钢铁企业采暖通风设计手册

本手册分为设计计算和车间设计两大部分，并有附录。手册以车间设计为主，包括钢铁企业中的采矿、选矿、原料场、烧结、炼焦、化产、耐火、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金、金属制品和铸管等十三个主要车间，以及机修、动力和仓库三个辅助车间的采暖、通风、除尘、空调设计计算。手册为满足车间设计中所述及的暖通专业技术，列有采暖、全面通风、局部排风、除尘、高温烟气净化、粉尘处理回收、空调、电机通风、风管与风机、消音防振、防火防爆、保温隔热、维护管理等十四项专业内容的设计计算，其中突出了高温

烟气、除尘、电机通风与其他行业有所不同的设计计算，以体现钢铁企业暖通的特点。

本手册可供各工矿企业、设计、科研、大专院校的有关工程技术人员使用。对钢铁企业从事暖通、环境保护工作的专业人员，更具有实用价值。

设计计算

1采暖

1.1采暖热负荷

1.1.1建筑物热平衡

1.1.1.1建筑物得热量

1.1.1.2建筑物失热量

1.1.2建筑物采暖耗热量

1.1.2.1围护结构基本耗热量的计算

1.1.2.2附加耗热量

1.1.2.3冷风渗透耗热量的计算

1.1.2.4外门冲入冷风耗热量的计算

l.1.3冷物料和运输工具的耗热量

1.1.3.1冷物料的吸热量

1.1.3.2运输工具的吸热量

1.1.4通风耗热量

1.1.5水分蒸发耗热量

1.1.6围护结构热阻的计算

1.1.7建筑物耗热量的概算

1.2采暖系统设计

1.3采暖设备和附件

1.3.1散热器的选择

1.3.1.1散热器散热面积计算

1.3.1.2散热器的构造及其热工性能

1.3.1.3散热器选择计算方法

1.3.2主要附件的选择

1.3.2.1减压阀

1.3.2.2安全阀

1.3.2.3疏水阀

1.3.2.4膨胀水箱

1.3.2.5换热器

1.3.2.6调压板与调压阀

1.3.2.7补偿器

1.3.2.8集气罐和自动排气阀

1.3.2.9蒸汽喷射器

1.3.2.10其它

1.4热风采暖和热风幕

1.4.1热风采暖

1.4.1.1分散式热风采暖

1.4.1.2集中热风采暖

1.4.2暖风机

1.4.2.1暖风机采暖设计原则

1.4.2.2暖风机的选择

1.4.3空气加热器

1.4.3.1空气加热器的选择

1.4.3.2空气加热器的技术性能

14.3.3空气加热器的系统形式及注意事项

1.4.4热空气幕

1.4.4.1一般设计原则

1.4.4.2热空气幕类型

1.4.4.3设计计算

1.4.5电热采暖器

1.4.5.1设计原则

1.4.5.2结构形式和性能

1.5辐射采暖

1.5.1低温辐射采暖

1.5.1.1形式与计算方法

1.5.1.2系统设计

1.5.2中温辐射采暖

1.5.2.1分类型式

1.5.2.2设计与安装

1.5.3高温辐射采暖

1.5.3.1主要设备及性能

1.5.3.2设计选择

1.6采暖管道设计

1.6.1一般设计原则

1.6.2系统主要形式

1.6.2.1机械循环热水系统

1.6.2.2低压蒸汽系统

1.6.2.3高压蒸汽系统

1.6.3管道水力计算

1.6.3.1计算原则

1.6.3.2热水采暖

1.6.3.3高温水采暖

1.6.3.4低压蒸汽采暖

1.6.3.5高压蒸汽采暖

2全面通风

2.1全面通风设计

2.1.1全面通风设计原则

2.1.2气流组织

2.1.3全面换气量的确定

2.1.4热平衡的计算

2.2热、湿和有害物质散发量的计算

2.2.1散热量计算

2.2.2散湿量计算

2.2.3有害物散发量

2.3风帽

3局部排风

3.1局部排风的设计原则

3.1.1局部排风系统的划分

3.1.2局部排风罩的设计及形式

3.1.3局部排风的净化处理方式

3.2伞形罩和侧吸罩

3.2.1设计要点

3.2.2伞形罩

3.2.2.1排除冷态有害物的伞形罩

3.2.2.2排除热态有害物的伞形罩

3.2.3侧吸罩

3.3槽边排风罩

3.3.1槽边排风罩的设计原则

3.3.2条缝式槽边排风

3.3.2.1结构形式

3.3.2.2排风量计算

3.3.2.3压力损失

3.3.3平口式槽边排风罩

3.3.3.1结构形式

3.3.3.2排风量计算

3.3.4吹吸罩

3.3.4.1吹吸罩设计

3.3.4.2吹吸罩的计算

3.4通风柜

3.4.1通风柜的设计及选择原则

3.4.2通风柜的排风量计算

3.4.3通风柜的布置和排风系统

3.5有害气体净化

3.5.1酸雾净化处理

3.5.1.1各种酸雾的净化处理方法

3.5.1.2净化设备

3.5.2漆雾的治理

3.5.2.1净化方法

3.5.2.2净化设备

3.6有害气体的高空排放

3.6.1有害气体排放的一般原则

3.6.2高空放散的计算

4除尘

4.1钢铁企业粉尘的性质

4.1.1粉尘成分

4.1.2粉尘的密度

4.1.3粉尘的粒径分布

4.1.4粉尘的比电阻

4.1.5粉尘的粘附性

4.1.6粉尘的吸湿性

4.1.7粉尘的浸润性

4.1.8粉尘的水硬性

4.1.9粉尘的安息角

4.1.10粉尘的磨琢性

4.2湿法防尘

4.2.1水力除尘

4.2.1.1水力除尘的设计原则

4.2.1.2水力除尘的加水量和喷嘴的布置

4.2.1.3水力除尘的喷水装置

4.2.2厂房喷雾降尘

4.2.2.1电动喷雾机组

4.2.2.2压气喷雾装置

4.2.3厂房水冲洗

4.3尘源密闭

4.3.1密闭罩的设计原则

4.3.2密闭罩的基本形式

4.3.3密闭罩的结构

4.4机械除尘

4.4.1除尘系统分类及特点

4.4.1.1就地、分散和集中除尘系统

4.4.1.2干式和湿式除尘系统

4.4.1.3单段和多段除尘系统

4.4.1.4负压和正压除尘系统

4.4.2除尘系统设计要点

4.4.2.1除尘系统的划分

4.4.2.2排风罩

4.4.2.3含尘气体管道

4.4.2.4除尘器

4.4.2.5卸尘装置和粉尘处理

4.4.2.6通风机和电动机

4.4.2.7排风管和烟囱

4.4.2.8阀门和调节装置

4.4.2.9测定和监控

4.4.2.10机房和检修设施

4.4.3除尘排风量

4.4.3.1运输设备

4.4.3.2破碎磨碎设备

4.4.3.3振动筛

4.4.3.4给料设备

4.4.3.5料槽

5除尘设备选择

5.1除尘器选择原则

5.1.1选择除尘器应考虑的因素

5.1.2除尘器的净化效率

5.1.3各种除尘器的性能

5.2旋风除尘器

5.2.1特点和选用注意事项

5.2.2常用旋风除尘器

5.2.2.1CLT/A型旋风除尘器

5.2.2.2XLP/AXLP/B型旋风除尘器

5.2.2.3XCX型旋风除尘器

5.2.2.4XZZ型旋风除尘器

5.2.2.5SG型旋风除尘器

5.2.2.6CZT型长锥体旋风除尘器

5.2.2.7CLK扩散式旋风除尘器

5.2.2.8蜗旋型除尘器

5.2.2.9双级蜗旋除尘器

5.2.2.10XS型双旋风除尘器

5.2.2.11XSW型旋风除尘器

5.2.2.12XNX型旋风除尘器

5.2.2.13XP型旋风除尘器

5.2.2.14CLG型多管式旋风除尘器

5.2.2.15立式多管旋风除尘器

5.2.3特种型旋风除尘器

5.2.3.1XLD型旋风惯性除尘器

5.2.3.2XDF型旋风除尘器

5.2.3.3XM型木工旋风除尘器

5.2.3.4XZTD－2型陶瓷多管除尘器

5.2.3.5GQX型除尘器

5.2.3.6SIQ型多管水冷旋风除尘器

5.2.3.7TQX型多管旋风除尘器

5.2.4旋风除尘器的耐磨衬里

5.3袋式除尘器

5.3.1特点和选用注意事项

5.3.2滤布种类和选择

5.3.2.1滤布种类

5.3.2.2滤布的选择

5.3.3袋式除尘器的技术性能及影响因素

5.3.3.1过滤效率

5.3.3.2设备阻力

5.3.4简易袋式除尘室

5.3.5脉冲袋式除尘器

5.3.5.1MC－Ⅱ型脉冲袋式除尘器

5.3.5.2SHZ－Ⅱ型环喷脉冲袋式除尘器

5.3.5.3YDM－I型脉冲袋式除尘器

5.3.5.4SMCI型脉冲袋式除尘器

5.3.5.5JNMCI型脉冲袋式除尘器

5.3.5.6LDCM－LY/I型脉冲袋式除尘器

5.3.5.7LCPMWJ型脉冲袋式除尘器

5.3.5.8LDB型对喷脉冲袋式除尘器

5.3.5.9LSB型顺喷脉冲袋式除尘器

5.3.5.10长袋低压大型脉冲袋式除尘器

5.3.5.11仓顶型脉冲袋式除尘器

5.3.6回转反吹扁袋除尘器

5.3.7反吹风袋式除尘器

5.3.7.1反吹风袋式除尘器

5.3.7.21DZFX型电振反吸袋式除尘器

5.3.7.3FFBl型旁插式扁袋除尘器

5.3.7.4LMNⅡ型袋式除尘器

5.3.8机械振打袋式除尘器

5.3.9小型袋式除尘器

5.4电除尘器

5.4.1特点和选用注意事项

5.4.2电除尘器选型步骤

5.4.3卧式电除尘器

5.4.4湿式卧式电除尘器

5.4.5湿式管式电除尘器

5.5湿式除尘器

5.5.1特点和选用注意事项

5.5.2水膜除尘器

5.5.3泡沫除尘器

5.5.4卧式螺旋水膜除尘器

5.5.5冲激式除尘机组

5.5.6洗涤塔

5.5.7水浴除尘器

5.6卸尘装置

5.6.1卸尘装置的选用原则

5.6.2干式卸尘装置

5.6.2.1圆锥式闪动卸尘阀

5.6.2.2翻板式卸尘阀

5.6.2.3舌板式卸尘阀

5.6.2.4螺旋卸尘阀

5.6.2.5星形卸料装置

5.6.3湿式排浆阀

5.6.3.1水封排浆阀

5.6.3.2对夹式排浆阀

6高温烟气的冷却与管道设计

6.1高温烟气的冷却降温

6.1.1直接水冷

6.1.2间接水冷

6.1.3直接空冷

6.1.4间接空冷

6.1.5喷雾用喷嘴

6.1.5.1螺旋型离心式喷嘴

6.1.5.2碗型喷嘴

6.1.5.3单旋涡型喷嘴

6.1.5.4针型喷嘴

6.1.5.5角型喷嘴

6.1.5.6直型喷嘴

6.1.5.7旋塞型喷嘴

6.1.5.8圆柱漩涡型喷嘴

6.1.5.9漩流型喷嘴

6.1.5.10三线矩型螺旋芯喷嘴

6.1.5.11带回流管的压力式喷嘴

6.1.6烟气露点温度

6.1.6.1含有水蒸汽和SO3气体的露点温度

6.1.6.2含有水蒸汽和HCI气体的露点温度

6.1.6.3含有水蒸汽和HF气体的露点温度

6.2高温烟气管道设计

6.2.1管道布置设计原则

6.2.2高温烟气管道的结构

6.2.3阀门

6.2.4管路设计注意事项

6.2.5高温烟气管道膨胀装置

6.2.5.1管道膨胀伸缩量计算

6.2.5.2自然补偿

6.2.5.3膨胀器的选择和计算

6.2.6管道支架布置及推力计算

6.2.6.1各种固定支架的推力计算

6.2.6.2支架布置

6.2.6.3管道支架布置示例

6.2.7管道重量负荷及跨距计算

6.2.7.1跨距（l）计算原则

6.2.7.2跨距（l）无附加负荷时的计算

6.2.7.3跨距（l）有附加负荷时的计算

6.2.8管道扭力计算

7粉尘处理与回收

7.1粉尘的处理方式

7.2粉尘的机械输送

7.2.1螺旋输送机

7.2.1.1选用注意事项

7.2.1.2螺旋输送机选型计算

7.2.1.3GX型螺旋输送机

7.2.1.4螺旋输送机选用举例

7.2.2埋刮板输送机

7.2.2.1埋刮板输送机的特点

7.2.2.2埋刮板输送机选型

7.2.2.3埋刮板输送机的布置

7.2.2.4埋刮板输送机类型

7.2.2.5埋刮板输送机通用设计驱动装置

7.2.2.6埋刮板输送机选用设计举例

7.2.3斗式提升机

7.2.3.1斗式提升机选型

7.2.3.2斗式提升机类型

7.2.3.3斗式提升机选用设计举例

7.3粉尘的加湿

7.3.1圆筒加湿机

7.3.2螺旋加湿机

7.4气动粉料装卸罐式汽车

7.5气力输送

7.5.1气力输送装置的型式

7.5.2气力输送装置的主要部件

7.5.3气力输送系统计算

7.5.4气力输送选用设计举例

8空气调节

8.1空气参数的确定

8.1.1室外空气计算参数

8.1.2室内空气计算参数

8.1.2.1舒适性空调室内空气计算参数

8.1.2.2工艺性空调室内空气计算参数

8.2空调房间对建筑布置和建筑围护结构的热工要求

8.2.1对建筑布置的要求

8.2.2对建筑围护结构的热工要求

8.2.3传热系数的计算

8.3空调房间冷负荷计算

8.3.1通过围护结构进入房间的热量

30.4.4.3设计选用注意事项

30.4.5固体吸湿剂除湿法

30.4.5.1固体吸湿剂的性质及其除湿原理

30.4.5.2固体除湿剂的除湿方法

30.4.5.3固体除湿装置的结构及性能

30.4.5.4固体除湿剂的再生

附录

附录I单位换算

附录Ⅱ标准、规程、规范

附录Ⅲ空气的物理特性

附录Ⅳ水和水蒸汽的物理特性

附录v常用热工数值

附录Ⅵ渗透冷空气量的朝向修正系数n值

附录Ⅶ国内部分采通设备科研生产厂家名录

参考文献

书名:钢铁企业采暖通风设计手册

图书编号:963861

出版社:冶金工业出版社

定价:168.0

ISBN:750241553

作者:冶金工业出版社

出版日期:1996-12-01

版次:1

开本:16开

钢铁企业安全管理制度包括：安全生产责任制、安全技术措施、安全生产教育培训、建设项目“三同时”、安全生产检查、特种设备安全管理、劳动防护用品管理等多项内容，涵盖了钢铁企业安全生产的所有环节。

1．安全生产责任制

安全生产责任制体现了“安全第一，预防为主”和“管生产必须管安全”的原则；体现了“纵向到人”——从最高管理者到基层员工和“横向到边”——各职能部门，在职业安全健康方面的安全生产责任，用制度的形式明确安全管理的规定。企业有很多规章制度，从“安全是生产的保证”的角度，“安全生产责任制”是企业“岗位责任制”和经济责任制度的重要组成部分。

2．“三同时”管理制度

“三同时”管理制度指生产经营单位在新、改、扩建项目和技术改造项目中的环境保护设施、职业健康与安全设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时验收投入生产和使用。它规定新建、改建、扩建等建设项目和技术改造工程项目(以下简称建设项目)的安全、设备等“三同时”评审、验收的内容和有关要求。

3．安全教育管理制度

安全教育管理制度是建立职工入厂安全教育、日常安全教育和特殊安全教育内容、方法和要求及安全技术考核的办法。

4．安全生产会议制度

安全生产会议制度规定安全会议内容、形式和会议责任人要求，确保各项安全生产工作的落实。

5．安全生产检查与整改管理制度

安全生产检查与整改管理制度是建立安全检查内容、形式和整改程序，及时发现问题，有效进行整改。要查思想认识、查领导、查制度、查生产工艺和职工操作、查设备，对检查发现的不安全隐患，由有关职能部门制订整改方案、方法，并监督实施。

6．安全生产奖惩制度

建立安全生产奖惩制度的目的是建立奖励、惩罚方法，奖励遵章守纪、立功先进；惩罚违章违纪、事故责任人。

7．厂内交通安全管理制度

建立厂内交通安全管理制度的目的是为了加强厂内交通管理、防止交通运输事故发生。

8．高空、井下作业安全管理制度

高空、井下作业安全管理制度是建立登高和井下作业程序，包括在高大塔、釜、炉、罐等设备内以及矿井内进行作业，防范可能发生的意外。

9．动火安全管理制度

建立动火安全管理制度的目的是建立动火证办理和使用办法，明确动火中应落实的措施，防止火灾发生。

10．电气安全管理制度

建立电气安全管理制度的目的是建立用电安全规定，实现电气运行安全、电气检修安全。

11．防火与防爆安全管理制度

建立防火与防爆安全管理制度的目的是建立防火、防爆一般要求、主要措施、等级划分、消防设施等程序，防止火灾、爆炸事故发生。

12．各级安全操作规程管理制度

建立各级安全操作规程管理制度的目的是建立安全操作规程的制订、审批、检查落实方法，确保所有岗位安全操作规程的完善和执行。

13．检修安全管理制度

建立检修安全管理制度的目的是建立检修组织、准备安全，电气焊和电气安全，拆除、完工验收等工作程序。在检修中，必须严格遵守检修规程和各种安全技术规程。

14．危险化学品管理制度

建立危险化学品管理制度的目的是规定危险化学品运输、装卸、储存、使用、报废处理等过程的安全要求，防止发生意外事故。

15．建筑安装安全管理制度

建立建筑安装安全管理制度的目的是建立施工组织安全、现场安全、土石方工程安全、起重吊装安全、施工机械和电气设备管理、拆除工程安全等程序。

16．劳保用品管理制度

建立劳保用品管理制度的目的是建立劳动保护用品发放、使用规定。根据员工岗位不同配置不同的个人防护用品，降低有毒有害因素对员工的伤害。

17．外来人员管理制度

建立外来人员管理制度的目的是为了加强外来人员进入公司生产区的管理，确保安全。外来人员进入生产区必须遵守各项有关规定。

18．消防管理制度

消防管理制度规定各项消防管理要求，落实防火安全职责，加强消防设施的管理，进行消防知识的培训教育，杜绝火灾事故发生，制定火灾应变对策。

19．锅炉和压力容器安全管理制度

建立锅炉和压力容器安全管理制度的目的是建立锅炉和压力容器设计、制造、安装、使用、修理改造、检验、安全附件管理的程序，保护职工的安全健康，确保设备安全长周期运行。

20．要害岗位安全管理制度

建立要害岗位安全管理制度的目的是建立要害岗位操作程序，对生产指挥决策岗位，掌管重要机密岗位，对生产有重大影响的关键岗位，重要动力、设备岗位，易燃、易爆、剧毒品仓库及使用岗位，拥有贵重稀有机器、备件、仪器的岗位加强管理、重点防范。

21．职业卫生管理制度

建立职业卫生管理制度的目的是为了预防、控制、消防职业病危害，防治职业病，保护职工的健康，坚持“预防为主，防治结合，分类管理，综合治理”的方针。

22．特殊工种管理制度

特殊工种管理制度规定特殊工种安全管理要求，对从事起重机械、企业内机动车辆驾驶、压力容器操作、高低压电工、电焊、气割等特殊工种的从业人员，实行持证上岗并且建立特殊工种人员档案。

23．事故处理管理制度

建立事故处理管理制度的目的是建立一个事故分类，事故等级和损失计算、事故管理分工、报告、抢险与救护、事故责任划分及事故的调查和处理程序。

24．应急预案管理制度

应急预案管理制度是针对可能的重大事故(事件)或灾害，为保证迅速、准确、有效地开展应急与救援行动，降低事故损失而预先制定的有关计划或方案。

某钢铁企业，为建设循环经济，提高经济和环境效益，投资近20亿元增加除尘、脱硫和污水处理等环保项目；同时新增和改造设备提高产能近50%，新建石灰厂、制砖厂等以延长产业链。努力的效果可以用ECECA方法进行衡量。

1．排放对人体健康影响分析

钢铁企业在生产过程中，不仅需要投入大量的物质资源和能量资源，还排放大量的废弃物：废水、废气和固体废弃物。这些废弃物对环境造成危害、对人类健康形成威胁。而实现循环经济，不仅是能够节约能源和资源的利用率，而且能够减少废弃物的排放，而这些排放物对人体的健康影响较大，也可以采用能值的方法予以核算。对人体健康影响的减少表现在人体寿命的延长和残疾寿命的缩短，这些都会体现在对社会贡献的增加，同样可以采用ECECA得到体现。

我们引入世界银行、世界卫生组织采用的评价污染影响人类健康的DALY法——伤残调整健康生命年。这些影响的ECEC数值列于表2中。根据数据钢铁厂排放的SO2 和粉尘对人体健康影响而造成的ECEC损失，这些损失单独计入废弃物的能值，相当于增加了ECEC投入(表2)。随着人们对废弃物损失研究的深入，对其他生物比如生物多样性损失的影响也会找到准确度量的方式和方法，是今后要研究的内容。

表2 有害物质造成的ECEC损失表

由表2可知，由于采用了能源替代方式以及其他减污措施，减少了SO2 排放量，使其造成的人体健康损失也大大减少。但是由于生产量的增加造成的粉尘增加幅度没能被减少粉尘的努力所弥补，致使其粉尘造成的ECEC损失有所增加。但总体损害的下降率比较前面的MFA、炯以及能耗等的幅度要高，达到15%。从这个角度看，企业实现循环经济的努力还是比较有成效的。由于能够核算的废弃物造成损失的范围较小，没能对单位产品的ECEC消耗产生太大的影响。但是有一点必须明确，随着核算方法的规范和科学性的加强，能够追踪和统计的废弃物的数量以及受损害的对象的研究也将增加，这种方法的应用将会更科学、广泛和深入。

2．可持续性分析

在能值分析提出了组织的环境负担以及产出率等指标，同样我们将引入这些指标采用ECECA方法对钢铁生产过程进行评价。

按照资源的来源分为自然资源和人类经济社会反馈的资源两类；再按照可更新性划分为可更新资源和非可更新资源两类。通过这样划分可以看出企业对外部资源的依赖程度以及自身的生产能力，从而考察其可持续发展的能力。

由表3可见，ECEC产出率反映的是系统产出能值与经济反馈输入能值之比，衡量系统产出对经济贡献的大小。由于2005年产量高于2004年，而且采取了资源节约措施，使得2005年的ECEC产出率高于2004年的32%。但是，由于产量增加对资源的依赖程度加大，因此环境负担率反映出环境负担仍然增加了近5%，说明采取的环境改善措施没能抵达增加产量带来的环境压力增长的趋势。