目录风管 (8)其他设备...................., (8)某车间除尘系统设计第1章课程设计任务书一、目的：课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。

本设计为车间除尘系统的设计，使学生得到一次综合训练。

特别是：1．工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与运用；2．基本计算方法和绘图能力的训练；3．综合运用本课程及其有关的理论知识，解决工程中的实际问题；4．熟悉、贯彻国家环境保护法及其有关政策。

二、任务与要求学生在限定时间内，必须在老师指导下独立、全面地完成此规定的设计。

其内容包括：1．设计说明书一份，设计计算书一份2．平面布置图一份3．立面布置图一份4．轴侧图一份三、设计内容1．集气罩的设计控制点控制速度V的确定集气罩排风量、尺寸的确定2．管道的初步设计管内流速确定管道直径确定弯头设计直管长确定三通设计计算3．压损平衡计算分段计算压力校核4．总压损计算5．选风机、校核6．电机选择、校核7．车间大门设计四、设计课题与有关数据1．设计题：某车间除尘系统设计说明：本设计为新建项目进行设计。

项目设计完成后的验收标准有：《大气污染物综合排放标准》GB16297-96表2中二级标准；《工业企业设计卫生标准》TJ36-79车间空气中有害物质的最高容许浓度标准；2．课题已知条件a.车间面积与两台产生污染设备的位置见附图一b.产生污染源设备的情况污染源：两个污染源水平放置，立方体 L × W × H 1200×600×1000(mm)操作条件：20℃污染源产生粉尘情况：污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。

c.在该污染设备的顶部设计二个伞形集气罩，罩口边须距污染面积H=600mm，才操作正常。

d.管道和集气罩均用钢板制作钢管相对粗糙度 K=排气筒口离地面高12me.所用除尘器：LD14型布袋除尘器布，该布袋除尘器阻力为980Pa，长，宽，除尘器进口高度，出口高度。

f.有关尺寸车间长宽高分别为：18米*12米*12米。

墙厚 240mm 方块柱 300 x300车间大门可取2010x2010窗台到地面距离民用房 900—700mm工业用房 -2.0cm仓库～ m附图一：车间平面及两个污染源的位置第2章局部排气通风系统的组成局部排气通风基本原理是通过控制局部气流，使局部工作范围不受有害物的污染，并且造成符合要求的空气环境。

典型的局部排气通风系统如图2所示，通常由下述几个部分组成。

集气罩集气罩是捕集含尘有害气体的设备装置。

通过集气罩口的气流运动，可在有害物散发地点直接捕集有害物而控制其在车间的扩散，保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的要求。

集气罩设计应该考虑实际环境，工作场合，以与工作场合匹配为宜，从而最大程度上收集有害气体，减少扩散。

除尘器为了保护大气环境或回收原材料，当排气中的粉尘含量超过排放标准时，必须采用除尘器进行处理，达到排放标准后再排入大气。

风机风机由电动机带动，为空气流动提供动力。

为了防止风机的磨损和腐蚀，一般把它装置在除尘设备的后面。

风管风管用于连接该系统的各个设备，提供气体流动的道路。

风管布置要合理，力求短、直、顺。

风管布置设计的好坏关系到管内流体的压力损失大小，从而影响了风机的选择。

其他辅助设备其他辅助设备包括清灰除尘设备等，保障系统的运行。

第3章除尘系统设计计算除尘系统通常由集气罩、通风管道、除尘器、通风机、电动机、烟囱等部分组成。

本章节将对各部分进行详细计算与选择。

集气罩的设计计算污染物捕集装置按气流流动的方式分为吸气式和吹气式两大类。

吸气捕集装置按其形状分为两类：集气罩和集气管。

对密闭的生产设备，若污染物在设备内部发生时，会通过设备的孔和缝隙逸到车间内，如果设备内部允许微负压存在时，则可采用集气管捕集污染物，如果设备内部不允许微负压存在或污染物发生在污染源的表面时，则可用集气罩进行捕集。

集气罩种类繁多，应用广泛。

按集气罩与污染源的相对位置及围挡情况，可把集气罩分为三类：密闭集气罩、半封闭集气罩、外部集气罩。

外部集气罩又可分为上部吸气罩、下部吸气罩、侧吸罩。

根据要求，本设计采用上部吸气罩。

3.1.1 集气罩的设计由题目设计条件和要求可知，本设计采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。

对于外部集气罩排风量的确定多采用控制速度法。

的确定（1）控制点控制速度Vx本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中，所以污染源的控制速度按《大气污染控制工程》中表13-2可得表13-2 外部集气罩污染源控制速度v x取~1.0 m/s 之间。

本设计选用v x =0.6 m/s 。

（2）集气罩排风量、尺寸的确定；本设计中污染源尺寸为L × W × H 1200×600×1000(mm)，故适宜采用矩形集气罩，长、宽分别以a 、b 表示。

由《环境工程设计手册》P48图得集气罩计算示意图如下：题目已知罩口边距污染面积H=600mm ，则有a=m mm 68.116806008.01200H 8.0L ==⨯+=+b=m mm 08.110806008.0600H 8.0W ==⨯+=+为保证罩口吸气速度均匀，吸气罩的扩张角α不应大于60°，本设计中取45°，则集气罩高度为h ’=mm a 84045tan 21680tan 2/=︒⨯÷=⨯α。

为提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口加设法兰边。

法兰边宽150-200mm ，本设计取160mm ，则集气罩总高为h=h ’+ 160=840+160=1000mm集气罩置于污染源上的排风量可按下式（《环境工程设计手册》P48，式）计算： 式中 Q-----排风量（）K-----考虑沿高度速度分布不均的安全系数，通常取K=P-----罩口敞开面周长（m ）H-----罩口距污染源的距离（）u-----控制速度（m/s ）则可得集气罩排风量13132.10015782.26.06.02)08.168.1(4.1Q --⋅=⋅=⨯⨯⨯+⨯=h m s m 由于两个污染源完全相同，则集气罩计算相同。

总排风量Qz ：Qz=2Q=2×=h由图一可知，污染源边缘距墙中心线600mm，墙厚240mm，集气罩外边缘距污染源边缘240mm，则集气罩外边缘距墙内边缘为600-120-240=240mm。

3.1.3 集气罩设计小结有以上设计计算，集气罩相关参数如下：长a=1680mm，宽b=1080mm，高h=1000mm，扩张角α=45°，排风量Q=h集气罩边缘距墙240mm。

管道的设计在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。

管段设计主要是根据集气罩的流量以及净化设备的要求来完成必须的管道的参数设计。

这主要包括：管内流速的确定；管道直径的确定；弯头的设计；直管长度的确定；三通设计计算；沿程阻力损失和局部阻力损失。

本设计采用圆形风管来进行连接。

3.2.1管道设计的原则根据蒋文举.《大气污染控制工程》，管道设计主要遵循以下原则。

1.管道系统布置应从总体布局考虑，统一规划，合理布局。

力求简单、紧凑，安装、操作、维修方便，尽可能缩短管线长度，减少占地空间，适用、美观、节省投资。

2.管道应尽量集中成列、平行敷设，并应尽量沿墙或柱子敷设。

管径大的或保温管道应设在靠墙侧。

3.管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应有一定的距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求，一般不小于100-200mm。

4.管道应尽量避免遮挡室内采光和妨碍门窗启闭；应不妨碍设备、管件、阀门和人孔的操作和检修；应不妨碍起重机的工作。

5.管道通过人行道时，与地面净距应不小于2m。

6.除尘管道力求顺直，保证气流畅通。

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；三通管的夹角一般不大于30°。

7. 进行管道压力损失计算时，管段长度一般按两管件中心线之间的距离计算，不扣除管件（如三通、弯头）本身的长度。

8. 对并联管道进行阻力平衡计算，除尘系统小于10%，否则进行管径调整。

3.2.2管道阻力分段计算图3-1 管道设计简图图1.管道内最低速度的确定《大气污染控制工程》 表13-4所列为除尘管道内最低气体流速，可供设计参考。

在本设计中，污染物为轻矿粉，查《大气污染控制工程》 表13-4得水平管内最低流速为14 m/s ，垂直管为12 m /s 。

考虑要用到垂直管和水平管两部分，而用同一管径。

故取管内气速：V 1=14 m /s2.管径的计算与实际速度的确定由Q=(πd 2V)/4得到：d=VQ π4 则有d 1=550mm核算实际速度：V 1=4Q/(πd 12)=14.9 m /s ；查计算表知：动压为 ；当量阻力系数/0.0306d λ=。

三通管后的管径d 2：d 2=774mm ，圆整取d 2=750mm ；核算实际速度：V 2=14.9 m /s ；查计算表知：动压为 ；当量阻力系数/0.0306d λ=。

3.管段长度的确定总体设计草图见图。

由除尘器进口高度：3653 mm ，故管段1的长度L 1=2000+7385=9385mm管段2的长度L 2=2000mm管段3的长度L3=1615+1267=2882mm管段4的长度L4=3000+8890=11890mm 管段5的长度L5=1200mm4.集气罩和弯头的确定查《环境工程设计手册》：1、对集气罩1，ξ=。

2、对集气罩2，ξ=。

3、采用90°弯头(R/d=阻力系数ξ=。

5.三通的确定根据管径与流量查《环境工程设计手册》：采用30°直流三通（如图）：阻力系数ξ1=，阻力系数ξ2=。

图6.管道阻力计算(1) 管段①的阻力计算摩擦压力损失为局部阻力包括集气罩1、90°弯头（R/d=）和30°直流三通；故∑ξ=++=则局部压损为(2) 管段②的阻力计算摩擦压力损失为局部阻力包括集气罩2、90°弯头（R/d=）和30°直流三通；故∑ξ=++=则局部压损为(3) 管段③的阻力计算摩擦压力损失为局部阻力包括除尘器阻力、90°弯头（R/d=）和合流三通； 故局部压损为 (4) 管段④的阻力计算摩擦压力损失为局部阻力有两个90°弯头（R/d=）； 故局部压损为 (5) 管段⑤的阻力计算摩擦压力损失为改管段有90°弯头（R/d=）两个；伞形风帽压力损失ξ=；通风机出口压力损失ξ=。

故局部压损 (6) 并联管压力平衡故有：()()121/79.5474.75/79.54 6.0%10%P P P ∆-∆∆=-=〈 显然压力平衡，符合节点要求。