【正文】 所有除塵器的一個共同特點時堆積密度越小，粉塵分離捕集就越困難，粉塵的二次飛揚越嚴重，所以操作上與設備結構上采取特別措施。 在本次設計中， 鑄造車間在生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量的粉塵 ，主要是生產(chǎn)性粉塵，且需處理的風量較小，根據(jù)該廠粉塵的性質(zhì)和特點主要選用較為經(jīng)濟實用的旋風除塵器和袋式除塵器。 工業(yè)除塵與通風課程設計 12 5 除塵系統(tǒng)的劃分 除塵 系統(tǒng)的劃分要求 （ 1）統(tǒng)一生產(chǎn)流程，同時工作的揚塵點相距不遠時，宜合設一個系統(tǒng)。 （ 2） 同時工作但粉塵種類不同的揚塵點，當工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值時也可合設一個系統(tǒng)。 （ 3） 溫濕度不同的含塵氣體，當混合后可能導致風管結露時，應分散系統(tǒng)。 管道布置的一般原則 各種凈化裝置組合成凈化系統(tǒng)，必須依靠完善的管道系統(tǒng)。因此，合理布置和設計管道系統(tǒng)是凈化系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)之一。在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風管，通過風管使系統(tǒng)的設備和部件連成一個整體。該段設計主要是根據(jù)集氣罩的流量以及凈化 設備的要求來完成必須的管道的參數(shù)設計。這主要包括：管內(nèi)流速的確定；管道直徑的確定、彎頭的設計、直管長度的確定。三通設計計算。綜合考慮本設計采用圓形風管來進行連接。 首先設計管道的布置位置，然后對各管段進行編號，按最大壓損原則選擇計算環(huán)路。管道系統(tǒng)布置應該沖總體上考慮，各種管線統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局。 （ 1） 當集氣罩較多時，可以全部集中在一個凈化系統(tǒng)中，也可分為幾個凈化系統(tǒng)。 （ 2） 管道敷設分為明裝和暗設，應盡量明裝。 （ 3） 管道應盡量集中成列、平行敷設，并應盡量沿墻或柱子敷設。 （ 4） 管道與梁、柱、墻、 設備及管道之間應有一定距離。 （ 5） 管道應盡量避免遮擋室內(nèi)采光和妨礙門窗的啟閉。 （ 6） 管道與閥件的重量不宜支承在設備上。 （ 7） 為了方便管網(wǎng)的管理和運行調(diào)節(jié)，管網(wǎng)系統(tǒng)不宜過大。 （ 8） 除塵管道力求順直，保證氣流通暢。 工業(yè)除塵與通風課程設計 13 6 風管的水力計算 通風管道的水力計算是在系統(tǒng)和設備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已確定的基礎上進行的。其主要目的是確定各管段的管徑（或斷面尺寸）和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達到要求的風量分配。最后確定風機的型號和動力消耗。在有的情況下，風機的風量、風壓已經(jīng)確定，要由此去 確定風管的管徑。 通風除塵系統(tǒng)圖 圖 通風除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖 風 機袋 式 除 塵 器旋 風 除 塵 器897454 62131 0L = 9 mL = 5 mL = 5 mL = 8 m L = 8 mL = 4 m L = 8 mL = 3 mL = 1 6 mL = 4 m 管段編號 對各管進行編號 (見圖 ),標出管段長度和各排風點的排風量。 選定最不利環(huán)路 本系統(tǒng)選擇 1357除塵器 8除塵器 9風機 10 為最不利環(huán)路。 確定斷面尺寸和單位長度摩擦阻力 根據(jù)各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。 工業(yè)除塵與通風課程設計 14 根據(jù)書上表 64，輸送含有型砂和砂塵的空氣時，風管內(nèi)最小風速為，垂直風管為16m/s，水平風管為 18m/s。 考慮到除塵器及風管漏風，管段 8 及 9 的計算風量為： hm / 3?? 管段 1 根據(jù) L? =1600 m179。/h(179。/s)， V? =18 m/s， 由附錄 9 查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應盡量符合附錄 11 的通風管道統(tǒng)一規(guī)格。 D? =180mm 1Rm =23Pa/m 同理可查得管道 10 的管徑及比摩阻，同時，可確定確定管段 6 的管徑及比摩阻，具體結果見 （ 表 ）。 局部阻力系數(shù)的確定 1）管段 1 圓形傘形側吸罩，由附錄 10 查得： a=60， ξ= 直流三通 (1→3) ( 見圖 ) 圖 直流三通 (13) 根據(jù) F1+F2≈F3 α=30176。 F2/F3=(180/250)178。= ， L2/L3=1500/3100= ，查得 ?? ∑ξ=+=0. 23 2）管段 2 局 部密閉罩：（查文獻） ξ=(對應接管動壓 ) 120176。彎頭 (R/D=)一個 ， ξ= 直流三通 (2→3) (見圖 ) ， ?? ∑ξ=++= 工業(yè)除塵與通風課程設計 15 3）管段 3 直流三通 (3→5) (見圖 ) 圖 直流三通 (35) 根據(jù) F3+F4≈F3 α=30176。 F4/F5=(300/400)178。= ， L4/L5=4000/7100= ，查得 ?? ∑ξ= 4）管段 4 局部密閉罩：（查文獻） ξ=(對應接管動壓 ) 120176。彎頭 (R/D=)一個 ， ξ= 直流三通 (4→5) (見圖 13) ， ?? ∑ξ=++= 5）管段 5 直流三通 (5→7) (見圖 ) 圖 直流三通 (57) 根據(jù) F5+F6≈F7 α=30176。 F6/F7=(180/450)178。= ， L6/L7=1500/8600= ，查得 ξ57=0. 05 ∑ξ= 6）管段 6 工業(yè)除塵與通風課程設計 16 局部密閉罩：（查文獻） ξ=(對應接管動壓 ) 120176。彎頭 (R/D=)一個， ξ= 直流三通 (6→ 7) (見圖 13) ， ξ67=0. 05 ∑ξ=++= 7）管段 7 90176。彎頭 (R/D=)一個 ， ξ= 旋風除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為 450mm x 900mm， 變徑管長度為 500 mm a=176。 ， 查附錄 10 得： ξ=0. 7 ∑ξ=+= 8）管段 8 旋風除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸為 450mm x 900mm， 變徑管長度為 400 mm a=176。 ， 由附錄 10 查得： ξ=0. 1 袋式除塵器進口變徑管（漸擴管） 除塵器進口尺寸為 450mm x 1000mm， 變徑管長度為 600 mm a=176。 ， 由附錄 10 查得： ξ=0. 7 ∑ξ=+= 9）管段 9 袋式除塵器出口變徑管（漸縮管） 除塵器出口尺寸為 450mm x 1000mm，變徑管長度為 600 mm a=176。 ， 查附錄 10 得： ξ=0. 7 )4501000(21 ?????tg )4501000(21 ?????tg )450900(21 ?????tg )450900(21 ?????tg工業(yè)除塵與通風課程設計 17 90176。彎頭 (R/D=)兩 個 ， ξ== 風機進口（漸擴管），先近似選出一臺風機，風機進口直徑 D? =500mm， 變徑管長度 l=300 mm, F0/F9=(500/450)178。= , a=176。 ， 查附錄 10 得： ξ=0. 02 ∑ξ=0. 7++= 10）管段 10 風機出口尺寸： mmmm 360450 ? ， mmD 45010 ? 10F / F 出 =， 10F ≈F出 ， ξ=0 帶擴散管的傘形風帽： （ ?Dh ）， ξ=0. 60 ∑ξ=0. 60 各管斷沿程摩擦阻力和局部阻力的計算 管段 1 沿程摩擦阻力： 1Rm 1l =23 Pa/m9m=207 Pa 局部阻力： 同理可算得管道 10 的沿程摩擦阻力和局部阻力，具體結 果見（表 ） 。 并聯(lián)管路阻力平衡 匯合點 A ?P1= ， ?P2= 此時阻力不平衡，為使管段 2 達到阻力平衡，改變管段 1 的管徑，增大其阻力，根據(jù)書上式 （ 616） 得： mmPPDD )(180)39。/( 39。1 ????? 根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取 mmD 1701 ? ，其對應的阻力為： PavZ 21 ?? ?? )450500(21 ?????tg 10% % )()( 2 12 ????? ??? P PP工業(yè)除塵與通風課程設計 18 PaP )170/180( ??? %10% )()( 2 12 ????? ??? P PP 此時仍處 于不平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑，取 1D =160 mm其對應的阻力位 252 Pa，同樣處于不平衡狀態(tài)，因此取取 1D =170 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。 匯合點 B ?P1+?P3= + = Pa， ?P4= 此時阻力不平衡，為使管段 4 達到阻力平衡，改變管段 4 的管徑，增大其阻力，根據(jù)式 （ 616） 得： mmPPDD )(300)39。/( 39。4 ????? 根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取 D4”=280 mm，其對應的阻力為： mmP 5 0)2 8 0/3 0 0( 4 5 2 ???? 此時仍處于不平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑， 取 4D =260 mm，阻力同樣 處于不平衡狀態(tài)，因此取 取 4D =280 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。 匯合點 C ?P1+?P3+?P5= + += Pa， ?P6=336 Pa 此時阻力不平衡，為使管段 6 達到阻力平衡，改變管段 6 的管徑，增大其阻力，根據(jù)式（ 616）得： mmPPDD 166)(180)39。/( 39。6 ????? 根據(jù)通風管道的統(tǒng)一規(guī)格，取 mmD 1706 ? ，其對應的阻力為： ? ? %10 % )()( 531 6531 ????????? ??????? PPP PPPP%10 % )()( )( 31 431 ??????? ????? PP PPP%10 % )()( )( 31 431 ??????? ????? PP PPP工業(yè)除塵與通風課程設計 19 PaP )170/180(336 ??? 此時仍處于不平衡狀態(tài)，如果繼續(xù)減小管徑，取 6D =160 mm，阻力同樣處于不平衡狀態(tài)，因此取取 6D =130 mm，在運行時再輔以閥門調(diào)節(jié)，消除不平衡。 計算系統(tǒng)的總阻力 ? ? paZR m l ?????????????? ? 風機的選擇 風機風量 hmLL f 0 3 8 ???? 風機風壓 papP f ????? 選用 風機 Lf = 14491 m3/h Pf = 3508Pa 風機轉速 n= 1800 r/min 皮帶傳動 配用 JO2722 型電動機，電動機 功率 N= kW。 ? ? %10 % )()( 531 6531 ????????? ??????? PPP PPPP工業(yè)除塵與通風課程設計 20 表 管段水力計算表 編號 流量 長度 L( m) 管徑 D(mm) 流速 V(m/s) 局部阻力系數(shù) 局部阻力 Z(Pa) 單位長度摩擦阻力 RmL(Pa/m) 摩擦阻力 RmL(Pa) 管段阻力 RmL+Z(Pa) 備注 1 1600（ 4） 9 180 18 23 207 3 3100（ 6） 5 250 18 5 7100（ 7） 4 400 18 7 8600（ 9） 8 450 16 8 8600（ 9） 3 450 18 9 9300（ ） 4 450 16 0 9300（ ） 16 450 16 工業(yè)除塵與通風課程設計 21 2 1500（ 2） 5 180 16 18 90 阻力不平衡 4 4000（ ） 8 300 16 阻力不平衡 6 1500（ 2） 8 180 16 192 18 144 336 阻力不平衡 2 1500（ 2） 5 170 16 4 4000（ ） 8 280 16 6 1500（ 2） 8 170 16 旋風除塵器 800 袋式除塵器 1200 工業(yè)除塵與通風課程設計 22 7 設 計心得 整個過程雖然很累，但真的好充實，當看到自己完成了的課程設計時，一切的不愉快都消失得無影無蹤了。汗水換來的是歡笑，更重要的是，這次課程設計老師要求我們嚴格按照畢業(yè)設計規(guī)范格式去做的，為我以后畢業(yè)設計打下了堅實的基礎。在此，我要感謝學校給予我們這種機會和同事同學給予我的幫助，尤其要謝謝在課設過程中老師對我的耐心指導，讓我學到了這么多平時學不到的東西。由于我的水平有限，所做的課程設計有不足之處，懇請老師批評和指正！ 工業(yè)除塵與通風課程設計 23 參考文獻 [1] 孫一堅 . 工業(yè)通風 [M]. 北 京：中國建筑工業(yè)出版社， 1994 [2] 孫一堅 . 簡明通風設計手冊 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1997 [3] 張殿印，王純 . 除塵工程設計手冊 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [4] 陸耀慶 . 供暖通風設計手冊 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1987 [5] 中國勞動保護科學技術學會工業(yè)防塵專業(yè)委員會編 . 工業(yè)防塵手冊 [M]. 北京：勞動人事出版社， 1989