工业通风课程设计计算书

工业通风课程设计计算书题目：西安市变压器厂电镀车间一、冬季建筑物围护结构耗热量计算1、计算说明：根据《工业通风课程设计任务书》（下文简称任务书）要求，墙体选择见表1-1。墙体选择表1-1墙体构造传热系数mmW/(m2・°C)1、20水泥砂浆内墙2、240砖墙3、20水泥砂浆1、20水泥砂浆2.03外墙2、240砖墙3、110保温材料4、20水泥砂浆0.96顶棚的传热系数查《实用供热空调设计手册（上册）》（下文简称《手册》）为0.93W/（m2・，C）,地面选用“划带法”计算，K值参照《供热工程（第四版）》表1-5，具体选择见计算附表1-1;室内计算温度按照《工业建筑采暖通风课程设计指导书》（下文简称指导书）表1选择，具体温度选择见计算附表1-1;供暖室外计算温度查《手册》得西安地区为-3.2C；温差修正系数可查《供热工程》附录1-2。2、围护结构附加耗热量：（1）朝向修正：北0；东、西-5%；南-15%。（2）风力附加：此设计中不作考虑。（3）高度附加：变压器厂为高6米单层建筑，按照《暖通规定》应作4%的高度附加。（4）冷风渗透：用百分数法计算，参照《暖通空调（第二版）〉表2-7选择渗透耗热量占围护结构总耗热量的35%来计算。（5）冷风侵入：《手册》规定，单层厂房的大门开启冲入冷风耗热量，每班开启时间等于或小于15min的大门，采用附加率法确定其大门冲入冷风耗热，附加在大门的基本耗热量上，附加率为200%〜500%，此设计中选择300%。3、围护结构耗热量计算：计算结果见表1-2,具体计算过程见附表1。围护结构耗热量计算结果表1-2围护结构耗热量房间编号房间名称Q'W1镀前处理室11104.352发电机房5343.263电镀室26480.974化学品库1699.095成品库2871.786抛光室1462.417办公室2328.55二、车间内工艺设备热湿负荷计算1、工艺设备外表面散热量计算参照《指导书》，设备外表面散热量计算公式为Q=F{a-△ti・25+Cf-{[(273+tb)/100]4-[(273+tb’)/100]4}}式中：F设备外表面积，m2；a——对流系数，垂直面：a=2.55*10-3【KW/(m2・K)】；水平面：a=3.24*10-3【KW/(m2•K)】；△t——设备外表面和室内空气温度差，°C；Cf——设备表面的辐射系数，W/(m2•K4)。设计中涉及的设备材料，如果没有说明，都采用混凝土结构，材料的辐射系数查《指导书》表4。计算结果见表2-1。TOC\o"1-5"\h\z工艺设备外表面散热量计算结果表2-1工艺设备外表面散热量房间编号房间名称Q1W镀前处理室5664.48发电机房0电镀室7924.01化学品库0成品库0抛光室0办公室0具体计算过程见附表2。2、热水槽散热量计算参照《指导书》，热水槽热水表面散热量计算公式为Q=1.16X10-3X(4.9+3.5v)•(t「t2)•F式中：v水面上空气流速，m/s，资料不全时，可取v=0.3m/s;t1热水温度，C；

t2——周围空气温度，。c；F一热水槽表面积，m2。计算结果见表2-2。热水槽热水表面散热量计算结果表2-2热水槽散热量TOC\o"1-5"\h\z房间编号房间名称Q22W镀前处理室1070.09发电机房0电镀室638.3化学品库0成品库0抛光室0办公室0具体计算过程见附表3。3、直流发电机组散热量计算参照《指导书》，直流发电机组散热量计算公式为q=n(i-n)/n式中：Q——散热量，KW；N——发电机功率，KW；n—机组效率。计算见表2-3。直流发电机组散热量计算表2-3房间编号型号发电机功率机组效率散热量ZQ13ZJ1000/500直流发电机组

房间编号型号发电机功率机组效率散热量ZQ13ZJ1000/500直流发电机组

6KW

59.00%

4.17KW62.50%62.50%5.4KW5.4KW14.97KW4、敞露水面的散湿量参照《指导书》，常压下敞露水面的散湿量计算公式为G=8•(P.b-P).A•(B/B’)【Kg/h】式中：A蒸发表面积，m2；式中：Pq.b相应于蒸发表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力，Pa；qPq——相应于周围空气温度下的饱和空气的水蒸气分压力，Pa；B——标准大气压，101325Pa；B’——当地实际大气压，Pa；p蒸发系数，Kg/(m2•h•Pa)，按下式确定：式中：P=a+0.00013•vv蒸发表面的空气流速，m/s；式中：a——周围空气温度为15〜30C时，在不同水温下的扩散系数，Kg/(m2.h•Pa)。Pq・b，Pq查手册可知西安地区Pq•b=123.04hPa,Pq=18.13hPa；a查《指导书》表7得0.00017。具体计算过程见附表4。99参照《指导书》，散湿量引起的热量计算公式为Q=G*1.2*(597+0.47-t)*4.18/3600【KW】式中：G——散湿量，Kg/h；t——水蒸气温度，°C。计算结果见表2-4。散湿量引起的热量计算结果表2-4房间编号房间名称ZQKW1镀前处理室0.153电镀室0.21具体计算过程见附表4。三、冬季值班采暖的设计与计算冬季热负荷=围护结构总耗热量-车间各生产设备等总散热量此设计中，按照房间+5C时计算的热损失(即散热器供热量)大于工作时间不足的热量。采暖系统设计成补偿+5C热损失的值班采暖，在工作时间关闭部分散热器。如在计算机机械补热送风系统(在有机械金凤的条件下)时考虑了工作时间采暖系统供给的热量时，采暖系统就可在所有时间都工作。附表1中按照《任务书》要求的室内采暖设计温度计算了车间热负荷Q耗热，值班采暖热负荷Q同可以近似按照下面公式计算：值班Q值班=Q耗热><(5-tW)/(tN-tW)式中：5——值班采暖设计温度，C；tN一工作班次内室内设计温度，C；tW—当地室外采暖计算温度，C。计算结果见表3-1。冬季值班采暖热负荷表3-1热负荷房间编号房间名称Q耗热WQ值班W1镀前处理室4217.061801.0362发电机房-9626.23-5979.933电镀室17707.27562.454化学品库1699.091699.095成品库2871.781226.4896抛光室1462.41697.19557办公室2328.55994.4849具体计算过程见附表5。四、车间通风方式确定和局部排风量的计算此设计中需在酸洗槽、电镀槽和抛光机做局部排风设计，加设槽边排风罩，除了编号35的“胺盐无氰镀镉槽(塑料)”选用高截面单侧排风外，其余设置槽边排风罩的设备均采用高截面双侧排风。其中，高截面单侧排风的风量按下式计算：L=2XvxXAXBX(B/A)0.2(m3/s)高截面双侧排风按下式计算：L=2XvxXAXBX(B/A)0.2(m3/s)式中：A——槽长，m；B——槽宽，m；vx——边缘控制点的控制风速，m/s。条缝式槽边排风罩的阻力为：△p=z(v02/2)p(Pa)式中：z——局部阻力系数；v0——条缝口上空气流速，m/s；p——周围空气密度，kg/m3。另外抛光机的排风量的计算可按下式计算：L=K・D【m3/h】式中：L排风量，m3/h；D磨轮直径，mm；K——每mm轮径的排风量，m3/(mm・h)，本设计中采用磨光砂轮，K取2.5。按照上式，计算得抛光机排风量L=K・D=2.5X400=1000【m3/h】其余设备的排风量计算结果见表4-1局部排风量计算结果表4-1风量ZL房间编号房间名称编号设备名称、型号Lm3/sm3/s1有色金属腐蚀柜0.421镀前处理室8化学除油槽(钢板)0.551.679黑色金属去锈槽(塑料)0.714电解除油槽0.4621无氰碱性镀锌(塑料)0.6335胺盐无氰镀镉槽(塑料)0.333电镀室3855胺盐无氰滚镀镉槽镀锡槽(塑料)0.330.393.3959镀锌槽0.4661胺盐无氰镀镉槽0.4668无氰滚镀锌槽0.336抛光室67SIPL400型抛光机0.560.56具体计算过程见附表6。五、车间内空气平衡和热平衡计算风量平衡的数学表达式为：G/Gjj=Gzp+Gjp式中：Gzj——自然进风量，kg/s；Gjj机械进风量，kg/s；Gzp自然排风量，kg/s；G.p机械排风量，kg/s；因为镀前处理室、电镀室和抛光室都有产生污染物的设备，故房间处于负压状态，Gzp=0，Gjp=5.62【kg/s】(具体项见表4-1)，机械送风量按机械排风量的60%考虑，故G..=3.37【kg/s】，利用上式可算出Gzj=2.25【kg/s】。"热平衡方程式的形式为：ZQ+cLpt=ZQq+cL..pt+cLpt+cLp(t-t)bpnnfjjwjjzjwwhxnsn式中：ZQb--围护结构、材料吸热的总失热量，KW；ZQf--生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，KW；Lp--局部和全面排风风量，m3/s；%「-机械进风量,m3/s；Lz「-自然进风量,m3/s；L：--再循环空气量,m3/s；p:--室内空气密度,Kg/m3；pW--室外空气密度,Kg/m3；tn--室内排出空气温度,°C；t：--室外空气计算温度,C；tj--机械进风温度,C；t"再循环送风温度,C；；--空气的质量比热，其值为1.01KJ/(Kg・C)；其中，对于所有房间Lhx为0。根据上式可计算计算出机械进风温度t..，11计算结果见表5-1。机械进风温度计算结果表5-1机械进风温度房间编号房间名称tjjC1镀前处理室30.993电镀室29.986抛光室29.17具体计算过程见附表7。六、各房间散热器种类、数量确定及布置此设计中，散热器全部选择四柱460型，型号为TZ4-5-5(8)，具体参数可参照《手册》表5.5-9。散热器片数n可按下式计算：n=(Qj/QS)XpiXp2Xp3Xp4(m2)式中：QJ——房间的供暖负荷，W；QS——散热器的单位(每片或每米长)散热量，W/片或W/m；P1——散热器组装片数修正系数；P2—散热器连接形式修正系数；P3——散热器安装形式修正系数；P4——进入散热器流量修正系数。此设计中采暖热媒采用130C〜70C热水，那么散热器内热媒平均温度tpj为散热器进出口水温的算术平均值，即tpj=100C。散热器连接方式选择不同侧上供下回式，安装形式采

用散热器上部有窗台板覆盖，距离台板高度为150mm的明装形式。散热器片数计算结果见表6-1。散热器片数计算结果表6-1房间编号房间名称散热器片数片1镀前处理室173电镀室754化学品库145成品库126抛光室77办公室9具体计算过程见附表8。七、机械补热送风系统设计在上面的计算中，已经确定了镀前处理室、电镀间、抛光室的送风量，其送风量按排风量的60%计算，其数值见表6-2。各房间机械送风量计算结果表6-2房间编号房间名称ZLm3/h1镀前处理室1634.893电镀室3166.666抛光室109