课 程 设 计
课程设计任务书
学生： 卢雪荣 专业： 安全工程 班级： 1203班
日期： 自 2014年 12 月 21 日 至 2015年 1 月 4 日
指导教师： 黄俊歆
摘 要
本次课程设计以某企业生产车间为研究对象，生产加工产品主要是铅酸蓄电池，在工作过程中会产生大量的工业污染物或有毒有害物质，如铅尘、铅渣、污染蒸汽、余热或余湿等，若长期发展，将会严重影响车间内外环境空气的质量，破坏环境；同事，这也严重威胁到工人的身心健康，很容易中毒或造成职业病。为改善生产车间内外的空气环境条件，保护职工健康，提高劳动生产率，保证工业生产正常顺利运行，将通过系统划分、除尘器和排风罩的选择及风管的设计等一系列程序对车间进行除尘通风系统设计，控制在生产过程中产生的有害气体、粉尘、余热或余湿。本次课程设计主要是运用通风除尘技术知识对某企业加工车间的通风除尘系统进行设计。提出通风除尘系统的设计方案，并进行详细设计，通过针对某企业生产车间内产生的污染物，对进行分析设计出合理的通风除尘系统。目的在于利用除尘系统把车间内的有害物捕集起开，经过加净化初临，使之达到规定的标准后排至室外，使车间内的有害物浓度不超过国家标准规定的最高允许浓度，保持车间的清洁环境，维护人体健康，保证生产车间系统安全、舒适、节能、高效运行。同时，在注重除尘通风效果的同时考虑经费预算，力求能达到一个实用价值好和经济实惠的双重目的。
关键词：工业污染物；有毒有害物质；职业病；通风除尘系统设计；经济实用；安全高效
ABSTRACT
The curriculum design to an enterprise production workshop as the research object, mainly lead-acid battery production and processing products, in the process of work will produce a large amount of industrial pollutants or poisonous and harmful substances, such as the pollution of lead dust, lead slag, such as, waste heat or wet steam, if long-term development, will seriously affect the workshop air quality inside and outside environment, destroy the environment; Colleagues, this is also a serious threat to the physical and mental health of workers, it is easy to poisoning or cause occupational disease. To improve the air environmental conditions inside and outside the
production workshop, to protect worker health, improve labor productivity, ensure the normal order of the industrial production run smoothly, will be divided by system, selection of filter and exhaust hood and duct design and a series of procedures for workshop dedusting ventilation system design and control in the production process of harmful gas, dust, waste heat or moisture. This course design mainly is to use ventilation dust removal technology knowledge processing workshop ventilation dust removal system of an enterprise to carry on the design. Put forward the design scheme of ventilation and dust removal system, and carry on the detailed design, the production workshop for an enterprise, the pollutants in analysis to design a reasonable ventilation and dust removal system. Aims to use the workshop dust removal system in the pests capture step aside, after purification in the beginning, to the standards set by the rear to the outdoor, make the concentration of hazardous substances in the workshop does not exceed the maximum allowable concentration of national standard, keep the workshop clean environment, safeguard human health, guarantee safe, comfortable, energy-saving, production workshop system run efficiently. At the same time, pay attention to the dedusting ventilation effect of considering the budget at the same time, strive for to achieve a good practical value and economical dual purpose.
Keywords: industrial pollutants; Toxic and harmful substances; The occupational disease; Ventilation and dust removal system design; Economic and practical; Safe and efficient
目 录
1 前言 ........................................................................ 3
2 车间简介 .................................................................... 2
3 系统设计 .................................................................... 4
3.1 系统划分 ............................................................... 4
3.1.1系统划分的原则 .................................................... 4
3.1.2 确定系统 ......................................................... 4
3.2 局部排风罩设计 ......................................................... 4
3.2.1局部排风罩的设计原则 .............................................. 5
3.2.1局部排风罩的选择 .................................................. 5
3.4 风管 ................................................................... 5
3.4.1 风管的截面形状及管道定型化 ....................................... 5
3.4.2 风管材料 ......................................................... 6
3.4.3风管布置 .......................................................... 6
4 排风量计算 .................................................................. 7
6 净化装置选型 ............................................................... 15
7 风机选型 ................................................................... 17
表4 T4-72型离心通风机性能表 ................................................. 17
8 结束语 ..................................................................... 18
参考文献 ..................................................................... 20
附 录 ....................................................................... 20
1 前言
通风工程在我国实现四个现代化的进程中，一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件，保护人民健康、提高劳动生产率的重要作用，另一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。通风工程在内容上基本上可分为工业通风和空气调节两部分。工业通风的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环境。如今，社会经济水平迅速提高，工业也随之蓬勃发展起来，工业生产过程中产生的工业有害物也日益增加，例如，全世界每年估计排入大气的粉尘约为1亿吨，硫氧化物高达1.5亿吨。在工业生产过程中会散发各种污染物（颗粒物、污染蒸气和气体）以及余湿和余热等，如果不加以控制，会使室内外空气环境收到污染和破坏，危害人体的健康、动植物的生长，影响生产过程的正常运行。例如工人长期接触、吸入二氧化硅粉尘后，肺部就会引起弥漫性纤维化，到一定程度便形成“硅肺”。
但我们不能只着眼于眼前的经济效益，应有长远目光，放眼未来，在投入资金到企业生产的同时，也要投入大量的精力在改善车间空气环境和防止大气污染上。在工业生产过程中，如何为生产提供洁净的空气已成为21世纪人类生命科学的重要课题，作为改善环境的重要因素——车间的通风除尘系统愈来愈引起人们的重视。为了控制工业污染物的的产生和扩散，必须了解污染物产生的原因和散发的机理，认识各种工业污染物对人体及工业生产造成的危害，对室内外空气环境的影响和破坏。粉尘、有害蒸汽和气体以及余热和余湿的污染是空气质量控制技术研究的首要问题。 我们的国家是社会主义国家，人民群众是国家真正的助人，搞好劳动保护和环境保护，为广大人民群众创造良好的劳动和生活环境是我们从事通风工程可研、设计和施工工作人员的崇高职责。
2 车间简介
某企业4车间生产流水线如图所示：
图1 车间平面图
该车间共有5个工作台，主要进行铅酸蓄电池的零件焊接及包板工作。①、②、③工作台进行焊接工作，焊接过程中会产生大量的铅烟污染，烟尘中含有CO、SO2、MnO2 、氮氧化物、碳氧化物、Cu 烟、臭氧等有害物质, 焊接烟尘的粒径较小, 平均粒径为1 m左右, 可直接进入肺泡, 长期吸入高浓度的焊接烟尘, 可在肺部沉积, 引起电焊工尘肺。④、⑤工作台进行包板工作，包板过程中会产生铅尘、铅渣的等污染。这些污染不仅严重危害职工的身心健康，还会进入设备内部，造成设备磨损，降低产品质量和机器工作精度；还会使光照度和能见度降低影响室内作业的视野，从而影响生产的正常顺利进行。铅粉过多，在一定条件下甚至会发生爆炸。因此，为了改善岗位条件和车间的空气和环境质量，就需要有一套完善的通风除尘系统，对工业有害物进行净化处理。
3 系统设计
3.1 系统划分
3.1.1系统划分的原则
（1）空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可化为同一系统。
（2）生产流程、运行班次和运行时间相同的，可化为同一系统。
（3）对下列情况应单独设置排风系统：
1）两种或两种以上的有害物质混合能引起燃烧或爆炸；
2）两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物；
3）两种有害物质混合后易使蒸气凝结并积聚粉尘；
4）散发剧毒物质的房间和设备；
5）建筑物内设有存储易燃易爆物质的单独房间或有防火防爆要求的单独房 间；
（4）除尘系统的划分应符合下列要求：
1）同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不远时，宜合设一个系统；
2）同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉 尘无回收价值时，也可合设一个系统。
3）温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。
（5）如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合 为同一系统。
3.1.2 确定系统
在这个生产车间中，空气处理要求、室内参数要求是相同的；生产流程、运行班次和运行时间是相同的；同时工作的扬尘点相距不远。根据系统划分的原则，本车间可采用同一个同一个通风除尘系统。
3.2 局部排风罩设计
局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风找口的气流运动，可以在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的控制效果。
3.2.1局部排风罩的设计原则
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，可在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间内的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的排风效果。但在设计局部排风罩时，也应遵循以下原则：
（1）局部排风罩应尽可能包围或靠近有害物发生源，使有害物局限于较小的空间，尽可能减小其吸气范围，便于捕集和控制。
（2）排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。
（3）已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。
（4）排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。
（5）和工艺密切配合，使局部排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。
（6）要尽可能避免或减弱干扰气流，如穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响。
3.2.1局部排风罩的选择
此次课程设计我们主要参考见习所见的某企业车间，这个车间主要从事铅酸蓄电池零件的焊接和包板工作，生产过程会产生大量的铅烟、铅尘和铅渣等工业污染物。由于工艺条件的限制和操作的方便，生产设备不能密闭，但是又要达到通风除尘的效果。因此，我们要将排风罩设在污染物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物发散地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内，这样才能不影响生产工作，同时又能通风除尘，达到净化效果。综合这些因素考虑，在此选用外部吸气罩。
3.4 风管
3.4.1 风管的截面形状及管道定型化
（1）风管断面形状的选择
风管断面形状有圆形和矩形两种。两种相比，在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制造，且当风管中流速较高，风管直径较小时，宜采用圆形风管。因本设计属除尘系统设计，管内流速较高，阻力较大，故采用圆形风管本设计中采用圆形风管。
（2）管道定型化
随着我国国民经济的发展，通风、空调工程大量增。为了最大限度地利用板材，实现风管制作、安装机械化、工厂化，建筑行业制定了《通风管道统一规格》。此次设计我们选用圆形钢管，每一段的管径大小不同，具体见下表**。管道的断面尺寸（直径）采用R20系列。 3.4.2 风管材料
用作风管的材料有钢板、硬聚氯乙烯塑料板、胶合板、纤维板、矿渣石膏板、砖及混领土等。风管材料应根据使用要求和就地取材的原则选用。在该系统中，工业生产生产过程中产生的铅渣、铅尘及有害气体对管壁磨损和腐蚀作用较大，所以选用风管材料时对风管的耐磨能力有一定的要求。这里我们可采用耐磨耐腐蚀的钢制风管，首先，钢板易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。同时，钢板阻力小，不易让粉尘滞留，能达到很好的除尘效果。 3.4.3风管布置
风管布置直接关系到通风、空调系统的总体壁纸，它与工艺、土建、电气、给排水等专业关系密切。在本设计中，为了各支管间阻力平衡，排风点不宜过多；风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件，减少阻力和噪声；除尘风管尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平面夹角尽可能的做到大于45º，当必须水平敷设或倾角小于30º时，应采取措施，如加大流速、设清扫口等。
4 排风量计算
表2 控制点的风速控制
污染物放散情况
以轻微的速度放散到相当平静空气中
以较低的初速度放散到尚属平静空气中
以相当大的速度放散出来，或是放散到空气
运动迅速的区域
以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅
速的区域
2.5~10
最小控制风速(m/s)
举例
0.25~0.5 槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口
容器中外逸
0.5~1.0 喷漆室内喷漆；断续的倾倒有尘屑
1~2.5
的干物料到容器中；焊接 在小喷漆室内用高压力喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上给料 磨削；重破碎；滚筒清理
1）在第一处污染点，已知罩口尺寸为400mm×400mm，工作至罩口的最大距离为400mm，由于在该工艺过程中所要处理的是铅烟，所以控制点的吸入速度Vx=0.5m/s，由于侧吸罩是自由悬挂的，没有在工作台上所以不用看做假想罩计算；
a400x420
=1.0 ==1.05 =
b400b400 由《工业通风》图3-23查得：
VX
=0.12 V0
Vx
=4.17m/s，实际排风量L1=0.4×0.4×4.17=0.67m3/s 0.12
罩口平均风速V0=
（2）同理可得，第二和三污染点（罩口尺寸为300mm×400mm）的排风量为： 工作至罩口的最大距离为300mm，L2=L3=0.46m/s(由于两者是对称结构，所以L1=L2)
(3)在第四和第五污染点处，采用的是下抽式的吸气罩，由于设计特殊工作台就是在罩口 处即Vx=V0=2.5;K=1.1~1.2 由于排风罩是对称结构： L4=L5=2.5×0.45×0.3×1.1=0.37m3/h
所以L1=0.67m3/s;L2=L3=0.46m3/s;L4=L5=0.37m3/s。
5 水力计算
假定流速法进行喷漆车间通风系统水力计算步骤如下： (1) 各管段编号、管段长度和各排风点的排风量。
图 2 除尘系统轴侧图
(2) 选择1--5--9—袋式除尘器--10--风机—11—喷淋塔--12为最不利环路。
(3) 根据除尘风管最小风速设计标准，输送含有有机溶剂蒸汽的空气时，输送含铅尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管20m/s，水平风管为25m/s；输送含铅烟的空气时，风管内最小风速为：垂直风管15m/s，水平风管为20m/s； (4) 确定各管段的管径和单位长度摩擦阻力。 (5) 确定各管段的局部阻力系数。
1）管段1
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17 直流三通（1→5）（见图3）
图3 直流三通
根据F1+F2≈F3,α=30 ,
F2L20.922802
==0.58 =()=0.68， L31.59F3340
查得ξ13=0.30
2）管段2和管道3 圆形三通，如图 管段2：L2/L4=0.5
∑ξ
=0.13+0.17+0.30=0.60
ξ24=0.30
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 同理管段3：
(0.13+0.03)*2=0.32 ∑ξ=
3）管段4
90度弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17 直流三通（2→5）（见图2）
ξ13=0.34
∑ξ
=0.17+0.34 =0.51
4）管道5
90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17
合流三通（5→9） F5+F6>F9，F5=F9. 查得ξ59=0.045
∑ξ
= 0.045 +0.17=0.215
5）管道6
90°弯头（R=1.5D）2个，ξ=0.17
直流三通（6→9），
L60.74F62002
==0.32 =()=0.35，L92.33F9340
ξ69=0.35
∑ξ
6）管道7和管道8
圆形三通
=0.17+0.17+0.35 =0.69
管段7：L2/L4=0.5
ξ76=0.03
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 同理管段3：
(0.13+0.03)*2=0.32 ∑ξ=
7）管段9
袋式除尘器进口渐扩管进口尺寸为300mm*700mm,变径管长度为400mm,
tga=
1(700-340)
=0.45
2400
α=24.23︒ ξ=0.7
8） 管段10
袋式除尘器出口渐缩管进口尺寸为300mm*700mm,变径管长度为400mm,
tga=
1(700-400)
=0.375
2400
α=20.56︒ ξ
=0.10
90°弯头（R=1.5D）2个，ξ=2⨯0.17=0.34 风机入口渐扩管
先近似选出一台风机，风机进口D1=500mm 变径管长度 L=300mm, F0/F10=500*500/(400*400)=1.56
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 ,
α=9.65︒ ，ξ=0.03
∑ξ
9) 管段11
=0.1+0.34+0.03=0.47
风机出口渐扩管 D1=500mm 变径管长度 L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300
α=9.65︒ ，ξ=0.03
90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17
喷淋塔进口变径管，渐扩管 进口D1=500mm 变径管长度L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 α=9.65︒ ξ=0.03
∑ξ
10)管段12
=0.17+0.03+0.03=0.23
喷淋塔出口渐缩管 出口D1=500mm 变径管长度L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 α=24.23︒ ξ=0.7
6）计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果见下表
表1管道水力计算表
长 度
管 径
流 速v(m/s) 20 20 25 20 20 20 15 15 15 25 25 动 压Pd(Pa) 240 240 375 240 240 240 135 135 135 375 375 局部阻力系数 ∑ζ 0.60 0.21
局 部
单位长度
摩 擦 阻 力Rml(Pa) 220 13.8 324 24 34 30 2.4 2.4 25 201．02 20.8 管段 阻力Rml+Z (Pa) 264 64.2 586.5 249.6 89.2 198 24 24 162.7 459.7 80.8 备 注
管道 编号
流 量 (m^3/s)
阻 力 摩擦阻力Z(Pa) 144 50.4
Z(Pa/m) 25 15 18 12 17 12 12 12 10 38 52 L(m) D(mm) 8.8 0.92 18 2 2 2.5 0.2 0.2 2.5 5.29 0.4 200 340 340 400 400 400 200 200 280 200 140 1 5 9 10 11 12 2 3 4 6 7 0.67 1.59 2.33 2.45 2.45 2.45 0.46 0.46 0.92 0.74 0.37 0.70 262.5 0.47 225.6 0.23 0．70 0.16 0.16
55.2 168 21.6 21.6
0.51 137.7 0.69 258.7 0.16 60
7）对并联管路进行阻力平衡:
汇合点A
∆P1=264Pa ∆P4=162.7Pa
∆P1-∆P4264-162.7
==38.3%>10%
∆P2641
为使管道1，4达到阻力平衡，改变管道4的管径。
D'4=D1(
∆P40.225162.70.225
)=280()=251.10mm∆P4264
根据通风管道统一规格取D=250mm，其对应的阻力为
∆P''4=162.7(
2801/0.225)=269.24Pa 250
∆P4-∆P1269.24—264
==2.00%
∆P4269.24
符合要求。 汇合点B:
∆P1+∆P5=223.44Pa ∆P6=459.7Pa
∆P6-∆P1-P5459.7—223.44
==51.4%>10%
∆P6459.7
为使管道5，6达到阻力平衡，改变管道6的管径。
D'6=D6(
∆P60.225459.70.225
)=200()=235.24mm∆P6223.44
根据通风管道统一规格取D=240mm，其对应的阻力为
∆P''(6=459.7
2001/0.225)=204.44Pa 240
∆P5-∆P6223.44—204.44
==8.5%
∆P5223.44
符合要求。
8）计算系统的总阻力
∆P=
∑(Rml+Z)=264+64.2+586.5+249.6+89.2+198+1500
=2951.5Pa
（9）选择风机
风机风量 Lf=1.15L=1.15⨯2.45⨯3600=1014m33/h 风机风压 Pf=1.15∆P=1.15⨯2951.5 =3394.23 Pa （10）选用风机T4-72 NO.5A
Lf=10804m3/h Pf=2960Pa
风机转速n=2900r/min .配用Y160M1-2型风机，轴功率N=11kW.
6 净化装置选型
选择除尘器时，必须全面考虑各种因素的影响，如处理风量、除尘效率、阻力、一次投资、维护管理等。选择除尘器时，应特别考虑以下因素：
（1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。对于运行工况不太稳定的系统，要注意风量变化对除尘效率和阻力的影响。
（2）要考虑颗粒物的性质和粒径分布，不同的除尘器对不同粒径的颗粒物除尘效率是完全不同的，选择除尘器时必须首先了解处理颗粒物的粒径分布和各种除尘器的分级效率。下表列出了用标准颗粒物对不同除尘器进行试验后得出的分级效率。
表2 除尘器的分级效率
全效率
除尘器名称
（%）
带挡板的沉降室 简单的旋风 长椎体旋风 电除尘器 喷淋塔 文丘里除尘器 袋式除尘器
58.6 65.3 84.2 97.0 94.5 99.5 99.7
0~5 7.5 12 40 90 72 99 99.5
5~10 22 33 79 94.5 96 99.5 100
10~20 43 57 92 97 98 100 100
20~44 80 82 99.5 99.5 100 100 100
>44 90 91 100 100 100 100 100
不同粒径下得分级效率（%）
（3）要考虑气体的含尘浓度。气体的含尘浓度较高时，在电除尘器或袋式除尘器前可以设置低阻力的预除尘设备，以去除粗大颗粒，有利于他们更好地发挥作用。 （4）要考虑气体的温度和性质。
（5）选择除尘器时，必须同时考虑除尘器除下颗粒物的处理问题。 （6）选择除尘器时，还必须考虑能量消耗、一次投资、维护管理等因素。
除了考虑净化设备的除尘效果，还应该考虑经费预算，看它是否合理划算，参照各种常用除尘器的综合性能对车间的除尘器做出选择，这样可以在在一定程度上达到高效率和经济实惠的目的。各种常用除尘器的综合性能在下表2中列出：
表3 除尘器的性能
适用的粒径范围
除尘器名称
（ m ）
>50 20~50 5~15 1~10 ≥5 ≥5 0.5~1 0.5~1 0.5~1
效 率 （%）
阻 力
设备费
（Pa) 50~130 300~800 800~1500 600~1200 800~1200 1000~1600 50~130 1000~1500 4000~10000
少 少 少 少 中 中 大 中大 少
少 少 中 中下 中 中上 中上 大 大 运行费
重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器 水浴除尘器 卧式旋风水膜除尘器 冲激式除尘器 电除尘器 袋式除尘器 文丘里除尘器
在本次课程设计中，我们选择袋式除尘器来净化处理污染物。这次课程设计的主要研究对象是某企业的生产车间，其在生产过程中，会产生铅烟、铅尘和铅渣等污染物，都是属于颗粒物。袋式除尘器是利用含尘气流通过滤料时将颗粒物分离捕集的装置，除尘系统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。袋式除尘器是一种干法高效除尘器，它利用纤维物的过滤作用进行除尘，含尘气体进入滤袋之内，在滤袋内表面将尘粉分离捕集，净化后的空气透过滤袋从排气筒排出。近年来，由于高温滤料和清灰技术的发展，袋式除尘器在冶金、建材、电力、机械等不同工业部门得到广泛应用。
另外，由于生产过程中会产生铅烟等有害气体，排入大气的废气必须进行净化处理，达到国家大气污染物排放标准要求后才允许排放。在可能的条件下，还应考虑回收利用，变害为宝。因此，我们再选用一套吸收设备，来提高其吸收效率，提高净化能力。吸收设备必须满足以下基本要求：
（1）气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间； （2）气液之间扰动强烈，吸收阻力低，吸收速率高； （3）采用气液逆流操作，增加吸收推动力； （4）气体通过时阻力小；
（5）耐磨、耐腐蚀，运行安全可靠；
（6）构造简单，便于制作和检修。
由此可以看出，气液两相的界面状态对吸收过程有着决定性的影响。在这次课程设计中，我们选用喷淋塔来作为此次通风除尘系统的吸收设备，主要功能在于建立最大的接触面积，并使其迅速更新。它阻力小，结构简单，塔内无运动部件。还可以强化吸收过程，降低设备的投资和运行费用。
7 风机选型
表4 T4-72型离心通风机性能表
转 数
序 号
(r/min)
（m/s)
（Pa)
(m^3/s)
1 2 3 4
2900
5 6 7 8
20.7 22.0 23.9 25.5
2800 2600 2340 2010
11830 12630 13700 14620
(B35)
13.8 15.5 17.2 18.8
3200 3120 3030 2960
7942 8860 9840 10804
Y160M1-2
11
M10×250
型 号
（KW)
代号F2121
出口风速
全 压
流 量
电动机
地脚螺栓（四套）
8 结束语
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。俗话说：“千里之行，始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义，如果我们想要把专业学好，光学习书本上的知识是不够的，我们还要通过各种实践，去理解它们真正的含义，更好地灵活地运用于生活当中，这才是我们学习的意义。通过本次的对某企业综合车间通风除尘系统的课程设计，我们领悟到必须理论联系实践.。首先，我们必须学好专业知识、理论知识，其次就是要把我们所学结合到实践中。在老师的指导下，我们对工业通风、通风除尘系统和课程设计有了更深入的认识了解。我们要很清楚地了解研究对象或设计对象的整个系统结构，这要求我们运用所学的工业通风知识，结合见习所了解的实际情况，综合考虑；我们要计算思考排风量是多少，写出详细的水力计算过程，并画出轴测图和二试图；最后思考设计应该选择何种净化装置和风机。通过这些前期准备，我们写课程设计思路更加清晰明确。
通过课程设计，我们对工业通风的认识更加全面，也使我们深刻体会到，干任何事都必须具备相应的理论知识及动手能力，和足够的耐心、细致。课程设计过程中，许多专业问题会令我们心烦意乱，尤其是计算和作图部分，数据很多，计算量大，作图也很不容易。再者，我们又面临着期末考试，所剩时间很少，多重压力下，我们感到很急躁。但通过老师对我们的指导，同学之间的讨论，再认真分析，问题就会迎刃而解。这次课程设计使我们在工作作风上得到了一次难得的磨练。虽然只是短短一周的课程设计，但我们发现了自己对专业知识的缺乏，也让我们明白如何去学以致用，这真的是一次难得的经历。
在本次论文设计过程中，首先非常感谢学校老师提供给我们这样一个锻炼自己的机会，让我们自己去发现我们所处的生活环境中不合理的人机关系，进而对其进行分析，最后再在改进设计方面提出我们自己的建议。这让我们第一次感受到我们应该学以致用，将知识运用于生活实践。
在学习中，老师从选题指导、论文框架、计算过程到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我们产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视
野和敏锐的思维给了我们深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的，诚恳地请老师对我们的论文多加批评指正，使我们及时完善论文的不足之处。
我最后，我们要感谢我们的指导老师们，这次课程设计在同学和您的大力支持和帮助下我们最终得以顺利完成，们要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的老师表示衷心的感谢!谢谢您！
参考文献
[1] 孙一坚. 工业通风[M].北京：中国建筑工业出版社（第四版）, 2010. [2] 孙一坚. 简明通风设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社, 2006.
[3] 中国有色工程设计研究总院. 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) [S]. 北京：中国计划出版社, 2004.
[4] 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001) [S].北京：中国计划出版社, 2002.
[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范(GB50243-2002) [S]. 京：中国计划出版社, 2002.
[6] 中华人民共和国国家标准. 排风罩的分类及技术条件GB-T16758-1997 [S]. 1997. [7] 李强民. 焊接烟羽控制的通风方法[D].上海：上海交通大学,2011.
附 录
附录1 某企业综合车间通风除尘系统轴测图 附录2 某企业综合车间通风除尘系统平面图
北
课 程 设 计
课程设计任务书
学生： 卢雪荣 专业： 安全工程 班级： 1203班
日期： 自 2014年 12 月 21 日 至 2015年 1 月 4 日
指导教师： 黄俊歆
摘 要
本次课程设计以某企业生产车间为研究对象，生产加工产品主要是铅酸蓄电池，在工作过程中会产生大量的工业污染物或有毒有害物质，如铅尘、铅渣、污染蒸汽、余热或余湿等，若长期发展，将会严重影响车间内外环境空气的质量，破坏环境；同事，这也严重威胁到工人的身心健康，很容易中毒或造成职业病。为改善生产车间内外的空气环境条件，保护职工健康，提高劳动生产率，保证工业生产正常顺利运行，将通过系统划分、除尘器和排风罩的选择及风管的设计等一系列程序对车间进行除尘通风系统设计，控制在生产过程中产生的有害气体、粉尘、余热或余湿。本次课程设计主要是运用通风除尘技术知识对某企业加工车间的通风除尘系统进行设计。提出通风除尘系统的设计方案，并进行详细设计，通过针对某企业生产车间内产生的污染物，对进行分析设计出合理的通风除尘系统。目的在于利用除尘系统把车间内的有害物捕集起开，经过加净化初临，使之达到规定的标准后排至室外，使车间内的有害物浓度不超过国家标准规定的最高允许浓度，保持车间的清洁环境，维护人体健康，保证生产车间系统安全、舒适、节能、高效运行。同时，在注重除尘通风效果的同时考虑经费预算，力求能达到一个实用价值好和经济实惠的双重目的。
关键词：工业污染物；有毒有害物质；职业病；通风除尘系统设计；经济实用；安全高效
ABSTRACT
The curriculum design to an enterprise production workshop as the research object, mainly lead-acid battery production and processing products, in the process of work will produce a large amount of industrial pollutants or poisonous and harmful substances, such as the pollution of lead dust, lead slag, such as, waste heat or wet steam, if long-term development, will seriously affect the workshop air quality inside and outside environment, destroy the environment; Colleagues, this is also a serious threat to the physical and mental health of workers, it is easy to poisoning or cause occupational disease. To improve the air environmental conditions inside and outside the
production workshop, to protect worker health, improve labor productivity, ensure the normal order of the industrial production run smoothly, will be divided by system, selection of filter and exhaust hood and duct design and a series of procedures for workshop dedusting ventilation system design and control in the production process of harmful gas, dust, waste heat or moisture. This course design mainly is to use ventilation dust removal technology knowledge processing workshop ventilation dust removal system of an enterprise to carry on the design. Put forward the design scheme of ventilation and dust removal system, and carry on the detailed design, the production workshop for an enterprise, the pollutants in analysis to design a reasonable ventilation and dust removal system. Aims to use the workshop dust removal system in the pests capture step aside, after purification in the beginning, to the standards set by the rear to the outdoor, make the concentration of hazardous substances in the workshop does not exceed the maximum allowable concentration of national standard, keep the workshop clean environment, safeguard human health, guarantee safe, comfortable, energy-saving, production workshop system run efficiently. At the same time, pay attention to the dedusting ventilation effect of considering the budget at the same time, strive for to achieve a good practical value and economical dual purpose.
Keywords: industrial pollutants; Toxic and harmful substances; The occupational disease; Ventilation and dust removal system design; Economic and practical; Safe and efficient
目 录
1 前言 ........................................................................ 3
2 车间简介 .................................................................... 2
3 系统设计 .................................................................... 4
3.1 系统划分 ............................................................... 4
3.1.1系统划分的原则 .................................................... 4
3.1.2 确定系统 ......................................................... 4
3.2 局部排风罩设计 ......................................................... 4
3.2.1局部排风罩的设计原则 .............................................. 5
3.2.1局部排风罩的选择 .................................................. 5
3.4 风管 ................................................................... 5
3.4.1 风管的截面形状及管道定型化 ....................................... 5
3.4.2 风管材料 ......................................................... 6
3.4.3风管布置 .......................................................... 6
4 排风量计算 .................................................................. 7
6 净化装置选型 ............................................................... 15
7 风机选型 ................................................................... 17
表4 T4-72型离心通风机性能表 ................................................. 17
8 结束语 ..................................................................... 18
参考文献 ..................................................................... 20
附 录 ....................................................................... 20
1 前言
通风工程在我国实现四个现代化的进程中，一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件，保护人民健康、提高劳动生产率的重要作用，另一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。通风工程在内容上基本上可分为工业通风和空气调节两部分。工业通风的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环境。如今，社会经济水平迅速提高，工业也随之蓬勃发展起来，工业生产过程中产生的工业有害物也日益增加，例如，全世界每年估计排入大气的粉尘约为1亿吨，硫氧化物高达1.5亿吨。在工业生产过程中会散发各种污染物（颗粒物、污染蒸气和气体）以及余湿和余热等，如果不加以控制，会使室内外空气环境收到污染和破坏，危害人体的健康、动植物的生长，影响生产过程的正常运行。例如工人长期接触、吸入二氧化硅粉尘后，肺部就会引起弥漫性纤维化，到一定程度便形成“硅肺”。
但我们不能只着眼于眼前的经济效益，应有长远目光，放眼未来，在投入资金到企业生产的同时，也要投入大量的精力在改善车间空气环境和防止大气污染上。在工业生产过程中，如何为生产提供洁净的空气已成为21世纪人类生命科学的重要课题，作为改善环境的重要因素——车间的通风除尘系统愈来愈引起人们的重视。为了控制工业污染物的的产生和扩散，必须了解污染物产生的原因和散发的机理，认识各种工业污染物对人体及工业生产造成的危害，对室内外空气环境的影响和破坏。粉尘、有害蒸汽和气体以及余热和余湿的污染是空气质量控制技术研究的首要问题。 我们的国家是社会主义国家，人民群众是国家真正的助人，搞好劳动保护和环境保护，为广大人民群众创造良好的劳动和生活环境是我们从事通风工程可研、设计和施工工作人员的崇高职责。
2 车间简介
某企业4车间生产流水线如图所示：
图1 车间平面图
该车间共有5个工作台，主要进行铅酸蓄电池的零件焊接及包板工作。①、②、③工作台进行焊接工作，焊接过程中会产生大量的铅烟污染，烟尘中含有CO、SO2、MnO2 、氮氧化物、碳氧化物、Cu 烟、臭氧等有害物质, 焊接烟尘的粒径较小, 平均粒径为1 m左右, 可直接进入肺泡, 长期吸入高浓度的焊接烟尘, 可在肺部沉积, 引起电焊工尘肺。④、⑤工作台进行包板工作，包板过程中会产生铅尘、铅渣的等污染。这些污染不仅严重危害职工的身心健康，还会进入设备内部，造成设备磨损，降低产品质量和机器工作精度；还会使光照度和能见度降低影响室内作业的视野，从而影响生产的正常顺利进行。铅粉过多，在一定条件下甚至会发生爆炸。因此，为了改善岗位条件和车间的空气和环境质量，就需要有一套完善的通风除尘系统，对工业有害物进行净化处理。
3 系统设计
3.1 系统划分
3.1.1系统划分的原则
（1）空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可化为同一系统。
（2）生产流程、运行班次和运行时间相同的，可化为同一系统。
（3）对下列情况应单独设置排风系统：
1）两种或两种以上的有害物质混合能引起燃烧或爆炸；
2）两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物；
3）两种有害物质混合后易使蒸气凝结并积聚粉尘；
4）散发剧毒物质的房间和设备；
5）建筑物内设有存储易燃易爆物质的单独房间或有防火防爆要求的单独房 间；
（4）除尘系统的划分应符合下列要求：
1）同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不远时，宜合设一个系统；
2）同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉 尘无回收价值时，也可合设一个系统。
3）温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。
（5）如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合 为同一系统。
3.1.2 确定系统
在这个生产车间中，空气处理要求、室内参数要求是相同的；生产流程、运行班次和运行时间是相同的；同时工作的扬尘点相距不远。根据系统划分的原则，本车间可采用同一个同一个通风除尘系统。
3.2 局部排风罩设计
局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风找口的气流运动，可以在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的控制效果。
3.2.1局部排风罩的设计原则
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，可在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间内的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的排风效果。但在设计局部排风罩时，也应遵循以下原则：
（1）局部排风罩应尽可能包围或靠近有害物发生源，使有害物局限于较小的空间，尽可能减小其吸气范围，便于捕集和控制。
（2）排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。
（3）已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。
（4）排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。
（5）和工艺密切配合，使局部排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。
（6）要尽可能避免或减弱干扰气流，如穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响。
3.2.1局部排风罩的选择
此次课程设计我们主要参考见习所见的某企业车间，这个车间主要从事铅酸蓄电池零件的焊接和包板工作，生产过程会产生大量的铅烟、铅尘和铅渣等工业污染物。由于工艺条件的限制和操作的方便，生产设备不能密闭，但是又要达到通风除尘的效果。因此，我们要将排风罩设在污染物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物发散地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内，这样才能不影响生产工作，同时又能通风除尘，达到净化效果。综合这些因素考虑，在此选用外部吸气罩。
3.4 风管
3.4.1 风管的截面形状及管道定型化
（1）风管断面形状的选择
风管断面形状有圆形和矩形两种。两种相比，在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制造，且当风管中流速较高，风管直径较小时，宜采用圆形风管。因本设计属除尘系统设计，管内流速较高，阻力较大，故采用圆形风管本设计中采用圆形风管。
（2）管道定型化
随着我国国民经济的发展，通风、空调工程大量增。为了最大限度地利用板材，实现风管制作、安装机械化、工厂化，建筑行业制定了《通风管道统一规格》。此次设计我们选用圆形钢管，每一段的管径大小不同，具体见下表**。管道的断面尺寸（直径）采用R20系列。 3.4.2 风管材料
用作风管的材料有钢板、硬聚氯乙烯塑料板、胶合板、纤维板、矿渣石膏板、砖及混领土等。风管材料应根据使用要求和就地取材的原则选用。在该系统中，工业生产生产过程中产生的铅渣、铅尘及有害气体对管壁磨损和腐蚀作用较大，所以选用风管材料时对风管的耐磨能力有一定的要求。这里我们可采用耐磨耐腐蚀的钢制风管，首先，钢板易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度。同时，钢板阻力小，不易让粉尘滞留，能达到很好的除尘效果。 3.4.3风管布置
风管布置直接关系到通风、空调系统的总体壁纸，它与工艺、土建、电气、给排水等专业关系密切。在本设计中，为了各支管间阻力平衡，排风点不宜过多；风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件，减少阻力和噪声；除尘风管尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平面夹角尽可能的做到大于45º，当必须水平敷设或倾角小于30º时，应采取措施，如加大流速、设清扫口等。
4 排风量计算
表2 控制点的风速控制
污染物放散情况
以轻微的速度放散到相当平静空气中
以较低的初速度放散到尚属平静空气中
以相当大的速度放散出来，或是放散到空气
运动迅速的区域
以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅
速的区域
2.5~10
最小控制风速(m/s)
举例
0.25~0.5 槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口
容器中外逸
0.5~1.0 喷漆室内喷漆；断续的倾倒有尘屑
1~2.5
的干物料到容器中；焊接 在小喷漆室内用高压力喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上给料 磨削；重破碎；滚筒清理
1）在第一处污染点，已知罩口尺寸为400mm×400mm，工作至罩口的最大距离为400mm，由于在该工艺过程中所要处理的是铅烟，所以控制点的吸入速度Vx=0.5m/s，由于侧吸罩是自由悬挂的，没有在工作台上所以不用看做假想罩计算；
a400x420
=1.0 ==1.05 =
b400b400 由《工业通风》图3-23查得：
VX
=0.12 V0
Vx
=4.17m/s，实际排风量L1=0.4×0.4×4.17=0.67m3/s 0.12
罩口平均风速V0=
（2）同理可得，第二和三污染点（罩口尺寸为300mm×400mm）的排风量为： 工作至罩口的最大距离为300mm，L2=L3=0.46m/s(由于两者是对称结构，所以L1=L2)
(3)在第四和第五污染点处，采用的是下抽式的吸气罩，由于设计特殊工作台就是在罩口 处即Vx=V0=2.5;K=1.1~1.2 由于排风罩是对称结构： L4=L5=2.5×0.45×0.3×1.1=0.37m3/h
所以L1=0.67m3/s;L2=L3=0.46m3/s;L4=L5=0.37m3/s。
5 水力计算
假定流速法进行喷漆车间通风系统水力计算步骤如下： (1) 各管段编号、管段长度和各排风点的排风量。
图 2 除尘系统轴侧图
(2) 选择1--5--9—袋式除尘器--10--风机—11—喷淋塔--12为最不利环路。
(3) 根据除尘风管最小风速设计标准，输送含有有机溶剂蒸汽的空气时，输送含铅尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管20m/s，水平风管为25m/s；输送含铅烟的空气时，风管内最小风速为：垂直风管15m/s，水平风管为20m/s； (4) 确定各管段的管径和单位长度摩擦阻力。 (5) 确定各管段的局部阻力系数。
1）管段1
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17 直流三通（1→5）（见图3）
图3 直流三通
根据F1+F2≈F3,α=30 ,
F2L20.922802
==0.58 =()=0.68， L31.59F3340
查得ξ13=0.30
2）管段2和管道3 圆形三通，如图 管段2：L2/L4=0.5
∑ξ
=0.13+0.17+0.30=0.60
ξ24=0.30
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 同理管段3：
(0.13+0.03)*2=0.32 ∑ξ=
3）管段4
90度弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17 直流三通（2→5）（见图2）
ξ13=0.34
∑ξ
=0.17+0.34 =0.51
4）管道5
90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17
合流三通（5→9） F5+F6>F9，F5=F9. 查得ξ59=0.045
∑ξ
= 0.045 +0.17=0.215
5）管道6
90°弯头（R=1.5D）2个，ξ=0.17
直流三通（6→9），
L60.74F62002
==0.32 =()=0.35，L92.33F9340
ξ69=0.35
∑ξ
6）管道7和管道8
圆形三通
=0.17+0.17+0.35 =0.69
管段7：L2/L4=0.5
ξ76=0.03
设备矩形伞形罩α=40 ，ξ=0.13 同理管段3：
(0.13+0.03)*2=0.32 ∑ξ=
7）管段9
袋式除尘器进口渐扩管进口尺寸为300mm*700mm,变径管长度为400mm,
tga=
1(700-340)
=0.45
2400
α=24.23︒ ξ=0.7
8） 管段10
袋式除尘器出口渐缩管进口尺寸为300mm*700mm,变径管长度为400mm,
tga=
1(700-400)
=0.375
2400
α=20.56︒ ξ
=0.10
90°弯头（R=1.5D）2个，ξ=2⨯0.17=0.34 风机入口渐扩管
先近似选出一台风机，风机进口D1=500mm 变径管长度 L=300mm, F0/F10=500*500/(400*400)=1.56
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 ,
α=9.65︒ ，ξ=0.03
∑ξ
9) 管段11
=0.1+0.34+0.03=0.47
风机出口渐扩管 D1=500mm 变径管长度 L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300
α=9.65︒ ，ξ=0.03
90°弯头（R=1.5D）1个，ξ=0.17
喷淋塔进口变径管，渐扩管 进口D1=500mm 变径管长度L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 α=9.65︒ ξ=0.03
∑ξ
10)管段12
=0.17+0.03+0.03=0.23
喷淋塔出口渐缩管 出口D1=500mm 变径管长度L=300mm,
tga=
1(500-400)
=0.17
2300 α=24.23︒ ξ=0.7
6）计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果见下表
表1管道水力计算表
长 度
管 径
流 速v(m/s) 20 20 25 20 20 20 15 15 15 25 25 动 压Pd(Pa) 240 240 375 240 240 240 135 135 135 375 375 局部阻力系数 ∑ζ 0.60 0.21
局 部
单位长度
摩 擦 阻 力Rml(Pa) 220 13.8 324 24 34 30 2.4 2.4 25 201．02 20.8 管段 阻力Rml+Z (Pa) 264 64.2 586.5 249.6 89.2 198 24 24 162.7 459.7 80.8 备 注
管道 编号
流 量 (m^3/s)
阻 力 摩擦阻力Z(Pa) 144 50.4
Z(Pa/m) 25 15 18 12 17 12 12 12 10 38 52 L(m) D(mm) 8.8 0.92 18 2 2 2.5 0.2 0.2 2.5 5.29 0.4 200 340 340 400 400 400 200 200 280 200 140 1 5 9 10 11 12 2 3 4 6 7 0.67 1.59 2.33 2.45 2.45 2.45 0.46 0.46 0.92 0.74 0.37 0.70 262.5 0.47 225.6 0.23 0．70 0.16 0.16
55.2 168 21.6 21.6
0.51 137.7 0.69 258.7 0.16 60
7）对并联管路进行阻力平衡:
汇合点A
∆P1=264Pa ∆P4=162.7Pa
∆P1-∆P4264-162.7
==38.3%>10%
∆P2641
为使管道1，4达到阻力平衡，改变管道4的管径。
D'4=D1(
∆P40.225162.70.225
)=280()=251.10mm∆P4264
根据通风管道统一规格取D=250mm，其对应的阻力为
∆P''4=162.7(
2801/0.225)=269.24Pa 250
∆P4-∆P1269.24—264
==2.00%
∆P4269.24
符合要求。 汇合点B:
∆P1+∆P5=223.44Pa ∆P6=459.7Pa
∆P6-∆P1-P5459.7—223.44
==51.4%>10%
∆P6459.7
为使管道5，6达到阻力平衡，改变管道6的管径。
D'6=D6(
∆P60.225459.70.225
)=200()=235.24mm∆P6223.44
根据通风管道统一规格取D=240mm，其对应的阻力为
∆P''(6=459.7
2001/0.225)=204.44Pa 240
∆P5-∆P6223.44—204.44
==8.5%
∆P5223.44
符合要求。
8）计算系统的总阻力
∆P=
∑(Rml+Z)=264+64.2+586.5+249.6+89.2+198+1500
=2951.5Pa
（9）选择风机
风机风量 Lf=1.15L=1.15⨯2.45⨯3600=1014m33/h 风机风压 Pf=1.15∆P=1.15⨯2951.5 =3394.23 Pa （10）选用风机T4-72 NO.5A
Lf=10804m3/h Pf=2960Pa
风机转速n=2900r/min .配用Y160M1-2型风机，轴功率N=11kW.
6 净化装置选型
选择除尘器时，必须全面考虑各种因素的影响，如处理风量、除尘效率、阻力、一次投资、维护管理等。选择除尘器时，应特别考虑以下因素：
（1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。对于运行工况不太稳定的系统，要注意风量变化对除尘效率和阻力的影响。
（2）要考虑颗粒物的性质和粒径分布，不同的除尘器对不同粒径的颗粒物除尘效率是完全不同的，选择除尘器时必须首先了解处理颗粒物的粒径分布和各种除尘器的分级效率。下表列出了用标准颗粒物对不同除尘器进行试验后得出的分级效率。
表2 除尘器的分级效率
全效率
除尘器名称
（%）
带挡板的沉降室 简单的旋风 长椎体旋风 电除尘器 喷淋塔 文丘里除尘器 袋式除尘器
58.6 65.3 84.2 97.0 94.5 99.5 99.7
0~5 7.5 12 40 90 72 99 99.5
5~10 22 33 79 94.5 96 99.5 100
10~20 43 57 92 97 98 100 100
20~44 80 82 99.5 99.5 100 100 100
>44 90 91 100 100 100 100 100
不同粒径下得分级效率（%）
（3）要考虑气体的含尘浓度。气体的含尘浓度较高时，在电除尘器或袋式除尘器前可以设置低阻力的预除尘设备，以去除粗大颗粒，有利于他们更好地发挥作用。 （4）要考虑气体的温度和性质。
（5）选择除尘器时，必须同时考虑除尘器除下颗粒物的处理问题。 （6）选择除尘器时，还必须考虑能量消耗、一次投资、维护管理等因素。
除了考虑净化设备的除尘效果，还应该考虑经费预算，看它是否合理划算，参照各种常用除尘器的综合性能对车间的除尘器做出选择，这样可以在在一定程度上达到高效率和经济实惠的目的。各种常用除尘器的综合性能在下表2中列出：
表3 除尘器的性能
适用的粒径范围
除尘器名称
（ m ）
>50 20~50 5~15 1~10 ≥5 ≥5 0.5~1 0.5~1 0.5~1
效 率 （%）
阻 力
设备费
（Pa) 50~130 300~800 800~1500 600~1200 800~1200 1000~1600 50~130 1000~1500 4000~10000
少 少 少 少 中 中 大 中大 少
少 少 中 中下 中 中上 中上 大 大 运行费
重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器 水浴除尘器 卧式旋风水膜除尘器 冲激式除尘器 电除尘器 袋式除尘器 文丘里除尘器
在本次课程设计中，我们选择袋式除尘器来净化处理污染物。这次课程设计的主要研究对象是某企业的生产车间，其在生产过程中，会产生铅烟、铅尘和铅渣等污染物，都是属于颗粒物。袋式除尘器是利用含尘气流通过滤料时将颗粒物分离捕集的装置，除尘系统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。袋式除尘器是一种干法高效除尘器，它利用纤维物的过滤作用进行除尘，含尘气体进入滤袋之内，在滤袋内表面将尘粉分离捕集，净化后的空气透过滤袋从排气筒排出。近年来，由于高温滤料和清灰技术的发展，袋式除尘器在冶金、建材、电力、机械等不同工业部门得到广泛应用。
另外，由于生产过程中会产生铅烟等有害气体，排入大气的废气必须进行净化处理，达到国家大气污染物排放标准要求后才允许排放。在可能的条件下，还应考虑回收利用，变害为宝。因此，我们再选用一套吸收设备，来提高其吸收效率，提高净化能力。吸收设备必须满足以下基本要求：
（1）气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间； （2）气液之间扰动强烈，吸收阻力低，吸收速率高； （3）采用气液逆流操作，增加吸收推动力； （4）气体通过时阻力小；
（5）耐磨、耐腐蚀，运行安全可靠；
（6）构造简单，便于制作和检修。
由此可以看出，气液两相的界面状态对吸收过程有着决定性的影响。在这次课程设计中，我们选用喷淋塔来作为此次通风除尘系统的吸收设备，主要功能在于建立最大的接触面积，并使其迅速更新。它阻力小，结构简单，塔内无运动部件。还可以强化吸收过程，降低设备的投资和运行费用。
7 风机选型
表4 T4-72型离心通风机性能表
转 数
序 号
(r/min)
（m/s)
（Pa)
(m^3/s)
1 2 3 4
2900
5 6 7 8
20.7 22.0 23.9 25.5
2800 2600 2340 2010
11830 12630 13700 14620
(B35)
13.8 15.5 17.2 18.8
3200 3120 3030 2960
7942 8860 9840 10804
Y160M1-2
11
M10×250
型 号
（KW)
代号F2121
出口风速
全 压
流 量
电动机
地脚螺栓（四套）
8 结束语
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。俗话说：“千里之行，始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义，如果我们想要把专业学好，光学习书本上的知识是不够的，我们还要通过各种实践，去理解它们真正的含义，更好地灵活地运用于生活当中，这才是我们学习的意义。通过本次的对某企业综合车间通风除尘系统的课程设计，我们领悟到必须理论联系实践.。首先，我们必须学好专业知识、理论知识，其次就是要把我们所学结合到实践中。在老师的指导下，我们对工业通风、通风除尘系统和课程设计有了更深入的认识了解。我们要很清楚地了解研究对象或设计对象的整个系统结构，这要求我们运用所学的工业通风知识，结合见习所了解的实际情况，综合考虑；我们要计算思考排风量是多少，写出详细的水力计算过程，并画出轴测图和二试图；最后思考设计应该选择何种净化装置和风机。通过这些前期准备，我们写课程设计思路更加清晰明确。
通过课程设计，我们对工业通风的认识更加全面，也使我们深刻体会到，干任何事都必须具备相应的理论知识及动手能力，和足够的耐心、细致。课程设计过程中，许多专业问题会令我们心烦意乱，尤其是计算和作图部分，数据很多，计算量大，作图也很不容易。再者，我们又面临着期末考试，所剩时间很少，多重压力下，我们感到很急躁。但通过老师对我们的指导，同学之间的讨论，再认真分析，问题就会迎刃而解。这次课程设计使我们在工作作风上得到了一次难得的磨练。虽然只是短短一周的课程设计，但我们发现了自己对专业知识的缺乏，也让我们明白如何去学以致用，这真的是一次难得的经历。
在本次论文设计过程中，首先非常感谢学校老师提供给我们这样一个锻炼自己的机会，让我们自己去发现我们所处的生活环境中不合理的人机关系，进而对其进行分析，最后再在改进设计方面提出我们自己的建议。这让我们第一次感受到我们应该学以致用，将知识运用于生活实践。
在学习中，老师从选题指导、论文框架、计算过程到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我们产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视
野和敏锐的思维给了我们深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的，诚恳地请老师对我们的论文多加批评指正，使我们及时完善论文的不足之处。
我最后，我们要感谢我们的指导老师们，这次课程设计在同学和您的大力支持和帮助下我们最终得以顺利完成，们要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的老师表示衷心的感谢!谢谢您！
参考文献
[1] 孙一坚. 工业通风[M].北京：中国建筑工业出版社（第四版）, 2010. [2] 孙一坚. 简明通风设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社, 2006.
[3] 中国有色工程设计研究总院. 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) [S]. 北京：中国计划出版社, 2004.
[4] 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001) [S].北京：中国计划出版社, 2002.
[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范(GB50243-2002) [S]. 京：中国计划出版社, 2002.
[6] 中华人民共和国国家标准. 排风罩的分类及技术条件GB-T16758-1997 [S]. 1997. [7] 李强民. 焊接烟羽控制的通风方法[D].上海：上海交通大学,2011.
附 录
附录1 某企业综合车间通风除尘系统轴测图 附录2 某企业综合车间通风除尘系统平面图
北