安全工程专业《工业通风与除尘》课程设计设计人：学号：专业方向：职位班完成时间：2014年12月2014年12月1前言 (3)2车间简介 (3)3设计要求 (4)4系统装置分析 (4)4.1除尘管道设计原则 (4)4.2排风罩设计原则 (5)4.3除尘器选择对照表 (5)4.4风机的设计 (6)5设计资料5抛光车间通风与除尘系统设计 (6)5.1除尘管道设计 (6)5.2排风罩设计 (6)5.3除尘器选择 (7)5.4风量计算与风机选择 (7)5.5备选方案 (11)6高温炉车间通风与除尘系统设计 (13)6.1除尘管道设计 (13)6.2排风罩设计 (13)6.3除尘器选择 (14)6.4风量计算与风机选择 (14)7抛光车间两方案对比 (18)8结束语 (18)参考文献 (19)1前言随着工业的迅速发展，生产加工种类的繁多，在生产过程中，出现了各种个样的粉尘，各类有毒有害气体，以及特殊的工作环境，会给工作人员带来各种各样的困扰，影响工作人员的舒适度，健康程度，甚至危及生命，工业通风既可稀释或排除生产过程产生的毒害、爆炸气体及粉尘，在工业生产中，利用工业通风技术，有效的排除生产车间产生的一系列有毒有害物质，可以从技术手段防止作业人员得职业病，而且可调节作业场所温度、湿度等，从而为保证作业人员的身体健康创造前提条件。

2车间简介某企业加工车间高9m，宽10m，长12m，长边朝南，长边中部设有窗户2个，窗台高1.0m，窗户高5m，宽3m，两个窗户相隔2m。

车间有1#、2#、3#、4#、5#工作某企业加工车间高9m，宽10m，长12m，长边朝南，长边中部设有窗户2个，窗台高1.0m，窗户高5m，宽3m，两个窗户相隔2m。

车间有1#、2#、3#、4#、5#工作台，高度均为1.2m，1#、2#、3#为抛光机，每台抛光机有2个抛光轮，抛光间产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘）。

4#、5#为高温炉，生产过程中产生高温含尘烟气，粒径围约为0.010-20um，粒径围炉温度为500℃，室温为20℃，尺寸为1.0m*1.0m。

该企业抛光生产车间产生的粉尘成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘）。

高温炉车间生产过程中产生高温含尘气体。

因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点直接把它们收集起来，经过净化处理排，并且要注意高温炉车间需要降温和除尘。

使车间有害物浓度不超过国家卫生标准规定的最高允许浓度。

使工作环境合格达标。

3设计要求（1）、要求选择至少两种设计方案，比较各种方案的利与弊，并从中体会和总结设计经验；（2）、要求学生按照设计计划进程进行，按时完成课程设计；（3）、设计图纸要求至少包括厂房通风和除尘系统设计平面图（图1）、通风和除尘系统设计立面图（含高程、管道设备尺寸）（图2）、通风压力分布图(图3)，并相应标上图名、图号和相关尺寸；（4）、设计图纸采用CAD绘图，要求图面清晰、标注准确；（5）、完成设计说明书一份，要求设计方案正确、合理，设计思路明确，标明公式及资料来源，计算过程简洁、清晰，容恰到好处；要求计算摩擦阻力。

（6）、完成系统通风除尘设备清单一份，要求根据设计说明书，写清通风机及除尘降尘装置选择说明、来源出处。

（7）、课程设计格式要求1）采用CAD制图，正文容文字用小四宋体，一级标题小三黑体加粗，二级标题四号黑体加粗，三级标题小四宋体，大标题与容必须分开（容要另起行），段落之间要另起。

3）图必须标注清楚并符合标注要求。

4系统装置分析4.1除尘管道设计原则风管设计的原则：1.除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。

2.除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平夹角最好大于45°，如必须水平敷设或倾角小于30°时，应采取措施，如加大流速、设清扫口等。

4.2排风罩设计原则排风罩设计原则：1. 局部排风罩应尽可能包围或靠近有害无源，使有害无源局限与较小的局部空间。

应尽可能减小吸气围，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。

设计时要充分考虑操作人员的位置和活动围。

4. 排风罩应力求结构简单、造价低，便于安装和维护。

5. 局部排风罩的配置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。

6. 要尽可能避免和减弱干扰气流和穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响。

排风罩的种类有：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。

4.3除尘器选择对照表表1 除尘器的分级效率4.4风机的设计1）根据输送气体性质、系统的风量和阻力确定风机的类型。

2）考虑到风管、设备的漏风及阻力计算的不精确，按下式的风量、风压选择风机。

5设计资料抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。

相关资料如下：排风量的计算一般按抛光轮的直径D计算：L=A·D m3/h式中：A——与轮子材料有关的系数布轮：A=6m3/h·mm毡轮：A=4m3/h·mmD——抛光轮直径mm抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.4m，工作原理同砂轮。

抛光轮的排风罩应采用接受式侧排风罩。

6方案一6.1 计算均匀送风系统管道设计6.11办公室及换衣室总通风量计算：房间总的通风量等于房间换气次数乘以房间体积即Q ki=n∙V f，由根据《简明通风设计手册》（一坚）得知换气次数为1.5次/h ，其风房间体积V f=6×5×5×2=300m3则Q ki=300×1.5=450m3/ℎ=0.125m3/s,总送风量为0.125m3/s,开设6个等面积的测孔，的空间距为2m,采用薄钢板圆锥型测孔均匀送风。

6.12计算静压速度、测孔面积和静压。

设侧空的平均流速V0=5m/s,空口的流量系数μ=0.6,则有：测孔静压流速为：V j=V0μ=50.6=8.3m/s测孔面积为：f0=Q0nμv j=0.00418m2静压为p s=12ρv j2=12×1.2×8.32=41.334Pa6.13计算断面1处的流速和断面直径。

按V jV d≥1.73的原则，测定第一测孔空处风管断面的风速：V d1=8.3÷1.73=4.80m/s断面1的动压为：h v1=12ρv d12=12×1.2×4.82=13.824Pa断面1的直径D1=√4×0.1254.8×3.14=0.18m6.14计算管段1-2的阻力损失。

由于总送风量为0.125m/s,直径D1=0.18m作为其平均直径，查图2-6得h b=1.8Pa/m摩擦阻力为2×1.8=3.6Pa空气流过测孔直通部分的局部阻力系数为ε=0.35×(Q cQ g)2=0.00972管段1-2的总阻力h1−2=3.6+0.00972×13.824=3.73Pa6.15计算断面2处的流速和断面尺寸。

根据两侧空间的动压等于两侧空间的阻力的原则，可得：h V2=ℎV1−ℎ1−2=13.824−3.73=10.094Pa断面2处的流速为：V d2=√2×10.0941.2=4.10m/s断面2处的直径：D2=√(0.125−0.1256)×44.10×3.14=0.1796.16按上述步骤计算其余各断面的尺寸，计算结果见表6-1均匀送风管道的计算表6.17计算风道阻力。

因风道最末段的全压为零，因此，风道总阻力应为断面1处具有的全压，即h =41.334+13.824=55.158Pa 选用T4-72 离心通风机 6.2除尘系统设计 6.21除尘管道设计用作通风管道的材料有很多，主要有金属薄板和非金属材料两大类。

抛光车间选用铝合金材料管道，因为铝合金板加工性能好，耐腐蚀，摩擦是不易产生火花，具有防爆的功效 6.22排风罩设计抛光车间的抛光轮在抛光作业过程中会产生或诱导一定的气流运动，并带动有害物一起运动，对于这种情况，可把排气罩设在污染气流的前方，让污染气流直接进入罩，所以抛光轮的排气罩可以采用节能的接受式侧排气罩。

接受式侧排气罩的罩口尺寸选用300×300mm （高），罩口中心离地面1.4米。

圆形伞罩扩角为606.22计算各管段需要风量一般按抛光轮的直径D 计算： L=A ·D3/m h 式中：A ——与轮子材料有关的系数布轮：A=63/m h mm ⋅ 毡轮：A=43/m h mm ⋅D ——抛光轮直径 mm抛光轮为布轮，其直径为D=200mm ，算出L=12003/m h ，又因为每台抛光机上有两个抛光轮，所以24002321====L L L L 3/m h 3/m h表2除尘风管的最小风速（m/s ）除尘器为袋式除尘器，其及风管可能漏风，管段5及6的计算风量为37200 1.05=7560m /h ⨯。

根据《通风除尘设备设计手册》风除尘系统管道的最低气流速度表查得，输送含有石棉粉尘的空气时，风管最小风速为：垂直风管12m/s 、水平风管18m/s 。

6.23根据各管段的风量和所选的气流流速，确定个管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力，本系统选择1-4-5-除尘器-6-风机-7为最大阻力管线。

摩擦阻力对于管段1，根据Q 1=2400m 3/ℎ=0.67m 3/s 、v 1=18m 3/s ,由查图2-6得D 1=220mm 、ℎb1=20Pa/m 。

风管L 1=11m 同理计算确定2、3、4、5、6 7、的管径及比摩阻，见表6-26.24 根据《工业通风与除尘》（马中飞主编）附录5局部阻力系数表确定各管段72003214=++=L L L L的局部阻力系数。

在管段1中，会产生局部阻力的部件有，一个α=60°的圆形伞形罩ξ=0.09、两个α=90°，r/d=2的圆弯管ξ=0.15×2=0.3、一个α=30°的只管合流三通S2/S4=0.6，Q2/Q4=0.5, ξ=0,所以ξ1=0.39，ℎ1=75.8Pa。

管段2会产生局部阻力的部件有，一个α=60°的圆形伞形罩ξ=0.09，一个α=90°，r/d=2的圆弯管ξ=0.15，一个α=120°，r/d=2的圆弯管ξ=0.17，一个α=30°的分支管合流三通S2/S4=0.6，Q2/Q4=0.5, ξ=0.44,所以ξ2=0.85，ℎ2=165.24Pa。

管道3会产生局部阻力的部件有，一个α=60°的圆形伞形罩ξ=0.09，一个α=90°，r/d=2的圆弯管ξ=0.15，一个α=120°，r/d=2的圆弯管ξ=0.17，一个α=30°的分支管合流三通S3/S5=0.4，Q2/Q4=0.5, ξ=0.97,所以ξ3=1.38，ℎ3=268.3Pa。