通风与除尘课程设计

通风与除尘课程设计
学院：
指导教师：
班级：
学生姓名：
学号：
武汉纺织大学
二〇一二年十月十八日
通风与除尘课程设计指导书
一、课程设计的目的及要求
1、课程设计的目地
课程设计是课程教学中的一项重要内容，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

本次课程设计是在学习《暖通空调》的基础上，综合运用所学的理论知识，完成通风系统设计，计算排风量，进行通风管道的水力计算，平衡并联管路的阻力，选择合适的风机等。

其目的是通过课程设计使学生对工业通风知识有全面的掌握和应用，对工程设计有初步的认识，增强学生的识图、绘图能力培养学生综合运用通风与除尘理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力。

2、课程设计的基本要求
（1）通过课程设计，要求学生对通风与除尘设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉有关通风问题的设计规范、规程、手册和工具书。

（2）在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。

问题分析与计算要求正确、文理通顺、方案合理、表达清晰，符合课程设计要求。

二、课程设计的内容及步骤
1、针对设计题目，查阅要用到的相关技术资料，理清设计的思路。

2、根据车间内设备或工艺的布置和生产特点和车间内有害物质散发源的散发程度，决定采用何种通风综合措施。

3、决定通风系统的空间布置形式。

按车间情况及通风系统划分要求，布置外部吸气罩、通风机等设备，用风管将它们连成一体，连接时注意与工艺、土建等设计相配合，确定风管走向，选择风管的材料及连接附件（清扫孔和调节阀等的安装位置和结构）。

4、根据系统布置方案，绘制系统图（轴测图）。

这种图的绘制不用一般的投影方法进行，管网及除尘设备、风机的空间位置并不重要，图中主要表达各吸点、管道、风机相互关系和管件的数量。

作图时，可大致按比例绘制，作业机、风机用简单图形表示，管道用单线表示并用短线划出管段位置。

5、进行风管的水力计算。

设计目的：确定风管断面的尺寸和阻力，进而为选择风机和电机提供依据。

方法：假定流速法、压损平均法和静压复得法。

目前常用的是假定流速法。

假定流速法的计算步骤和方法：
（1）对各管段进行划分和编号，标注长度和风量。

在系统图的每一节点处标注一个编号，凡是气体流量和管径不变的管段编为独立管段，作为一段编一个号，编号时，先找出管道的主管线（即阻力最大的管线，也称最不利环路，一般是最长的管线），从进风口至吸风口依次编号，其它作为支管。

在每一独立管段旁注明管段长度及管内气体流量。

管段长度一般按两管件中心线长度计算，不扣除管件本身的长度。

（2）确定合理的管内流速。

按照排除含尘气体的技术经济要求选定风管内的气流速度作为初选流速。

流速既不能太大，也不能太小，流速太小，会导致输送粉尘在管道内堆积，堵塞风管；流速太大，会磨损风管，流动阻力增加，动力消耗增加，因此应综合考虑。

具体确定时可参照设计手册中的推荐风速。

（3）确定管道断面尺寸及各段阻力损失。

根据各风管的风量和初选流速确定各管段的断面尺寸。

确定风管断面尺寸时，应采用参考资料中所列的通风管道统一规格，以利于工业化加工制作。

按照规格化风管断面尺寸，计算实际流速。

进而确定实际动压，计算各段的摩擦阻力和局部阻力。

（4）平衡并联管路阻力。

为了保证各送、排风点达到预期的风量，两并联支管的阻力必须保持平衡。

对一般的通风系统，两支管的阻力差应不超过15％，除尘系统应不超过10％。

若超过上述规定，就需要进行平衡工作，平衡的方法有以下三两种：
① 调整管径。

把需要提高阻力的管道（支管）的直径适当缩小，使风管中的风速相应提高。

由于风管阻力的大小与风速的平方成正比，所以风管直径的缩小就使风管的阻力提高很大这种以缩小管径来提高阻力的方法，主要用于阻力相差较大的情况。

在进行压力平衡计算时一般不允许放大主管的直径来实现压力平衡，因为主管直径放大后其风速要下降，粉尘可能会沉降。

'0.225
'
(
)p D D p ∆=∆ 式中：D …——调整后的管径；
D ——调整前的管径；
Δp——调整后的压力即达到平衡时的压力； Δp —调整前的压力。

②调节风量。

用于两支管阻力相差不大的情况。

''
0.5()p L L p
∆=∆
式中：L …——调整后的支管风量；
L ——调整前支管风量；
Δp——调整后的压力即达到平衡时的压力；
Δp——调整前的压力。

③用调节阀调节。

就是在压损小的支管上加装阀门（闸板或蝶阀）。

通过调整闸板的插入深度或旋转蝶阀的角度来增加支管阻力，实现上述两管路的阻力平衡。

在实际风网中，不管其阻力是否平衡，通常在每根支管上都装有阀门，以便在生产中根据情况随时调整。

（5）计算总阻力和总风量。

风网总阻力为最不利环路上沿程阻力与局部阻力之和。

总风量为各吸尘点的风量之和。

计算步骤参阅课本中例题。

6、根据系统的风量及总阻力，选定合适的风机、电机。

（1）根据输送气体性质、系统的风量和阻力确定风机的类型。

例如输送清洁空气、选用一般的风机；输送有爆炸危险的气体或粉尘，选用防爆风机。

（2）考虑到风管、设备的漏风及阻力计算的不精确，应按下式的风量、风压选择风机：
f p P K p =∆ Pa f L L K L = m 3/h
P f ——风机的风压； L f ——风机的风量；
K p ——风压附加系数，一般的送排风系统Kp ＝1.1～1.15；除尘系统Kp ＝1.15～1.20 K L ——风量附加系数，一般的送排风系统K L ＝1.1；除尘系统K L ＝1.1～1.15 ΔP ——系数的总阻力； L ——系数的总风量。

7、风机性能换算。

当风机在非标准状态下工作时，应对风机性能进行换算，并验算配用的电机功率是否满足要求。

8、绘制通风系统施工图，主要包括平面图及轴侧图，编制设计说明书。

三、课程设计说明书撰写及施工图绘制要求
1、说明书格式及要求
原则上不少于3000字，交打印稿，A4纸张，正文小四号宋体，1.5倍行距。

2．说明书结构及要求 （1）封面
封面包括：题目、学院、班级、指导教师、学生签字、学生学号。

（2）任务书
（3）目录
目录要层次清晰，要给出标题及页次，目录的最后一项是无序号的“参考文献”。

（4）正文
正文应按目录中编排的章节依次撰写，要求计算正确，论述清楚，文字简练通顺，插图简明。

（5）参考文献
参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。

各类文献的书写格式如下：
a．著作
[序号] 作者名.书名[M].版本（第一版不标注）.出版地：出版者，出版年.引用部分起止页码。

b．期刊
[序号] 作者名.题名[J].期刊名,年,卷（期）：引用部分起止页码。

3、施工图绘制要求
依据《GB/T50001-2001采暖通风与空气调节制图标准》，用3＃图纸绘制平面图和系统图各一张。

四、参考文献
（1）《工业通风（第三版）》，孙一坚，北京：中国建筑工业出版社，1994
（2）《大气污染控制工程》，郝吉明，马广大，高等教育出版社，2002.4，第二版
（3）《供热空调设计手册》，陆耀庆，中国建筑工业出版社，2007.2，第二版
通风与除尘课程设计任务书
一、资料
银辉公司位于湖北省咸宁市，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=70×40×10m ，车间墙体厚度0.24m ，一线办公楼高9.9m ，写字楼高12m ，食堂3.9系统，要求作业场所和排入大气的含尘量达到国家标准。

车间尘源分布图、工厂总平面图及车间各尘源产尘量分别见图1、图2和表1。

图1 车间尘源分布图
图2 工厂总平面图
表1 车间各尘源产尘量
二、设计内容、题目及要求
1、题目
金属加工车间通风系统除尘设计
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，选择排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）通风机的选择与安装位置；
（7）除尘设备的选择与安装位置；
（8）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。

（9）图纸要求。

依据《暖通空调制图标准》（GB/T50114-2010），采用A2图，选取适当比例，绘制车间通风与除尘系统平面布置图、轴测图。