木工车间气力吸集系统设计说明书学生姓名：学院班级：林学院木材科学与工程班学生学号：联系电话：指导老师：唐贤明2011年1月目录一、工车间气力吸集系统设计计算任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1二、管道系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2（一）支管1的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2（二）支管2的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2（三）支管3的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2（四）管段4的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3（五）支管5的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4（六）支管6的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4（七）主管段a的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5（八）管段7的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6（九）主管段b的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6（十）管段8的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6（十一）主管段c的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7（十二）支管9的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7（十四）主管段d的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8（十五）支管10的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8（十六）主管段e的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8（十七）支管11的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9（十八）支管12的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9（十九）支管13的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9（二十）主管段f的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11（二十一）支管14的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11（二十二）主管段g的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12（二十三）管道系统的总压损计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12三、旋风分离器与风机选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12（一）旋风分离器选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12（二）风机选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12四、小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13五、参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14六、附表--管道系统的计算结果列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15（附图--厂房内管道系统、旋风分离器和风机布局图及计算展开图）一、木工车间气力吸集系统设计计算任务书<一>．设计要求：1．巩固综合所学知识，培养解决家具企业中除尘问题的能力；2．通过课程设计，要求掌握家具企业中除尘装置设计的基本原理和基本要求，步骤；3．根据给定的设计依据，按气力吸尘装置设计的基本原理合理选择输送装置的类型和布置管道系统（包括分离器，风机，主管道等位置），正确进行管道系统的设计计算；4．正确，合理地使用和设计气力吸尘装置的管道及其零件的结构和尺寸参数；5．合理选用风机和分离器；<二>．设计依据：（木工车间）1．车间平面分布图和横剖面图；2．车间内加工设备一览图表；3．车间正常工作时，加工设备同时开动；4<三>、具体完成项目:1.除尘系统布置图；2.除尘系统设计计算展开图（A3图幅）；3.设计计算说明书。
四、时间要求：19周周末上交课程设计。
二、管道系统的设计由该家具厂木工车间内主要加工设备知：该车间木屑气力吸集管道系统内的气流混合浓度很低（μ≤），所以可以对其进行纯空气情况的简化计算。
由车间木屑气力吸集装置的计算展开图（见附件）。
采用速度压力法计算，将90°的全弯头的局部系数皆取为。
（一）支管1的设计计算从距离风机最远的机床开始进行计算。
在此，应从1号机床（平刨）开始计算，这台机床的吸气支管中，包括有的直管段，四个90°的弯管头及一个吸料器。
由资料查得1号机床要求的吸气量h m Q /12003=，气流速度s m v /18='。
可由图14-3查得相应的管道直径mm d 153=。
现在实取此吸气支管1的管径mm d 150=。
因而，在此吸气支管1内的实际气流速度s m v /9.18=（由2214.3⎪⎭⎫⎝⎛⨯=d Q v 得）。
此吸气支管1的压损（阻力）P ∆可以按公式（12-64）′计算，即：()()Pa gvd l P 96.78681.929.18126.113.04.15222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：13.0=dλ是按图12-6查得，()()6.115.0414=⨯+=⨯+=∑弯头吸料器ξξξ（二）支管2的设计计算第8号机床（开榫机）有三个吸料器（上方、下方与侧方各一个），先计算8号机床侧方吸料器的支管2：侧方吸料器要求的气流量h m Q /8303=，要求的最小气流速度s m v /18='，计算得到mm d 127=，若取其直径mm d 125=，则由h m Q /8303=与mm d 125=，可得s m v /8.18=，知这个气流速度满足要求。
则支管2的压损为：()()Pa gvd l P 20181.928.18128.0162.08.0222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：按图12-6查得162.0=dλ，()()8.0038.03=⨯+=⨯+=∑ ξξξ（三）支管3的设计计算计算8号机床其中一个上方吸料器的支管3：侧方吸料器要求的气流量h m Q /7203=，要求的最小气流速度s m v /15='，计算得mm d 130=，若取其直径mm d 130=，则由h m Q /7203=与mm d 130=，可得s m v /1.15=，知这个气流速度满足要求。
则支管3的压损为：()()Pa gvd l P 4.16781.921.1512075.1157.00.1222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：按图12-6查得157.0=dλ，()()075.115.05.015.2=⨯+=⨯+=∑ ξξξ支管2与3并联，两者的压损误差百分数为： %7.16%1002014.167201=⨯-（超过%5±的范围）因而，为了达到平衡范围，应将管道3的压损增大，通过计算当mm d 125=、mm d 120=时都不符合。
取mm d 115=，则由h m Q /7203=与mm d 115=，可得s m v /3.16=，知这个气流速度满足要求。
则支管3的压损为：()()Pa gvd l P 2.20081.923.1612075.1158.00.1222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：按图12-6查得158.0=dλ，()()075.115.05.015.2=⨯+=⨯+=∑ ξξξ支管2与3并联，两者的压损误差百分数为： %4.0%1002012.200201=⨯-（在%5±的范围内）（四）管段4的设计计算计算支管2与3并联汇合后的管段4，管段4内的气流量h m Q /155********=+=，应使管段4内的气流速度大于支管2与3内要求的最小气流速度（即大于s m /18）。
计算得计算得mm d 6.174=现取管段4的直径mm d 170=，则由h m Q /15503=与mm d 170=，可得管段4内的气流速度为s m v /0.19=，符合要求。
则管段4的压损为：()()Pa gvd l P 1.12781.92191215.0112.08.3222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：按图12-6查得112.0=dλ，可知，管段2与4的总压损为： ()Pa P 1.3281.127201=+=∆（五）支管5的设计计算计算8号机床下方吸料器的支管5：下方吸料器要求的气流量h m Q /12003=，要求的最小气流速度s m v /18='，若取其直径mm d 150=，则由h m Q /12003=与mm d 150=，可得s m v /9.18=，知这个气流速度满足要求。
则支管5的压损为：()()Pa g vd l P 6.49881.929.181245.113.04.6222=⨯⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∆γξλ其中：按图12-6查得13.0=dλ，()()45.115.0312=⨯+=⨯+=∑ ξξξ支管5与4并联，两者的压损误差百分数为： %2.34%1006.4981.3286.498=⨯-（超过%5±的范围）因而，为了达到平衡范围，应将管道4的压损增大，通过计算当mm d 165=、mm d 150=时都不符合。