课程设计课程设计任务书日期：自 2014年 12 月 21 日至 2015年 1 月 4 日指导教师：胡鸿摘要本次课程设计以某企业生产车间为研究对象，其焊接车间及喷漆室在工作过程中会产生大量有毒有害物质，严重威胁到工人的身心健康，对焊接车间及喷漆室进行通风系统设计，以提高整个车间及其周围环境的空气质量，进而防止职业病的发生。

此设计主要是运用本学期所学的工业通风知识，为某企业生产车间设计一个可用性高，价格实惠、合理的通风除尘系统。

该设计的通风除尘系统能更好的控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的车间生产环境和保护大气环境保证工人的身体健康。

关键词：喷漆车间；焊接车间；有毒有害物质；通风系统设计ABSTRACTThe curriculum design in the production workshop of a certain enterprise as the research object, the welding workshop and spray chamber will produce large amounts of poisonous and harmful material in the work process, a serious threat to the physical and mental health of workers, the ventilation system design of welding workshop and spray paint room, in order to improve the whole workshop and ambient air quality, and prevent the occurrence of occupation disease. This design is the use of industrial ventilation knowledge this semester, as an enterprise production workshop to design a high availability, ventilation and dust removal system, reasonable prices affordable. Dust, control of the production process of the design of ventilation and dust removal system can better of harmful gases, high temperature, High humidity, to create good environment of workshop production and protect the atmospheric environment to ensure the workers health.Key words: painting shop；spray chamber；poisonous and harmful material；ventilation system design目录1前言 (1)2车间简介 (2)3 系统设计 (3)3.1 系统划分 (3)3.2 局部排风罩设计 (3)3.2.1 局部排风罩设计原则 (3)3.2.2 排风罩的类别及相互比较 (4)3.2.3 焊接车间排风罩的确定 (4)3.2.4喷漆车间排风罩的确定 (5)3.3 净化装置 (7)3.4 风管 (7)3.4.1 风管的截面形状及管道定型化 (7)3.4.2 风管材料 (8)4 水力计算 (10)4.1焊接车间水力计算 (10)4.2喷漆车间水力计算 (13)5总结 (17)参考文献 (18)附录 (18)1前言在工业生产过程中散发的各种污染物（颗粒物、污染蒸气和气体）以及余热和余湿，如果不加控制，会使室内外环境空气受到污染和破坏，危及人类的健康、动植物生长，影响生产过程的正常化。

因此，控制污染物对空气环境的的影响和破坏，就要在生产和生活的过程采用通风和除尘技术。

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，它主要是利用技术手段将车间内被生产活动所污染的空气排走，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间内，有利于改善车间生产环境，保证工人从事生产所必需的劳动条件以及工人身体健康。

净化工业生产过程中排出的含尘气体称为工业除尘。

它有利于保证室内空气的清洁度，并且使含尘气体通过净化处理，达到排风标准才排入大气中，让人类生活和生产的过程中，有个清洁的空气环境。

通风除尘控制对象主要有作业环境有害气体、蒸气、粉尘、烟尘、气温、风速、湿度等，其主要目的是：给作业环境提供足够新鲜的空气；稀释、排除、净化作业环境的各种有毒有害气体和粉尘；给作业环境创造良好的作业环境；防止大气污染。

通过工业通风防尘技术的实施，可以使生产工艺简化，生产能耗降低；促进二次能源的回收；在保证防尘效果的同时，尽量减少处理风量，降低系统阻力，从而降低自身能耗。

本次课程设计主要是运用我们工业通风所学的知识，为该企业生产空间设计合理的通风除尘系统，有效的控制该生产车间产生的有毒有害气体、粉尘、高温高湿，为其创造良好的室内作业环境以及大气环境。

2车间简介该企业车间分为两个主要区域，分别为焊接车间和喷漆车间，主要为焊接车间和喷漆车间设计通风除尘系统，车间的平面图、侧视图如图1所示。

图1车间平面图两车间具体参数如表1：表1车间参数表车间设备尺寸有害物成分设计参数焊接车间焊接平台1#，2#和3#1000mm*800mm*600mm焊烟有害物距罩口0.5m，热源温度500℃喷漆车间浸漆槽4#，5 #1200mm*800mm*1000mm有机溶剂蒸汽（苯，甲苯，二甲苯等）横向干扰气流0.5m/s3 系统设计3.1 系统划分确定系统当车间内不同地点有不同的送排风要求，或车间面积较大，送排风点较多时，为便于运行管理，常分设多个送排风系统。

除个别情况外，通常是由一台风机与其联系在一起的管道及设备构成一个系统。

系统划分原则：(1)空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划分为同一系统。

(2)生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划分为一个系统。

(3)对下列情况应单独设置排风系统：①两种或两种以上的有害物质混合后可能引起燃烧或爆炸；②两种有害物质混合后可能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物；③两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘；④散发剧毒物质的房间和设备；⑤建筑物内设有存储易燃易爆物质的单独房间或有防火防爆要求的单独空间。

综上所述，为便于运行管理，且焊接车间和喷漆车间的空气处理要求相同、室内参数要求也不相同，因此可以设计成由两台风机与其联系在一起的管道及设备构成该车间的两个子系统。

3.2 局部排风罩设计3.2.1局部排风罩设计原则（1）局部排风罩映应尽可能靠近污染物发生源，是污染物局限于较小的空间，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。

设计时要充分的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，便于控制安装和拆卸维修。

（5）与工艺密切相结合，使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）尽可能的避免或减弱干扰气流对吸气气流的影响。

3.2.2 排风罩的类别及相互比较按照工作原理的不同，局部排风罩可以分为密闭罩、柜式排风罩、外部吸气罩、接受式排风罩、吹吸式排风罩。

具体性能比较见表2.表2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。

3.2.3 焊接车间排风罩的确定由生产车间情况得知，焊接过程中产生高温含尘有毒烟气，温度高达4000℃ ~ 5000℃可见在高温炉的生产过程中产生热气流，会带动污染物（粉尘）一起运动。

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。

该焊接车间有害物距罩口0.5m，热源温度500℃，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(1)罩口设计根据安装高度H 的不同，热源上部的接受罩可分为低悬罩和高悬罩。

该焊接车间有害物距罩口0.5m ，因为： m A p 5.03.118.05.15.1>=⨯⨯=所以该悬罩为低悬罩。

由于低悬罩位于收缩断面附近，罩口断面上的热射流横断面积一般是小于（或等于）热源的平面尺寸。

在横向气流影响小的场合，排风罩口尺寸应比热源尺寸扩大150~200mm 。

所以该焊接车间罩口尺寸定为mm mm 10001200⨯。

(2)排风罩风量计算热源的对散热流为： 3431t AF t F t A t F Q ∆=∆•∆=∆=α 34)20500()18.0(7.1-⨯⨯⨯=s kJ sJ /17.5/5172== 收缩断面热射流流量： s m Z Q L z /28.005.117.504.004.0323312331≈⨯⨯==即 ''F v L L z +=总h m sm /1656/46.033==3.2.4喷漆车间排风罩的确定喷漆车间在进行喷漆工作时，我们选用外部吸气罩，设在设备上方。

为了减小横向气流的影响和罩口的吸气范围，我们在罩口处一长边设有固定挡板。

(1)罩口设计上吸式排风罩的尺寸安装位置按图3确定。

为了避免横向气流的影响，要求H 尽可能小于或等于0.3a （罩口长边尺寸）。

图中：a----罩口长边尺寸，mmH----罩口至污染源的距离，mm当α=30°~60°时候，阻力最小。

综合，结构、速度分布、阻力三方面的因素，应该尽可能小于或等于60。

当罩口平面尺寸较大时候，可采取相应的措施，如内设挡板、设置条缝口、设置气流分布板等。

设罩口至污染源的距离为H=0.2m所以罩口尺寸a=1.2+0.16=1.36mb=0.8+0.16=0.96m所以该罩口尺寸定为mm 960mm 1360⨯。