高炜工业通风课设.doc

建筑环境与能源应用工程专业工业通风课程设计任 务 书 北京市某厂酸洗电镀车间通风系统工程设计 学 院： 土木工程学院 班 级： 建环12-1班 姓 名： 高炜 学 号： 311207000510 指导老师： 张永胜 设计时间： 2015.7.6 前言：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。目录：第1章 设计大纲11.1 课程设计题目11.2 课程设计资料11.3 课程设计内容11.4 课程设计步骤11.5 通风系统方案的确定、系统划分应注意的问题21.6 本课程设计参考资料21.7 成果31.8 图纸要求3第2章 工业通风系统的设计与计算42.1 排气罩的计算与选取42.1.1 电化学除油槽42.1.2 镀锡槽42.1.3 镀银槽52.1.4 镀锌槽52.2系统划分，风管布置62.3 通风管道的水力计算6第3章 抛光工部的通风除尘设计与计算103.1 排风量的计算103.2 通风量的水力计算10第4章 发电机室的通风计算124.1通风量计算12设计小结13参考资料14 河南理工大学土木工程学院建环系2015年06月1.1 课程设计题目北京市电机公司电镀车间通风系统工程设计1.2 课程设计资料. 厂址：建于北京市，气候资料查相关文献如下： 北京市观象台历史气象信息：1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均气温-3.7-0.75.814.219.924.426.224.920.013.14.6-1.5各月降水量2.74.98.321.234.278.1185.2159.745.521.87.42.8平均相对湿度444446465361757768615749日照百分率656563646459475263656262极端最低气温-18.3-16.0-15.0-3.22.610.516.611.44.3-3.5-1.06-15.6极端最高气温12.917.426.433.036.839.239.536.132.629.221.419.5累年最多降水量21.026.340.579.0119.6236.3459.2297.7116.3132.543.416.3累年最少降水量0000.41.84.026.541.04.2300. 车间组成及生产设备布置见附图1，生产设备见表1。. 建筑结构。（） 墙普通红砖墙；墙内有毫米厚的：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. 米；（） 地面非保温水泥地坪；（） 外门木制，尺寸为.米，带上亮子。建筑结构的其它有关尺寸，如墙的厚度、屋顶保温层的厚度等，可参照课程设计任务指导书中表所推荐的值，结合所给题目所在地点的冬季室外采暖计算温度确定。工作班制及室内空气条件本车间为两班工作制，车间室内空气条件如下：（） 温度冬季 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（） 湿度冬季 湿作业部分取相对湿度为，一般部分取。夏季 不作规定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：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。1.3 课程设计内容1、工业槽的有害气体捕集与净化2、抛光轮粉尘捕集与除尘3、发电机室排除余热的通风1.4 课程设计步骤1、工业槽通风系统的设计与计算（1）排风罩的计算与选取（控制风速、排风量、排风罩的类型）（2）系统划分，风管布置（不影响操作）（3）通风管道的水力计算（计算一个最远和一个最近的支路，并平衡）2、抛光工部的通风除尘设计与计算本设计只有抛光工部产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等。抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。（1）排风量的计算一般按抛光轮的直径D计算：qv=AD m3/h式中：A与轮子材料有关的系数，布轮：A=6 m3/hmm，毡轮：A=4m3/hmm， D抛光轮直径（mm）。抛光工部有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.2m，工作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。3、发电机室的通风计算车间有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过40（夏季室外平均温度定为32）。（1）通风量计算1.5 通风系统方案的确定、系统划分应注意的问题1、除尘设备可设置在室外；2、排风系统的结构布置应合理（适用、省材、省工）。与计算，参考资料，设计体会；2、图纸：平面图，一个剖面图，系统图，设备材料表。1.8 图纸要求制图标准：图面布局合理，符合制图标准及有关规定。包括：平面图、剖面图、系统图和设备材料表第2章 工业通风系统的设计与计算2.1 排气罩的计算2.1.1 电化学除油槽因B=800mm700mm,采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、250250mm、200200mm。本设计选用EF=250250mm。查1附录3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 vx=0.35m/s总排风量 L=2xAB（B/2A）0.2 =20.351.50.8（0.8/21.5）0.2 =0.645m/s每一侧的排风量 L=L/2=0.645/2=0.323m/s假设条缝口风速 v0=9m/s采用等高条缝，条缝口面积 f0=L/v0=0.323/9=0.036m条缝口高度 h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mm f0/F1 =0.036/0.250.25=0.5760.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.036/(20.250.25)=0.2880.3阻力 p=2/2=2.34921.2/2=114Pa2.1.2 镀锡槽因B=500mm0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设三个罩子，设三根立管。因此 f/F1=f0/3F1=0.042/(30.250.25)=0.2240.3阻力 p=2/2=2.34101.2/2=140Pa2.1.3 镀银槽因B=500mm0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设三个罩子，设三根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.033/(20.250.25)=0.264700mm,采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、250250mm、200200mm。本设计选用EF=250250mm。 查1附录3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 vx =0.4 m/s总排风量 L=2vxAB（B/2A）0.2 =20.41.50.8（0.8/21.5）0.2 =0.737 m/s每一侧的排风量 L=L/2=0.737/2=0.369m/s假设条缝口风速 0=10m/s采用等高条缝，条缝口面积 f0=L/0=0.369/10=0.037 m条缝口高度 h0=f0/A=0.037/1.5=0.025m=25mm f0/F1 =0.037/0.250.25=0.5920.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.037/(20.250.25)=0.2960.3阻力 p=2/2=2.341021.2/2=140Pa 。附：以上空气密度均取自20时。2.2系统划分，风管布置系统划分：根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀银槽、镀锌槽、抛光工部分布在走廊两侧，考虑到经济等因素，将它们分成两个系统，分别设置净化设备。风管布置：各个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，再经风管、风机排放。2.3 通风管道的水力计算首先根据系统的划分和风管布置，可以确定各段管道的管径、长度、局部阻力系数。其中局部阻力系数是查1附录5“部分常见管件的局部阻力系数”得；管径是先根据条缝口风速粗算，再查1附录6“通风管道统一规格”得；管长由风管布置确定。对管段1：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有4根立管），横管长为1m，总长为1+1.9=2.9m；该管段上有1个900弯角，查得=0.2，总的局部阻力系数为=0.2（共有4根）。对管段2： 该管段长为1+0.8+2+3.775=7.555m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.6，查得1=0.6，2个900弯角，查得2=0.2，则局部阻力系数为=0.22+0.62=1.6。对管段3：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有3根立管），横管长为0m，总长为0+1.9=1.9m；局部阻力系数为=0。对管段4该管段长为1.125+0.8+1.53=3.455m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.9，局部阻力系数为0.9，2个900弯角，查得2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段5：该管段长为5.265m，该管段上有1个合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系数为12=0.07，13=0.52。则总的局部阻力系数为=0.07。对管段6：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有2根立管），横管长为0m，总长为1.9m；局部阻力系数为0。对管段7：该管段长为1+0.8+1.505=3.305m；该管段上有1个直角三通，速度比为0.6，局部阻力系数为0.6，2个900弯角，查得2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.05，则总的局部阻力系数为=0.6+20.2+0.05=1.05。对管道8：该管段长为4.22m；该管段上有1个合流三通，F2/F1=0.2，L3/L2=0.2，局部阻力系数为12=0.05，13=0.06，则总的局部阻力系数为=0.06。对管段9：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有4根立管），横管长为1m，总长为1+1.9=2.9m；该管段上有1个900弯角，总的局部阻力系数为0.2（共有4根）。对管段10：该管段长为1+0.8+2=3.8m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.9，局部阻力系数为0.9，1个900弯角，局部阻力系数为0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.91，则总的局部阻力系数为=0.2+20.9+0.91=2.91。对管段11：该管段长为4.75m；该管段上有1个合流三通，F2/F1=0.5，L3/L2=0.34，局部阻力系数为12=1.09，13=0.91，则总的局部阻力系数为=1.09。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表2-1所示：表2-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/s)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力P1(Pa)管段阻力hy+P1(Pa)10.1622.92006.2322.7878.0820.223.3034.66112.74320.6487.5552809.9134.16131.4361.658.9694.336125.77230.1421.91607.935.1289.743037.73109.74340.4263.4552607.952.95510.212.7237.922103.146113.35651.0745.2654007.971.92316.8110.0738.1132.66819.47960.1521.91807.2383.2026.084031.43306,08470.3043.3052208.2114.3427.431.0540.45242.47549.90581.3784.224507.6781.5676.6130.0635.3712.1228.73590.1852.92006.2324.32812.5510.223.3034.66117.212100.743.83607.8982.0777.8932.9137.427108.913116.806112.1184.7550011.7472.7696.0921.0982.79590.24796.336附：上表中管壁粗糙度为0.15，运动粘度为15.06m/s，空气密度取自20。最不利管路为1+2+5+8+11，下面校核最远支路和最近支路的节点处阻力是否平衡。对环路1+2+5+8+11：排风罩局部阻力为90Pa，管段1阻力为12.743Pa，管段2阻力为125.772 Pa,管段5阻力为19.479Pa,管路8的阻力为8.735Pa,则总阻力为1=90+12.743+125.772+19.479+8.735=256.423Pa。对环路9+10+11：排风罩局部阻力为90Pa,管段9阻力为17.212Pa,管段10的阻力为116.806Pa,则总阻力为2=90+17.212+116.806=224.018Pa。则（1-2）/1=(256.423-224.018)/ 256.423=12.74%15%此时处于平衡状态。第3章 抛光工部的通风除尘设计与计算3.1 排风量的计算一般按抛光轮的直径D计算： L=AD m3/h式中：A与轮子材料有关的系数 布轮：A=6 m3/hmm 毡轮：A=4 m3/hmm D抛光轮直径 mm抛光工部有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为D=200mm，抛光轮中心标高1.2m，工作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。L=AxD=2x6x200=2400m3/h=0.667m3/s。3.2 通风量的水力计算确定系统和布置风管：为两个抛光轮单独提供一个空气净化系统，则可知各风管的布置。对管段1l：抛光轮中心标高1.2m，埋深1m，横管长2.425+2.69=5.115m,总长为1.2+1+5.115=7.315m；在这段管道上有3个90弯角，局部阻力系数为=0.2则总的局部阻力系数为=0.23 =0.6。对管段2l：抛光轮中心标高1.2m，埋深1m，横管长2.425m,总长为1.2+1+2.425=4.625m；在这段管道上有2个90弯角，局部阻力系数为=0.2, 另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.41则总的局部阻力系数为=0.22+0.41=0.81对管段3l：长为4.17m；在这段管道上有2个90弯角，局部阻力系数为=0.2x2=0.4，另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.08，则总的局部阻力系数为=0.34+0.08=0.48。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表3-1所示：表3-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/h)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力P1(Pa)管段阻力R+P1(Pa)1l0.6677.3153606.2381.42710.4390.623.34814.00924.4482l0.6674.6253606.2381.4276.60.8123.34818.92125.5123l1.3344.174507.8321.6877.0350.4836.80417.66624.701 第4章 发电机室的通风计算车间有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过40（夏季室外平均温度定为32）。4.1通风量计算两台直流发电机产热量Q=20KW 设室温为40，又室外平均温度为32，则温差为t=40-32=8则风量为G=Q/(Kt)=20/(1.018)=2.50kg/s=7500 m3/h。设计小结通过一个星期的通风工程课程设计，我更加理解了课本上的重点、难点，对课本上的内容有了更深刻的了解，也对通风工程的设计过程有了一个较为清晰的认识。做设计的过程中，用到了许多从前学过的知识，因为自己对那些内容掌握的不牢，花费了一些时间去看那些书，但也正是这样让我能够把前后学习的内容融会贯通了，对我们的专业有了进一步的认识。做设计的过程中，我们小组的同学互帮互助，一起探讨遇到的难点，同时也有王志勇老师在百忙之中抽出时间来给我们指导，谢谢张老师！参考资料1 王汉青. 通风工程. 机械工业出版社, 20082 孙一坚. 简明通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 20063 中国有色工程设计研究总院. 采暖通风与空气调节设计规范(GB