制药厂车间除尘设计

目录1 引言 (1)2 工程概况和设计原则 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 糖衣片包衣工艺流程 (2)2.3 包衣物料及特性 (2)2.4 药厂洁净除尘设计的特点 (3)2.5 设计课题与有关数据 (3)3 局部排风罩设计 (4)3.1 局部排风 (4)3.2 设计计算 (5)4 管道、弯头及三通的设计 (7)4.1 管道的设计 (7)4.2 弯头的确定 (8)4.3 三通的确定 (8)4.4 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

5 通风管道的水力计算 (9)5.1 管径的计算与实际速度的确定 (9)5.2 各管段的阻力计算 (10)5.3 阻力平衡计算 (16)5.4 风机的选择 (16)设计小结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附表1 管道水力计算 (22)附表2 除尘通风管道内最低空气流速 (23)附表3 三通局部阻力系数 (24)附表4 袋式除尘器的选型 (24)附表5 除尘风机选型 (25)1 引言通风除尘是一个系统工程，是通风工程的重要部分，它包括吸气罩、通风管道、通风机、除尘器四大部分。

只有对吸气罩、通风管道进行合理设计，对风机的选择得当，对除尘器种类和容量的选定符合要求，通风除尘工作才能奏效。

其主要任务是，控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境和保护大气。

做好通风除尘工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。

随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。

如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。

此次课程设计为工业通风中的除尘系统设计，主要将车间产生的大量滑石粉尘通过合理有效的除尘系统来净化空气，提高车间及其周围环境的空气质量。

车间中的粉尘浓度达到一定值可能会造成爆炸，严重影响人们的生产生活和社会的安定和谐。

因此需采取有效的通风措施在有害物产生地点把它们收集起来，经过净化处理排至室外，使车间内保持良好的工作环境。

通过此次设计，亲自动手进行通风除尘系统的设计及计算，切实体会通风除尘在工业生产中的重大作用，理论联系实践，培养了动手能力以及合作能力。

2 工程概况和设计原则2.1 工程概况某制药厂生产车间建筑面积约3240m2，为单层建筑局部2层，建筑层高约10m，室内吊顶净高为2.7m，上部为设备管道层，局部2层为空调机房。

根据生产产品工艺总平面布置，生产车间共分为10个生产区(A~K区)，其中H区为糖衣包装车间，共有12台糖衣机，糖衣车间平面布置图见附件1。

药厂糖衣车间在药品生产过程中，会有较多的工艺滑石粉尘散逸，需要采取有效的除尘措施。

除尘措施如果处理不当，粉尘就会对室内空气造成污染、堵塞并污染净化空调系统、影响工作人员的身心健康，从而破坏生产室内洁净生产环境的要求和药品质量；而且对室外大气环境造成污染。

2.2 糖衣片包衣工艺流程为了保证片剂质量和方便服用，在压片后的片芯表层包裹适宜的衣层材料，使片剂中的药物与外界隔离，从而达到防潮、避光、隔绝空气氧化、增强药物保存的稳定性，掩盖片剂中的不良嗅味和减少药物刺激的目的，故需要在药物片芯表层进行包衣，操作流程见图2.1。

（1）隔离层：包隔离层的物料大多数用胶浆，或用胶糖浆，另加少量滑石粉。

其目的是形成一道不透水的屏障使片芯与糖衣层隔开，防止糖衣被破坏及药物吸潮。

隔离层还有增加片芯硬度、牢固性、粘结性等作用。

（2）粉衣层：包粉衣层的物料是用糖浆和滑石粉。

其作用是迅速增加衣层厚度以消除药片原有的棱角。

（3）糖衣层：包糖衣的物料只用糖浆而不用滑石粉。

其作用是增加衣层的牢固，使片面坚实、平滑。

（4）有色糖衣层：包衣的物料是有色糖浆。

其作用是使片衣具有一定的颜色，便于识别或起到遮光作用（在糖浆中加入食用色素和二氧化钛），一般在包最后数次糖衣时使用色浆，色浆应由浅到深，并注意层层干燥。

（5）打光：打光为包衣的最后工序，物料是川蜡。

其作用是使片面光亮，且有防潮作用。

图2.1 糖衣片包衣流程图2.3 包衣物料及特性糖衣是以糖浆为主要包衣材料，主要用作粉层的粘结与包糖衣层，它是一种高浓度的溶液，包衣后易于干燥，致密地粘附在片剂表面。

粉衣层常用滑石粉，滑石为含水硅酸镁，含有29.8%～63.5%结合二氧化硅、28.4%～36.9%氧化镁及低于5%的水。

某些品种尚含少量的游离二氧化硅，钙、铝和铁。

滑石粉是一种白色或类白色、微细、无砂性的粉末，无臭，无味，手摸有油腻感。

滑石粉由于颗粒小，总面积大，能吸着大量化学刺激物或毒物，因此当撒布于发炎或破损组织的表面时，可有保护的作用；内服时除保护发炎的胃肠粘膜而发挥镇吐、止泻作用外，还能阻止毒物在胃肠道中的吸收。

滑石粉具有很好的药用的功效和作用。

滑石粉散逸在空气中，就会形成滑石粉尘，工人长期吸入会引起滑石尘肺。

滑石尘肺多在接触滑石粉尘后10～15年可发病。

预防滑石肺的发生主要是降低作业场所滑石粉尘的浓度，使滑石粉尘浓度达到国家标准以下，所以车间要设置专门的通风除尘设备，为生产工人创造清洁卫生的工作坏境，确保劳动者的身体健康和药品的质量。

表2.1 车间空气中粉尘的卫生标准生产性粉尘最高允许浓mg/m3有毒性粉尘最高允许浓度mg/m3含游离sio210%以上 2 铅烟0.03含游离sio280%以上不超过1 铅尘0.05 含游离sio210%以下的滑石粉 4 金属末0.01含游离sio210%以上的水泥尘 6 五氧化二钒烟0.1 含游离sio210%以下的其他无毒性粉尘10五氧化二钒粉尘0.5钠及其化合物0.0012.4 药厂洁净除尘设计的特点1)由于工艺粉尘发尘点集中在洁净室内工艺设备附近，出于节约能量(如净化空调系统能量：动力送、排风，冷、热负荷等)和节省生产场地的考虑，一般在生产工艺布局上，都应尽量缩小产尘生产区域的面积，因此，单位时间内的房间换气风量就较小，(相对除尘系统，可供排风量也较小，需要合理选择风量、风速、尘气捕集装置和除尘设备)。

2)相对于其他工业粉尘，药品粉尘平均粒径较小，粉末较细，在空气中停留的时间较长。

3)药品粉尘有一定的浸润性和粘性，对过滤材料的选择有一定的要求。

2.5 设计课题与有关数据1）设计题目：车间通风除尘系统设计2）课题已知条件（1）车间面积与产生污染设备的位置，见附图1。

（2）产生污染源设备的情况。

污染源：立方体长×宽×高=560×400×850（mm）直径=400mm污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。

（3）在该污染设备的上部设计圆形伞形吸气罩，罩口边距离污染源上平面H=400mm。

（4）管道和吸气罩均用钢板制作。

钢管相对粗糙度K=0.15；排气筒口离地面高度10.5m。

3 局部排风罩3.1 局部排风用通风方法改善车间环境空气质量，简要说就是在局部地点或整个车间把不符合卫生标准的污染空气经过处理达到排放标准排到室外，防止工业污染物污染寺内空气最有效的方法是：在污染物产生地点直接进行捕集，经过净化处理，排至室外，即局部排风。

局部排风系统需要的风量小，效果好。

3.1.1 局部排风罩局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。

通过局部排风罩口的气流运动，可在污染物物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间内扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准要求。

设计完善的局部排风罩，用较少的排风量即可获得最佳的控制效果。

按照工作原理的不同，局部排风罩可分为一下几种形式：1）密闭罩，它把有害物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排出。

它只需较小的排风量就能有效控制有害物的扩散，排风罩气流不受周围气流的影响。

它的缺点是，影响设备检修，有的看不到罩内的工作状况。

2）柜式排风罩，由于工艺操作需要，罩的一面可以全部敞开。

一般的小型通风柜，适用于化学实验室、小零件喷漆等。

大型的通风柜，操作人员在柜内工作，主要用于大件喷漆，粉料装袋等。

按照气流运动特点，柜式排风罩分为吸气式和吹吸式两类。

吸气式通风柜单纯依靠排风的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止有害物外逸。

吹吸式通风柜可以隔断室内干扰气流，防止柜内形成局部涡流，使有害物得到较好控制。

3）外部吸气罩，由于工艺条件的限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在有害物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染源发散地点造成一定的气流流动，把有害物吸入罩内。

4）接受式排风罩，有些生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流流动，带动有害物一起运动，对这种情况，应尽可能把排风罩设在污染气流前方，让它直接进入罩内。

接受罩在外形和外部吸气罩完全相同，但作用作用原理不同，对接受罩而言，罩口外的气流运动是生产过程本身造成的，接受罩只起接受作用。

它的排风量取决于接受的污染空气量的大小。

5）吹吸式排风罩，依靠吹、吸气流的联合工作进行有害物的的控制和输送，它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。

由于空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于气流而扩散的，由题设条件可知，由于工艺条件的限制，生产设备不能完全密闭，本设计适宜采用外部吸气罩，把排风罩设在污染源糖衣机附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染源发散地点造成一定的气流流动，把污染物滑石粉尘吸入罩内，对于外部集气罩排风量的确定多采用控制速度法。

3.2 设计计算本设计采用圆形伞形吸气罩，根据吸气罩示意图进行计算。

如图3.1所示：图3.1 吸气罩示意图3.2.1 控制点控制速度的确定本设计中，污染源产生轻矿物滑石粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气中，所以污染源的控制速度按《工业通风》中，控制点的控制风速表可得，取0.5m/s~1.0m/s 之间。

本设计选用v x=0.6m/s。

3.2.2吸气罩排风量、尺寸的确定1）排风罩设在糖衣机的上方，由于设备的限制，气体只能从侧面流入罩内，如图3.2，为避免横向气流干扰，要求H尽可能≤0.3L（罩口长边尺寸），取H=0.4m,因此，L ≥1.33m，取L=1.4m。

图3.2 吸气罩口气体流线2）吸气罩口尺寸：伞形吸气罩的直径为：0.56+2×0.4H=0.56+2×0.4×0.4=0.88(m)吸气罩的周长为：3.14×0.88=2.76(m)3）为保证罩口吸气速度均匀，本设计中取α为60°。