工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計(jì)--某企業(yè)生產(chǎn)車間通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　日期： 自 2012年 12 月 9 日 至 2012年 12 月 23 日</p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　摘 要<

2、;/b></p><p>　　工業(yè)通風(fēng)的目的，簡(jiǎn)單而言就是排除作業(yè)環(huán)境中對(duì)人體或產(chǎn)品有害的物質(zhì)，以維護(hù)人員之健康提高其工作效率或提升產(chǎn)品良率。工業(yè)通風(fēng)之類型主要可分為整體換氣（稀釋通風(fēng)）與局部排氣兩種。整體換氣通用使用場(chǎng)合包括：污染物毒性較低、污染物生成量較小、污染源分布均勻廣泛、污染源遠(yuǎn)離作業(yè)者呼吸帶、以及污染物主要為蒸氣或氣體之作業(yè)場(chǎng)所。局部排氣一般使用于污染發(fā)生源固定范圍小且生成量大之作業(yè)環(huán)境，其方法

3、系于空氣污染物發(fā)生源或接近發(fā)生源位置將污染物捕集排除，以減低作業(yè)人員呼吸帶內(nèi)污染物之濃度。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工業(yè)通風(fēng)；局部排氣</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Industrial ventilation purpose, simply is ruled out of the working

4、 environment to the human body harmful substances or products, in order to maintain the health personnel to improve the work efficiency and improve product yield. Industrial ventilated type can be mainly classified into

5、overall ventilation (dilution ventilation) and local exhaust two. The overall ventilation general use applications including: low toxic pollutants, pollutant generation and pollution sources distribution is uniform</p

6、><p>　　Key words：Industrial ventilation; Local exhaust</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 某企業(yè)噴砂車間和焊接車間簡(jiǎn)介2</p><p&g

7、t;<b>　　2.1噴砂車間2</b></p><p>　　2.1.1 噴砂車間結(jié)構(gòu)2</p><p>　　2.1.2 噴砂車間粉塵來源及污染物濃度分析3</p><p>　　2.2焊接車間的基本情況3</p><p>　　2.2.1 焊接作業(yè)產(chǎn)生的煙塵3</p><p>　　2.2.

8、2 焊接作業(yè)產(chǎn)生的熱4</p><p>　　3 噴砂車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)劃分5</b></p><p>　　3.2排風(fēng)罩的選擇5</p><p>　　3.3風(fēng)管的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.3.1 風(fēng)管的布置6</p><p

9、>　　3.3.2 風(fēng)管斷面形狀的選擇6</p><p>　　3.3.3 風(fēng)管材料的選擇6</p><p>　　3.4 除塵器的選擇7</p><p>　　3.5 噴砂車間水利系統(tǒng)的除塵計(jì)算8</p><p>　　4. 焊接車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段編號(hào)

10、，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量13</p><p>　　4.2 選擇最不利環(huán)路13</p><p>　　4.3 確定合理的空氣流速14</p><p>　　4.4 摩擦阻力、動(dòng)壓和局部阻力計(jì)算14</p><p>　　4.5 管路阻力平衡18</p><p><b>　　5 結(jié)論19</b><

11、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　工業(yè)通風(fēng)是控制車間粉塵、有害氣體或蒸氣和改善車間內(nèi)微小氣候的重要衛(wèi)生技術(shù)措施之一。其主要作用在于排出作業(yè)地帶污染的或潮濕、過熱或過冷的空氣，送入外界清潔空氣，以改善作業(yè)場(chǎng)所空氣環(huán)境。為達(dá)到工業(yè)通風(fēng)的作用，通風(fēng)除

12、塵系統(tǒng)，排除有害氣體、余熱、余濕的通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。</p><p>　　粉塵是指能在空氣中浮游的固體微粒。粉塵的來源廣泛，大部分工業(yè)部門的生產(chǎn)中都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。粉塵對(duì)人體健康危害極大，在生產(chǎn)過程中其危害人體健康的主要途徑是經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體，其次是經(jīng)皮膚進(jìn)入人體，通過消化道進(jìn)入人體的情況較少。粉塵的化學(xué)性質(zhì)是危害人體的主要因素。有些毒性強(qiáng)的金屬粉塵進(jìn)入人體后，會(huì)引起中毒以至死亡。一般粉塵進(jìn)入人體肺部后，可

13、能引起各種塵肺病。粉塵粒徑的大小是危害人體的另一個(gè)重要因素。粉塵粒徑小，粒子在空氣中不易沉降，也難于被捕集，造成長(zhǎng)期空氣污染，同時(shí)易于隨空氣吸入人的呼吸道深部；粉塵粒徑小，其化學(xué)活性強(qiáng)，表面活性也增大，加劇了人體生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展；粉塵的表面可以吸附空氣中的有害氣體、液體以及細(xì)菌病毒等微生物，它是污染物質(zhì)的媒介物，還會(huì)和空氣中的二氧化硫聯(lián)合作用，加劇對(duì)人體的危害。粉塵對(duì)生產(chǎn)的影響主要是降低產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)械工作精度；還使光照度和能見度降低

14、，影響室內(nèi)作業(yè)的視野；有些粉塵在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。</p><p>　　隨著生活水平的提高，人們對(duì)與自身健康、舒適直接相關(guān)的周圍空氣環(huán)境也有了更高的要求。人體散熱主要通過皮膚與外界的對(duì)流、輻射和表面汗分蒸發(fā)三種形式進(jìn)行，呼吸和排泄只排出少部分熱量。在某些散發(fā)大量熱量的高溫車間都具有輻射強(qiáng)度大、空氣溫度高和相對(duì)濕度低的特征。根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般車間內(nèi)工作地點(diǎn)的夏季空氣溫度，應(yīng)按車間內(nèi)外

15、溫差計(jì)算。</p><p>　　2 某企業(yè)噴砂車間和焊接車間簡(jiǎn)介</p><p><b>　　2.1噴砂車間 </b></p><p>　　2.1.1 噴砂車間結(jié)構(gòu)</p><p>　　噴砂車間有兩個(gè)大型噴砂機(jī)1#、2#，尺寸為1200*1200*2000mm，所用材料為金剛砂，金剛砂應(yīng)回收，作業(yè)時(shí)工人應(yīng)兩手伸入噴砂室內(nèi)

16、，一手拿工件，一手拿壓縮空氣管道和干砂管道，考慮到工作時(shí)含塵濃度高，應(yīng)考慮噴砂室的密閉性。 </p><p>　　焊接車間用三個(gè)焊接平臺(tái)1#、2#、3#，平臺(tái)尺寸為1000*1000*600mm，該車間采用CO氣體保護(hù)焊，焊接過程中產(chǎn)生大量的金屬氧化物、電焊煙塵、一氧化碳、氮氧化物、臭氧，焊接煙塵顆粒直徑在0.1-1μm之間，熱源溫度600℃。</p><p>　　2.1.2 噴砂車間粉塵

17、來源及污染物濃度分析</p><p>　　因采用礦砂對(duì)制作中的船體部件進(jìn)行噴砂除銹，高速噴槍噴出的礦砂沖刷鋼件表面，將鋼件表面的生銹氧化皮去除，在此過程中產(chǎn)生飛濺的礦砂及鐵銹粉塵。</p><p>　　根據(jù)粉塵來源分析，其主要污染物成分為SiO2粉塵和Fe2O3鐵銹等，由于主要污染物為礦砂及鐵銹粉塵等組成，粉塵粒徑大致為1~100μm，粉塵黏附性低；噴砂產(chǎn)生的粉塵廢氣與燃燒產(chǎn)生的熱氣體相比

18、無(wú)明顯方向性，粉塵彌漫整個(gè)廠房區(qū)內(nèi)。根據(jù)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書要求，粉塵污染物通過治理后經(jīng)排氣筒排放必須滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996，粉塵濃度≤60mg/m3</p><p>　　圖1 某企業(yè)噴砂車間結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2焊接車間的基本情況 </p><p>　　2.2.1 焊接作業(yè)產(chǎn)生的煙塵</p>&l

19、t;p>　　焊接時(shí)產(chǎn)生的大量煙塵對(duì)從業(yè)人員的身體健康造成了極大的危害。焊工為呼吸道疾病的高發(fā)人群，相關(guān)疾病包括支氣管炎、呼吸道刺激、金屬熱、呼吸功能改變及肺癌等，因此對(duì)焊接車間采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)措施，控制煙塵濃度是非常必要的。</p><p>　　焊機(jī)在焊接過程中，釋放大量的焊接煙塵(包括粉塵和氣體)。焊接煙塵是焊接車間的主要污染物。我國(guó)《車間空氣中電焊煙塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB16194?-1996)規(guī)定的焊接工作

20、區(qū)的焊接煙塵最高容許濃度為6mg/m3。在《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限制值》(GBZ2?-2002)中規(guī)定焊接煙塵時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(TWA)為4mg/m3，錳及其化合物(換算成MnO2)的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度為0.15mg/m3。</p><p>　　焊接煙塵粒子粒徑范圍為1×10-3～1×102μm，其中對(duì)人體健康影響最大的粒子粒徑是0.1～1μm。這部分粒子能通過人體上呼吸道進(jìn)入肺泡，

21、沉積在肺部，其沉積率達(dá)50%以上，能引起呼吸道疾病及肺癌。因此，0.1～1μm的焊接煙塵粒子是人們研究的重點(diǎn)。其沉降速度與室內(nèi)氣流流速相比可以忽略不計(jì)，即可以認(rèn)為煙塵會(huì)隨著室內(nèi)氣流而流動(dòng)。這樣就可以通過全面通風(fēng)排出焊接煙塵，減小車間內(nèi)的煙塵濃度。</p><p>　　2.2.2 焊接作業(yè)產(chǎn)生的熱</p><p>　　焊接過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，通常電焊機(jī)功率可達(dá)數(shù)千瓦或數(shù)十千瓦甚至更大。其周

22、圍空氣被加熱，隨密度降低而上升，同時(shí)卷吸周圍的空氣并流向房間頂部，即形成煙羽。而焊接煙塵由于其粒徑極小，會(huì)跟隨煙羽運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　焊接剛開始進(jìn)行時(shí)，初始的煙羽相當(dāng)微弱，很容易受到焊機(jī)噴出的保護(hù)氣體的擾亂，初始煙羽的半徑較大。電極的逐漸熔化會(huì)使周圍的對(duì)流越加強(qiáng)烈，煙羽也逐漸發(fā)展到另外一種形狀。當(dāng)煙羽上升到一定高度后，其溫度已降低至周圍空氣的溫度，無(wú)法繼續(xù)上升，便向四周水平散開并形成分層，這個(gè)高度稱為煙羽

23、平衡高度。焊接煙羽從開始到充分發(fā)展大約需要1～2min。之后煙羽繼續(xù)擴(kuò)大，其分層整體緩慢上升。</p><p>　　3 噴砂車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)劃分</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)劃分的原則，噴砂車間的空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同，是同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同，粉塵種類相同；又根據(jù)噴砂車

24、間噴砂機(jī)的布置，考慮到經(jīng)濟(jì)方面的問題，本設(shè)計(jì)中兩臺(tái)噴砂機(jī)工作所產(chǎn)生的粉塵由一個(gè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)捕集排除。</p><p><b>　　3.2排風(fēng)罩的選擇</b></p><p>　　根據(jù)噴砂車間的布置，及噴砂作業(yè)時(shí)粉塵的運(yùn)動(dòng)方向基本一致，除塵系統(tǒng)中采用局部排風(fēng)罩捕集粉塵。局部排風(fēng)罩是局部排風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。通過局部排風(fēng)罩口的氣流運(yùn)動(dòng)，可在有害物散發(fā)地點(diǎn)直接捕集有害物或

25、控制其在車間的擴(kuò)散，保證室內(nèi)工作區(qū)有害物不超過國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。設(shè)計(jì)拋光車間局部排風(fēng)罩時(shí)應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　局部排風(fēng)罩應(yīng)盡可能包圍或靠近有害物發(fā)生源，使有害物局限于較小的空間，盡可能減小其吸氣范圍，便于捕集和控制。</p><p>　　排風(fēng)罩的吸氣氣流方向應(yīng)盡可能與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致。</p><p>　　排風(fēng)罩應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，便于制作

26、安裝和拆卸維修。</p><p>　　和工藝密切配合，使局部排風(fēng)罩的配置與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作。</p><p><b>　　3.3風(fēng)管的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三通的作用是使氣流分流或合流，二股氣流在匯合時(shí)發(fā)生碰撞以及氣流速度改變時(shí)形成的渦流造成三通處氣流的局部阻力。三通局部阻力的大小取決于二個(gè)支管與總管的氣流速度、

27、氣流的方向、支管與總管的夾角等。由于風(fēng)管走向互相垂直，噴砂車間通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)系統(tǒng)中選用了圓形三通。</p><p>　　圖2 圓形三通示意圖</p><p>　　3.3.1 風(fēng)管的布置</p><p>　　通風(fēng)管道是通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)計(jì)計(jì)算的目的是，在保證要求的風(fēng)量分配的前提下，合理確定風(fēng)管布置和尺寸，使系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用綜合最優(yōu)。通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

28、直接影響到通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的使用效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。在此系統(tǒng)中風(fēng)管的布置應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利各支管間阻力平衡；</p><p>　　除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)；</p><p>　　風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的管件。彎頭、三通等管件要安排得當(dāng)，與風(fēng)管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。</p><p

29、>　　風(fēng)管的走向可分為架空式與下埋式，本設(shè)計(jì)中采用架空式，將管道固定在天花板上，具體情況見附錄1和附錄2。</p><p>　　3.3.2 風(fēng)管斷面形狀的選擇</p><p>　　風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。兩者相比，在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管的阻力小、材料省、強(qiáng)度大，且風(fēng)管直徑較小時(shí)比較容易制造，保溫亦方便。但是圓形風(fēng)管管件的放樣、制作較矩形風(fēng)管困難，布置時(shí)不易與建筑、結(jié)構(gòu)配合，明裝

30、時(shí)不易布置得美觀。</p><p>　　除塵系統(tǒng)風(fēng)管中流速較高，風(fēng)管直徑較小，采用圓形風(fēng)管。</p><p>　　3.3.3 風(fēng)管材料的選擇</p><p>　　用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、膠合板、纖維板、礦渣石膏板、磚及混泥土等。需要經(jīng)常移動(dòng)的風(fēng)管，則大多用柔性材料制成各種軟管，如塑料軟管、橡膠軟管及金屬軟管等。</p><p&g

31、t;　　風(fēng)管材料應(yīng)根據(jù)使用要求和就地取材的原則選用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用鍍鋅板作為風(fēng)管材料，它易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高的溫度，除塵系統(tǒng)因管壁磨損大，通常采厚度為1.5～3.0mm的鋼板。</p><p>　　在一般情況下通風(fēng)排氣立管出口至少應(yīng)高出屋面0.5m。在本設(shè)計(jì)中排風(fēng)口的高度設(shè)置為6500mm。</p><p>　　3.4 除塵器

32、的選擇</p><p>　　選擇除塵器時(shí)必須全面考慮各種因素的影響，如處理風(fēng)量、除塵效率、阻力、一次投資、維護(hù)管理等。還應(yīng)特別考慮以下因素：</p><p>　　1）選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排空濃度。</p><p>　　2）粉塵的性質(zhì)和粒徑分布。粉塵的性質(zhì)對(duì)除塵器的性能具有較大的影響。</p><p>　　3）氣體的含塵濃度。氣體

33、的含塵濃度較高時(shí)，在電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的初凈化設(shè)備，去除粗大塵粒，有利于它們更好地發(fā)揮作用。</p><p>　　4）氣體的溫度和性質(zhì)。</p><p>　　5）選擇除塵器時(shí)，必須同時(shí)考慮除塵器除下的處理問題。</p><p>　　各種常用除塵器的綜合性能在表中列出，可作為選擇時(shí)的參考。</p><p>　　石棉粉塵的粒徑一般

34、為0.5～1μm，為達(dá)到較高的除塵效率，本設(shè)計(jì)中采用脈沖噴吹清灰袋式除塵器，阻力較小，為ΔP=1200 Pa。</p><p>　　袋式除塵器是一種高效除塵器，它利用纖維織物的過濾作用進(jìn)行除塵。對(duì)1.0μm的粉塵，效率高達(dá)98％～99％。它是利用棉、毛、人造纖維等加工的濾料進(jìn)行過濾的。含塵氣體進(jìn)入濾袋之內(nèi)，在濾袋內(nèi)表面將塵粒分離捕集，凈化后的空氣透過濾袋從排氣筒排出。</p><p>　　

35、含塵氣體通過濾料時(shí)，隨著它們深入濾料內(nèi)部，使纖維間空間逐漸減小，最終形成附著在濾料表面的粉塵層（也稱初層）。袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個(gè)初層及以后逐漸堆積起來的粉塵層進(jìn)行的。這時(shí)的濾料只是起著形成初層和支持它的骨架作用。因此即使網(wǎng)孔較大的濾布，只要設(shè)計(jì)合理，對(duì)1μm左右的塵粒也能達(dá)到較高的除塵效率。隨著粉塵在濾袋上的積聚，濾袋兩側(cè)的壓力增大，粉塵層內(nèi)部的空隙變小，空氣通過濾料孔眼時(shí)的流速增高。這樣會(huì)把粘附在縫隙間的塵粒帶走，使除塵

36、器效率下降。另外阻力過大，會(huì)使濾袋易于損壞，通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量下降。因此除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，要及時(shí)進(jìn)行清灰，清灰時(shí)不能破壞初層，以免效率下降。</p><p>　　表1 各種常用除塵器的合性能</p><p>　　3.5 噴砂車間水利系統(tǒng)的除塵計(jì)算</p><p>　　用假定流速法進(jìn)行通風(fēng)管道的水力計(jì)算如下:</p><p>　　繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸測(cè)

37、圖，對(duì)各管段編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量。（見附錄一）</p><p><b>　　各管段風(fēng)量（L）：</b></p><p>　　管段1：=1300 m3/h =0.36 m3/s</p><p>　　管段2：=1300 m3/h =0.36 m3/s</p><p>　　管段3：= + =2600 m3/h =0.72 m

38、3/s</p><p>　　考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，故管段4及5的計(jì)算風(fēng)量不會(huì)增加：</p><p>　　管段4：L4=L3=2600m3/h =0.72m3/s</p><p>　　管段5：L5=L4=L3=2600 m3/h =0.72 m3/s</p><p>　　（2)選擇最不利環(huán)路</p><p>　　本系統(tǒng)

39、選擇1-3-除塵器-4-風(fēng)機(jī)-5為最不利環(huán)路。</p><p>　?。?）確定合理的空氣流速</p><p>　　輸送含有較大顆粒的金剛砂的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速查表2得：垂直風(fēng)管為15m/s、水平風(fēng)管為19m/s</p><p>　　表2 除塵風(fēng)管最小風(fēng)速（m/s）</p><p>　　（4）摩擦阻力、動(dòng)壓和局部阻力計(jì)算</p>

40、<p><b>　　1）摩擦阻力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)各管段風(fēng)量及最小風(fēng)速由圖6查得圓形管道直徑和粉風(fēng)管單位長(zhǎng)度的摩擦力（比摩阻）。</p><p>　　管段1：根據(jù)L1=1300 m3/h（0.36 m3/s）、V1=16m/s查圖5得管徑D和比摩阻Rm，所選管道盡量符合通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。 D1=160 mm Rm1=2

41、5Pa/m</p><p>　　摩擦阻力 =25×5.8=145 Pa</p><p>　　同理可查得管段2、3、4、5的管徑和比摩阻，同時(shí)按上式計(jì)算摩擦阻力具體結(jié)果見表11</p><p><b>　　2）動(dòng)壓計(jì)算</b></p><p>　　管段1： 動(dòng) 壓 =×1.2×162=15

42、3.6 Pa</p><p>　　同理可按上式計(jì)算管段2、3、4、5的動(dòng)壓具體結(jié)果見表</p><p><b>　　3）局部阻力計(jì)算</b></p><p>　　查有關(guān)表格，確定各管段局部阻力系數(shù)。 </p><p>　　管段1： a.矩形上部吸氣罩（α=60°）1個(gè) ξ1=0.16</p>

43、<p>　　b.90°圓形彎頭（R=1.5D ）2個(gè) 查表得 ξ2=0.34</p><p>　　c.圓形三通（1→3）如圖2 所示 </p><p>　?。≧=1.5D ）：L3 /L1=0.5,</p><p>　　表4 圓形三通局部阻力系數(shù)</p><p>　　查表得,ξ3=0.03</p>

44、<p><b>　　∴ </b></p><p>　　管段2: 與管段1情況完全相同 </p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　管段3: 除塵器進(jìn)口變徑管（漸擴(kuò)管）</p><p>　　除塵器進(jìn)口尺寸132×368 mm，變徑管長(zhǎng)度L=35

45、0mm,</p><p><b>　　, α=11.8°</b></p><p>　　∴ ξ1=0.058</p><p>　　管段4: a.除塵器出口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器出口直徑132×368mm，變徑管長(zhǎng)度L=200mm,</p><p>

46、　　, α=16.4°＜45°</p><p>　　∴ ξ1=0.1</p><p>　　b. 90°圓形彎頭（R=1.5D ）3個(gè) 查表得ξ2=3×0.17=0.34</p><p>　　c．暫先近似選出一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D=355mm, </p><p>　　變徑管長(zhǎng)度L=400mm<

47、/p><p><b>　　, α=7.4°</b></p><p>　　表5 漸擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)</p><p>　　查表得ξ3=0.044</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　管段5： a.風(fēng)機(jī)出口漸縮管</p>

48、<p>　　風(fēng)機(jī)出口尺寸343×252 mm,D5=250 mm, 變徑管長(zhǎng)度L=100mm，</p><p>　　α=17.4°＜45°∴ ξ1=0.1</p><p>　　b.帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D0=0.5）</p><p>　　表6 傘形風(fēng)帽的局部阻力系數(shù)</p><p>　　查表得 ξ2

49、=0.6</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　計(jì)算各段的局部阻力。</p><p>　　局部阻力計(jì)算公式： （Pa）</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果見表：</b></p><p>　　表7 噴砂車間管道水力計(jì)算表</p>

50、<p><b>　　5)管路阻力平衡</b></p><p><b>　　圓形三通匯合點(diǎn)A</b></p><p>　　由于管段1和管段2管路對(duì)稱，風(fēng)量相同，顧兩者平衡，即為整個(gè)管路平衡</p><p>　　6)計(jì)算系統(tǒng)的總阻力</p><p>　　=76.8+76.8+76.8+67.5

51、+67.5=365.4 Pa </p><p>　　4. 焊接車間除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　四通為通風(fēng)管道的連接件，又叫管件四通，四通管件，或者四通接頭，用在主要管道分支管較多的地方。焊接車間通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用四通。</p><p><b>　　圖3 合流四通示</b></p><p>　　用假定流速法進(jìn)行通風(fēng)管

52、道的水力計(jì)算如下:</p><p>　　4.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量 </p><p>　?。?）管段編號(hào)、標(biāo)注長(zhǎng)度如上圖所示：</p><p>　?。?）各管段風(fēng)量（L）：</p><p>　　管段1：L1=1728 m3/h = 0.48m3/s</p><p>　　管段2：L2=172

53、8 m3/h =0.48 m3/s</p><p>　　管段3：L3=1728m3/h =0.48 m3/s</p><p>　　管段4：L4= L1+L2+ L3=5184m3/h=1 1.44m3/s</p><p>　　考慮到風(fēng)管及除塵器漏風(fēng)，管段5及6的計(jì)算風(fēng)量為：</p><p>　　管段5：L5=L4×(1+5%)=51

54、84×1.05=5443.3 m3/h =1.512m3/s</p><p>　　管段6：L6=L5=5443.3m3/h =1.512m3/s</p><p>　　4.2 選擇最不利環(huán)路 </p><p>　　本系統(tǒng)選擇1-4-除塵器-5-風(fēng)機(jī)-6為最不利環(huán)路。</p><p>　　4.3 確定合理的空氣流速</p>

55、<p>　　根據(jù)表3查得各段風(fēng)管的最小風(fēng)速。</p><p>　　輸送大量的金屬氧化物、電焊煙塵、一氧化碳、氮氧化物、臭氧，焊接煙塵顆粒直徑在0.1-1μm之間，熱源溫度600℃時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為：垂直風(fēng)管為13m/s、水平風(fēng)管為15m/s。</p><p>　　4.4 摩擦阻力、動(dòng)壓和局部阻力計(jì)算</p><p><b>　　（1）摩擦阻

56、力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)各管段風(fēng)量及最小風(fēng)速由下查得管徑和單位長(zhǎng)度的摩擦力（比摩阻）。所選風(fēng)管應(yīng)盡量符合課本附錄8的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。</p><p>　　管段1：根據(jù)L1=1728 m3/h（0.48 m3/s）、V1=15m/s 查圖4得管徑D和比摩阻Rm，所選管道盡量符合通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。</p><p>　　D1=180 mm

57、 Rm1=20 Pa/m</p><p>　　摩擦阻力 =20×10.8=216 Pa</p><p>　　同理可查得管段2、3、4、5、6的管徑和比摩阻，同時(shí)按上式計(jì)算摩擦阻力具體結(jié)果見表5</p><p><b>　?。?）動(dòng)壓計(jì)算</b></p><p>　　管段1： 動(dòng) 壓 =×

58、1.2×152=135 Pa</p><p>　　同理可按上式計(jì)算管段2、3、4、5、6的動(dòng)壓具體結(jié)果見表5</p><p><b>　?。?）局部阻力計(jì)算</b></p><p>　　①查有關(guān)表格，確定各管段局部阻力系數(shù)。</p><p>　　管段1： a.熱源上部接受式排風(fēng)罩（α=60°）1個(gè)

59、 得 ξ1=0.09</p><p>　　b.90°圓形彎頭（R=1.5D ）1個(gè) 查表3 得ξ2=0.17</p><p>　　c.135°圓形彎頭（R=1.5D ）查表3 得1個(gè)ξ3=0.12</p><p>　　d.圓形四通如表所示： </p><p>　　V1/V2=1 </p><

60、p>　　表8 壓出四通局部阻力系數(shù)</p><p>　　查表得： ξ4=0.2</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　管段2: a. 熱源上部接受式排風(fēng)罩（α=60°）1個(gè) 查2表 得 ξ1=0.0.09</p><p>　　b.90°

61、圓形彎頭（R=1.5D ）2個(gè) 查3表 得ξ2=0.17</p><p>　　管段3：與管段1情況相同，</p><p>　　管段4: a.除塵器進(jìn)口變徑管（漸擴(kuò)管）</p><p>　　除塵器進(jìn)口尺寸408×308 mm，變徑管長(zhǎng)度L=300 mm,</p><p><b>　　, α=12.9°</b

62、></p><p>　　表9 漸擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)</p><p>　　∴ ξ1=0.344</p><p>　　b. 90°圓形彎頭（R=1.5D ）1個(gè) 得ξ2=2×0.17=0.34</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　管段

63、5:a.除塵器出口變徑管（漸縮管）</p><p>　　除塵器出口尺寸408×308mm，變徑管長(zhǎng)度L=300mm,</p><p>　　, α=4.6°＜45°</p><p>　　∴ ξ1=0.1</p><p>　　b. 90°圓形彎頭（R=1.5D ）2個(gè) 得ξ2=2×0.17

64、=0.34</p><p>　　c．暫先近似選出一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D=380mm, 而管段5的管徑D4=360 mm，變徑管長(zhǎng)度：L=300</p><p>　　, α=2.1°＜45°</p><p><b>　　ξ3=0.1</b></p><p><b>　　∴ </b

65、></p><p>　　管段6： a.風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管</p><p>　　風(fēng)機(jī)出口尺寸288×252 mm,D6=360 mm, 變徑管長(zhǎng)度L=300mm，</p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　α=6.8°</b></p>

66、;<p>　　表10 通風(fēng)機(jī)出口變徑管阻力系數(shù)</p><p>　　查表 得 ξ1=0.06</p><p>　　b.帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D0=0.5）</p><p>　　∴ 查得 ξ2=0.6</p><p><b>　　∴ </b></p><p>　　②計(jì)算各

67、段的局部阻力。</p><p>　　局部阻力計(jì)算公式： （Pa）</p><p>　　計(jì)算結(jié)果見表11如下：</p><p>　　4.5 管路阻力平衡</p><p><b>　　四通匯合點(diǎn)A：</b></p><p>　　⊿P1=240 Pa ⊿P2=165.3 Pa</p&

68、gt;<p><b>　　＞10%</b></p><p>　　此處阻力不平衡，為使管段1、2達(dá)到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。</p><p>　　根據(jù)通風(fēng)管道通風(fēng)統(tǒng)一規(guī)格，取=170 mm。其對(duì)應(yīng)的阻力為</p><p><b>　?。?0%</b></p><p>　　

69、如果繼續(xù)減小管徑，D2=160 mm，其對(duì)應(yīng)的阻力為169.7，同樣處于不平衡狀態(tài)。因此取D2=170 mm，在運(yùn)行時(shí)再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。</p><p>　　6)計(jì)算系統(tǒng)的總阻力</p><p>　　=240.3+108.3+79.7+106.9+167.4+240.3+1500</p><p>　　=2442.9 Pa</p><p&

70、gt;<b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　此課程設(shè)計(jì)在編寫過程中，力求以闡明基本設(shè)計(jì)思想、基本理論及設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，盡量做到理論聯(lián)系實(shí)際，考慮了各種人機(jī)關(guān)系，及實(shí)際可行性。此次課程設(shè)計(jì)，讓我很好地鞏固了已學(xué)知識(shí)，也學(xué)到了許多新知識(shí)。許多知識(shí)是自己在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)并學(xué)習(xí)的。設(shè)計(jì)過程中，曾出現(xiàn)過很多次錯(cuò)誤，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)地計(jì)算，映證了“熟能生巧”這句話。也提高了發(fā)現(xiàn)問

71、題和解決問題的能力，同時(shí)學(xué)會(huì)了怎樣計(jì)算工廠車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力計(jì)算等，對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫一堅(jiān). 工業(yè)通風(fēng)[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社（第三版）, 1994</p><p>　　[2] 孫一堅(jiān). 簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手

72、冊(cè)[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　[3] 中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究總院. 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50019-2003) [S]. 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2004</p><p>　　[4] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部. 暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB50114-2001) [S]. 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2002</p><p>　　[5] 中華人民共