大氣課設車間除塵系統(tǒng)設計

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1、大氣污染控制工程課程設計 附件1： 學 號 課 程 設 計 題 目 學 院 專 業(yè) 班 級 姓 名 指導教師 年 月 日 《大氣污染控制工程》課程設計任務書 一、 目的 1.鞏固大氣污染控制工程課堂中所學理論知識； 2.掌握除塵系統(tǒng)設計的基本方法； 3.提高工程設計中資料運用、數據計算方法和計算機繪圖能力。 二、設計內容 1.題目：車間除塵系統(tǒng)設計 2.設計已知條件： （1）車間面積

2、和兩臺產塵設備(見附圖)；120006000;1200600800; （2）產生輕礦物粉塵并以較低速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中； （3）污染源氣體含塵濃度4g/m3，密度1.2g/cm3，溫度20oC，大氣壓力1.013105Pa； （4）傘形罩口距污染源表面200mm； （5）管道和集氣罩用鋼板制作，鋼管相對粗糙度0.15mm，排氣筒距地面12m； （6）采用自選除塵器; 三、課程設計步驟與方法 　?。?設計步驟： （1）集塵罩的設計和風量計算 （4）通風機和電機選擇 （2）除塵器的選擇及除塵系統(tǒng)管網布置 （5）說明書編寫 （3）除塵

3、系統(tǒng)阻力計算 （6）繪制圖紙 四、課程設計說明書與圖紙 　　1.設計說明書： 目錄 設計任務書 除塵系統(tǒng)的選擇 除塵系統(tǒng)計算(附：除塵系統(tǒng)圖阻力計算表設備明細表) 除塵系統(tǒng)設備布置說明 結語 2.圖紙： 1號圖紙完成除塵系統(tǒng)立體圖和除塵系統(tǒng)平面圖或斷面圖； 圖中畫出檢測孔位置、標出設備定位尺寸、設備及管道標高、設備編號和明細表； 3.要求：每班分為4組，各組除塵器位置不同（按任務書要求） 五、課程設計答辯 課程設計答辯，采用平時指導時的隨機提問，和完成設計后最終答辯相結合方式。最終答辯主要針對評優(yōu)學生

4、。 六、課程設計進度表： 序號 內　　　　容 所用時間 1 布置任務，收集資料 0.5天 2 工藝流程選擇與計算 3天 3 繪制圖紙編寫說明書 ５天 4 打印及裝訂成冊 1天 5 答 辯 0.5天 指導教師: 劉恩棟 楊紅剛 系主任： 楊紅剛 2013年12月23日 前 言 課程設計的目的在于進一步鞏固和加深課程理論知識，并能結合實踐，學以致用。 本設計為車間除塵系統(tǒng)的設計，希望通過本次課程設計使我們的專業(yè)能力得到一次綜合訓練，特別是： 1、鞏固大氣污染控制工程課堂中所學理論知識； 2、掌握除塵系

5、統(tǒng)設計的基本方法和使用技術資料，編寫設計說明書的能力； 3、提高工程設計中資料運用、數據計算方法和計算機繪圖能力。 由于專業(yè)知識有限，本設計說明書難免存在漏誤之處，懇請各位老師和同學指正。 大氣污染控制工程課程設計 目 錄 - 2 - 大氣污染控制工程課程設計 1．概述 ……………………………………………………………………………………… 1 1.1 設計課題……………………………………………………………………………… 1 1.2 設計資料……………………………………………………………………………… 1 1.3 設計任務………………………………………

6、……………………………………… 1 1.4 設計內容……………………………………………………………………………… 1 1.5 設計要求……………………………………………………………………………… 1 1.6 設計說明……………………………………………………………………………… 1 2．集氣罩設計……………………………………………………………………………… 2 2.1 集氣罩的選擇………………………………………………………………………… 2 2.2 集氣罩的性能參數及計算…………………………………………………………… 4 2.2.1 集氣罩尺寸的確定………………

7、………………………………………………… 4 2.2.2 控制速度的確定…………………………………………………………………… 5 2.2.3 集氣罩排風量的確定……………………………………………………………… 5 3. 凈化系統(tǒng)設計…………………………………………………………………………… 6 3.1 除塵器選擇…………………………………………………………………………… 6 3.2 袋式除塵器規(guī)格選擇………………………………………………………………… 7 4. 管道系統(tǒng)設計…………………………………………………………………………… 8 4.1 管道系統(tǒng)布置……………………

8、…………………………………………………… 8 4.2 管道參數的確定……………………………………………………………………… 9 4.2.1 入口管管徑和流速計算…………………………………………………………… 9 4.2.2 彎頭………………………………………………………………………………… 10 4.2.3 三通………………………………………………………………………………… 10 4.2.4 合流管管徑和流速計算…………………………………………………………… 11 5. 管道系統(tǒng)壓力損失計算……………………………………………………………… 12 5.1 壓力損失計算公

9、式…………………………………………………………………… 12 5.2 管道系統(tǒng)壓力損失計算……………………………………………………………… 12 6. 風機和電機的選擇 …………………………………………………………………… 17 6.1 理論計算……………………………………………………………………………… 17 6.1.1 通風機的計算風量………………………………………………………………… 17 6.1.2 通風機的計算風壓………………………………………………………………… 17 6.1.3 電動機的計算功率………………………………………………………………… 17 6

10、.2 風機和電機選擇……………………………………………………………………… 17 6.3 風機和管道的連接…………………………………………………………………… 18 7. 課程設計總結 ………………………………………………………………………… 19 7.1 總體思路回顧流程圖………………………………………………………………… 19 7.1 心得體會……………………………………………………………………………… 19 參考文獻 …………………………………………………………………………………… 20 致謝…………………………………………………………………………………………… 21

11、 第一章 概 述 一、 設計課題 某車間除塵系統(tǒng)設計 二、 設計資料 （1）車間面積：長寬=12000 mm6000 mm （2）產塵設備：長寬高=1200 mm600 mm800 mm （3）產生輕礦物粉塵并以較低速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中 （4）污染源氣體含塵濃度4g/m3，密度1.2g/cm3，溫度20oC，大氣壓力1.013105Pa （5）傘形罩口距污染源表面200 mm （6）管道和集氣罩用鋼板制作，鋼管相對粗糙度0.15mm，排氣筒距地面12m （7）采用自選除塵器,除塵器的位置由課堂分組確定 三、 設計任務 （1）完成設計說明書一份 （2）繪

12、制兩張1號圖紙，分別為除塵系統(tǒng)立體圖和俯視圖 （3）進行課程設計答辯 四、 設計內容 （1）集塵罩的設計和風量計算 （4）通風機和電機選擇 （2）除塵器的選擇及除塵系統(tǒng)管網布置 （5）說明書編寫 （3）除塵系統(tǒng)阻力計算 （6）繪制圖紙 五、 設計要求 每班分為4組，各組除塵器位置不同，按照設計任務書獨立、全面地完成課程設計。 圖1-1 車間平面俯視圖 六、 設計說明 控制車間空氣污染最常用、最有效的方法是局部排氣通風方式，就是在局部污染源設置集氣罩，將污

13、染氣流捕集起來并經凈化裝置后排至室外。 局部排氣凈化系統(tǒng)主要由集氣罩、風管、凈化設備、通風機、排氣管等部分組成。 為使局部排氣凈化系統(tǒng)正常運行，根據處理對象不同，還應增設必要的設備和部件。 例如，清灰孔，檢測孔，各種閥門，固定支架，消聲裝置等。 因此整個凈化系統(tǒng)的設計工作可分為對上述幾個部分的設計（暫不設計排氣管）。 第二章 集氣罩設計 一、 集氣罩的選擇 由于污染源設備結構和生產操作工藝的不同，集氣罩的形式是多種多樣的。 主要有密閉罩、排氣柜、外部集氣罩、接受式集氣罩、吹吸式集氣罩等。 不同形式的集氣罩見下述附圖說明： 圖2-1 密閉罩

14、圖2-2 柜式排風罩 圖2-3 外部集氣罩 圖2-4 接受式排風罩 各自適用條件參見下表： 表2-1 各種集氣罩的適用條件 集氣罩形式 適用條件 密閉罩 工藝設備可以被全部或大部分密閉起來，控制效果最好 排氣柜 由于生產工藝需要，在罩上開有較大的操作孔，將有害氣體圍擋在柜狀空間內 外部集氣罩 由于工藝條件限制，無法對污染源進行密閉，只能在其附近設置外部集氣罩 接受式集氣罩 接受由生產過程（如熱過程、機械運動過程）中產生或誘導出來的污染氣流 吹吸式集氣罩 外部集氣罩與污染源距離較大，依靠吹吸氣流的綜合作用來提高控制效果 由題設條件可知，本

15、設計適宜采用外部集氣罩中的冷過程上部集氣罩。 二、 集氣罩的性能參數及計算 (一) 集氣罩尺寸的確定 1、 罩口尺寸：長邊L = a+（0.4~0.8）h 短邊B = b+（0.4~0.8）h 變化系數均取0.6，代入數值計算 得： L = 1.2+0.60.2 = 1.32 m B = 0.6+0.60.2 = 0.72 m 2、擴張角：綜合結構、速度分布、阻力等方面因素考慮，α角應盡可能小于或等于60，本設計取α=60 3、法蘭寬度：h1 =0.25√A =0.25√(1.320.72) =0.24 m 4、罩的高度：h2 =(L-D)/2cot(α/2)

16、 =(1.32-0.2)/2tan60 =0.97 m 圖2-6 集氣罩簡易三視圖 圖2-7 傘形集氣罩的局部阻力系數與張角的關系 (二) 控制速度的確定 對于外部集氣罩排風量的確定多采用控制速度法。 周圍的空氣從四面八方流向吸氣口，形成吸入氣流或匯流。為保證污染物全部吸入罩內，必須在距吸氣口最遠的有害物質散發(fā)點（即控制點）上造成適當的空氣流動，即控制速度。 控制速度一般通過現場實測確定，如果缺乏現場實測數據，設計時可參考表2-2確定。 表2-2 污染源的控制速度 根

17、據題設條件取vx=0.60 m/s。 確定了控制速度vx后，即可根據經驗公式計算出所需的排風量。 (三) 集氣罩排風量的確定 為了減小橫向氣流的影響，在罩口靠近過道一長邊設置擋板，則： 罩口周長 P =L+B2 =1.32+0.722 =2.76 m 排風量 Q = KPHvx =1.42.760.20.60 m3/s =0.464 m3/s =1670 m3/h 兩個工藝設備可視為相同的污染源，所以設計使用兩個集氣罩，均是相同尺寸和相同排風量。 兩個產塵設備所需的總排風量為3340 m3/h，可為下一步確定除塵器的規(guī)格作參考。 表2-3 集氣罩的各項參數匯總

18、 集氣罩選型 長L /m 寬B /m 張角α 距污染源高h/m 控制速度vx/(m/s) 排氣量Q /(m3/h) 局部阻力 系數ξ 上部集氣罩 1.32 0.72 60 0.2 0.60 1670 0.09 第三章 凈化系統(tǒng)設計 一、除塵器選擇 工業(yè)應用的除塵器主要有機械除塵器、電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器等。 選擇合適的除塵器，必須全面考慮有關因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理等，其中最主要的是除塵效率。 本設計要求的除塵效率的計算： 由任務書可知，含塵氣體濃度4g/m3，溫度t=20℃，壓強p=101300P

19、a,換算成標況下濃度 c1 =c(pT0/p0T)1000 (mg/m3) =4(101325293101300273)1000 mg/m3 =4294.1 mg/m3 本設計要求達到的排放濃度為c2=50 mg/m3 則選用的除塵器除塵效率 η=(1- c2/c1)100% =(1-504294.1)100% =98.83% 主要幾種除塵器的除塵效率可參考下表: 表3-1 幾種除塵器的除塵效率 除塵器名稱 總效率/% 不同粒徑（μm）所對應的分級效率/% 0~5 5~10 10~20 20~44 >44 重力除塵器 58.6 7.5 22 4

20、3 80 90 旋風除塵器 65.3 12 33 57 82 91 噴霧塔洗滌器 94.5 72 96 98 100 100 電除塵器 97.0 90 94.5 97 99.5 100 袋式除塵器 99.7 99.5 100 100 100 100 題設條件為輕礦物粉塵，從上表基本可看出，電除塵器和袋式除塵器都能滿足要求，尤其是袋式除塵器，除塵效率可達到100%。 為作出更合理的選擇，不妨進一步對兩者作一個整體比較: 表3-2 兩種除塵器的比較 比較項目 袋式除塵器 電除塵器 理想含塵濃度（g/m3） 0.2~10

21、 <30 收塵效率（對1~10μm粉塵） >99% >95% 壓力損失/Pa 1000 200~300 設備費用 較低 較高 操作維護費 略高 較低 對比發(fā)現： 袋式除塵器對1~10μm范圍的粉塵除塵效率最高，其理想含塵濃度為0.2~10g/m3，也與題設條件符合，相對優(yōu)越于電除塵器，投資運行維護費用也并無多大劣勢。 從適用范圍、除塵效率、壓力損失、設備運行費用等綜合來看，袋式除塵器具有明顯的優(yōu)勢，因此本設計采用袋式除塵器。 二、袋式除塵器規(guī)格選擇 不同品牌不同型號的袋式除塵器，濾袋種類、清灰方式、處理風量、產品規(guī)格等相差很大，因此選擇一個合適的袋式除塵器

22、至關重要。 選擇袋式除塵器主要遵循以下幾個原則： 1. 凈化效率：除塵器首先必須保證處理過后的氣體滿足排放標準規(guī)定的排放要求。 2. 處理流量：根據含塵氣體流量選擇合適規(guī)格的除塵器，太小滿足不了處理要求，太太則會大材小用，造成浪費，而且費用高、能耗大、占地廣。 3. 濾料：濾料是組成袋式除塵器的核心部分，其性能對袋式除塵器操作有很大影響。不同材質的濾料容塵量、吸濕性、耐溫、耐磨性、耐酸堿性、使用壽命等都有差別，自然價格也不一樣。 4. 清灰方式：清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)，常用的清灰方式有三種，機械振動清灰、逆氣流清灰、脈沖噴吹清灰等。 其中以脈沖噴吹清灰方式最新，可以進

23、行全自動清灰，過濾負荷較高，濾袋磨損減輕，運行安全可靠，應用也越來越廣泛。 本設計參考粉塵特性，車間規(guī)模、標準要求等情況選擇由江蘇博士凈化設備有限公司生產的PL-3500袋式除塵器，該產品主要特點： 1.濾袋采用針刺壓光聚酯材料，長方形折疊過濾袋。 2.風機采用合金鋁葉輪，減少空載旋轉重量及啟動的負載，噪音低。 3.過濾袋振塵采用手動/自動兩種方式。 4.粉塵收集，箱體內部設有滑動式抽屜收集箱，便于收集粉塵。 表3-3 PL-3500袋式除塵器工作參數 PL-3500袋式除塵器 電壓 V 380 功率 kW 2.6 空氣流量 m3/h 3500 壓力損失

24、 Pa 600 收集箱體積 L 55 吸入口徑 mm Φ200 過濾面積 m2 15.3 過濾風速 m/s 3.48 噪音 dB <80 外形尺寸 mm 7907301880 第四章 管道系統(tǒng)設計 在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風管，風管的作用是使系統(tǒng)的設備和部件連成一個整體。 管道系統(tǒng)設計的內容主要是根據現場實際情況布置管道，根據集氣罩的流量以及凈化設備的要求來完成管道的參數設計。 一、管道系統(tǒng)布置 （一）管道系統(tǒng)的布置原則 管道布置應從系統(tǒng)總體布局出發(fā)，既要考慮系統(tǒng)的技術經濟合理性，又要與總圖，工藝、土建等有關專業(yè)密切

25、配合，統(tǒng)一規(guī)劃，力求簡單、緊湊，縮短管線，減少占地和空間，節(jié)省投資，不影響工藝操作、調節(jié)和維修。 另外，輸送不同介質的管道，布置原則不完全相同。 本設計主要參考以下幾點要求： 1、符合有關布置規(guī)范和國家有關法規(guī)，保證生產安全； 2、便于生產管理，安裝、操作、檢修方便； 3、除塵管道力求順直，保證氣流通暢，要有足夠的流速防止積塵； 4、經濟效果要好，簡潔緊湊，整齊美觀； 5、要留有發(fā)展余地，考慮到其他設備的布置及進出。 （二）管道系統(tǒng)布置 產塵設備和除塵器位置都已確定，根據布置原則，設計管道布置如圖所示（水平橫管距地面高度3.5m）: 圖4-1 管道平面布置圖

26、 圖4-2 管道布置軸測圖 二、管道參數的確定 （一）入口管管徑和流速計算 當氣體的流量一定時，若流速選高了，則管道斷面尺寸小，材料消耗少，一次投資減少。但系統(tǒng)壓力損失增大，噪聲增大，動力消耗增大，運轉費用增高。對于除塵管道，還會增加管道的磨損。反之，若流速選低了，噪聲和運轉費用降低，但一次投資增加。對于除塵管道，還可能發(fā)生粉塵沉積而堵塞管道的現象。 因此，要使管道系統(tǒng)設計經濟合理，必須選擇適當的流速，使投資和運行費的總和最小。 一般排風系統(tǒng)風管內最低速度參見下表： 表4-1 除塵管道內最低氣流速度（m/s） 粉塵性質 垂直管 水平管 粉塵性質 垂直管 水

27、平管 粉狀的粘土和砂 11 13 鐵和鋼（屑） 18 20 耐火泥 14 17 灰土、沙土 16 18 重礦物粉塵 14 16 鋸屑、刨屑 12 14 輕礦物粉塵 12 14 大塊干木屑 14 15 干型砂 11 13 干微塵 8 10 煤灰 10 12 染料粉塵 14~16 16~18 濕土（2%以下水分） 15 18 大塊濕木屑 18 20 鐵和鋼（塵末） 13 15 谷物粉塵 10 12 棉絮 8 10 麻（短纖維粉塵、雜質） 8 12 水泥粉塵 8~12 18~22

28、由題設條件知，產塵設備產生輕礦物粉塵并以較低速度發(fā)散到尚屬平靜的空氣中，參照上表取最低速度v=14 m/s（待校核）。 對于圓形管道，在已知流量Q和預先選取流速v的前提下，管道內徑可按下式計算: D=18.8√(Q/v) 或 D=18.8√(qm/ρv) (mm) 式中， Q—體積流量，m3/h qm—質量流量，kg/h 代入數據計算得： D =18.8√(1670/14) =205.3 mm 圓整并選取風管： 表4-2 入口風管 外徑D1/mm 鋼制板風管 外徑允許偏差/mm 壁厚/mm 200 1 0.5 風管內徑: d=200-0.5

29、2 =199 mm 氣流流速： v=Q(18.8/d)2 =1670（18.8/199）2 =14.9 m/s （二）彎頭 彎頭是連接管道的常見構件，其阻力大小與彎管直徑d、曲率半徑R以及彎管所分的節(jié)數等因素有關。曲率半徑R越大，阻力越小。但當R大于2～2.５d時，彎管阻力不再顯著降低，而占用的空間則過大,使系統(tǒng)管道、部件及設備不易布置，故從實用出發(fā)，在設計中R一般取1～2d，90彎頭一般分成4～6節(jié)。 圖4-3 彎頭的設計 本設計選用R=2d的彎頭。 （三）三通 合流三通中兩支管氣流速度不同時，會發(fā)生引射作用，同時伴隨有能量交換，即流速大的失去能量，流速小的

30、得到能量，但總的能量是損失的。 由于場地設備具有對稱性，本設計采用T型三通，雖然局部阻力較大，但布管較容易，且整體看起來較美觀。 圖4-4 三通的設計 （四）合流管管徑和流速計算 為了減小三通的阻力，應避免出現引射現象。設計時最好使兩個支管與總管的氣流速度相等，即V1=V2=V3，則兩支管與總管截面直徑之間的關系為d12+d22=d32。 所以合流管的直徑 D=√2200 =282.8 mm 圓整并選取風管： 表4-3 合流風管 外徑D2/mm 鋼制板風管 外徑允許偏差/mm 壁厚/mm 280 1 0.75 風管內徑: d=280-0.752=

31、278.5 mm 氣流流速： v=Q(18.8/d)2 =3340（18.8/278.5）2 =15.2 m/s 管道系統(tǒng)參數匯總表如下： 表4-4 管道部件參數匯總 管道部件 參 數 入口管管徑/mm 200 入口管風速(m/s) 14.9 合流管管徑/mm 280 合流管風速(m/s) 15.2 彎頭 R=2d,六個 三通 T型 第五章 管道系統(tǒng)壓力損失計算 管道內氣體流動的壓力損失有兩種，一種是由于氣體本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產生的壓力損失，稱為摩擦壓力損失或沿程壓力損失；另一種是氣體流經管道系統(tǒng)中某些局部構件時，

32、由于流速大小和方向改變形成渦流而產生的壓力損失，稱為局部壓力損失。 摩擦壓力損失和局部壓力損失之和即為管道系統(tǒng)總壓力損失。 （一）壓力損失計算公式 （1）摩擦壓力損失：根據流體力學原理，氣體流經斷面不變的直管時，摩擦壓力損失Δpl可按下式計算： Δpl=l（λ/d）ρv2/2 （Pa） 式中：l—直管段長度，m； λ—摩擦壓力損失系數； ρ—管道內氣體的密度，kg/m3； v—管道內氣體的平均流速，m/s； （2）局部壓力損失：氣體流經管道系統(tǒng)中的異形管件（如閥門、彎頭、三通等時），由于流動情況發(fā)生驟然變化，所產生的局部壓力損失 Δpm可由下式計算： Δpm=

33、ξρv2/2 （Pa） 式中：ξ—局部壓力損失系數； ρ—管道內氣體的密度，kg/m3； v—異形管件處管道斷面平均流速，m/s； 各種管件的局部壓力損失系數在有關設計手冊中可以查到，選用時要注意ξ值對應的是何處的動壓值。 （二）管道系統(tǒng)壓力損失計算 管道系統(tǒng)壓力損失計算的目的是確定系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風量和總壓力損失選擇適當的通風機和電動機。 風管斷面尺寸確定后，按管內實際流速計算壓力損失。 壓力損失計算應從最不利環(huán)路（系統(tǒng)中壓力損失最大的環(huán)路）開始。 主要計算步驟： 1.明確管道布置位置和導致壓力損失的因素； 2.根據系統(tǒng)風量確定管徑、管道內流速和

34、動壓； 3.查設計手冊，得到壓力損失系數； 4.分別計算摩擦壓力損失和局部壓力損失； 5.計算總壓力損失。 圖5-1 管道布置簡圖 （1） 管段：據Q=1670 m3/h，v=14 m/s，查“計算表”得d1=200 mm，λ/d=0.0525， 實際流速v1=14.9 m/s，動壓為205 Pa。 則摩擦壓力損失為： Δpl1= l（λ/d）ρv2/2 =4.10.0525205 Pa =44.1 Pa 各管件局部壓力損失系數（查手冊）為： 集氣罩1：ξ1=0.09； 90彎頭：（R/d=2），ξ=0.15； T型三通：ξ21=1.0 Σξ= 0.09+

35、0.15+1.0 =1.24 則局部壓力損失為： Δpm1=Σξρv2/2 =1.24205 Pa =255 Pa 表5-1 傘形罩局部阻力系數 表5-2 彎頭局部阻力系數 表5-3 直角三通局部阻力系數 （2） 管段：管道和管段各項參數都相同，因此可以直接利用管段的計算結果。摩擦壓力損失： Δpl2 = 44.1 Pa 局部壓力損失： Δpm2 = 255 Pa （3） 管段：據Q=3340 m3/h，v=14 m/s，查“計算表”得d3=280 mm，λ/d=0.0328， 實際流速v3=15.2 m/s，動壓為185 Pa。 則摩

36、擦壓力損失為： Δpl3 = l（λ/d）ρv2/2 =3.60.0328185 Pa =21.9 Pa 局部壓力損失為合流三通對應總管動壓的壓力損失，其局部壓力損失系數 ξ12=1.5，除塵器壓力損失100 Pa（進出口壓力損失忽略不計）。 則局部壓力損失為： Δpm3 =1.5185+600 Pa =877.5 Pa （4） 管道：管道的流量、流速、管徑與管道相同，所以λ/d=0.0328，實際流速 v4=15.2 m/s，動壓為185 Pa。 則摩擦壓力損失為： Δpl4 = l（λ/d）ρv2/2 =2.10.0328185 Pa =12.8 Pa

37、 局部壓力損失為兩個90彎頭（R/d=2），由手冊查得ξ=0.15； 則局部壓力損失為： Δpm4 =0.152185 Pa =55.5 Pa （5） 管道：管道的流量、流速、管徑與管道相同，所以λ/d=0.0328，實際流速 v5 =15.2 m/s，動壓為185 Pa。 則摩擦壓力損失為： Δpl5 = l（λ/d）ρv2/2 =10.0328185 Pa =6.1 Pa 局部壓力損失為兩個90彎頭（R/d=2），由手冊查得ξ=0.15； 則局部壓力損失為： Δpm5 = 0.152185 Pa =55.5 Pa （6） 管道：管道的流量、流速、管徑與

38、管道相同，所以λ/d=0.0328，實際流速 v6 =15.2 m/s，動壓為185 Pa。 則摩擦壓力損失為： Δpl6 = l（λ/d）ρv2/2 =120.0328185 Pa =72.9 Pa 該管段局部壓力損失主要是通風機進出口的壓力損失，若通風及入口處變 管徑壓力損失忽略不計，通風機出口ξ=0.1（估算）； 則局部壓力損失為： Δpm6 = 0.1185 Pa =18.5 Pa （7） 并聯管路壓力平衡校核：兩分支管為對稱結構，且各項參數均相同，壓力平衡。 （8） 總壓力損失：△p =△p1＋△p2＋△p3＋△p4＋△p5＋△p6 =299.1＋299

39、.1＋899.4＋68.3＋61.6＋91.4 Pa =1718.9 Pa （9） 管道計算表：見下頁。 - 17 - 表5-4 管道計算表 管段 編號 流量Q /(m3/h) 管長l /m 管徑d /mm 流速v /(m/s) λ/d /m-1 動壓ρv2/2 /Pa 摩擦壓力損失Δpl /Pa 局部壓力損失系數 Σξ 局部壓力損失Δpm /Pa 管段總壓力損失Δp /Pa 管段壓力損失累計 ΣΔp /Pa 1670 4.1 200 14.9 0.0525 205 44.1 1.24 255 29

40、9.1 1718.9 1670 4.1 200 14.9 0.0525 205 44.1 1.24 255 299.1 3340 3.6 280 15.2 0.0328 185 21.9 1.5 877.5 899.4 3340 2.1 280 15.2 0.0328 185 12.8 0.30 55.5 68.3 3340 1.0 280 15.2 0.0328 185 6.1 0.30 55.5 61.6 3340 12. 280 15.2 0.0328 185 72.9

41、0.1 18.5 91.4 第六章 風機和電機的選擇 通風機是系統(tǒng)中氣體流動的動力設備。為了防止通風機的磨損和腐蝕，通常把通風機設在凈化設備后面。 該部分設計是根據系統(tǒng)的總風量和總壓力損失選擇合適的風機，和配套的電機。 一、理論計算 （1）通風機的計算風量 通風機的計算風量由下式計算： qv0=Q(1+K1) （m3/h） 式中， Q— 管道計算的總風量，m3/h K1—考慮系統(tǒng)漏風所采用的安全系數，一般管道取K1=0.1，除塵管道取 K1=0.1~0.15 本設計取K1= 0.15。 計算得： qv0 =3340（1+0.15）m3/h =

42、 3841 m3/h （2）通風機的計算風壓 通風機的計算風壓由下式計算： Δp0=Δp（1+K2） （Pa） 式中， Δp—管道計算的總壓力損失，Pa K2—考慮計算誤差及系統(tǒng)漏風等因素所采用的安全系數，一般管道取 K2=0.1~0.15，除塵管道取K2=0.15~0.2 本設計取K2= 0.18。 計算得： Δp0 =1718.9（1+0.18）Pa =2028.3 Pa （3）電動機的計算功率 電動機的計算功率由下式計算： Ne= qv0 Δp0 K/(3.6106η1η2) （kW） 式中， K—電動機備用系數，對于通風機電功率為2~5 kW時取1.

43、2，大于5 kW時 取1.15 η1—通風機全壓效率，一般為0.5~0.7 η2—機械傳動效率，對于直連傳動為1，聯軸傳動為0.98，皮帶傳動為0.95 計算功率可用作下一步配套電動機的功率校核。 二、風機和電機選擇 計算出qv0和Δp0后，即可按通風機產品樣本給出的性能曲線或表格選擇所需通風機的型號規(guī)格。 根據上述計算的風量和風壓選擇4-72型NO. 3.5A通風機。 表6-1 風機主要參數 轉數n/rpm 風量qv0（m3/h） 風壓p/Pa 重量/kg 2900 4000 2100 82 配套電動機型號為YBF132S1-2。 表6-2 電

44、動機主要參數 轉速n/rpm 功率P/kW 效率(%) 功率因數 2900 5.5 85.5 0.88 校核電動機功率： 取K=1.2，η1=0.95，η2=0.6 計算得： Ne =38412028.31.2（3.61060.950.6） kW =4.56 kW 因為電動機功率5.5kW 大于計算功率4.56kW，所以配套電動機滿足要求。 三、風機和管道的連接 風機和管道連接時，要盡量避免在接管處產生局部渦流，具體做法可參考圖6-1。 風機出口管為防止雨水進入，可采用圖6-2做法。 圖6-1 管道和風機連接 圖6-2 風機出口管設計

45、 第七章 課程設計總結 一、總體思路回顧流程圖 平衡 不平衡 查手冊確定除塵器規(guī)格和壓損 選擇除塵器 選擇風機和電機 計算壓力損失 并聯管路壓力平衡校核 查手冊確定實際管徑 計算管徑 初步確定氣流流速 控制速度vx 確定排風量 及阻力系數 計算集氣罩尺寸 選擇集氣罩 圖7-1 設計流程圖 二、心得體會 課程設計是一個很累的過程。 本次課設從2013年12月23日開始，到2014年1月2日完成，歷時10天。這是大三以來第一次課程設計，開始聽老師講的時候以為是一件

46、很輕松的活，直到自己親身去做才發(fā)現工作強度如此之大。到圖書館借書翻閱手冊，到網上找文獻查資料，繪制圖紙，編寫說明書，文字排版等，都是極其繁瑣的工作。 課程設計又是一個充滿快樂的過程。 雖然做課程設計的過程很累，但卻并不乏味。即使是查工具書找參數這樣麻煩的事情，也有一種獲得新知識的快樂在其中。除此之外，和同學們一起討論相互學習的過程也是很快樂的，因為平時像這樣共同交流的時間很少，課程設計是一個難得的機會。當然，順利完成第一次課程設計，內心也會有一點點小激動，有一種滿足的成就感在其中。 總之，通過本次課程設計，我了解到了課本上沒有的知識，學習到了怎樣將本專業(yè)的知識運用到實際工業(yè)生產中去，認識

47、到了查閱工具書和與其他學科知識聯系的重要性，對設計說明書的編寫也有了一定的基礎，文字排版能力有了較大提升，確實是受益匪淺。 參考文獻 [1] 孫一堅,沈恒根. 工業(yè)通風.4版. 中國建筑工業(yè)出版社,2010. [2] 郝吉明,馬廣大,王書肖. 大氣污染控制工程.3版. 高等教育出版社,2010. [3] 王莼，張殿英. 除塵設備手冊. 化學工業(yè)出版社,2009. [4] 孫一堅. 簡明通風設計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社,1997. [5] 徐勇. 空氣通風與調節(jié)工程. 機械工業(yè)出版社,1997. [6] 陳躍慶. 供暖通風設計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社,1997. [7]

48、 王琳,朱建霞. 工程制圖. 科學出版社,2006. [8] 續(xù)魁昌. 風機手冊. 機械工業(yè)出版社,1999. [9] 姚玉英. 化工原理. 天津大學出版社,2000. 致 謝 首先要感謝劉恩棟和楊紅剛兩位老師在本次課程設計中給我們細致的講解和指導。兩位老師能夠在百忙之中抽出時間陪我們一起完成課程設計，給我們答疑解惑，耐心解決問題，我們都非常感動，在此致以我衷心的感謝。 其次要感謝一起學習的同學。在課程設計中，我遇到很多不懂的問題，每次向同學請教時，大家都很熱心地給我講解。雖然工具書的數量有限，但是同學之間都能夠和睦地相互借閱，大家都從有限的書本中收獲了無限的知識和友誼。 最后，再次感謝老師和同學們的幫助，希望在以后的學習中，大家都能有更多交流和討論，互相學習，共同提高。 本科生課程設計成績評定表 姓 名 性 別 專業(yè)、班級 課程設計題目： 課程設計答辯或質疑記錄： 成績評定依據： 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導教師簽字： 年 月 日 - 24 -