除尘系统中通风管道设计
风机通风管道设计
式（$ % 3）中两项单位均为 )*，与压强相同，所以分别称为静压（ $ & ） 、动压（ $ 4）
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !" 静压、动压、全压 管道中的气体，处在静止状成时只受静压作用；处在流动状态时，同时受到静压和 动压的作用。 静压是单位体积气体所具有的势能，是一种力，它的表现将气体压缩、对管壁施 压。管道内气体的绝对静压，可以是正压，高于周围的大气压；也可以是负压，低于周 围的大气压。动压是单位体积气体所具有的动能，也是一种力，它的表现是使管内气体 改变速度，动压只作用在气体的流动方向恒为正值。在某一点上，动压和静压的代数和 即为该点的全压，表示单位气体所具有的总能量。 !# $ !% & !’ 式中 — —全压， ()； ! #— — —静压， ()； ! %— — —动压， ()。 ! ’— 图 * + , + ! 列出了几种情况的压力分布。图 * + , + !（ )）是在一个密闭管道内，气 体静止不流动，此时气体只受静压作用，动压为 -，全压等于静压。
表!"#"! !， $ & !& ,& 0& #& ’& 3& /& 空气的动力黏滞系数和运动黏滞系数与温度的关系
! ! ! ! !! ! !! ! !! ! !! ! !! ! !! ! !! ! !! ! !
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第8章通风管道系统的设计计算
f0 不变
（3）风道断面、条缝宽度或孔口面积都不变，如图8-16所示。 风道断面F及孔口面积 f 0 不变时，管内静压会不断增大，可以根 据静压变化，在孔口上设置不同的阻体来改变流量系数 。
28
8.4.1 均匀送风管道的设计原理
风管内流动的空气，在管壁的垂直方向受到气流静压 作用，如果在管的侧壁开孔，由于孔口内外静压差的作用， 空气会在垂直管壁方向从孔口流出。但由于受到原有管内轴 向流速的影响，其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合 成速度沿风管轴线成 角的方向流出，如图8-17所示。
L 1 V 5m / s ab 0.5 0.4 2ab 2 500 400 DV 444mm ab 500 400
13
由V=5m/s、Dv=444mm查图得Rm0=0.62Pa/m 粗糙度修正系数
200
K t KV 3 5
0.25
0.25
所谓“当量直径”，就是与矩形风管有相同单位长度摩 擦阻力的圆形风管直径，它有流速当量直径和流量当量直径 两种。 （1）流速当量直径 （2）流量当量直径
12
[例8-2]
有一表面光滑的砖砌风道（K=3mm），横断面尺寸为 500mm× 400mm,流量L=1m3/s(3600m3/h)，求单位 长度摩阻力。 [解] 矩道风道内空气流速 1）根据矩形风管的流速当量直径Dv和实际流速V，求矩形 风管的单位长度摩擦阻力。
2
通风除尘管道
如图，在风机4的动力作用下，排风罩（或排风口）1 将室内污染空气吸入，经管道2送入净化设备3，经净化处 理达到规定的排放标准后，通过风帽5排到室外大气中。 室外大气
1 排风罩 2 风管 4 风机 5 风帽
1 排风罩
除尘系统管道制作安装施工方案
除尘系统管道制作安装施工方案目录一、项目概述3 页二、主要施工方法及质量要求3页三、施工部署9 页四、安全施工保障措施11 页五、文明施工保障措施12页六、防火措施12 页七、环保措施12 页8. 建筑机械和工具，第12 页随附的：除尘风管生产安装清单一，项目概况：该项目为钢鲁某钢铁搅拌炉、汽车卸料仓、中转站、高位散料除尘工程的管道工程。
施工图由某市明清环保设备设计。
除计划中转站主弯头至除尘器入口的一段主管道外，不包括方支架1、单件支架1、方支架2，局部仅安装管道、支架和其他组件。
建设一定质量的恒定施工安装机构，工程项目的增加和变更应及时与甲方沟通，工程量以现场签证为准。
建设周期为一个月。
施工工程见附表：【除尘管道生产安装清单】建设依据：1 、施工图：GLLG.G00[GLLG.G01～13 ] 、GLLG.ZJ00[GLLG.ZJ01～11]2、施工规范十：钢结构工程施工及验收规程X？ GB50205-2001现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规程 X？ GB50236-2011 _ 工业金属管道工程及验收规程X？ GB50235-2011 _冶金机械设备安装施工及验收规程 X？通风空调工程施工质量验收规程 X? GB50243-20023.准备和执行如下a、熟悉施工工段的分工交接时间和工作界面；b、考虑施工现场作业环境、穿插作业和高空作业的具体难度；c、充分考虑风雨季节施工困难；d。
根据起重部位合理选用起重机；二、主要施工方法及质量要求：一、除尘管道工艺流程：放样、切割、坡口、钢板拼接、压头、焊缝检测盘管管道焊接、管段拼接质检、除锈、防腐编号。
2.生产订单：首先制作中转站与混铁炉之间的主管道，同时制作各管道支架和管道支架。
然后制作风管、风机后段的还原管、支架、排气管、混铁炉管网、仓上管网、仓下管网、管网高大宗物料，中转站管网。
三、施工前准备：[ 1 ] 材料准备采购的材料应有材料证明和出厂证明，并检查外观进度，符合国家有关规定。
某加工车间通风除尘系统设计
课程名称工业通风与防尘院（系）土木与环境工程学院专业班级安全工程（1）班学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：2014年5月12日至2014年5月25日目录1.前言 (1)2.车间简介 (2)2.1抛光间的基本情况 (2)2.2设计相关说明 (2)3.生产车间除尘系统设计 (4)3.1通风除尘系统各部件的选择 (4)3.1.1系统划分 (4)3.1.2排风罩的选择 (4)3.1.3风管的设计 (5)3.1.4除尘器的选择 (6)3.2系统组合........................... 错误！未定义书签。
3.3通风除尘系统的阻力计算 (10)3.3.1风量的计算 (10)3.3.2系统的水力计算.................. 错误！未定义书签。
4.结束语............................... 错误！未定义书签。
参考文献............................... 错误！未定义书签。
1.前言在工业生产过程中会散发各种有害物质（粉尘、有害蒸气和气体）以及余热和余湿，如果不加以控制会使室内、外空气环境受到污染和破坏，危害人体的健康、动植物生长，影响生产过程的正常运行。
因此控制工业有害物对室内外空气环境的影响和破环是当前非常重要的问题。
要控制有害物的扩散改善车间环境和防止大气污染，首先必须了解工业有害物产生的原因和散发的机理，认识各种工业有害物对人体及工农业生产的危害，明确室内外环境要求达到的控制目标（卫生标准和排放标准），提出改善空气环境的有效措施。
粉尘是占有害物质的大多数，粉尘是指粒径大小不等，能在空气中浮游的固体微粒。
粉尘的来源很广，冶金、机械、建材、轻工、电力等许多工业生产部门都会产生大量的粉尘。
粉尘对人体有很大的危害性，主要通过呼吸道进入人体，其次是经皮肤进入人体，通过消化道进入人体的情况较少。
粉尘对人体健康的危害同粉尘的性质、粒径大小、浓度、与人体持续接触的时间、车间的气象条件和进入人体的粉尘量等有关。
通风除尘管道的设计计算
(一) 管道直径的计算
在计算管道直径时, 应满足以下约束条件:
(1) 管内流速的要求: 对于除尘管道, 为了防 止粉尘沉积管壁上, 管内流速要大于一定的 数值, 即Ｖ≥Ｖmin, Ｖmin为防止粉尘沉积的 最小风速. 对非除尘管网可不受这个条件的 约束. (2) 阻力平衡要求: 要使各分支的风量满足设 计要求, 各分支的阻力必须平衡. 如果设计 的阻力不平衡就应进行调节.
（3）管壁粗糙度的修正
Ｒｍ＝Kｒ ｍ0 Ｒ Kｒ ＝（Ｋ）
0.25
式中：Ｋｒ－－管壁粗糙度修正系数（查文献）
Ｋ－－管壁粗糙度（查表）
Ｖ－－管内空气流速
2. 局部阻力 局部阻力计算式为: Z=ξ· 2/2 ρＶ Pa 其中ξ为局部阻力系数, 根据不同的构 件查表获得. 在通风除尘管网中, 连接部件很多, 因 此局部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 在设计管网系统时, 应尽可能降低管网的局 部阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措 施: (1) 避免风管断面的突然变化;
• （1）密度和粘度的修正
Ｒ ＝Ｒ （ / 0）（ / 0） ｍ ｍ0
0.91
• 式中：Ｒｍ－－实际单位长度摩擦阻力 • Ｒｍ0－－图上查出单位长度摩擦阻力 • ρ －－实际的空气密度 • ν －－实际的空气运动粘度
0.1
• （2）空气温度和大气压力的修正
Ｒ ＝ｋKＢ ｍ0 Ｒ ｍ t
• 式中：Ｋｔ－－温度修正系数 • ＫＢ－－大气压力修正系数 • Ｋｔ、ＫＢ可以直接由图6－1查出。
流量当量直径是假设等效圆管的流量与矩形管 的流量相等, 并且单位长度的摩擦阻力也相等. 由 此推得流量当量直径为:
（ab） DＬ 1.3 0.25 (a b)
0.625
工业通风除尘设计
课程设计课题名称某企业生产车间除尘系统设计专业名称所在班级学生姓名学生学号指导教师目录1 前言 (1)2 车间简介 (1)3 车间除尘系统设计与计算 (2)3.1 确定除尘系统 (2)3.2 车间除尘系统风管的布置 (3)3.3 排风罩的选择 (3)3.3.1 抛光车间 (4)3.3.2 打孔车间 (4)3.4 车间风管材料和风管段面的选择 (4)3.4.1 抛光车间 (5)3.4.2 打孔车间 (5)3.5 弯头和三通 (5)3.6 净化装置及管道和风机的连接 (5)3.7 通风系统的水力计算 (8)3.7.1 抛光车间的水力计算 (8)3.7.2 打孔车间的水力计算 (13)4 结束语 (17)参考文献 (18)附录 (18)1前言在机械化工生产中，由于生产工艺的原因，难以避免的会产生各种各样的粉尘微粒或有害气体，如果工作人员长时间暴露在这些有害物质之中，就会危害人的健康，工人有可能因此患上职业病。
一旦有害物质随空气的流动扩散到周围环境中，就会使室外空气环境受到污染与破坏，危机周边环境和居民而造成更加严重的后果。
因此，工业通风对职业病的预防，环境保护及事故应急预案的制定有着及其重要的意义。
工业通风就是控制生产过程中产生的粉尘，有害气体，创造良好的生产环境和保护大气环境。
我们的除尘设计就是要以最合适的气流组织，最优化的管道敷设和最低的费用达到最好的除尘效果。
设计的内容包括风管和排风罩的布置和选择，管件的设置，以及，除尘设备和风机的选定。
2车间简介该企业生产车间如图1所示，有3个抛光间，1个打孔间。
每个抛光间有1台抛光机，每台抛光机有1个抛光轮，抛光间产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等（石棉粉尘）。
打孔间有2台打孔机。
抛光车间抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。
抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.2m，工作原理同砂轮。
打孔车间打孔机在工作时，会产生较大颗粒的木块和刨花。
除尘器的设计
H——罩口至污染源距离，m；
K——考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数，通常取K＝
1.4
为减少横向气流的影响，最好靠墙布置，或在罩口四周加活动挡板。为使罩
口吸气速度均匀，集气罩的扩张角不应大于60°。
由罩口外气流分布特征可知，罩口加法兰边，可减少无效气流的 吸入量。基于这一原理，圆形或矩形侧吸罩的罩口还可以改进成如图 8.10所示的形式，以进一步提高集气效果，减少污染物外逸的可能性， 同时提高进气均匀性。
的等流速量面相半等径，分设别点为汇和的流，r量1 相为应rQ2 ， 的速度为 和 v1，由v2连续性方程
Q 4r12v1 4r22v2
（8.1）
图 8.1 点汇气流分布
于是，速度比与半径比的关系为
v1 v2
r2 r1
2
（8.2）
由此可见，点汇外某点的速度该点至吸气口距离的平方成反比。吸
气口外气流速度衰减很快，因此在设计集气罩时，应尽量减少罩口到污染
8.1.2.4吹吸式集气罩
在外部集气罩的对面设置一排或条缝形吹气口，它和外部集气罩结
合起来称为吹吸式集气罩，如图8.6所示。喷吹气流形成一道气幕，把污染
物限制在一个很小的空间内，使之不外逸。同时还诱导污染气流向集气罩
运动。由于空气幕的作用，使室内空气混入量大大减少，又由于射流的速
度衰减较慢，因此控制距离远、耗风量少。此外，它还有抗衡向气流干扰
局部密闭罩是对局部产尘点进
行密闭，产尘设备及传动装置留在
罩外，便于观察和检修。罩的容积
小，抽风量少，经济性好。适用于
污染气流速度小，且连续散发的地 点。
图 8.3 密闭罩形式 a—局部密闭罩；b—整体密闭罩；c—大容积密闭罩
整体密闭罩是对产尘设备大部分或全部密闭，只有传动部分留在罩外。
除尘系统风管安装要求
除尘系统风管的安装有以下要求：
•风管的材质、厚度和加工工艺应符合设计和施工规范的要求，以保证风管的强度和密封性。
•风管的尺寸和形状应根据设计要求制作，以保证系统的通风量和气流分布。
•风管的安装位置和标高应符合设计要求，以保证系统的正常运行。
•风管的连接应牢固、紧密，法兰连接处应使用密封垫片，以防止漏风。
•风管的支架应牢固、可靠，以保证风管的稳定性。
•风管的保温应符合设计要求，以减少热量损失。
•风管的清扫口和检查口应设置在便于操作的位置，以方便系统的检查和维护。
这些要求旨在确保除尘系统风管的安装质量，以保证系统的正常运行和良好的除尘效果。
在实际安装过程中，还应根据具体情况进行适当的调整和优化。
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除尘系统中通风管道设计应注意的几个问题一个完整的除尘系统包括吸尘罩、通风管道、除尘器、风机四个部分。
通风管道(简称管道)是运送含尘气流的通道，它将吸尘罩、除尘器及风机等部分连接成一体。
管道设计是否合理，直接影响到整个除尘系统的效果。
因此，必须全面考虑管道设计中的各种问题，以获得比较合理、有效的方案。
1、管道构件
1.1 弯头弯头是连接管道的常见构件，其阻力大小与弯管直径
d、曲率半径R以及弯管所分的节数等因素有关。
曲率半径R越大，阻力越小。
但当R大于2～2.５d时，弯管阻力不再显著降低，而占用的空间则过大,使系统管道、部件及设备不易布置，故从实用出发，在设计中R一般取1～2d，90°弯头一般分成4～6节。
1.2 三通在集中风网的除尘系统中，常采用气流汇合部件——三通。
合流三通中两支管气流速度不同时，会发生引射作用，同时伴随有能量交换，即流速大的失去能量，流速小的得到能量，但总的能量是损失的。
为了减小三通的阻力，应避免出现引射现象。
设计时最好使两个支管与总管的气流速度相等，即V1=V2=V3，则两支管与总管截面直径之间的关系为d12+d22=d32。
三通的阻力与气流方向有关，两支管间的夹角一般取15°～30°，以保证气流畅通，减少阻力损失。
三通不能采用T形连接，因为T形连接的三通阻力比合理的连接方式大4～5倍。
另外，尽量避免使用四通，因为气流在四通干扰很大，严重影响吸风效果，降低系统的效率。
1.3 渐扩管气体在管道中流动时，如管道的截面骤然由小变大，则气流也骤然扩大，引起较大的冲击压力损失。
为减小阻力损失，通常采用平滑过渡的渐扩管。
渐扩管的阻力是由于截面扩大时，气流因惯性作用来不及扩大而形成涡流区所造成的。
渐扩角а越大，涡流区越大，能量损失也越大。
当a超过45°时，压力损失相当于冲击损失。
为了减小渐扩管阻力，必须尽量减小渐扩角a，但a越小，渐扩管的长度也越大。
通常，渐扩角a以30°为宜。
1.4 管道与风机的接口及出口风机运转时会产生振动，为减小振动对管道的影响，在管道与风机相接的地方最好用一段软管(如帆布软管)。
在风机的出口处一般采用直管，当受到安装位置的限制，需要在风机出口处安装弯头时，弯头的转向应与风机叶轮的旋转方向一致。
管道的出口气流排入大气，当气流由管道口排出时，气流在排出前所具有的能量将全部损失掉。
为减少出口动压损失，可把出口作成渐扩角不大的渐扩管，出口处最好不要设风帽或其它物件，同时尽量降低排风口气流速度。
2、管道配件
2.1 清扫孔清扫孔一般设于倾斜和水平管道的侧面，异形管、三通、弯管的附近或端部。
清扫孔的整理应严密、不漏风。
2.2 调节阀门集中式除尘系统阻力不平衡的情况在运行中是
难免的，因此，在与吸尘罩连接的垂直管段上设调节阀门。
常见的调节阀门有蝶阀斜插板阀等，在吸入段管道上，一般不容许采用直插板阀，因为它容易引起管道堵塞。
作为调节风量用。
无论是斜插板或蝶
阀，都必须装设在垂直管段上。
因为阀板前后产生强烈的涡旋，粉尘很容易沉积，如果这类阀板装在斜管或水平管段上，沉积粉尘还会妨碍阀板的开关或堵塞管道。
2.3 测定孔除尘系统在这行前应进行启动调节，运行过程中也要进行空气动力性能测定，因此管道上要事先留出调节和测试用的测定孔。
测定孔的开设位置尽可能避开气流的涡流区，一般设置在：(1)与吸尘罩连接的管段上：(2)除尘器前后的管段上；(3)风机进出口管段上，(4)对除尘器应设在能够显示出设备本身的压力损失的部位。
2.4 法兰盘除尘管道一般用钢板焊接整理，采用法兰盘式连接，便于拆卸清理。
法兰盘中的衬垫可用胶皮或在水中泡湿的和在干性油内煮过并涂了铅丹油的厚纸垫。
输运不超过70℃的正常湿度的空气的管道可以用厚纸垫，超过70℃则用石棉厚纸垫或石棉绳。
3、管道布置
(1) 管道布置力求简单，尽可能垂直或倾斜装设，倾斜角一般不得小于50°，使管道内的积尘能自然滑下。
(2) 分支管与水平管或主干管连接时，一般从管道的上面或侧面接入。
(3) 管道一般采用圆形截面，因为方形、矩形截面管道四角会产生涡流，易积粉尘。
最小直径一般不小于100mm，以防管道堵塞。
(4) 管道不宜支承在设备上(如通风机外壳)，应设支、吊架。
钢制管道水平安装时，其固定件的间距，当管径不超过360mm时，不大于4m；超过360mm时，不大于3m。
当垂直安装时，其固定件的间距不大于4m，拉绳和吊架不允许直接固定在法兰盘上。
(5) 为减轻风机的磨损，宜将除尘器装置置于风机之前。
以上是管道设计应注意的几个问题。
在实际设计中，管道的直径、风速和流量，还要根据实际情况进行阻力计算，在保证使用效果的前提下，使输运气流的能耗最小。
旋风除尘器选型原则和步骤
1、选型原则
①旋风式除尘器净化气体量应与实际需要处理的含尘气体量
一致。
选择旋风式除尘器直径时应尽量小些，如果要求通过
的风量较大，可采用几个小直径的旋风除尘器并联为宜。
②旋风式除尘器入口风速要保持18~23m/s，过低时除尘效率
下降：过高时阻力损失及耗电量均要增加，且除尘效率提高不明显。
③所选择的旋风式除尘器的阻力损失小，动力消耗少，且结构简单、维护简便。
④旋风式除尘器能捕集到的最小粉尘粒子应稍小于被处理气体中的粉尘粒度。
⑤当含尘气体温度很高时，要注意保温，避免水分在除尘器内凝结。
假如粉尘不吸收水分、露点为30～50℃时，除尘器的温度最少应高出30℃左右，假如粉尘吸水性较强(如水泥、石膏和含碱粉尘等)、露点为20～50℃时，除尘器的温度应高出露点温度40～50℃。
⑥旋风除尘器结构的密闭要好，确保不漏风。
尤其是负压操作，更应注意卸料锁风装置的可靠性。
⑦易燃易爆粉尘(如煤粉)应设有防爆装置。
防爆装置的通常做法是在入口管道上加一个安全防爆阀门。
⑧当粉尘黏性较小时，最大允许含尘质量浓度与旋风筒直径有关，即直径越大其允许含尘质量浓度也越大。
具体的关系见表。
2、选型步骤
旋风除尘器的选型计算主要包括类型和筒体直径及个数的确定等内容。
一般步骤和方法如下所述。
①除尘系统需要处理的气体量。
当气体温度较高、含尘量较大时，其风量和密度发生较大变化，需要进行换算。
若气体中水蒸气含量较大时，亦应考虑水蒸气的影响。
②根据所需处理气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。
③根据需要处理的含尘气体量Q，按下式算出除尘器直径：或根据需要处理气体量算出除尘器进口气流速度(一般在12～
25m/s之间)，由选定的含尘气体进口速度和需要处理的含尘气体量算出除尘器入口截面积，再由除尘器各部分尺寸比例关系选出除尘器。
当气体含尘质量浓度较高，或要求捕集的粉
尘粒度较大时，应选用较大直径的旋风除尘器；当要求净化程度较高，或要求捕集微细尘粒时，可选用较小直径的旋风除尘设备并联使用。
④必要时按给定条件计算除尘器的分离界限粒径和预期达到的除尘效率，也可直接按有关旋风除尘器性能表选取，或将性能数据与计算结果进行核对。
⑤除尘器必须选用气密性好的卸料器，以防器体下部漏风，影响效率急剧下降。
除尘器底部设置如图所示的集尘箱和空心隔离锥(图中D为除尘器筒体直径)可减少漏风和涡流造成的二次扬尘，使除尘效率有较大的提高。
⑥旋风除尘器并联使用时，应采用同型号旋风除尘器，并需合理地设计连接风管，使每个除尘器处理的气体量相等，以免除尘器之间产生串流现象，降低效率。
彻底消除串流的办法是为每一除尘器设置单独的集尘箱。
⑦旋风除尘器一般不宜串联使用。
必须串联使用时，应采用不同性能的旋风除尘器，并将低效者设于前面。