第一章设计题目：铸工车间轮碾机皮带机粉尘治理一、设计题目：某铸工车间轮碾机、皮带机粉尘治理。

二、原始资料：1、轮辗机四台S114型直径2300mm。

皮带机两条宽B=500mm，其中一条为上料皮带，在轮碾机的上部。

另外一条皮带为下料皮带，深入地下500-800mm。

3、吸入气流量及浓度：流量1500mg/m3含SiO210%以上。

要求两台轮碾机的粉尘用一套粉尘治理系统。

除尘设备可选用电除尘器或袋式除尘器。

4、环境温度t=14℃5、车间平面图、车间立面图及轮碾机立面图附后。

三、成果要求：1、绘制粉尘治理平面图、剖面图、系统图各一份<2号>2、整理计算书一份要求：水力计算设备选择计算车间风平衡计算，给出补风量四、参考资料：《工业通风》建筑工业出版社车间平面布置图轮碾机立面图第二章设计一除尘系统的划分1 划分原则①以生产主机为中心，同一生产流程。

运行班次相同，生产时间相同的扬尘点划分为一个中心。

②每一个系统排风点，不超过5～6个。

③粉尘性质相同的吸风点划分为一个系统，以利于物粒回收。

④下列情况之一不能划分为一个系统：a 易燃易爆粉尘和油污b 混合后有结雾可能的气体c 混合后有爆炸可能的气体d 混合后影响物粒回收的气体2 系统划分根据所给设计资料，可知其生产工艺操作过程为：物料由架空皮带运输于碾上时，物料经溜槽落至轮碾机上，被碾碎后，再经溜槽落至地沟皮带上，故可定八个产尘点。

将八个产尘点划分为两个对称系统，两台轮碾机及各自相应皮带产尘点为一个系统，此划分方法，一方面两系统对称，可省管材，使风机与除尘器选择型号一样，维护及检修更方便；另一方面，在系统中，有一台轮碾机停止工作时，也可以不致使除尘器空载量过大。

二捕集装置（集气罩）的设计1 布置要求①尽可能将污染源密闭，以隔断污染气流与室内气流的联系，防止污染物随室内气流扩散。

②密闭罩内应保持一定的负压，避免污染物从罩上缝隙外逸。

③吸风点位置不宜设在物料集中地点和飞侧区内，避免把大量物料吸入净化系统。

④设计密闭罩不应防，妨碍工艺生产操作。

2 布置原则①集气罩应尽可能将污染物包围起来，使污染物扩散在最小范围内，以防止横向气流干扰，减少排风量。

②集气罩的吸风方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能。

③尽可能减少集气罩的开口面积，减少排风量。

④集气罩的吸气气流不允许经过人工的呼吸区再进入罩内。

3 捕集装置的布置由于轮碾机为一落料点，静压较高，可以局部架密闭罩，并设排气罩。

地沟皮带也是一落料点，静压较高，也设局部密闭罩，并设排气罩。

4 捕集风量的计算①轮碾机上捕集风量的确定由轮碾机尺寸Ф=2300mm，可查得密闭罩排放量Q=4484 m3/h考虑架空皮带产尘点，有密闭罩通过槽与轮碾机密闭罩相连。

所以轮碾机排风量上再加一个附加值，取为500m3/h，故轮碾机密闭罩排风量为4984m3/h.②地沟皮带局部捕集风量的确定物料落至皮带运输机时，排风量可按下式计算：L=L1+L2式中：L——工艺设备排风量 m3/hL1——随物料带入空气量 m3/hL2——为使罩内形成一定负压而吸入空气量 m3/h取溜槽角度ａ=650高度H=3m，可得L=2500 m3/人，ξ=1.05 L=ξL=1.05×2500=2625 m3/h，故地沟皮带密闭罩排风量L=2600 m3/h。

③整个系统排风量确定由于一个系统由两个轮碾机及各自相应皮带产尘点组成，故总风量为上述风量的二倍。

L=2×（2625+4984）=15218 m3/h三除尘器设计选择1 除尘器选择原则①选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度②粉尘的物理性质对除尘器性能有较大影响，粘性大的粉尘容易黏结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘，不宜采用湿法除尘。

③气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒，以使设备更好的发挥作用。

④气体温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素。

⑤选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题。

⑥选择除尘器还必须考虑设备的位置，可利用的空间，环境条件等因素；设备的一次投资（设备、安装和工程等）以及操作和维修等经济因素也必须考虑。

2 除尘效率η=（η1-η2）/η1×100%=(1500-100)/1500×10%=99.8%η1：除尘器进口空气含尘浓度1500mg/m3η2: 除尘器出口空气含尘浓度2mg/m3注：系统局部通风除尘后所允许的排放浓度：第一类含10%以上的游离二氧化硅为 2 mg/m33 除尘器的选择①除尘器参数②除尘器类型的选择本设计一个系统总排风量为15218 m3/h，因此采用了72ZC300A型回转反吹扁袋式除尘器。

配套性能如下：风量：10200～15300 m3/h 袋长：3m 袋数：72条吹风机：型号9-26NO.4.5 风量：3521 m3/h风压：4920Pa 转速：2900r/min-2 功率：7.2Kw电机：型号 Y32 S2减速器：BLY2715-43×17 速比：731该除尘器选用X型S旋，入口气流顺时针方向旋转，出口向上。

净化效率 =99～99.5%，工作阻力ΔP=800～1300Pa，除尘器外型尺寸：净高F=6035mm 出口尺寸：Ф630mm进口尺寸：400×800mm 出口高度：5230mm 四输送管道设计1 管道布置原则①一般原则 a 划分系统原则 b 管道敷设原则c 管道支撑的原则d 管道连接原则②除一般原则外应满足：a 除尘管道应尽可能垂直或倾斜敷设。

b 为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时，应将净化装置设在风机的吸入段。

c 分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入，三通管夹角一般不宜大于300.d 输送气体中含磨溜性强的粉尘时，在有局部压力损失的地方应采取防磨措施，并考虑管件的检修方便。

2 管道的布置方式为了便于管理和运行调节，官网系统不宜过大，同一系统的吸尘点不宜过多，同一系统有多个分支管时，应将这些分支管分组控制。

常见干管布置方式有：a 干管配管方式b 个别配管方式c 环状配管方式3 管道水力计算步骤①首先确定各抽风点位置和风速、风量、气体净化装置、风机和其他配件型号，风管材料等，本设计采用②根据现场实际情况布置管道，绘制管道轴测图，并进行管段编号，标注长度和风量。

④根据系统各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸。

⑤风管断面尺寸确定后，应按管内实际流速计算压损，压损计算从最不利环路（系统中压损最大的环路）开始。

⑥对并联管道进行压力平衡计算，两分支管段的压力差应满足以下要求：除尘系统应小于10%，其他通风系统应小于15%。

⑦计算除尘系统的总压力损失。

⑧根据系统的总风量、总压损选择风机和电动机。

4 管路系统水力计算①选择计算环路：1-2-3-4-5-6-7为最不利管路t=14℃ρ=ρo ×TO/T=1.293×273/(273+14)=1.23kg/m3管号流量Q（m3/h）管长L（m）管径D（mm）流速V（m/s）λ/d(m-1)ρv2/2(Pa)ΔPL=L(λ/d)(ρv2/2)(Pa)1-2 2625 11.5 250 14.86 0.0716 135.80 111.812-3 7609 1.3 450 13.30 0.0441 108.79 6.243-4 15218 3.5 560 17.17 0.0298 181.31 18.34除尘器152185-6 15218 10 560 17.17 0.0298 181.31 52.406-7 15218 20 560 17.17 0.0298 181.312 104.808-2 4984 7.5 360 13.61 0.0565 113.92 48.279-10 2625 10.25 250 14.86 0.0716 135.80 996.6410-11 4984 9 360 13.61 0.0565 113.92 57.93A 管段1-2a 矩形集气罩α=40°查得ξ=0.12 插板阀门开启ξ=0b 合流三通：α=30° D1=250mm D2=300mm D3=400mmF1+ F2> F3L2/L3=0.6 F2/ F2=0.56查得ξ=0.56 支管ξ=0.12C 90°圆形弯头：R/D=1.5 用三中节两端节ξ=0.23管段1-2的局部阻力 Z1=（0.12+0.56+0.23）×109.05=99.24Pa B 管段2-390°Y型三通α=45° L2/L1=0.5 查得ξ=0.56 Z2=0.56×102.3=57.29PaC 管段5-6两个90°圆形弯头 R/D=1.5 用三中节两端节ξ=0.23 Z1=（0.23+0.23）×43.4=19.96PaD 管段6-7a 渐扩管F1/ F=1.5 α=30°查得ξ=0.13将ξ0变成对应于F1的动压ξ即ξ=ξ（F1/F）2=0.29b 风帽：h/D=0.5 查得ξ=1.3 Z4=(0.29+1.3)×43.4=69.01PaE 管段7-8：a 矩形罩α=40°查得ξ=0.12b 合流三通ξ=0.12 Z5=(0.12+0.12)×154.1=36.98PaF 管段9-10：a矩形罩α=40°查得ξ=0.12b合流三通：α=30° D1=250mm D2=300mm D3=400mmF 1+ F2> F3L1/L2=0.4 F2/ F3=0.39查得ξ1=0.05 支管ξ2=0.2 Z6=（0.12+0. 2）×109.05=27.26PaG 管段10-11：a 矩形罩α=40°查得ξ=0.12b合流三通：α=30°ξ=0.05c 90°圆形弯头ξ=0.23Z7=（0.12+0.05+0.23）×154.1=61.64Pa③并联管路压力平衡节点2：ΔP1-2=189.03Pa ΔP2-8=113.95Pa（ΔP1-2-ΔP2-8）/ΔP1-2=（189.03-113.95）/189.03=39.7%>10%节点压力不平衡，调整后管径为d´2-8= d2-8(ΔP2-8/ΔP1-2)=249.86mm调整为250mm节点10：ΔP9-10=114Pa ΔP10-11=154.01Pa（ΔP10-11-ΔP9-10）/ΔP10-11=（154.01-114）/154.01=26%>10%节点压力不平衡，调整后管径为：d´9-10= d9-10(ΔP9-10/ΔP10-11)=250×（114/154.01）0.225=233.6mm调整为240mm④通风机和电动机的选择功率：系统总功率等于1-7管段与布袋除尘器的阻力，再加上风机两头压损与最后一弯头估计压损150Pa。