金属车间的通风系统的设计

课程设计题目：金属加工车间通风系统设计教学院：环境科学与工程学院专业：安全工程2012（1）班学号：201240330136学生姓名：程小龙指导教师：赵旭德何明礼2016年1月12日前言在工业生产过程中散发的各种污染物，以及余热和余湿，如果不加控制，会使室内外环境空气受到污染和破坏，危害人类的健康、动植物伤亡生长，影响生产过程的正常运行，因此，控制工业污染物对室内外空气环境的影响和破坏，是当前急需解决的问题。工业通风就是研究这方面问题的一门技术。工业通风是控制车间粉尘、有害气体或蒸气和改善车间内微小气候的重要卫生技术措施之一。其主要作用在于排出作业地带污染的或潮湿、过热或过冷的空气，送入外界清洁空气，以改善作业场所空气环境。工业通风按其动力来源分为自然通风和机械通风。自然通风依靠室内外空气温度差所形成的热压和室外风力所形成的风压而使空气流动；机械通风则依靠通风机所形成的通风系统内外压力差而使空气沿一定方向流动。风机生产行业引进国外技术，改变了以往风机全压偏小、不适用于除尘系统的状况。新产品不但全压满足除尘工程的需求，而且噪声低、机械效率高、振动小，并有较好的防磨措施。第一章工业通风课程设计任务书....................................................11.1原始资料....................................................................................11.2设计内容、题目及要求.............................................................1第二章设计说明书..............................................................................22.1设计课题原始资料.....................................................................22.2通风系统的设计.........................................................................22.3排风罩的设计.............................................................................32.4风管设计....................................................................................32.5除尘器的选择.............................................................................4第三章设计计算书............................................................................73.1排风罩的计算.............................................................................73.2通风管道的水力计算.................................................................9第四章工程概预算............................................................................144.1一次性投资费用.......................................................................144.2运行费用..................................................................................144.3总费用......................................................................................15第五章心得体会..........................................................................16参考文献...............................................................................................171第一章工业通风课程设计任务书1.1原始资料金化公司位于湖北省黄石市，主要生产金属异型管，厂区内主要有生产车间、一线职工办公楼、食堂和公司写字楼四处主要建筑物，生产车间长、宽、高为70×40×10m3，车间墙体厚度0.24m，一线办公楼高10m，写字楼高13m，食堂4m。车间内主要尘源3处。黄石市常年主导风向东南风，静风频率20。设计一合理的通风净化系统，要求作业场所和污染气体排放达到国家标准。尘源分布图、工厂平面布置图见工业通风CAD图纸（绘图比例1:600），车间各尘源参数见表表车间各尘源参数尺寸（长×宽×高）单位：mm槽的用途溶液温度/℃尘源12000×500×600铝阳极氧化20尘源25000×2000×600镀铬55尘源32000×1000×600酸性镀铜201.2设计内容、题目及要求1、题目金属加工车间通风系统设计2、设计内容根据金属加工车间的实际情况，搜集有关通风设计的资料和数据，应用所学的理论知识，对加工车间的通风系统进行合理设计，建立车间整体通风除尘系统，确定通风方式，通风管道尺寸及布置，选择除尘设备并设计设备主体，选择风机等。3、要求（1）搜集有关工业通风的资料和数据；（2）对通风除尘有关知识进行深入学习；（3）排尘柜（罩）的设计；（4）通风管路的设计及风量计算；（5）通风系统布置；（6）除尘设备的选择与安装位置；（7）进行风管的水力计算；（8）通风机的选择与安装位置；（9）撰写设计说明书。应该包括：设计项目、项目的基本情况介绍、原始资料、参数选择标准、通风系统设计与计算、参考文献等。图纸要求：依据《GB/T50001-2001采暖通风与空气调节制图标准》，采用3号图纸，选取适当的比例。通风系统图的内容包括：轴测图，车间平面布置图。2第二章设计说明书2.1设计课题原始资料金化公司位于湖北省黄石市，主要生产金属异型管，厂区内主要有生产车间、一线职工办公楼、食堂和公司写字楼四处主要建筑物，生产车间长、宽、高为70×40×10m3，车间墙体厚度0.24m，一线办公楼高10m，写字楼高13m，食堂4m。车间内主要尘源3处。黄石市常年主导风向东南风，静风频率20。设计一合理的通风净化系统，要求作业场所和污染气体排放达到国家标准。尘源分布图、工厂平面布置图见工业通风CAD图纸（绘图比例1:600），车间各尘源参数见表表车间各尘源参数尺寸（长×宽×高）单位：mm槽的用途溶液温度/℃尘源12000×500×600铝阳极氧化20尘源25000×2000×600镀铬55尘源32000×1000×600酸性镀铜202.2通风系统的设计2.2.1全面通风和局部通风方法的选择由于生产条件限制，有害物源不固定不能采用局部通风，或者采用局部通风后，室内的有害物质浓度依然超过卫生标准，再这样的情况下采用全面通风。根据实际工艺在有害物散发点直接把有害物质捕捉起来，经过净化处理排到室外，为了使室内的压力，一般采用机械通风。2.2.2系统划分的原则当车间内不同地点有不同送风、排风要求，或者车间面积较大，送、排风点较多时，为便于进行管理，常分设多个系统。除个别情况外，通常是由一台风机与其联系在一起的管道设备构成一个系统。系统划分的原则是：（1）空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划分一个系统。（2）生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为一个系统。（3）同一生产流程，同时工作的扬尘点相距不大时，应该合为一个系统。（4）有毒和无毒的生产区，应该分开设置同分系统和净化系统，若不要求回收，并且混合后不会爆炸或者管内结露，可以合为一个系统。2.2.3划分系统车间内的三个尘源室内参数要求、生产流程相同，扬尘点相距很近，故可合设一个系统。将三个尘源、管道、除尘器和风机设为一个系统。32.3排风罩的设计2.3.1局部排风罩的设计原则设计局部排风罩时应遵循以下原则：（1）局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源，使污染物局限于较小空间，尽可减小其吸气范围，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。（4）排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。（5）与工艺密切相结合，使排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。（6）要尽可能避免或减弱干扰气流。2.4风管设计2.4.1风管布置的原则风管的布置应该符合以下原则：（1）排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其他房间。（2）风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。（3）风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。（4）除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。（5）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。如45°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。2.4.2风管截面及材料的选择因本设计属除尘系统设计，管内流速较高，阻力较大，故采用圆形风管。钢板易于工业化加工制作，安装方便，采用钢板。2.4.3排风口位置的确定（1）要求在大气中扩散稀释的通风排气，其排风口上不应设风帽，为防止雨水4进入风管可在下部斜设排水口。（2）在一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面0.5m。（3）通风排气中的有害物质必须经大气扩散稀释时，排风口应位于建筑物空气动力阴影区和正压区以上。因为写字楼高13m将排风口所处的管道设为14m,加上风机的高度，排风口高出地面15m-16m。2.5除尘器的选择除尘器分类根据主要除尘器机理的不同，目前常用的除尘器可分为以下几类：1)重力除尘，如重力沉降室2)惯性除尘，如惯性除尘室3)离心力除尘，如旋风除尘器4)过滤除尘，如袋式除尘器、颗粒层除尘器、纤维过滤器、纸过滤器5)洗涤除尘，如自激式除尘、卧式旋风水膜除尘器6)静电除尘，如电除尘器根据气体净比程度的不同，可分为以下几类：1）粗净化主要除掉较粗的尘粒，一般用作多级除尘的第一级。2）中净化主要用于通风除尘系统，要求净化后的气体含尘浓度达到国家大气污染物排放标准限值以下。3）细净化主要用于通风空调系统的进风风系统和再循环系统，要求净化后的空气含尘浓度达到工业企业卫生标准限值以下。4）超净化主要需按空气洁净度指标核计，常用计数含尘浓度表示。用于清洁度要求较高的环境，净化后的空气含尘浓度视工艺要求而定。除尘器的选型要考虑多种因素和条件，选择除尘器时，要特别考虑以下因素：（1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。对于运行工况不太稳定的系统，要注意风量变化对除尘器效率和阻力的影响。（2）颗粒物的性质和粒径分布5颗粒物的性质度对除尘器的性能具有较大的影响，例如粘性大的颗粒物容易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过小的颗粒物，不宜采用静电除尘器，水硬性或疏水性颗粒物不宜采用湿法除尘，处理磨琢性颗粒物时，旋风除尘器内壁应衬托耐磨材料，袋式除尘器应选用耐磨的滤料。（3）气体的含尘浓度气体的含尘浓度较高时，在电除尘或袋式除尘器前可以设置低