工业通风与除尘课程设计小组成员：熊静宜311201010103李润婉311201010303吴博311201010604李晗311201010116雒智铭311201010130专业班级：安全12-5指导老师：鲁忠良完成日期：2015.7.11目录1 引言2 第一工作区的通风除尘系统设计计算2.1 各设备排风罩的排风量计算2.1.1 焊接平台1排风量计算2.1.2 焊接平台2排风量计算2.1.3 焊接平台3排风量计算2.1.4 加热炉排风量计算2.2 系统排风量及阻力计算2.2.1 通风除尘系统布置简图2.2.2 管段阻力计算2.3 管道压力平衡核算2.4 选择通风机和除尘器3 第二工作区的通风除尘系统设计计算3.1 各设备排风罩的排风量计算3.1.1 镀铬1排风量计算3.1.2 镀铬2排风量计算3.1.3 镀铬3排风量计算3.1.4 酸洗排风量计算3.2 系统排风量及阻力计算3.2.1 通风除尘系统布置简图3.2.2 管段阻力计算3.2.3 管道阻力平衡校核3.3 风机的选择3.4 管道计算汇总1 引言工业通风就是利用技术手段将车间内被生产活动所污染的空气排走，把车间内悬浮的粉尘捕集除去，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间内。
它起着改善车间生产环境，保证工人从事生产所必需的劳动条件，保护工人身体健康的作用。
本课程设计目的和任务在于对一个金属制造加工生产车间进行全面通风以及针对焊接台加热炉镀槽酸洗工艺进行局部通风的设计以期达到车间厂房的通风与除尘。
本设计的大体思路是，了解各工艺所产生的有害气体成分并选择局部通风方式。
之后对参数进行设计计算需风量并进行相关管道计算，最后选择合适的通风机对厂房进行有效通风。
2 第一工作区的通风除尘系统设计计算2.1 各设备排风罩的排风量计算第一工作区各设备工艺的参数如表2.1所示。
表2.1 第一工作区各设备工艺的参数表2.1.1 焊接平台1排风量计算设备1为焊接平台，尺寸：6009001000⨯⨯，有害物的成分为焊烟，采用侧吸罩。
侧吸罩为外部吸气罩的一种，它的作用：由于工作条件的限制，生产设备不能密闭时，将其设置于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内。
本次设计中采用工作台上有法兰形式的侧吸罩，由于有害物距罩口0.6m ，根据污染物放散情况选取最小控制风速，s m V x /4.0=把该罩想象为600×600的假想罩a/b=600/600=1.0 x/b=600/600=1.0 查得 v x /v b =0.13所以，罩口平均风速 s m v v x /07.313.0/4.013.0/0=== 则实际排风量hFv L /m 159107.34.036.03600360031=⨯⨯⨯== （2.1）2.1.2 焊接平台2排风量计算设备2为焊接平台，尺寸：6009001000⨯⨯，采用侧吸罩。
设备2参数同设备1，所以设备2的排风量计算同设备1，h m L L /1591312==2.1.3 焊接平台3排风量计算设备3为焊接平台，其尺寸为6009001100⨯⨯。
排风罩形式为矩形伞型罩，热源的温度为C 0600，有害物距罩口的距离为0.8m,其中m A P 49.1)9.01.1(5.15.121=⨯⨯=其中，A P 为热源的水平投影面积，单位为3m .由于P A 5.1>8.0=H ，所以接受罩选择为低悬罩。
对于设备热源的对流散热量通过公式计算得：t F Q ∆=α （2.2） 式中 F ——热源的对流放热面积，m 2; t ∆——热源表面与周围空气温差，℃； α——对流放热系数， α=A t∆31 （2.3） 式中 A ——系数，水平散热面A=1.7；垂直散热面A=1.13。
代入数据得：Q=)9.01.1()20600(7.134⨯⨯-⨯=s kJ /14.8。
室内温度设为20℃ 在H/B=0.9 ～7.4的范围内，在不同高度上热射的流量可通过公式得：2331004.0Z Q L = （2.4） 式中Q ——热源的对流散热量，s kJ /；1.26B H Z += （2.5）H ——热源至计算断面距离，m ；B ——热源水平投影的直径或长边尺寸，m 。
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，横向气流影响较大的场合，按下式确定：H a A 5.01+= （2.6） H b B 5.01+= （2.7） 通过计算可得矩形伞型罩的排风量：h m s m F V L L /2189/608.05.09.01.11.13.1388.033''003==⨯⨯-⨯+=+=）（。
2.1.4 加热炉排风量计算设备4为焊接平台，尺寸：150010001500⨯⨯，有害物的成分为余热、烟尘，验公式：物为余热和烟尘根据经采用矩形伞形罩，有害 5.1837.10.15.15.15.1=>=⨯=H A p ，所以采用低悬罩进行排风。
这样该罩的排风量计算方法与2.1.3中相同，由公式2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7可计算得此排风罩的排风量()h m s m L /3450/96.00.15.15.17.15.069.0334==⨯-⨯⨯+=2.2 系统排风量及阻力计算2.2.1 通风除尘系统布置简图图2.1 第一工作区通风除尘系统布置简图2.2.2 管段阻力计算1.风速及管径的计算 管段1风速及管径计算如下：已知s m V /20=；h m L /15913= 确定管道直径 D=VLπ41000（2.8） 代入数据计算得： mmD 167= 查管径和单位长度摩擦阻力和通风管道径规格选取管道直径。
m Pa R m /30= 最后确定mm D 170=将mm D 170=代入公式（2.8）中 得出s m V /56.17'= 同理可计算得其他风速及管径计算列于表2.2表2.2 风速及管径计算汇总表2.阻力计算1 （1）管段1阻力的计算已知s m L /44.03= m Pa R m /30= mm D 170= s m V /56.17'=1此部分计算所需数据见表2.2侧吸罩16.0=ξ（查表）090弯头5.1/=D R 一个，查表17.0=ξ直流三通()51→根据521F F F ≈+ α=30°89.0)180170(251==F F 72.0608.044.051==L L 查得ζ14.015= ∑=++=47.014.017.016.0ξ动压Pa V Pd 01.18556.172.1212122'=⨯⨯==ρ ρ取3/2.1m kg 摩擦阻力Pa l R m 12043011=⨯=局部阻力∑=⨯=⨯Pa Pd 95.8601.18547.0ξ 总阻力206.95pa（2）管段2阻力的计算已知s m L /44.03= m Pa R m /30= mm D 170= s m V /56.17'= 侧吸罩16.0=ξ090弯头5.1/=D R 一个，查表17.0=ξ直流三通()52→根据521F F F ≈+ α=30°89.0)180170(252==F F 72.0608.044.052==L L 查得ζ14.025= ∑=++=47.014.017.016.0ξ动压Pa V Pd 01.18556.172.1212122'=⨯⨯==ρ ρ取3/2.1m kg 摩擦阻力Pa l R m 12043022=⨯=局部阻力∑=⨯=⨯Pa Pd 95.8601.18547.0ξ总阻力206.95pa（3）管段3阻力的计算：PaP PaV Pd F FL L dR Pa l R P o m m 75.29473.34286.086.05.02.016.05.073.3429.232.1212141.0280180,5.0228.1608.02.05.112016.06.732.323332226363333=⨯=⋅=Z =++===⨯⨯===⎪⎭⎫ ⎝⎛=======⨯=⋅=∆∑∑ξξξρξξ局部阻力查表得：合流三通支管动压根据。
）弯头（；矩形伞形罩各管件局部阻力系数，摩擦阻力总阻力368.35pa. （4）管段4阻力计算：Pal R P m l Pa V P m m 573193423057.192.1212144442244=⨯=⋅=∆==⨯⨯==摩擦阻力长度为段根据给定尺寸，确定管动压ρ 96.06.02.016.059.0380250,35.0188.296.02.05.1/120;16.027474=++=0.6==⎪⎭⎫⎝⎛======∑ξξξ所以查得ξ根据查表得：合流三通支管）弯头（一个矩形伞形排风罩各管件局部阻力系数，F F L L d R o Pa P Pa P m 27822157422123096.04444=+=Z +∆=⨯=⋅=Z ∑管段阻力为：故局部阻力ξ（5）管段5阻力计算：00.000.0605.22423475.192.121215552255===⨯=⋅=∆=⨯⨯==∑ξξρ合流三通直管，各管件局部阻力系数，摩擦阻力动压Pa l R P Pa V P m mPa P Pa P m 600605023400.05555=+=Z +∆=⨯=⋅=Z ∑管段阻力为：故局部阻力ξ（6）管段6阻力计算：33.25979.202.15.0213.03.05.675.415226666=⨯⨯==-=-==⨯=⋅=∆∑V P Pa l R P m m ρξξ合流三通直管各管件局部阻力系数，摩擦阻力Pa P Pa P m 3.108.775.6768.7733.2593.06666-=-=Z +∆-=⨯-=⋅=Z ∑管段阻力为：故局部阻力ξ（7）管段7阻力计算：090弯头5.1/=D R 三个17.0=ξ除尘器34.0=ξ∑=+⨯=85.034.0317.0ξ动压Pa V Pd 96.2333.192.1212122'=⨯⨯==ρ 局部阻力∑=⨯=⨯Pa Pd 87.19896.23385.0ξPa l R P m m 4267777=⨯=⋅=∆摩擦阻力（8）管段8阻力计算：090弯头5.1/=D R 两个34.0217.0=⨯=ξ∑=34.0ξ动压Pa V Pd 96.23332.192.1212122'=⨯⨯==ρ摩擦阻力Pa L R m 4267=⨯=局部阻力∑=⨯=⨯Pa Pd 55.7996.23334.0ξ（9）管段9阻力计算： 摩擦阻力Pa L R m 140207=⨯=Pa P D h 2.14096.2336.06.06.05.0/990=⨯=⋅=Z ===∑∑ξξξ局部阻力）带扩散管的伞形风帽（阻力计算归纳到表2.3中 表2.3 各管段阻力情况2.3 管道压力平衡核算（1）节点A 压力平衡计算:%10%095.206,95.20612121>=∆∆-∆=∆=∆P P P Pa P Pa P符合要求（2）节点B 压力平衡计算%15%3735.368,95.2666095.2065135135151>=∆∆-∆=∆=+=∆+∆=∆---P P P Pa P Pa P P P为使两管达到阻力平衡，改变管1-5的管径，增大其阻力。