通风工程课程设计

目录 目录

1 设计目的 ...................................................................................................................................... 1 2 设计内容 ...................................................................................................................................... 1 3 相关数据 ...................................................................................................................................... 1 4 解题步骤 ...................................................................................................................................... 2

4.1 计算管段管径、实际流速、单位长度摩擦阻力 ................................................... 2 4.2计算各段的摩擦阻力和局部阻力 ............................................................................ 4

5 通风除尘日常管理措施 .............................................................................................................. 8 6 课程设计总结 .............................................................................................................................. 8 7 参考文献 ...................................................................................................................................... 9

通风工程课程设计 1 设计目的

通过本次设计实习进一步认识通风除尘系统，熟悉其设计计算方法，熟练掌握通风管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道尺寸计算，初步掌握风机与布袋的选择方法。

2 设计内容

有一通风除尘系统如图所示，风管全部用钢板制作，管内输送含有耐火泥采用袋式除尘器进行排气净化，除尘器压力损失?P=1200Pa。对该系统进行设计计算。

3 相关数据

表1 一般通风系统风管内的风速（m/s）

风管部位 生产厂房机械通风 钢板及塑料风管 干管 支管 6~14 2~8 砖及混凝土风道 4~12 2~6 民用及辅助建筑物 自然通风 0.5~1.0 0.5~0.7 机械通风 5~8 2~5 1

通风工程课程设计 表2 除尘通风管道最低空气流速（m/s）

粉尘性质 粉状的粘土和砂 耐火泥 重矿物粉尘 轻矿物粉尘 干型砂 煤灰 湿土（2%以下水分） 铁和钢（尘末） 棉絮 水泥粉尘 垂直管 11 14 14 12 11 10 15 13 8 8~12 水平管 13 17 16 14 13 12 18 15 10 18~22 粉尘性质 垂直管 水平管 23 18 14 15 10 16~18 20 12 12 铁和钢（屑） 灰土、砂尘 锯屑、刨屑 大块干木屑 干微尘 染料粉尘 大块湿木屑 谷物粉尘 麻（短纤维粉尘、杂质） 19 16 12 14 8 14~16 18 10 8 表3 局部阻力系数值 部件名称 密闭罩 外部吸气罩 60°弯头（R=1.5D） 90°弯头（R=1.5D） 直流三通 交流三通（30°） 风机出口 伞形风帽 局部阻力系数值 1.0 0.18 0.16 0.2 0.2 0.18 0.1 0.7 注：除尘器入口和风机入口的局部阻力可以忽略不计。 4 解题步骤

1、绘制通风系统轴侧图（工程上管道常用单线表示），对个管段进行编号，

标注各管段的长度和风量。

2、选择最不利环路；本系统选择1-3-5-除尘器-6-风机-7为最不利环路 3、根据各管段的风量及选定的流速，确定各段管径的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。

4.1 计算管段管径、实际流速、单位长度摩擦阻力

解：据表2，输送含有耐火泥的空气时，风管内最小风速为：水平风管17m/s、垂直风管14m/s。

管段1：

根据qv,1=1200m3/h(0.33m3/s)、v=14m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附

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通风工程课程设计 录6的通风管道统一规格。

D?qv3600??4??v12003600??4?174mm

管径取整，令D1=180mm，由附录4查表得内实际流速v1=12m/s，单位长度摩擦阻力Rm,1=10pa/m；

管段2：

根据qv,2=1500m3/h(0.42m3/s)、v=17m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。

D2?qv3600??4??v15003600??4?177mm

?17管径取整，令D2=180mm，由附录4查表得内实际流速v2=16.5m/s，单位长度摩擦阻力Rm,2=19pa/m;

管段3：

根据qv,3=2700m3/h(0.75m3/s)、v=17m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。 D3?qv3600??4??v27003600??4?237mm

?17管径取整，令D3=220mm，由附录4查表得内实际流速v3=19.5m/s，单位长度摩擦阻力Rm,3=23pa/m;

管段4：

根据qv,4=4000m3/h(1.11m3/s)、v=14m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。

D4?qv3600??4??v40003600??4?318mm

?14管径取整，令D4=320mm，由附录4查表得内实际流速v4=12.9m/s，单位长度摩擦阻力Rm,4=6pa/m;

管段5：

根据qv,5=6700m3/h(1.86m3/s)、v=17m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。

D5?qv3600??4??v67003600??4?373mm

?17管径取整，令D5=360mm，由附录4查表得内实际流速v5=18m/s，单位长度摩擦阻力Rm,5=10pa/m;

管段6：

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通风工程课程设计 根据qv,6=6700m3/h(1.86m3/s)、v=14m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。

D6?qv3600??4??v67003600??4?412mm

?14管径取整，令D6=400mm，由附录4查表得内实际流速v6=14.1m/s，单位长度摩擦阻力Rm,6=5.1pa/m;

管段7：

根据qv,7=6700m3/h(1.86m3/s)、v=14m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附录6的通风管道统一规格。

D7?qv3600??4??v67003600??4?412mm

?14管径取整，令D7=400mm，由附录4查表得内实际流速v7=14.1m/s，单位长度摩擦阻力Rm,7=5.1pa/m。

4.2计算各段的摩擦阻力和局部阻力

管段1

摩擦阻力：?Pm,1?Rm,1l1?10?11pa?110pa 局部阻力：有附表3得，??1.0 90°弯头（R/D=1.5)1个，??0.2 直流三通，??0.2

???1.0?0.2?0.2?1.4

1.2?122pa?86.4pa 22管内动压：Pd,1??2v1? ?Pz,1???Pd,1?1.4?86.4pa?120.96pa

管段1的阻力：?P1??Pm,1??Pz,1?110pa?120.96pa?230.96pa

管段2

摩擦阻力：?Pm,2?Rm,2l2?19?6pa?114pa 局部阻力：有附表3得，??0.18

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通风工程课程设计 90°弯头（R/D=1.5)2个，??0.2?2?0.4 直流三通，??0.2

???0.18?0.4?0.2?0.78

管内动压：P?21.2d,2?2v2?2?16.52pa?163.35pa ?Pz,2???Pd,2?0.78?163.35pa?127.41pa

管段2的阻力：?P2??Pm,2??Pz,2?114pa?127.41pa?241.41pa管段3

摩擦阻力：?Pm,3?Rm,3l3?5?23pa?115pa 局部阻力：

直流三通，??0.2

???0.2

管内动压：P?1.2d,3?2v23?2?19.52pa?228.15pa ?Pz,3???Pd,3?0.2?228.15pa?45.63pa

管段3的阻力：?P3??Pm,3??Pz,3?115pa?45.63pa?160.63pa 管段4

摩擦阻力：?Pm,4?Rm,4l4?6?6pa?36pa 局部阻力：有附表3得，??1.0 90°弯头（R/D=1.5)1个，??0.2 直流三通，??0.2

???1.0?0.2?0.2?1.4

管内动压：P??21.2d,42v4?2?12.92pa?99.85pa ?Pz,4???Pd,4?1.4?99.85pa?137.79pa

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通风工程课程设计 管段4的阻力：?P4??Pm,4??Pz,4?36pa?139.79pa?175.79pa 管段5

摩擦阻力：?Pm,5?Rm,5l5?4?10pa?40pa 局部阻力：

???0

管内动压：P1d,5??2v2?.252?182pa?194.4pa ?Pz,5???Pd,5?0pa

管段5的阻力：?P5??Pm,5??Pz,5?40pa?0pa?40pa 管段6

摩擦阻力：?Pm,6?Rm,6l6?5.1?4pa?20.4pa 局部阻力：90°弯头（R/D=1.5)2个，??0.2?2?0.4 除尘器出口减缩管，??0.1

???0.4?0.1?0.5

管内动压：P21.2d,6??2v6?2?14.12pa?119.29pa ?Pz,6???Pd,6?0.5?119.29pa?59.65pa

管段6的阻力：?P6??Pm,6??Pz,6?20.4pa?59.65pa?80.05pa 管段7

摩擦阻力：?Pm,7?Rm,7l7?5.1?8pa?40.8pa 局部阻力：风机出口，??0.1 伞形风帽，??0.7

???0.7?0.1?0.8

管内动压：P1.2d,7??2v27?2?14.12pa?119.29pa 6

通风工程课程设计 ?Pz,7???Pd,7?0.8?119.29pa?95.43pa

管段7的阻力：?P7??Pm,7??Pz,7?40.8pa?95.43pa?136.23pa

表4 管道水力计算表

管段编号 空气流量 qv/ (m3/h) 管长 l/m 管径 D/ mm 管内风速 v/ (m/s) 动压 Pd/ pa 局部阻力系数 局部阻力 ?pz/Pa 单位长度摩擦阻力 Rm /pa 1 2 3 4 5 6 7 最不利环路 1 3 5 6 7 1200 2700 6700 6700 6700 11 5 4 4 8 180 220 360 400 400 12 19.5 18 14.1 14.1 86.4 228.15 194.4 119.29 119.29 1.4 0.2 0 0.5 0.8 支管 2 4 1500 4000 6 6 180 320 16.51 12.9 163.35 99.85 除尘器 0.78 1.4 127.41 139.79 19 6 114 36 241.41 175.79 1200 120.96 45.63 0 59.65 95.43 10 23 10 5.1 5.1 110 115 40 20.4 40.8 230.96 160.63 40 80.05 136.23 8 9 10 11 12 摩擦阻力 Rml/pa 管段阻力 Rm+Z /pa 备注 ??六、校核节点处各支管的阻力平衡

（1）节点A：?P1?230.96pa ?P2?241.41pa

?P1??P2241.41?230.96??4.3%?10% 符合要求

?P1241.41（2）节点B：?P3?160.63pa ?P4?175.79pa

?P4??P3175.79?160.63??8.6%?10% 符合要求 ?P4175.79七、计算系统的总阻力

因为风管2的阻力大于风管1、4的阻力，所以核定为管道2—3—5—除尘

器—6—风机—7为主管线。该系统的总阻力为

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通风工程课程设计 ?P??(Rml?Pz)??P2??P3??P除尘器??P6??P7 =（241.41+160.63+1200+80.05+136.23）pa =1818.32pa

八、风机选择

.32pa?2181.98pa 由式（8-22）得，风机风压Pf?Kp?P?1.20?181833qv,f?Kqqv?1.15?6700m/h?7705m/h 由式（8-23）得，风机风量

选用No.4.5A风机

其性能为qv,f=8489m3 Pf=2184pa 风机转速：n=2900r/min

配用Y132S2-2(B35)型电动机，电动机功率为7.5kw

5 通风除尘日常管理措施

运行前应检查除尘器各个检查门是否关闭严密，各转动或传动部件是否润滑良好；处理热、湿的含尘气体时，除尘器开车前应先预热滤袋，使其超过露点温度，以免尘粒粘结在滤袋上。一般预热约5～15min。预热期间滤袋和风机需一直运转，而清灰机构不运行。预热完成，则整个系统才可投入正常运行。如系统另外设有热风加热装置，则应先运行；运行时，要始终保持除尘器灰斗下面排灰装置运转。不宜将除尘器的下部决斗作贮灰用；定期检查除尘器压力损失是否符合设计要求，清灰机构运行是否正常；在停车后，清灰机构还需运行几分钟，以清除滤袋上的积尘；经常检查滤袋有无破损、脱落等现象，并立即解决。检查方法可采取：观察粉尘排放浓度，是否冒灰，检查滤袋干净一侧，如发现有局部粉尘有明显粘结，通常表明对面滤袋有破损；检查滤袋出口花板有否积灰等；检查分室反吹的各除尘室，排风及进风阀门动作是否协调正常；注意脉冲阀动作是否正常，压缩空气压力是否符合要求；及时清理及运走除尘器排出的粉尘；除尘系统应在所服务的工艺设备运行前开车，在其停止运行后停车。

6 课程设计总结

通过本次课程设计我们了解了简单风机风管的布置，学会了自主设计一套合理的通风除尘系统，知道了一个简单除尘系统中应该如何去选取合适的除尘器、风机型号和电机的功率等内容。也使我们认识到工业通风与除尘及相关学科在解决工业卫生方面实际问题的重要性。由于对专业学习中相关知识掌握的不够，在设计过程中遇到很多困难，计算的过程中也存在一定的误差和必要的修正没有得到较好的解决,课题也还有进一步加深的空间。但是通过这次课程设

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通风工程课程设计 计，我对这门课程有了更深的认识，实际动手操作的能力也得以提高。此次课程设计中存在的不足之处，恳请老师予以批评指正。

7 参考文献

[1] 王汉青.通风工程. 机械工业出版社, 2011

[2] 孙一坚. 简明通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 2006

[3] 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001). 中国计划出版社, 2002

[4] 国家建委建筑研究院.全国通用通风管道计算表.中国建筑工业出版社，1977

[5] 中华人民共和国建设部. 通风与空调工程施工质量验收规(GB50243-2002)[S]. 中国计划出版社, 2002

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