通風(fēng)與除塵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究與開發(fā)

摘 要：本文研究了計(jì)算機(jī)輔助通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在系統(tǒng)總結(jié)通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用編程軟件研發(fā)通風(fēng)與除塵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。作者研發(fā)設(shè)計(jì)的通風(fēng)除塵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括風(fēng)量選擇、軸測(cè)圖繪制、管道水力計(jì)算、除塵器和風(fēng)機(jī)的選擇等模塊?？梢詫?shí)現(xiàn)從管道風(fēng)速的選擇、管徑的確定、摩擦阻力及局部阻力的計(jì)算到除塵器、風(fēng)機(jī)的選擇的全部設(shè)計(jì)過程，軟件切實(shí)可行，大大提高了設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)與除塵；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；管道水力計(jì)算

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.136

1 引言

近年來，信息化建設(shè)在各行業(yè)取得了飛速發(fā)展，本文運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)語言程序，對(duì)通風(fēng)與除塵計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行研究與開發(fā)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、編程軟件，結(jié)合現(xiàn)有除塵與通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，改變以往傳統(tǒng)的復(fù)雜、繁瑣設(shè)計(jì)方式，研發(fā)建立新的智能化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)程序。實(shí)現(xiàn)從管道風(fēng)速的選擇、管徑的確定、摩擦阻力及局部阻力的計(jì)算到除塵器、風(fēng)機(jī)的選擇的全部設(shè)計(jì)過程，可以大大提高設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)資源共享，提高生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。

2 通風(fēng)與除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

通風(fēng)與除塵系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)步驟如下：

（1）收集通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料；

（2）確定污染源的數(shù)量、分布以及污染物產(chǎn)生的原因、污染物特性；

（3）確定每一污染源所需的排風(fēng)量；

（4）設(shè)計(jì)除塵風(fēng)網(wǎng)，確定除塵風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)的類型和風(fēng)網(wǎng)的組數(shù)；

（5）確定每一組除塵風(fēng)網(wǎng)中除塵器的類型，初步選擇風(fēng)機(jī)；

（6）在工藝流程圖上繪制除塵風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)圖；

（7）確定每一組風(fēng)網(wǎng)中通風(fēng)管道的走向、風(fēng)機(jī)和除塵器的位置；

（8）繪制除塵風(fēng)網(wǎng)布置草圖；

（9）繪制除塵風(fēng)網(wǎng)軸測(cè)圖，標(biāo)注主要參數(shù)；

（10）進(jìn)行除塵系統(tǒng)的阻力計(jì)算，并最終確定風(fēng)機(jī)類型；

（11）繪制通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖。

3 系統(tǒng)軟件開發(fā)

3.1 通風(fēng)與除塵輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能模塊

3.2 軟件各功能模塊介紹

3.2.1 風(fēng)量

本功能模塊給出了碾磨破碎設(shè)備的多種型號(hào)，選中需要查詢的設(shè)備類型，其所需的排風(fēng)量自動(dòng)顯示。同時(shí)，本功能模塊還可查詢其它設(shè)備的排風(fēng)量，單擊“其它設(shè)備”，彈出其它設(shè)備的排風(fēng)量窗口，可供查詢。

3.2.2 軸測(cè)圖

調(diào)用AutoCAD繪制通風(fēng)除塵系統(tǒng)的軸測(cè)圖及風(fēng)網(wǎng)布置草圖，并標(biāo)注各管段的風(fēng)量、風(fēng)速、管徑和局部阻力系數(shù)等重要性能參數(shù)。

3.2.3 管道水力計(jì)算

下拉菜單的功能包括：管道水力計(jì)算表、風(fēng)速、管徑、比摩阻計(jì)算和局部阻力系數(shù)。進(jìn)行通風(fēng)除塵系統(tǒng)各管段的阻力計(jì)算，并聯(lián)管路的阻力平衡。如下圖所示：

本功能模塊包含的功能有：各管段水力計(jì)算表、風(fēng)量分配、管長(zhǎng)、管徑、風(fēng)速、比摩阻、局部阻力系數(shù)、阻力平衡、平衡調(diào)節(jié)、計(jì)算總阻力、增設(shè)管段、導(dǎo)出數(shù)據(jù)和導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

（1）單擊“風(fēng)量”或“管長(zhǎng)”，彈出已畫好的軸測(cè)圖，從中查詢各管段的風(fēng)量和管長(zhǎng)。

（2）單擊“風(fēng)速”、“管徑”、“比摩阻”、“局阻系數(shù)”，分別彈出“風(fēng)速選擇”、“管徑的計(jì)算及選擇”、“比摩阻計(jì)算”、“局部阻力系數(shù)計(jì)算”功能窗口。

（3）單擊“阻力平衡”彈出“阻力平衡的判斷”窗口。

（4）分別輸入并聯(lián)管路的阻力，單擊“判斷”，在黃色區(qū)域顯示結(jié)果，若平衡單擊“返回”即可，若不平衡則自動(dòng)彈出“并聯(lián)管路阻力調(diào)平”窗口，即可進(jìn)行阻力平衡的調(diào)整。

單擊“平衡調(diào)節(jié)”，彈出“并聯(lián)管路阻力調(diào)平”窗口，分別輸入并聯(lián)管路的管徑和阻力，單擊“調(diào)整”，即可計(jì)算出調(diào)整后管徑（B）的計(jì)算值，在橙色區(qū)域顯示。然后在給出的圓形風(fēng)管規(guī)格中選定標(biāo)準(zhǔn)管徑，返回即可。

（5）單擊“計(jì)算總阻力”，計(jì)算各管段的動(dòng)壓、摩擦阻力、局部阻力和管段總阻力。

（6）單擊“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，將計(jì)算表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel表格中。

3.2.4 除塵器

在本功能模塊輸入車間含塵濃度、排放允許濃度和系統(tǒng)風(fēng)量，單擊“計(jì)算”，得到所需的凈化效率和除塵器風(fēng)量，據(jù)此選擇合適的除塵器類型。單擊“查詢”，查詢所列除塵器類型的性能參數(shù)。

3.2.5 通風(fēng)機(jī)

在本功能模塊輸入系統(tǒng)風(fēng)量、阻力，單擊“計(jì)算”，得到風(fēng)機(jī)的

（下轉(zhuǎn)第83頁）

（上接第147頁）

風(fēng)量和風(fēng)壓，據(jù)此選擇風(fēng)機(jī)類型。單擊“選擇風(fēng)機(jī)”，彈出“通風(fēng)機(jī)選型”窗口，根據(jù)所列通風(fēng)機(jī)類型，查詢相應(yīng)的性能參數(shù)，選擇合適的通風(fēng)機(jī)。

3.2.6 幫助

為軟件的使用者提供幫助，包括軟件的使用步驟和應(yīng)用實(shí)例參考。

4 結(jié)論與展望

本文研究了的通風(fēng)與除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，并選擇假定風(fēng)速法作為通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。研究了除塵系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)、通風(fēng)管道的水力計(jì)算以及除塵器和通風(fēng)機(jī)的選擇等基本理論，為軟件的研發(fā)提供了充分的理論依據(jù)。

本文研發(fā)設(shè)計(jì)的通風(fēng)與除塵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)從管道風(fēng)速的選擇、管徑的確定、摩擦阻力及局部阻力的計(jì)算到除塵器、風(fēng)機(jī)的選擇的全部設(shè)計(jì)過程，大大提高了設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。

通風(fēng)與除塵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)有廣闊的應(yīng)用前景，計(jì)算機(jī)輔助程序在通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能發(fā)揮極其重要的作用。在作者研發(fā)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)制作針對(duì)于通風(fēng)除塵系統(tǒng)的專業(yè)繪圖軟件，使得軟件具備自動(dòng)繪圖功能，是可以進(jìn)一步深入研究開發(fā)的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫一堅(jiān).工業(yè)通風(fēng)[M].第三版，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]孫熙，柳靜獻(xiàn).除塵技術(shù)基礎(chǔ)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2003.

[3]吳建章，李東森.通風(fēng)除塵與氣力輸送[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009.

[4]馮永芳.實(shí)用通風(fēng)空調(diào)風(fēng)道計(jì)算法[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.

[5]孫一堅(jiān).簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

[6]張殿印，王純.除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第二版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[7]高春艷，李俊民，劉彬彬.Visual Basic應(yīng)用開發(fā)完全手冊(cè)[M].北京：人民郵電出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：劉廣軒（1986-），男，河南人，碩士研究生，助理工程師，研究方向：企業(yè)安全技術(shù)及管理、企業(yè)通風(fēng)與除塵、生物質(zhì)燃?xì)馊急匦约鞍踩夹g(shù)。