课程设计课程设计任务书学生：刘晶专业：安全工程班级：1202班日期：自2014年12 月21 日至2015年 1 月 4 日指导教师：胡鸿本文以某企业综合车间为研究对象，其焊接车间以及喷漆车间在工作过程中会产生大量有毒有害物质，严重威胁到企业职工的身心健康。

因此，对焊接车间以及喷漆车间的通风除尘系统进行设计，提高整个车间及其周围环境的空气质量。

设计时，先根据生产特点选择排风罩，确定风量，然后确定排风管管径，进而进行整个通风系统的管道敷设设计、除尘器的选择以及水力计算，最后确定风机。

关键词：焊接车间；焊接车间；有毒有害物质；通风系统设计ABSTRACTThis paper takes a enterprise production workshop as the research object，the paint workshop and welding workshop in the work process will produce a large number of poisonous and harmful substances, which cause a serious threat to the enterprise staff's physical and mental health，the welding workshop and paint shop ventilation dust removal system design, improve the quality of the whole workshop and the surrounding environment of air. Firstly，we should select the exhaust hood ,determine the volume,and then determine the diameter calculation, selection and design of hydraulic laying,pipe dust collector ,finally determine the fan.Keywords :the welding workshop; poisonous and harmful material; ventilation system design1前言 (1)2 车间简介 (2)2.1焊接车间基本情况 (2)2.2喷漆车间基本情况 (2)3 系统设计 (3)3.1 系统划分 (3)3.1.1系统划分原则 (3)3.1.2车间系统划分 (3)3.2 局部排风罩设计 (3)3.2.1局部排风罩类型及特点 (3)3.2.2局部排风罩设计原则 (4)3.2.3焊接车间排风罩选择 (4)3.2.4喷漆车间排风罩选择 (5)3.3 净化装置 (6)3.3.1除尘器的选择 (6)3.3.2焊接车间除尘器的选择 (7)3.4风管 (8)3.4.1 风管的截面形状及管道定型化 (8)3.4.2 风管材料 (8)3.4.3 风管 (8)4 水力计算 (10)4.1焊接车间的水力计算 (10)4.2喷漆车间水利计算 (13)5 总结 (19)参考文献 (20)附录 (20)1前言工业生产工程中散发的各种污染物（颗粒物、污染蒸汽和气体）以及余热和余湿，如果不加以控制，会使室内外环境空气受到污染和破坏，危害人类的健康、动植物生长影响生产过程的正常运行。

因此，控制工业污染物对室内外空气环境的影响和破坏，是当前急需解决的问题。

要解决这些问题需要有一套效率高的通风除尘系统。

在通风除尘系统设计过程中，选择合适规格的除尘器、排风罩、风机、合理布局等是通风除尘能否达到设计要求的关键。

在焊接和喷漆的工艺过程中，会产生大量的粉尘等有害物质。

人们长期在这种含有粉尘、湿热的空气环境中工作会感到不内产生的污染物，对其进行分析，设计出合理的通风除尘系统，把车间内的有害气体捕舒服，疲倦等，严重时会引起各种职业病。

而工业通风是控制车间粉尘、有害气体或蒸气和改善车间内微小气候的重要卫生技术措施之一。

其主要作用在于排出作业地带污染的或潮湿、过热或过冷的空气，送入外界清洁空气，以改善作业场所空气环境。

此次课程设计针对某企业综合生产车间集起来，经过净化处理达到标准后排至室外，使车间内有害物浓度不超过国家卫生标准规定的最高允许浓度，使人类在生产和生活的过程中有一个清洁的空气环境。

通过此次课程设计，使同学们亲自动手进行通风除尘系统的设计及计算，切实体会在通风除尘在工业生产中的重大作用，理论联系实践，培养同学们的动手以及合作能力。

同时，通过此次设计，更深刻地体会到了工业通风在生产生活中的重要性。

2 车间简介2.1焊接车间基本情况某企业焊接车间用三个焊接平台，平台尺寸为600mm⨯，800mm1000mm⨯如图1所示，热源温度500℃。

车间采用CO气体保护焊接，焊接过程中生产大2量的电焊烟尘、金属氧化物等。

尘粒径小于10微米该烟尘属于可吸人性粉尘，对人体危害严重。

2.2喷漆车间基本情况某企业喷漆有2个浸漆槽4#和5 #，尺寸为1200mm*800mm*1000mm，如槽内有有机溶剂，图1所示。

生产过程中会挥发出大量的有机溶剂蒸汽，对人体的身体健康和生命严重的影响。

且车间内受横向气流的影响，图1 某企业生产车间平面图（单位：mm）3 系统设计3.1 系统划分3.1.1系统划分原则（1）空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划分一个系统。

（2）生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为一个系统。

（3）除尘系统划分应符合下列要求：1）同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不远时，宜合设一个系统；2）同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统；3）温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分系统。

3.1.2车间系统划分焊接车间和喷漆车间的通风除尘系统应划分为同两个系统，结合企业工业生产工艺以及车间布局，设计理由如下：（1）焊接车间和喷漆车间的生产流程、运行班次、运行时间都不同；（2）焊接车间和喷漆车间空气处理要求不同，室内参数要求不同。

3.2 局部排风罩设计3.2.1局部排风罩类型及特点局部排风罩是局部排风系统的重要的组成部分。

按照工作原理的不同，局部排风罩分为以下及几种基本形式，如表1所示。

表1 排风罩的类型及特点排风罩类型排风罩特点密闭罩把密闭罩全部密闭在罩内，罩上设置工作孔，污染空气由上部排出，只需较小的就能有效控制污染物的扩散，排风罩气流不受周围气流的影响。

柜式排风罩罩的一面全面敞开，设有排风口用来除污。

外部吸气罩生产设备不能密闭，把排风罩设在污染物附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物发散地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。

接受式排风罩应该尽可能的把排风罩设在污染气流的前方，让它直接进入罩内。

接受罩的断面尺寸应该不小于罩口处污染被气流的尺寸。

吹吸式排风罩所需风量小，污染控制效果好，抗干扰能力强，不影响工艺操作等。

3.2.2局部排风罩设计原则（1）局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源，使污染物局限于较小空间，尽可能减小其吸气范围，便于捕集和控制。

（2）排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染物气流运动方向一致。

（3）已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区，设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。

（4）排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。

（5）与工艺密切相结合，是局部排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。

（6）要尽可能避免或减弱干扰气流，如穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响。

3.2.3焊接车间排风罩选择遵照局部排风罩设计的原则，考虑到实际焊接车间和喷漆车间的具体情况，污染物类型等。

焊接车间的热源温度为500℃，周围的物体温差较大，通过对流散热把热量传给相邻空气，周围空气受热上升，形成热射流，对于这种情况，应尽可能把排风罩设在污染气流的前方，让它直接进入罩内。

所以，应采用热源上部接受式排风罩。

如图2所示：图2 热源上部接受式排风罩排风罩安装在平台上部0.5m 处（即H=0.5m ）。

由于不易受横向气流影响，排风罩尺寸可按下式计算：矩形：)(2001mm a A += )(2001mm b B +=由此得出上部接受罩罩口尺寸为1000mm 1200mm ⨯ m A p 5.032.1114.35.15.1>=⨯⨯=，则该罩为低悬罩。

m H 5.0=，热源截面积m 8.00.1⨯，罩口尺寸m 0.12.1⨯。

热源表面与周围空气温度差 C O 48020500t =-=∆对流放热系数 )m /(31.134807.1t 23/13/1C s J A o ⋅⋅=⨯=∆=α热源的对流热量 s kJ t F Q /1.54808.031.13≈⨯⨯=∆=αs Z Q L z /m 161.0)26.15.0(1.504.004.032/33/12/33/1=+⨯⨯==罩口的扩大面积2m 4.0)8.01()12.1(=⨯-⨯='F扩大面积上空气的吸入速度v '=0.5m/s (v '=0.5~0.75m/s ）接受罩的排风量s F v L L /m 361.04.05.0161.03z =⨯+=''+=由于3个焊接平台规格相同，则总风量为 ：h /m 3899/083.1361.03333==⨯==s m L L 总3.2.4喷漆车间排风罩选择喷漆车间考虑到中作业会产生大的苯、甲苯和二甲苯等有害蒸汽，根据其有发挥性情况，采用外部吸气罩的捕集效果较好，因此本设计的浸漆槽4#和5#均采用外部吸气罩，而且尺寸一样，为了防止受横向气流的影响，长边一侧加设活动挡板。

2台浸漆槽，均离地1.0m ，每台尺寸均一样，其尺寸大小：a ⨯b=1200⨯800mm 。

由于气体只能从侧面流入罩内，为了避免横向气流干扰，要求H ≤0.3a(a 为罩口长边尺寸）根据题设0.4m =H 。

为了保证排气的效果，罩口尺寸应大于尘源的平面投影尺寸：0.8H +a =A 0.8H +b =B①罩口离污染源高度设定由于：所以罩口离污染源高度取H=400mm, 则罩口离地面的高度为：1000+400=1400mm, 因为罩口高度要求低于人的呼吸器官，所以取值符合要求。

②罩口长边尺寸：1520m m=4000.8+1200=0.8H +a =A ⨯ ；1120m =4000.8+800=0.8H +b =B ⨯为保证罩口吸气速度均匀，集气罩的扩张角不应大于60°，取α＝45°，所以罩口离管口高度：760mm =tan45×1.52×0.5=0.5Atan45＝h对于外部集气罩排放量的计算，常用的方法是控制风速法。