工业通风课程设计说明书

1、刖百通风工程在我国实现四个现代化的进程中，一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件， 保护人民健康、提高劳动生产率的重要作用，另一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行，提 高产品质量所不可缺少的一个组成部分。工业通风的主要任务是控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境。本说明书在编写过程中，力求以阐明各部分的计算方法和计算过程为目的， 尽量做到理论联系 实际。摘要本次设计为朝阳市某电镀车间厂区的供暖与通风设计，设计期限为2014年5月16日至2014年5月30日。考虑到设在大厂房内的办公室及其他卫生条件较高的工部如果其门窗冷风渗透量能满足设备的排 风要求，不设送风

2、系统，而由散热器供暖，采用散热器与热风系统联合采暖，以避免由于排风量大 于计算渗透风量，导致渗透风量增加， 影响室内温度。因此本设计方案I中厕所和更衣室，方案VI 中仓库及方案即中办公室采用散热器供暖，其他车间部门均采用散热器与热风系统联合采暖。该说明书介绍了设计的基本步骤和方法，对计算步骤和应用的相关数据在说明书中都作了具体说 明。目录一、原始资料二、车间各工部室内计算参数的确定及热负荷的计算三、车间各工部电动设备、热槽散热量的计算四、车间各工部通风与供暖方案的确定五、车间各工部散热器散热量、型号及数量的选择确定六、车间各工部机械排风量的计算七、车间热风平衡及送风小室的计算八、对夏季室内工作

3、温度进行校核九、水力计算十、设备汇总表朝阳市电机厂电镀车间供暖与通风系统设计一、原始资料厂址：本厂建于郑州市，相关气候资料如下室外气象参数室外计算温度（C）室外风速（m/s）冬季夏季冬季平均夏季平均采暖通风通风-15.3-9.72.42.42.21.3车间组成及生产设备布置见附图，生产设备见表工艺资料（1）工艺简介电镀是对基体金属的表面进行装饰、防护以及获取某些新的性能的一种工艺方法，已被工 业给各个部门所广泛采用。对于电镀本身来说比较简单，但镀前的准备工作相当复杂，这是因 为进行这种表面处理之前，首先必须非常彻底的去掉基体金属表面上的油污和氧化物，否则会 直接影响镀层的牢固性或电镀无法进行完

4、。所以，一般的表面处理车间主要包括电镀前准备和 电镀两部分。镀前准备包括：磨光、抛光、喷砂处理、除油及侵蚀（腐蚀）常见的电镀有：镀锌、镀铭、镀铜、镀锲、镀银、镀铜锡合金（青铜）、镀铜锌合金（黄铜）、 镀锌铜合金（白黄铜）、镀铭锲铁合金等（2）工艺过程所有由厂内机械加工车间和热处理来的零件，首先进行表面清理，其方法有以下两种：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。工作班制本车间为两班制8: 0016:

5、0016:00 24:00内部气候条件如下：（1）温度：冬季1418c夏季不高于夏季室外通风计算温度（2）湿度：冬季湿作业部分取甲=65% 一般部分取50%夏季不规定建筑资料(1)墙-普通红撞墙；墙内有20m也白1:25水泥砂浆抹面，外刷耐酸漆两边(2)屋顶-带有保温层的大块预制钢筋混凝土卷材屋顶(3)窗-钢框玻璃，尺寸为1.50mx 1.80m(4)外门-木质，尺寸为1.50mx 2.50m,带上亮子其他有关数据(1)厂区热源参数：70c130c蒸汽，工作压力为3个大气压的蒸汽，热力管道在北墙外敷设(2)建筑方位如附图所示(3)材料的进出时间，每班不超过 15分钟二、车间各工部室内计算参数的

6、确定及热负荷的计算2.1建筑物热负荷计算查实用供热空调设计手册采用供暖体积热指标法：Q=a - qN,v v(t n,p -t w)qN,v-3v一房间体积，m3t n,p-室内平均计算空气温度，Ctw-供暖室外计算空气温度，C以喷砂室为例做详细计算：Q=a . qN,v v(t n,p-t w)=2 乂 0.67 乂 94.0516- (-3.8 ) =5302.2996W2.2建筑物采暖热负荷建筑物采暖热负荷计算(白天)编号工部名称房间体积qN,vtn,pTwaQh(M3(C)(C)(WI厕所和更衣室94.050.6716-3.822495.3346丑喷砂室222.30.6714-3.82

7、5302.2996m抛光室222.30.6714-3.825302.2996IV发电机部222.30.6710-3.824110.7716V准备工部666.90.6716-3.8217694.191VI仓库222.30.678-3.823515.0076vn办公室94.050.6716-3.822495.3346W电镀部1526.90.6716-3.8240510.384IX溶液配制室111.150.6716-3.822949.0318查实用供热空调设计手册采用供暖体积热指标法：Q=a , qN,v v(t n,p -t w)本设计所用值为1.898qN,v-本设计中所用值为0.67w/m3v

8、一房间体积，m3tn,p-室内平均计算空气温度(C),车间在非工作期间为 5C,不设送风系统的情况下,取室内平均计算温度；tw-供暖室外计算空气温度，C以办公室为例做详细计算：Q=a - qN,v v(t n,p-t W)=2X 0.67 X94.0516- (-3.8)=2495.3346W其他给工部计算结果见下表：建筑物采暖热负荷计算(夜晚)编号工部名称房间体积qN,vtn,PtwaQfI厕所和更衣室94.050.6716-3.822495.3346丑喷砂室222.30.675-3.822621.3616m抛光室222.30.675-3.822621.3616IV发电机部222.30.67

9、5-3.822621.3616V准备工部666.90.675-3.827864.0848VI仓库222.30.678-3.823515.0076vn办公室94.050.6716-3.822495.3346W电镀部1526.90.675-3.8218004.615IX溶液配制室111.150.675-3.821310.68082.3通风负荷的计算通风负荷Q式热负荷Q-采暖热负荷Q-设备的散热量Q以抛光室为例做详细计算 Q=5302.2996-2621.3616-400=2280.938W其他各工部的计算见下表编号工部名称总热负荷Qh米暖热负荷设备散热量通风热负荷I厕所和更衣室2495.33462

10、495.334600丑喷砂室5302.29962621.361602680.938m抛光室5302.29962621.36164002280.938IV发电机部4110.77162621.361610800-9310.59V准备工部17694.19087864.0848259805.106VI仓库3515.00763515.007600vn办公室3515.00762495.334601019.673W电镀部40510.384218004.6152022505.769IX溶液配制室2949.03181310.680801638.351三、车间各工部电动设备、热槽散热量的计算查使用供热与空调设计手

11、册3.1电动设备散热量QQ=1000nN=1000 0.25 X 0.8=200W式中：n一综合系数，一般电动设备和不用乳化液的机械加工机床取0.25;用乳化液的机床取0.150.20,本设计中取0.253.2发电机散热量不与其它设备在一起的直流发电机散热量Q一 - lSX100625)发电机部有两台发动机 Q=2419.2X 2=4838.4W其他各工部的计算见下表编号工部名称设备编号设备名称设备功率设备工部总散热量m抛光室3, 4抛光机0.8400IV发电机部5, 6电发动机94838.4V准备工部7去毛滚筒0.1253.3热水槽表面散热量计算查简明通风设计手册(1)热水槽内部散热量 Q=

12、1.16 (4.9+3.5V)(ti-t2) F式中：Q散热量，Wv一水面上空气流量，m/s；t1 热水温度，C；t 2一周围空气温度，C；F一热水槽底面积，itf(2)热水槽外部散热量 Q=a F (tb-t n)式中：a =11.63+7v; v=0.2 0.3m/sTb=40C匕=室内计算温度，CF一热水槽四周面积，itf其他各槽的散热量计算如下表: 散热量的计算编号工部 名称设备编号设备名称散热表面温度Ct n,pV m/sa单个梢散热量总散热量V准备工部10, 14热水梢50170.2513.38709.2831871.38976*13化学去油梢80170.313.731162.11

13、Vffl电镀部18, 40, 32热水梢50170.2513.38709.2835901.47044*20 ,21电解除油梢70170.313.73808.422*26镀铭梢50170.2513.38787.814*27苏打梢70170.313.73486.317*28磷化梢70170.313.73909.475*30皂液梢90170.313.73486.31731油梢120170.313.7827.5531*41镀锡梢70170.2513.38886.291四、车间各工部机械排风量的计算喷砂部喷砂室排风的作用有两个：一是防止粉尘跑出；二是保证工作空间一定的可见性。采用换气次数法，喷砂室的工作

14、容积 5 =兀r2h+0.65兀r2/3=3.14 X 0.52 X 0.75+(3.14 X 0.52 X0.65)/3=0.761m3,因此换气次数 n=1500次/时。故II喷砂部总排风量 L=nX Vf x数量=1500X 0.76 X 2=0.63m3/s抛光部采用布质光轮时，排风量按每毫米轮径计算。因此田抛光部的总排风量L=槽边排风罩槽边排风罩份为单侧和双侧两种， 双侧适用于500mms B 800mm寸，根据国家标准设计，条式槽边 排风罩的断面尺寸(EX F)共有三种，250mme 200mm,250mm250mm,200mm200mm本设计均选用 200mrK 200mm以9有

15、色金属腐蚀槽为例做详细计算：控制风速Vx=0.3总排风量L=0.83每一侧的排风量L=0.42局部排风的排风量计算设备编号设备名称控制风速AX B形式总排风量一侧排风量有色金属腐1500X双*9蚀梢0.3800侧0.830.42黑色金属1500X双*12腐蚀梢0.3800侧0.830.42*13化学去油梢0.31500X800双侧0.830.415*17, 23酸洗梢0.31000X600双侧0.490.245*20, 21电解除油梢0.31000X600双侧0.570.28215回收梢0.3800X600双侧0.410.205*26镀铭梢0.31000X600双侧0.490.245*27苏打

16、梢0.3600X500双侧0.260.13*28磷化梢0.31000X800双侧0.600.30*30皂液梢0.3600X500双侧0.490.245*34镀银梢0.31000X800双侧0.600.30*35镀铜梢0.31000X800双侧0.600.3036中和梢0.3800X600双侧0.360.18*38镀锌梢0.31000X800双侧0.600.30*41镀锡梢0.31000X800双侧0.600.30*15溶液配置梢0.3600X500双侧0.230.115*16溶液配置梢0.3600X500双侧0.230.115五、车间热风平衡及送风小室的计算5.1进风温度计算确定送风系统的风量

17、时，考虑到窗子的渗透及运输工具和人员的出入，从门、窗必然会侵入室 外空气，故机械送风量可按总排风量的10%- 90%考虑，本设计中假设取 45%根据风量平衡:Gjp=Gj+Gj ,则自然通风量为总排风量的45%热平衡方程式的形式为:2Q+cGtn=Q+cGj t jj +cGjtzj式中：2 Q围护结构、材料吸收的总热量，W2 Q一生产设备、产品及采暖散热设备的总热量，WGp一机械排风量，Kg/sG 机械进风量，Kg/stn一室内排除空气温度，Ctjj-机械进风温度，Ctzj一自然进风温度，C因为在有害气体及含尘气体的车间，全面通风换气量是以控制有害物浓度在卫生标准浓度以下所需的通风量；消除余

18、热、余湿所需的通风量三者的最大值。而实际在含有害物的车间所需的全面通风量均大于消除余热余湿所需的通风量。因此，本次设计中计算通风量采取的温度为室外计算采暖温度。以喷砂室为例做详细计算：根据风量平衡:Gjp =GZj +G热量平衡：2 Q+cGt n= 2 Q +cGj t jj +cGj t zj得：t jj= 2Ch- 2 Qf+cGpt n-cGzj t zj/ cGj进风温度的计算编号工部名称总排风量Ltnn n机械进风量自然进风量twtjj丑喷砂0.63141.230.34870.4261-3.842.2室05953m抛光0.89141.230.49260.6020-3.840.3室1

19、5853V准备2.49181.211.35911.6612-3.842.9工部36650350w电镀6.67181.213.64084.4498-3.841.8部31959058计算的各工部机械进风温度在35c70c之间满足条件，因此进风温度以电镀部为标准，选用 41.88 C。5.2进风量的计算此时进风温度为42.17 C,下面以喷砂室为例做详细计算风量平衡公式：Gj =GP - Gj (1)热平衡方程式的形式为：2 Q+cG)tn=Q+cG t jj +cGj t zj (2)由(1)、(2)两式得Gj = 2 Q- Q Q+ cGPt n-cGpt w/c( t jj -1W编号工部名称

20、总排风量Gptn通风热负荷Qn机械进风量自然进风量twtjj丑喷砂室0.77142680.9380.360.41-3.841.88m抛光室1.09142280.9380.480.61-3.841.88V准备工部3.02189805.1061.51.52-3.841.88W电镀 部8.091822505.7693.924.17-3.841.88IX溶液配制室0.56181638.3510.320.23-3.841.885.3空气加热器的计算空气加热所需的热量:Q=GCp(t 2-t i)式中：Q热量，KWG-空气比热,取1.01kJ/kg . CGL被加热的空气量，kg/sti-加热前空气温度，

21、Ct 2-加热后空气温度，C被加热的空气量G为各工部机械进风量之和，即G=0.35+0.46+1.61+3.76+0.29=6.47kg/s查采暖通风设计手册P317表86,可选两台SRZ10X 5D的加热器并联共4台，每台有效 面积为0.302 m2,加热面积为19.92 m20则根据有效面积可算出实际的 Vp为：Vp=G/A=6.47/(2 X 0.302)=21.42(Kg/( m2?s);该加热器的传热系数K:查采暖通风设计手册P315表85得SRZ10X 5D的传热系数公式 为：K=13.6 (Vp) A0.49=13.6 (21.42) A0.49=61.04W/( m2.k)。则

22、需要加热的加热量 Q=G?Cpt2-t1 ) =6.47 X 1010(42.2+3)=295368.44W;则需要的加热器串联共 4台：N=34.76/(19.92 X2)=1.03台；取两台串联共4台加热器总面积为19.92 X4=39.84 *因此，检查安全系数为：39.84/34.76=1.14查采暖通风设计手册P314,安全系数K为1.11.20.所以选的加热器是合适的。计算水侧的压力损失：查采暖通风设计手册P315表85: P=19.3WA1.83=19.3X0.03A1.83=0.0315Pa.六、车间各工部通风与供暖方案的确定1.散热器的选用概括起来，应根据对散热器所提出的热工

23、、经济、卫生和美观等方面的要求来选择散热器，但 要完全满足这些要求是很困难的。为此， 选择时应按房间用途，供暖系统中散热器的工作压力，散热器的安装条件等确定。本设计中采用 B型光面散热器，其外形尺寸见附录。采暖方式：对小型车间或毗邻大车间的工部应尽量采用散热器采暖，对于大型车间则可采用散热器与热风系统联合采暖。考虑到设在大厂房内的办公室及其他卫生条件较高的工部如果其门窗冷风渗透量能满足设备 排风要求，可以不设送风系统，而由散热器供暖，否则应采用散热器与热风系统联合采暖，以免由 于排风量大于计算渗透风量，导致渗透风量增加，影响室内温度。因此本设计方案中I厕所和更衣 室，VI仓库及办公室采用散热器

24、供暖，其他车间部门均采用散热器与热风系统联合供暖。七、车间各工部散热器热量、型号及数量的选择计算本设计是电镀车间内的通风与供暖系统设计，根据设计手册中的规范，生产辅助建筑物散热 器的选择宜采用外形美观，易于清扫的散热器。生产车间内环境湿度大不宜采用钢制散热器。钢制散热器的钢串片散热器的优点换热效率高，散热面积大，承压高，质量轻，耐腐蚀，钢用片散热器 缺点是用片与钢管连接不紧密，因而有时用片松动，又因其空隙间容易积灰，影响热工性能。综合考虑选择光面管散热器，多用于工业厂房，具优点是卫生条件好，管面光滑细腻，便于清理，抗腐 蚀，承压高，散热量大，适用热水供暖系统。由机械工业采暖通风与空调设计手册P

25、60根据图2-10及表2-30给出的不同外形尺寸、不同管径、不同热媒及室温下不同规格多排安装时查出每米管长的散热量。此次课设的热媒为130-70 C的热水所以采用B型光管散热器。本次课设取L为2000mm H为328mm管径为D76X 3.5 的光面管散热器.查表2-30取5C ,18 c时光管散热器单位长度散热量 q分别为238W 204W所以所需散热器组 数n=暖热负荷Qh/(单位长度散热量q*排数*规格L)以厕所和更衣室为例做详细计算：n=Qh/(q*L*3)=2495.33/(204*2*4)=1.98,所以取2组。电镀车间内，房间内非保温管道明装时考虑管道的散热量，散热器数量可折减。

26、散热器安装在 放粉尘的车间散热面积应该增加。综合考虑各种因素，实际散热器的数量设计见下表其他工部详细计算见下表：编工部名米暖热tnp单位长排规散热器组实际号称负 荷温度散热数格数散热QhW度C量qWLm器组数I厕所和2495.318204422更衣室346丑喷砂室5302.25238423996m抛光室5302.29965238423IV发电机4110.75238423部716V准备工17694.52384210部191VI仓库3515.05238422076vn办公室2495.318204422346w电镀工40510.52384222部384IX溶液配2949.05238422制室318n

27、=Qh/(q*L*3)=2495.33/(204*2*4)=1.98,八.对夏季室内工作温度进行校核校核的原则是风量保持不变，以夏季室外通风来校核的原则是风量保持不变，理论上校核的标准 是计算的排风量不大于冬季的排风量。以抛光室的详细计算为例，排风温度与进风温度之差不得大于3C o查工业通风第三版P16:消除余热的公式ga= 400/1010X 3= 0.13 kg/s0.3 m2;条缝式槽边排风口的阻力损失4 P=e v2/2 p =2.34 X 100X 1.213/2=142Pa;.系统划分和管道布置：系统划分如图：管道布置：槽由相应的风管支管连接。然后接到干管上，由干管输送到净化设备；

28、.水力计算首先系统的划分和风管布置，采用限定的流速干管14m/s,直观流速在6m/s,可以确定各管段的管径， 长度，局部阻力系数，其中局部阻力系数是查工业通风附录 7 “局部阻力系数和”和使用供 热与空调设计手册的管径是先根据条缝口风速计算，再查工业通风附录 8 “通风管道统一规 格”的管长由风管布置确定。各管段的局部阻力系数：槽高为0.8米，埋深为0.2米，则立管长为0.8+0.2+020.1=1.1米；横管长0.8米。管段1:锲形条缝(=2.34渐缩形罩(=0.16E ( 2.34+0.16=2.4管段2和1对称：所以总的局部阻力系数三( 2.34+0.16=2.4管段3:长3米，一个直流

29、三通，查的=1.0;管段4:长1.2米，900弯头2个；E ( =0.21 X 2=0.42管段5:长2米，净化塔进口变径局部阻力系数(=0.9管段6:长5米，净化塔出口局部阻力系数e =0.1风机入口， =0.8121=0.9;管段7:风机出口局部阻力(=0.1伞形风帽(h/D=0.5 ) , ( =0.09 ; = =0.1+0.09=0.19由上数据可计算出管道损失。具体见下表:管 道 编 号流量m3/s管长m风 管 宽mm风 管 高mm流 速 m/s动压Pd/P a局 部 阻 力 系 数局郃 阻力ZPa/m比摩阻Rm1/Pa摩擦 阻力RmZ+Rm/Pa10.31.5200200621.

30、62.4051.841.9929.8581.6920.31.5200200621.62.4051.841.9929.8581.6930.633402001286.41.0086.46.0018.00104.440.61.23402001286.40.4236.296.007.2043.4950.623403401498.00.9088.209.0018.00106.260.653403401498.00.9088.209.0045.00133.270.612管径DN3001498.00.1918.629.00108.00126.62由此，最不利环路为1+3+4+5+6+7总阻力: P=81.6

31、9+104.4+43.49+106.2+133.2+126.62=595,6Pa;.选择风机：风机风量：Lf=1.15L=1.15 X 0.6=o.69m3/s=2484m3/h风机风压：Pf =1.15 X 595.6=684.9Pa选择离心通风机 4-68No4.5A 风机，：Lf=2895m3/h, Pf=680Pa；转速 r=1450r/min;电动机型号；Y90S4:功率 N=1.1KW3.送风系统对管段标号如图：最不利环路最长管线：11+10+9+8+7+6+5+4+3+2+1根据各管段的风量及选定的流速，确定各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。对管段1:该管段长4m,流量为0.4

32、113m3/h,假定流速为6m/s；;则矩形风管断面尺寸为f=0.52 /6=0.087M，选用断面尺寸为320X200;则实际流量为V=0.4113/ (0.320 X0.20) =6.42m/s ;矩形风管当量直径为D=2ab (a+b)=246mm查工业通风附录 6得Rno=2.096pa/m=各管段的局部阻力系数管段号附件阻力系数E 1一个矩形金字塔型扩散风口0.290.890弯头一个0.17一个矩形风管T形分流直二通管0.3一个矩形蝶阀0.042一个矩形风管T形分流三通旁通管0.40.73一个矩形金字塔型扩散风口0. 29一个矩形蝶阀0. 043一个矩形风管T形分流三通，直通 管0.

33、40.5一个渐缩管0.14一个矩形风管T形分流三通，旁通 管0.40.5一个渐缩管0.15一个矩形风管T形分流三通，直通 管0.40,46一个矩形风管T形分流三通，旁通0.30.4管渐缩管0. 17一个矩形风管T形分流三通，直通 管0.60.68一个矩形风管T形分流三通，旁通 管0.20.3一个渐缩管0.19一个矩形风管T形分流三通，直通 管0.30.310一个矩形风管T形分流三通，旁通管0.10.2一个渐缩管0.111一个90弯头0.170.41一个渐缩管0.1一个矩形蝶阀，风机出口变径0.14最不利环路压力损失:AP=28.6+31.8+14.1+11.8+14.4+13.5+17.1+1

34、8.5+26.0+22.2+34.1=3232.1Pa风机风量 Lf=1.15L=1.15 X 7.25=8.34m3/s=30024.0m3/h风机风压 Pf=1.15 X A P=1.15X232.1=266.9Pa所选风机为4-68No8.C离心风机Lf=11461m3/h, Pf=350Pa,转速为 630r/min；配用电动机型号为 Y100L1-4;功率为2.2KW.具体送风管道水力计算如下表:送风管道水力计算管 段 编 号8M: m/s长 度m风管宽mm假 定 流 速修 正 流 速动压PdPaJOS 阻 力系 数JOS 阻力 ZPa比摩 阻RmP( /m摩擦 阻力3 Rm1/Pa

35、管段 阻力 Rm1+Z/Pa10.334320 X 1606.66.424.60.819.72.6610.6430.320.852500 X 4004.44.311.10.738.10.841.689.831.693500 X 5008.68.442.30.521.20.982.9424.142.212800 X 5005.65.518.20.59.10.531.0610.153.063800X5017.87.735.60.517.80.842.5220.363.5831000 X 5007.27.231.10.412.40.772.3114.874.4251000 X 50198.846.50.418.61.185.924.585.2651250 X 5008.48.442.30.312.70.954.7517.596.151600 X 5007.67.634.70.310.40.733.6514.0106.7231600 X 5008.48.442.30.312.70.882.6415.3117.2551600 X 5009948.60.419.41.00524.4最不利环路压力损失:AP=30.3+9.8+24.1+10.1+