通风课程设计说明书

通风工程课程设计
说明书
题目：某水泥厂通风除尘系统设计学院：能源与建筑环境工程学院
专业：建筑节能技术与工程专业
姓名：谭金龙
学号：043412143
指导老师：王洪义周恒涛虞婷婷崔秋娜完成时间：2015年06月12日
目录
一、课程设计目的和任务 ......................... 错误!未定义书签。

二、课程设计题目...................................... 错误!未定义书签。

三、课程设计资料...................................... 错误!未定义书签。

四、课程设计内容...................................... 错误!未定义书签。

1、绘制系统轴测图 ................................... 错误!未定义书签。

2、选择最不利环路 (2)
3、确定断面尺寸和单位长度摩擦阻力 (3)
4、计算摩擦阻力和局部阻力 (5)
5、校核节点处各支管的阻力平衡 (9)
6、计算系统的总阻力 (11)
7、选择风机和电机 (12)
五、主要参考资料 (12)
结束语 (13)
参考文献
附表1 管道水力计算表
一、课程设计的目的和任务
1.1设计目的
《通风工程》课程设计是工业通风课程设计中的重要实践性环节，是《通风工程》课程结束后学生的一次计算和设计的综合训练，以提高学生的计算、查阅手册和设计等能力为目的。

通过本课程设计教学所要达到的目的是：
1）、复习和巩固已学的通风工程知识，并在课程设计中进行综合应用，提高学生的计算和设计能力；
2）、进一步熟悉通风工程的基本原理、设计方法，重点是熟练掌握除尘系统的设计、计算；
3）、为后续课程设计和毕业设计奠定基础。

1.2设计任务：
本课程设计的任务是：按设计资料完成管道设计并完成设计说明书和A3图幅的除尘系统轴测图。

二、课程设计的题目
某水泥厂除尘系统管道设计
三、课程设计资料
如下页图所示为某水泥厂的除尘系统。

采用矩形伞形排风罩排尘，风管用钢板制作（粗糙度K＝0.15mm），输送含有铁矿粉尘的含尘气体，气体温度为20℃。

该系统采用ZC-1型回转反吹风扁袋除
尘器，除尘器含尘气流进出口尺寸为318mm×552mm，除尘器阻力△p c=1100Pa。

对该系统进行水力计算，确定该系统的风管断面尺寸和阻力并选择风机和电机。

四、设计主要内容
1、绘制系统轴测图，对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。

2、选定最不利环路。

选定最不利环路，本系统选择1—2--3--4—除尘器--5—6—风机—7--8为最不利环路。

3根据各管段的风量及选定的流速，确定各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。

根据表8-5（除尘风管的最小风速），输送含有重矿物粉尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管14/
m s
m s，水平风管16/
管段1—2
根据h m L /320031=、
161=v /m s 由附录6可查出管径和单位长度摩擦阻力。

所选管径应尽量符合附录8的通风管道统一规格。

mm v
q D V 26616
4
360032004
360021=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 26021=-，有附录4查得管内实际流速
=-21v 16.87m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /36.1221,m =-。

管段2—3：
根据32,-V p =6400h m /3、1v =16m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 37616
4
360064004
360032=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 38032=-，有附录4查得管内实际流速
=-32v 15.76m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /79.632,m =-。

管段3—4：
根据43,-V p =12900h m /3、1v =16m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 53316
4
3600129004
360043=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 56043=-，有附录4查得管内实际流速
=-32v 14.60m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /66.332,m =-。

管段5—6：
根据65,-V p =12900h m /3、1v =14m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 57014
4
3600129004
360065=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 60065=--，有附录4查得管内实际流速
=-65v 14.09m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /34.365,m =-。

管段7—8：
根据65,-V p =12900h m /3、1v =14m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 57014
4
3600129004
360087=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 60087=--，有附录4查得管内实际流速
=-87v 14.09m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /34.387,m =-。

管段9—2：
根据29,-V p =3200h m /3、1v =16m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 26516
4
360032004
360029=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 26029=--，有附录4查得管内实际流速
=-29v 16.87m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /36.1229,m =-。

管段10—3：
根据310,-V p =6500h m /3、1v =16m/s ，求出管径。

所选管径应尽量符合通风管道统一规格。

mm v
q D V 37916
4
360065004
3600310=⨯⨯
=⨯
=
-π
π
管径取整，令mm D 380310=--，有附录4查得管内实际流速
=-310v 16m/s ，单位长度摩擦阻力
m P R a /7310,m =-。

具体结果见表1
4、计算各管段的摩擦阻力和局部阻力。

1) 管段1—2
摩擦阻力：a P l m R m P 98.675.536.122-1,2-1,=⨯=⋅=∇ 矩形伞形罩 30=a 查附录5得 1.0=ξ
90弯头（1=D R ）2个 5.0225.0=⨯=ξ
直流三通（1—3）见图2 当 30=a 时，
F1--2=0.053m2;F9—2=0.053m2; F2-3=0.113m2
根据321F F F ≈+ 30=a
3V 5.03
2
≈F F 图2 直流三通示意图22F V
5.08000
410032==L L 查得 53.021=-ξ
14.029=-ξ
13.153.014.01.0=++=∑ξ
管内动压 a d P v P 76.17087.162
2
.12222121,=⨯=
=--ρ
a Z P P P 95.19276.17013.12
1,=⨯==∆∑-ζ
管段1--2的阻力 ：a z m P P P P 93.26095.19298.6721,21,21=+=∇+∇=∇--- 2) 管段9—2
摩擦阻力：a P l m R m P 74.664.536.122-9,2-9,=⨯=⋅=∇
矩形伞形罩 30=a 1.0=ξ
90弯头（1=D R ）2个 5.0=ξ
直流三通（2—3）见图2 查得 14.0=ξ
∑=++=74.014.05.01.0ξ
a
Z P P P 35.12675.17074.02
9,=⨯==∆∑-ζ
管段9-2的阻力：
a z m P P P P 09.19335.12674.6629,29,29=+=∆+∆=∆---
3) 管段2--3
摩擦阻力a P l m R m P 35.375.579.63-2,3-2,=⨯=⋅=∆ 局部阻力：直流三通（2—3）见图3
4331032---≈+F F F 45=a
5.0433
10=--F F
5.04
33
2=--F F 5.043310≈--L L 查得 61.032=-ξ 直流三通示意图
24.0310-=-ξ
a d Z P P P 90.9003.14961.032,32,=⨯==∆--∑ζ
管段2—3的阻力
a z m P p p p 25.12890.9035.3732,32,32=+=∆+∆=∆--- 4）管段10—3： 摩擦阻力
a a m m P P l R p 4.292.47310310,310,=⨯==∆---
局部阻力
矩形伞形罩,30︒=α查附录，10.0=ξ，90°弯头（R/D=1）2个，
50.0225.0=⨯=ξ
直流三通（310→） 24.0310-=-ξ
36.024.050.010.0=-+=∑ξ
a d z P p p 30.556.15336.0310,310,=⨯=∑=∆--ξ
管段10—3的阻力
a z m P p p p 70.8430.554.29310,310,310=+=∆+∆=∆---
5）管段3—4： 摩擦阻力
a a m m P P l R p 54.137.366.34343,43,=⨯==∆---
局部阻力
除尘器进口变径管（渐扩管）
除尘器进口尺寸mm mm 552318⨯，变径管长度360mm ，
tan α=325.0360
)
318552(21=-⨯
，
04.0,18=≈ξα
04.0=∑ξ
a d z P p p 12.589.12704.043,43,=⨯=∑=∆--ξ
管段3—4的阻力
a z m P p p p 66.1812.554.1343,43,43=+=∆+∆=∆--- 6)管段5-6： 摩擦阻力
65,-∆m p =R m ，5-6l 5-6=3.34×6.2=20.70Pa 局部阻力
90°弯头（R/D=1）2个，50.025.0*2==ζ 除尘器出口变径管（渐缩管）
除尘器出口尺寸318mm*552mm ，变径管长度300mm ，tan α=0.5*（552-318）/300=0.39 ， ︒≈3.21α ， 10.0=ζ 60.010.050.0=+=∑ζ
65,z -∆p =65d p -∑，ζ=0.60×119.11=71.46Pa 管段5-6的阻力
65-∆p =65,-∆m p +65,z -∆p =20.70+71.46=92.16Pa 7）管段7-8 摩擦阻力
87,-∆m p =3.34×12=40.08Pa 局部阻力
根据设计经验，出不选择4-68-No.6.3C 风机，风机出口尺寸420mm*480mm ，F 7-8/F 出=π*0.62/4*0.42*0.48=1.4，扩散角度按设计定为10°，10.0=ζ带扩散管的伞形风帽（h/D 0=0.5），60.0=ζ
70.010.060.0=+=∑ζ
87-∆，z P =8
7d p -∑，ζ=0.70×119.11=83.37Pa 管段7-8的阻力
87-∆p =87,-∆m p +87-∆，z P =40.08+83.37=123.45Pa （5）校核节点处各支管的阻力平衡 1）节点2：
21-∆p =260.93Pa 29-∆p =193.09Pa
（21-∆p -2
9-∆p
）/21-∆p =25%>10%
为使管段1-2、9-2达到阻力平衡，要修改原设计管径，重新计算管段阻力。

根据式（8-20），改变管段1-2的管径 D′1-2=D 1-2（21-∆p /2
9-∆p
）0.225=260（260.93/139.55）0.225
mm=299.3mm
根据通风管道统一规格，取D′1-2=300mm
根据21,-V q =3200m 3/h 、D′1-2=300mm ，由附录4查得管内实际流速v′1-2=15.66m/s ，管内动压P′d ，1-2=147.14Pa
查附录4，R′m ，1-2=5.96Pa
摩擦阻力 21,-'∆m p = R′m ，1-2l 1-2=5.96×5.5=32.78Pa
局部阻力
直流三通（1→2）部分
当︒=30α时，F 1-2=226.0⨯π/4=0.053m 2，F 9-2=228.0⨯π/4=0.062m 2，
F 2-3=238.0⨯π/4=0.113m 2
根据F 1-2+ F 9-2≈F 2-3，︒=30α，F 9-2/F 2-3≈0.5，29,-V q /32,-V q ≈0.5 查得三通局部阻力系数大致不变，其余管件局部阻力系数亦不变，则13.1=∑ζ。

管内动压P′d ，1-2=147.14Pa
21-∆，z P =ζ∑ P′d ，1-2=1.13×
166.53=166.26Pa 21-'∆P =21,-'∆m p +21,-'∆z p =32.78+166.26=198.96Pa
重新校核阻力平衡 （21-'∆p -2
9-∆p
）/21-'∆p =（198.96-193.09）/198.96=2.9%<10%
此时认为节点2已处于平衡状态。

在有些时候，如果调解管径仍达不到之路平衡的要求，可以通过调节风管上设置的阀门和调节风管长度等手段调节管内气流阻力。

2）节点3：
32-∆p =128.25Pa ， 310-∆p =84.70Pa ， 29-∆p =193.09Pa
（329--∆p -310-∆p ）/329--∆p =74%>10%不符合要求。

根据式（8-20），改变管段10-3的管径
310
-'D =D （310-∆p /3
29--∆P ）0.225=380（84.70/321.34）0.225=281mm
根据通风管道统一规格，取310
-'D =280mm 根据310,-v q =6500m 3/h 、310
-'D =280mm ，由附录4查得管内实际流速为310
-'V =29.53m 2，
管内动压d P =523.21pa 摩擦阻力310310,310,---•'='∆L R R m m
=33.52⨯4.2=140.78Pa 由于节点三存在三通，故需要使用一段渐扩管，本次采用︒=10α，知
25.11
=F F 查表，渐扩管的局部阻力系数1ξ=0.02此时三通部分管面积
比值以及流量比值不变，所以 局部阻力：
矩形伞形罩,30︒=α查附录，10.0=ξ， 90°弯头（R/D=1）2个，50.0225.0=⨯=ξ 直流三通（310→） 24.0310-=-ξ 渐扩管1ξ=0.02
38.002.024.050.010.0=+-+=∑ξ a d z P p p 81.19821.52338.0310,310,=⨯=∑=∆--ξ
='∆-310P 198.81+140.78=339.59Pa
重新校核
3.559.3393
4.32159.3393
103
29310=-=∆∆-∆----P P P ％<10％
此时认为节点3处于平衡状态 6、计算总阻力
由于风管10-3的阻力大于1-3的阻力所以主管线10—3—4—除尘器—5—6—风机—7—8.该系统的总阻力:
p ∆=310-∆p +43-∆p +除尘器p ∆+65-∆p +87-∆p =339.59+18.66+1100+92.16+123.4
5=1673.86pa
7、选择风机
由式（8-22），风机风压：p f =K P p ∆=1.20×1673.86=2008.63pa 由式（8-23），风机风量：q V ，f =K q q V =1.15×12900=14835m 3/h 选用4-68 No.6,3C 风机，其性能为
q V，f=15917m3/h p f=2305Pa
风机转速；n=2000r/min
配用Y160M2-2型电动机，电动机功率N=15KW。

五、参考主要资料
1、《通风工程》教材
2、《实用供热通风空调设计手册》
3、《采暖通风工程常用规范》
4、《简明通风设计手册》
结束语
通过本次设计，使我对通风工程又有了一些新的了解，并对以前学过的知识有了进一步的巩固。

首先绘制轴测图使我对绘图有了进一步认知，对以前绘图技巧进一步温习。

通过设计中的计算使我对通风工程的了解又更进一步，特别是对管道的选取有了更深的认识。

最后，通过本次的设计，也使我学到了一些新的知识，比如:风机和电机的选择。

当然，通过本次设计，也锻炼了我查阅有关资料的能力，从中获得了很多宝贵的知识,从而为将来的学习工作打下实践基础。

总之通过这次一周的通风课程设计让我受益匪浅，获取了更多的技能和知识。

参考文献
1、王汉青主编《通风工程》机械工业出版社
2、陆耀庆主编《实用供热通风空调设计手册》北京：中国建筑工业出版社1993
3、《采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19－87）》北京：中国计划出版社2001
4、张治江主编《供热通风与空调工程设计资料大全》吉林科学技术出版社1996
5、孙一坚主编《简明通风设计手册》中国建筑工业出版社1997
附表1 管道水力计算表
3、真真的心，想你；美美的意，恋你；暖暖的怀，抱你；甜甜的笑，给你；痴痴的眼，看你；深深的夜，梦你；满满的情，宠你；久久的我，爱你！
4、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。

爱情来了，你还在犹豫么？
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20。