工业通风工程课程设计大纲.doc

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《工业通风工程》课程设计大纲
适用专业：安全工程(安全技术及管理方向)

能源与安全学院安全工程系

《通风工程》课程设计大纲
适用专业：安全工程（安全技术及管理方向）
课内学时：4周 开课学期：第7学期
一、课程设计大纲说明
(一)课程设计的性质和目的
课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计(论文)打下基础。
1、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课(或专业基础课)理论知识，培养学生设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。
2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力。
3、培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。
(二)课程设计的基本要求
1、课程设计题目应根据课程相关内容并依据课程设计大纲拟定，选题必须符合相关课程的教学基本要求，应具有一定的综合性、设计性，难度、份量要适当，使学生能在规定的时间内完成。课程设计题目须经教研室、院系审定。
2、注重理论联系实际，优先选择与生产、科研等密切相关，具有实际应用价值的题目。
3、指导教师必须对所指导的课程设计题目进行预设计，并于设计开始前一周准备好设计的相关资料及其他准备工作，同时将课程设计任务书提交教研室、院系审核。
4、课程设计开始后，指导教师要向学生下达任务书，提出设计的具体要求，分析并指导学生确定设计方案。
5、学生要根据所接受的任务书，实事求是保质保量地独立完成设计任务。对有抄袭他人设计图纸(论文)、找人代画设计图纸、代做(拷贝)论文等行为的弄虚作假者，课程设计成绩按不及格论处。
6、学生要遵守学习纪律，保证出勤，不得迟到、早退。每天出勤不少于6小时，因事、因病不能上课需请假。
7、学生要爱护公物、搞好环境卫生，保证设计室整洁、卫生、文明、安静。严禁在设计室内打闹、嬉戏、吸烟、打扑克等。
8、每人交车间工作流程图、排除有害物通风系统图、管道网络图。
9、图纸标注清晰、正确，主要标注风流方向、三通、二通、管径、排气罩、除尘器等设施、通风机位置。
10、说明书用A4纸手写或打印，按设计内容正确书写设计说明书，单位采用国际单位制，图表符合书定规范。
(三)本课程设计与其他相关课程的关系
工业通风与除尘课程设计是对《工业通风与除尘》课程学习的阶段性总结。在进行课程设计前，要求学生对工业通风的相关规范比较了解。
二、课程设计内容及学时分配
(一)课程设计内容
第一部分 产生有害物质(有害气体、粉尘、高温)生产车间厂房工业通风设计
1 概述
1.1 设计依据及原则
工业通风与除尘设计的有关主要文件，有关规定及设计原则。
1.2生产车间厂房的基本概况
生产车间厂房的功能、用途；建筑物的参数（结构、构筑材料、层数、高度、面积、布局），产生有毒有害气体、粉尘、高温设备数量及分布；每台设备产生有害物的量、温度；生产车间厂房同时工作的人数等资料。
1.3工作车间的布置
工作设备布置的数量与位置、工作方式，附工作车间的布置平面图。
2 车间排除有害物总需风量计算
按照设计规范和要求计算车间内排除各有害物需风量和系统总的需风量。
3 车间排除有害物通风总阻力的计算
根据工作车间的布置设备的布置图，拟定通风系统，确定不同风机所服务的区域的最大阻力路线，查阅设计手册计算出各段风路的通风阻力，求出通风管道的总阻力，并进行阻力平衡。
4 选择风机
根据车间排除有害物通风方式布置图，确定扇风机的台数；根据车间排除有害物总需风量和不同风机所服务的区域的最大阻力选择经济合理的风机。
第二部分 安全评价(某一企业、某一车间、某一生产工序均可)
(二) 时间安排

内容
任务下达
拟定通风系统
风量及阻力计算
选择风机
安全评价
对象分析
评价方法选择
评价结论
考核
学时
0.5周
0.5周
0.5周
0.5周
1周
0.5周
0.5周
0.5周

三、课程设计指导工作
1 课程设计指导教师要掌握课程设计的内容、要求和步骤，充分调动学生的积极性和主动性，使设计工作顺利进行。
2 指导教师要根据学生的不同情况，给定每位学生适当的设计题目和设计原始条件。
3 指导教师向学生介绍有关的技术资料和参考书。
4 指导教师要指导学生严格遵循有关的方针、政策和设计程序，指导学生按时完成设计任务。
5 解答学生设计中的疑难问题。
6 经常检查学生的设计进程和质量情况，及时纠正设计中的原则性错误。

四、成绩评定
1 成绩等级
优秀、良好、中、及格、不及格
2 评分标准
课程设计由指导教师根据以下标准衡量：
1) 课程设计内容完成情况，设计态度及设计过程中表现出的独立工作能力。
2) 课程设计的正确程度。
3) 设计是否符合国家制定的各种规范、规程、标准。
4) 设计方案论证是否合理，计算是否正确，概念是否清楚。
5) 设计图纸（包括插图）内容是否规范、正确，图面是否整洁美观。
6) 设计说明书编号是否完整，文字是否通顺，书写是否完整。
7) 设计中是否体现创造性和独特见解。

能源与安全学院 安全工程系
修订日期：2014年5月28日

工业通风设计题1
某一工厂厂房平面布置及有害物分布如图1所示，该厂房高为8米。风管采用钢板制作，排除各种有害物，大气温度为常温。
A处有一个污染源，需要按设排风罩，其尺寸为200×400mm的矩形外部吸气罩（四周无边），为了能够有效的排出此污染物，要求在距罩口600mm处，造成Vx=0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系数为ζ=1.0(对应接管动压)。
在B处有一浸漆槽面，其尺寸为600×800mm,为了能够排除有机溶剂蒸汽，在槽上方设排风罩，罩口距浸漆槽面H=300mm，罩的一边设有固定挡板。
在C处有一个振动筛，如图2所示，振动筛的平面尺寸为E=800mm，L=650mm，粉状物料用手工投向筛上时的发散速度为V1=0.25m/s，周围干扰气流速度V0=0.2 m/s，为了排除粉尘在其旁边按一尺寸为650×400mm的侧吸罩C，其局部阻力系数为ζ=1.0(对应接管动压)。
设计要求：包括排风罩、管道，除尘器、风机和电机等部分组成，管道采用除尘风管，除尘器选用脉冲式喷吹清灰袋除尘器（阻力为1500Pa）
根据以上条件设计出其通风系统图，并对该系统进行水力计算，画出压能图，并选择风机。
参考书目：1、《工业通风》 孙一坚主编 中国建筑工业出版社
2、《供暖通风设计手册》 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社
3、《通风机产品手册》

A
B
C
除尘器
风机
4m
3m
6m
8m
10m
8m
6m

图1 厂房平面布置及有害物分布

图2 振动筛
工业通风设计题2
某一工厂厂房平面布置图如图1所示，该厂房高为8米，生产车间的有害物分布如图所示。风管采用钢板制作，排除各种有害物，大气温度为常温。
A处有一个污染源，需要按设排风罩，其尺寸为300×600mm的矩形外部吸气罩（四周无边），为了能够有效的排出此污染物，要求在距罩口600mm处，造成Vx=0.25m/s的吸入速度，其局部阻力系数为ζ=1.0(对应接管动压)。
在B处有一金属熔化炉，炉内金属温度为400℃，周围空气温度为20℃，管内温度为60℃，散热面为水平面，直径B=0.7m。在热设备上方0.5m处设一个接受罩。
在C处有一个振动筛，如图2所示，振动筛的平面尺寸为E=800mm，L=650mm，粉状物料用手工投向筛上时的发散速度为V1=0.25m/s，周围干扰气流速度V0=0.2 m/s，为了排除粉尘在其旁边按一尺寸为650×400mm的侧吸罩C，其局部阻力系数为ζ=1.0(对应接管动压)。
设计要求：包括排风罩、管道，除尘器、风机和电机等部分组成，管道采用除尘风管，除尘器选用脉冲式喷吹清灰袋除尘器（阻力为1500Pa）
根据以上条件设计出其通风系统图，并对该系统进行水力计算，画出压能图，并选择风机。
参考书目：1、《工业通风》 孙一坚主编 中国建筑工业出版社
2、《供暖通风设计手册》 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社
3、《通风机产品手册》
A
B
C
除尘器
风机
4m
3m
8m
8m
10m
8m
6m

图1 厂房平面布置及有害物分布

图2 振动筛

工业通风课程设计题3
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
一、设计原始资料
锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW×4）
设计耗煤量：600kg/h（台）
排烟温度：160℃
烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3
空气过剩系数：α=1.4
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16%
烟气在锅炉出口前阻力：97.86Pa
冬季室外空气温度：—1℃
空气含水（标准状态下）按0.01293 kg/m3
烟气其他性质按空气计算
煤的工业分析值：
CY=68% HY=4% SY=1% OY=5%
NY=1% WY=6% AY=15% VY=13%
按锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200mg/m3
二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m3
净化系统布置场地在锅炉房（如图2）北侧15m以内。
二、设计内容和要求
1. 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。
2. 净化系统设计方案的分析确定。
3. 除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。
4. 管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。
5. 风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。
6. 编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写、包括方案的确定，设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分、文字应简明、通顺，内容正确完整，装订成册。
7. 图纸要求
（1）除尘系统图一张。
（2）除尘系统平面、剖面布置图2~3张。图中设备管件应标注编号，编号应与系统图对应。

参考书目：1、《工业通风》 孙一坚主编 中国建筑工业出版社
2、《供暖通风设计手册》 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社
3、《通风机产品手册》

图1 锅炉房1-1剖面图

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净化系统布置区域（距锅炉房15m以内）

图2 锅炉房平面布置图

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工业通风课程设计题4
酸洗废气净化系统设计
一、设计任务
某厂生产用金刚砂，经湿式研磨后，需加浓硫酸酸洗处理。加酸时，有大量蒸汽、酸雾及有害气体生成，对车间环境及工人健康造成严重危害。为此，需对酸洗产生的废气进行治理，以改善车间的环境及工人的操作条件。要求设计的净化系统净化效果好、操作方便、投资省，并且达到排放标准。
二、设计资料
1、工艺特点
间断加酸，加酸后槽内温度可达100℃以上
2、废气特点
（1）废气成分：近似空气，标准状态下酸雾含量为3210mg/ m3
（2）废气温度：60℃
3、气象资料
（1）气温：冬季 —6℃
夏季 31℃
（2）大气压力：冬季 734mmHg（97.86×103Pa）
夏季 718mmHg（95.72×103Pa）
4、酸洗车间工艺布置图（图1所示）
说明：酸洗时，工人将预先装入金刚砂的Φ700mm圆筒形料槽，沿酸洗槽前方的轨道，推入酸洗槽位置后，向料槽中加入浓硫酸，并不断搅拌。酸洗完后，将料槽推出卸料；重新推入一筒新料进行酸洗。故酸洗为间断操作。
三、设计内容
1、绘制设计图，包括以下几种：
（1）净化系统平面布置图；
（2）净化系统剖面图；
（3）净化系统的系统图。
2、编写设计计算书，包括以下几个方面：
（1）净化方案的确定；
（2）净化设备的选择及计算；
（3）确定排气罩的形式，并计算罩子的排气量及压力损失；
（4）设备与管道布置简图；
（5）系统阻力及管网阻力平衡计算；
（6）风机及配用电机的选择与确定；
（7）需要说明的其他问题。
四、设计程序
1. 认真阅读设计任务书，明确设计任务与要求，研究并分析设计资料；
2. 确定净化方案，此次课程设计要求采用液体吸收法进行净化。即采用5%NaOH溶液在填料塔中吸收净化硫酸烟雾。
操作情况下，气相传质系数（1atm=101325Pa）
液相传质系数
推荐标准状态下液气比为L/G=2.5~4L/m3
3. 确定排气罩的结构形式、尺寸大小、排风量及压力损失。选择排气罩时，应考虑污染源的特征，既要控制污染物，又要有较小的排风量，而且又不妨碍工人的操作。
4. 对净化设备——填料塔进行计算。包括选定所用的填料；计算塔径及填料层高度。选定液体喷淋装置、除雾装置、进出气管的形式，确定塔的总高度，并计算填料塔的阻力。
5. 进行净化系统设备及管道布置，并绘制出布置简图。管道布置应力求简单、紧凑、缩短管线，减少占地和空间，节省投资，方便安装、调节和维修。
6. 进行净化系统管道计算：确定管径与附属管径，计算管道系统的压力损失，并进行管网损失平衡计算。
7. 计算系统的总阻力，并选择系统所用风机及电动机。
8. 设计绘图，并编制主要设备材料表。设计图纸包括净化系统平面布置图、剖面图及系统图。
9. 编写设计说明书。内容应完整，包括目录、前言、正文及参考文献。

参考书目：1、《工业通风》 孙一坚主编 中国建筑工业出版社
2、《供暖通风设计手册》 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社
3、《通风机产品手册》
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图1 酸洗车间平面图

图2 酸洗车间Ⅰ—Ⅰ剖面图

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