工业通风课程设计Word下载.docx
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地区
纬度（北纬）
经度（东经）
年平均气温
年降水量
室外计算干球温度（℃）
气候
冬季
夏季
安庆
29°
47′--31°
17′
115°
46′--117°
44′
17℃
1300mm-1500mm
5℃
22℃-28℃
北亚热带湿润季风
2.2车间建筑结构资料
车间分为生产部和辅助部分。
生产部分包括：
准备部、喷砂部、抛光部、溶液配置室、电镀部等，辅助部分为发电室、生活间等。
车间为单层电镀车间，建筑面积为1088.6平方米。
墙——普通红砖墙；
墙厚度：
240mm，墙内有20毫米厚的1：
:
25水泥砂浆抹面，外涮耐酸漆两遍。
屋顶——带有保温层的大块预制钢筋混凝土卷材屋顶；
窗——钢框玻璃，尺寸为1.50×
1.80米；
地面——非保温水泥地坪；
外门——木制，尺寸为1.50×
2.50米，带上亮子。
电镀车间容易对环境造成污染，应单独建造厂房，并且布置在当地风向的下风侧。
2.3工艺过程
所有由厂内机械加工车间和热处理来的零件，首先要进行表面清理，其方法有：
机械处理和化学处理。
机械处理：
体积较大的零件在喷砂室中去锈，体积较小的镀锌件在滚筒内用砂参石灰清除其上毛刺和氧化皮（湿法处理）。
化学处理：
需要化学处理的零件，先在苛性碱溶液中去油，对氧化层很厚的零件，则需在酸液中腐蚀去锈直到锈层消失为止。
需要磷化处理的条件，经表面清理后用苏打水去油，在去油后进行磷化处理，处理后再在皂液和油中进行处理，以提高防腐力。
零件经过表面处理后，在电镀前还要进行精细的电解去油和用淡的酸溶液去锈，然后进行电镀：
镀锌：
零件在氰化液槽中挂镀；
镀镍：
零件在酸性溶液中镀镍，在镀镍前需在氰化液中镀铜；
镀锡：
在碱性溶液中镀锡；
镀铬：
在铬液中镀铬，镀后在回收槽洗去附在镀件上的电解液。
电镀后的零件均在冷水槽和热水槽内清洗，为使镀件光亮，可在抛光机上用布质轮对零件进行抛光。
电解液的分析、配置和校正，均在溶液配制室内进行。
2.4工作班制
本车间为两班工作制。
2.5热源参数
2-2热源参数表
设备编号
设备名称
设备规格
溶液温度（℃）
溶液性质
10，14
热水槽
800×
600×
700
50
*13
化学去油槽
1500×
800
80
碱
18，40，32
*20，21
电解除油槽
1000×
70
*26
镀铬槽
酸
*27
苏打槽
500×
*28
磷化槽
800
90
*30
皂液槽
31
油槽
120
*41
镀锡槽
查相关手册可得，冬季室外设计温度为-5℃，室内设计温度根据劳动强度的不同分别为：
Ⅰ级18-21℃，Ⅱ级16-18℃，Ⅲ级14-16℃，Ⅳ级12-14℃。
电镀车间准备部、喷砂部、抛光部、溶液配置室、电镀部、发电室均为16℃。
3供暖通风计算
3.1车间各工部室内热负荷计算
车间室内空气条件如下：
（1）温度：
冬季14～18℃
夏季按工业车间卫生标准要求，不高于夏季室外通风计算温度３℃
（2）湿度：
冬季湿作业部分取相对湿度为65%，一般部分取50%。
夏季不作规定。
已知单位单位面积热负荷为K=10w/㎡℃，所以根据式子
其中
--建筑面积，
；
可分别计算，具体见表3-1
3-1热负荷计算表
编号
工部名称
房间面积
（㎡）
K
（W/㎡℃）
tn-tw
（℃）
Q
（W）
1002
机房
67.1
10
15
10065
1003
溶液室
45.7
6855
1004
准备室
93.2
13980
1005
电镀部
137.4
20610
1006
抛光部
1007
发电室
1008
喷砂室
总计
92955
注：
由于时间关系，负荷不详算，给定单位面积热负荷10
℃，据此估算，实际应按采暖符合计算。
3.2车间各工部冷风渗透量和大门侵入冷风量计算
据要求按维护结构耗热量的20－40％进行估算得，具体见表3-2。
3-2冷风渗透耗热量表
工部编号
维护结构耗
热量（W）
渗透量占总耗热百分比（%）
冷风渗透量
总的耗热量
1
240
14040
3
15873
9975
28080
7
983
由于时间关系不详算，冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量按维护结构耗热量的20－40％进行估算，实际应按采暖方法进行计算。
3.3车间各工部电动设备、热槽散热量计算
电动机和工艺设备的散热量Qs可按下式进行计算：
为电动机的总安装功率；
为电动机的效率；
同时使用系数，一般取0.5-1.0；
安装系数，一般为0.7-0.9；
负荷系数，一般取0.4-0.5。
所以计算结果可得表3-3。
3-3电动设备散热量表
设备功率（kW）
散热量
抛光机
0.8
0.45
0.79
291.65
去毛滚筒
0.1
0.78
36.92
电动发电机
9
0.625
4147.2
热槽散热量分为液体表面散热量和设备表面散热量。
设备表面散热量：
式中：
--0.2～0.3m/s
--设备外表面温度，℃
--室内计算温度，℃
--设备外表面积,
液体表面散热量：
（溶液温度为室温或者温度不定的忽略不计），具体计算结果如下表（表3-4）：
3-4热槽散热量表
室内空气流速（m/s）
室内平均计算温度（℃）
设备外表面积传热系数
设备外表面积（㎡）
溶液表面积（㎡）
设备外表面积散热量（kW）
溶液表面积散热量（kW）
总散热量（乘以台数）（kW）
0.25
16
13.38
1.96
0.48
0.60
0.11
1.42
0.3
13.73
3.68
1.2
1.16
0.52
1.68
0.6
2.1
2.56
0.2
2
0.35
14.08
0.9
1.54
0.4
0.5
2.88
1.3
各工部电动设备、热槽总散热量由表3-5得出为16.68kw
3-5各工部电动设备、热槽散热量表（kW）
喷砂部
溶液配置室
0.0369
0.292
8.294
8.6
7.2
11.2
3.4人体散热量
式中Q--人体散热量，kJ/h；
--考虑不同性质的工作场所、成年男子、成年女子和儿童的比例不同的群集系数；
--人数，个；
--每个成年男子的散热量，kJ/h（取175kJ/h）。
综上所述，本车间总设计热负荷为108.25kw。
选用机械循环热水采暖系统，系统中设有水泵，热媒（≤110℃的热水）进行强制循环。
考虑节省管材，采用单管上供下回式系统。
因为车间为单层，不必考虑水力垂直失调现象，并且此系统施工方便，造价低，调节配件少。
选用耐腐蚀的铸铁柱形散热器。
根据式
由上式计算可得散热器片数和面积,热源以区域锅炉房供热，经济效益高。
3.5车间各工部散湿量计算
3.5.1人体散湿量
式中
--人体散湿量，kg/h；
--计算时刻空调区内总人数；
φ--群集系数；
g--一名成年男子每小时的散湿量g/h
3.5.2热槽表面散湿量
式中
--敞开热槽表面散湿量，Kg/s
--单位水面蒸发量，kg/（
·
h）
A--蒸发表面面积，
3-6热槽表面散湿量表
数量
单位水面蒸发量kg/（m2·
蒸发表面面积（m2）
敞开热槽表面散湿量/个（Kg/s）
冷水槽
3.12
0.000416333
有色金属腐蚀槽
17.8
0.00593808
黑色金属腐蚀槽
室温
0.001040832
溶液配置槽
10.35
0.00086319
不定
酸洗槽
0.00172638
回收槽
800Vx=0.3m/s
0.00230184
46.92
0.003913128
镀镍槽
镀铜槽
中和槽
镀锌槽
各工部的散湿量等于人员散湿量和设备散湿量之和，如下表
3-7各工部总的散湿量表
人员散湿量（Kg/s）
设备散湿量（Kg/s）
总散湿量（Kg/s）
0.00008757
0.000131355
0.014582323
0.014713678
0.000218925
0.030776602
0.030995527
3.6车间各工部机械排风量计算
3.6.1喷砂部排风量
喷砂室采用局部防尘密闭罩，排风的作用有两个：
一是防止粉尘跑出；
二是保证工作空间一定的可见性。
排风量按下式计算：
--密闭罩的排风量，m³
/s；
--物料下落时带入罩内的诱导空气量，m³
--从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m³
--因工艺需要鼓入罩内的空气量，m³
--在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加的空气量，m³
/s。
取0.2m³
/s，
取0.08m³
只有少量设备如自带鼓风机的混砂机等才需要考虑，本设备取0.08m³
/s，在工艺过程发热量大、物料含水率高时才需要考虑，本设计忽略不计。
故喷砂部总排风量
=（0.2+0.08+0.08）×
数量=0.36×
2=0.72m³
/s.
3.6.2抛光部排风量
抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件，抛光轮的排气罩应采用外部吸气罩，排风量根据轮径采用以下式子计算：
--与轮子材料有关的系数
--抛光轮的直径
本设计中采用布质光轮时，排风量按每毫米轮径6m³
/h计算，即a=6m³
/h·
mm，布质光轮的直径d=200mm，因为抛光部有2台抛光机，每台抛光机有2个轮子，所以一共有4个抛光轮，故抛光部的总排风量为：
3.6.3槽边排风罩排风量
a.单侧及双侧排风的选择：
槽宽B≤700mm宜采用单侧排风
B＞700mm宜采用双侧排风
B＞1200mm宜采用吹吸式排风罩
b.条缝式槽边排风罩的排风量
条缝式槽边排风罩有单侧和双侧，高截面和低截面之分，风量计算如下式：
高截面单侧排风
高截面双侧排风
低截面双侧排风
低截面单侧排风
式中A、B--长、槽宽
M、
--排风起始速度，m/s.
以有色金属为例做详细计算：
则
其他槽边排风罩的排风量同上，计算结果见表3-8。
3-8槽边排风罩排风量表
控制风速
A×
B
形式
总排风量
一侧排风量
（m3/s）
v（m/s）
L（m2/s）
*9
高截面双侧
0.55
0.28
*12
低截面双侧
0.97
0.64
0.32
*15*16
溶液配制槽
500
高截面单侧
*18*40*32
600
低截面单侧
0.34
*17
*20
0.38
*25
0.36
0.54
0.17
*34
*35
*36
0.27
*38
0.47
0.23
0.7
3-9各工部排风量汇总表
排风量m3/s
溶液配制室
0.49
准备工部
2.5
5.96
抛光室
1.33
0.63
4水力计算
4.1除尘系统水力计算
以喷砂室为例，该工部有该工部有两台喷砂设备，产尘设备及传动设备留在罩外，便于观察和检修。
局部密闭罩的容积小、排风量少、经济性好。
根据前面计算的排风量结果，得每台喷砂机的排风量为1140m3/h（0.315m3/s），由《简明通风设计手册》查得喷砂室的颗粒粒径大于10μm的可达85%左右，而旋风除尘器在处理粒径大于10μm的颗粒物时效率可达90%以上，所以选用旁路式旋风除尘器对颗粒物进行处理，除尘阻力△P=800Pa，采用圆形风管。
4.1.1除尘系统水力计算步骤
1.对各管段进行编号，标出长度和管径，如图4-1.
4-1除尘系统图
2.选定最不利环路：
1-3-除尘器-4-风机-5。
查通风设计手册得除尘管道内最低流速为：
水平管14m/s，垂直管12m/s。
考虑到除尘器及风管漏风，管段4和5的计算风量为
。
3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
对管段1：
根据，由相关手册查得管径和和单位长度摩擦阻力。
所选管径应尽量符合通风管道统一规格。
同理可查得各管段的管径和比摩阻，具体结果见表4-1。
4-1水力计算表
管段编号
流量[m3/h]
长度l（m）
管径D（mm）
流速（m/s）
动压P（Pa）
局部阻力系数∑§
局部阻力Z（Pa）
单位长度摩擦阻力Rm（Pa/m）
摩擦阻力Rml（Pa/m）
管段阻力Rml+Z（Pa）
1140
8
170
12.12
94.75
1.09
103.28
7.5
60
163.28
2280
4
220
13.86
123.90
64.43
10.9
43.6
108.03
2394
250
12.10
94.43
0.86
78.35
8.9
87.25
5
12.06
93.81
0.74
69.42
7.3
36.5
105.92
4.5
12.11
94.59
1.02
96.48
7.4
33.3
129.78
除尘器
4.确定管段2的管径和和单位长度摩擦阻力，见表4-1。
5.查课本
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