设计说明书00.doc

一、原始资料1、厂址：本厂建于石家庄市，气候资料查相关文献。2、室外气象资料l 纬度：38.02度l 经度：114.25度l 海拔：81米l 大气压力：冬季1020.2hPa；夏季993.9hPal 室外计算干球温度：供暖-6；冬季通风-5.9；冬季空调-8.6；夏季通风30.8；夏季空调35.2l 夏季空调室外计算湿球温度：26.8l 室外相对湿度：冬季空调：54%；夏季通风：56%l 室外平均风速：冬季：1.4m/s；夏季：1.5m/sl 冬季：最多风向：N；平均风速：1.8m/s；频率：12%l 夏季：风向：SSE；频率：16%l 极端温度：最高：42.9；最低：-19.3l 夏季空调室外计算日平均温度：30.1l 供暖期天数：111天3、工艺资料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。（1） 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。（2） 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，镀铬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。4、工作班制本车间为两班工作制，内部气候条件如下：（1） 温度：冬季1418夏季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65，一般部分取50。夏季不规定5、建筑资料（1）墙：普通红砖墙；墙内有20毫米厚的1：25水泥砂浆抹面，外涮耐酸漆两遍。（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1.501.80 米；（4）地面:非保温水泥地坪；（5）外门:木制，尺寸为1.502.50米，带上亮子6、热源参数13070热水，及工作压力为3个大气压的蒸汽，热力管道在北墙外敷设。二、车间各工部室内计算参数的确定及热负荷计算建筑围护结构热负荷（采用热指标计算法）Qv= qvV(tnp-tw)式中：Qv通风热负荷，W qv通风体积热指标，W/(m3)，查机械工业采暖通风与空调设计手册表1-21 V建筑物体积，M3 tnp室内平均计算空气温度， tw室外通风计算温度，详细计算见附表二：采暖热负荷计算表三、车间各工部电动设备、热槽散热量计算1、发电机的散热量Q=N(1-)/式中：Q发电机的散热量，KWN机组容量，KW，由附表一查得其值为9KW机组效率，由附表一查得其值为0.625则工部发电机部的电动设备散热量为：Q=29（1-0.625）/0.62510.8（KW）2、抛光室的设备散热量Q=nN式中：n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0.150.2。则工部抛光部的电动设备散热量为：Q=0.250.82=0.4KW3、准备工部的设备散热量（1）去毛滚筒Q=nN式中：n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0.150.2。则工部抛光部的电动设备散热量为：Q=0.250.1=0.025KW（2）溶液槽的散热量（用单位面积法计算热水槽散热量）溶液槽的散热量由两部分组成：溶液槽表面的散热量（由简明通风设计手册式2-27计算得到）和溶液槽壁面的散热量（由实用供热空调设计手册式9.1-6计算得到）（a）溶液槽表面的散热量Q=1.1610-3(4.9+3.5v)(t1-t2)F式中： Q散热量，KWv水面上空气流速，m/st1溶液温度，t2周围空气温度，F溶液槽表面积，m2（b）溶液槽壁面的散热量Q=At式中：=11.63+7v A设备及管道外表面面积，M2 设备及管道外表面积的传热系数，W/(m2)t散热表面和室内空气温差， v室内空气流速，m/s，溶液槽的散热量分为溶液槽壁面的散热量和溶液槽表面散热量，详细计算见 附表三：各工部设备散热量计算表4、电镀工部的设备散热量电镀工部的设备均为溶液槽，其计算方法与准备工部的溶液槽的散热量计算方法相同，详细计算见附表三：各工部设备散热量计算表5、通风热负荷本设计采用白天由采暖和通风来维持室内设计温度，晚上由采暖维持室内设计温度，则有：通风热负荷=总热负荷-采暖热负荷-设备的散热量详细计算见附表四：通风热负荷计算表注：其中总热负荷即白天的采暖热负荷，采暖热负荷即晚上的采暖热负荷四、车间各工部机械排风量计算1、喷砂部（采用密闭罩，换气次数法）喷砂室排风的作用有：（1）防止粉尘跑出（2）保证工作空间一定的可见性。喷砂室的工作容积：Vf=d2H=3.140.520.65=0.51 (m3)由于其工作容积小于1m3，所以取换气次数n=1500次/时，则喷砂部的总排风量为L=nVf2=15000.512=1530m3/h=0.43m3/s2、抛光部（采用外部接受罩，根据轮径计算）本设计中采用布质光轮，排风量按照每毫米轮径6m3/h计算。抛光部的总排风量为：L=20064=4800m3/h=1.33m3/s注：抛光部有两台抛光机，每台抛光机有两个轮子，故一共有四个。3、槽边排风罩根据实用供热空调设计手册第963页得到槽边排风的设计原则：（1） 单侧及双侧排风的选择槽宽:B500mm宜采用单侧排风；B=500800mm宜采用双侧排风；B=9001200mm必须采用双侧排风；B1200mm采用吹吸式排风，但在下列情况下不宜采用：（a） 加工件频繁从槽中取出；（b） 槽面上有障碍物（挂具、工件等）扰乱吹出气流；（c） 工人经常在槽两侧工作时。圆形槽子，宜采用环形排风。（2） 为提高槽边排风排风效果，减少排风量，可采用一下措施：（a） 槽子宜靠墙设置；（b） 降低排风罩距液面的高度，但一般不得小于150mm；（c） 在工艺允许情况下，槽面可以设置活动盖板，或在液面上加漂浮覆盖物（如塑料棒、球等）、抑制剂（如OP乳化剂、皂根）等。条缝式槽边排风罩的断面尺寸有三种：250200mm；250250mm；200200mm，本设计均选用200200mm，且均为高截面排风。(1) 高截面单侧排风（m3/s）L=2vxAB(B/A)0.2(2) 高截面双侧排风（m3/s）L=2vxAB(B/2A)0.2式中：A槽长，m；B槽宽，m；vx边缘控制点的风速，m/s，其值由工业通风附录8镀槽边缘控制点的吸入速度查得。对于双侧排风，每一侧的排风量L=1/2L详细计算见附表五：局部排风风量计算表。五、车间各工部通风与供暖方案的确定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。依次本设计方案中厕所和更衣室，仓库及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供暖。六、车间各工部散热器散热量、型号及数量选择计算本设计选择铸铁散热器TZ4-5-5(四柱660型)，查实用供热空调设计手册表5.5-9铸铁散热器综合性能表，具体性能参数见设备汇总表，得到其传热系数为K=8.88W/m2,散热面积为0.2 m2/片，室内管道采取明装，支管与散热器连接方式为同侧连接，上进下出。F=Q123/Ktt=tpj-tn式中：1散热器组装片数修正系数，假定其值为1.02散热器连接型式修正系数，查供热工程附表3.2得其值为1.03散热器安装型式修正系数，查供热工程附表3.3得其值为1.02Q散热器的散热量，WF散热器的散热面积，m2K散热器的传热系数，W/m2tpj散热器内热媒平均温度，tn供暖室内计算温度，tpj=（tsg+tsh）/2式中：tsg 散热器进水温度， tsh 散热器出水温度，本设计中热源参数为13070，所以tpj =（130+70）/2=100n=F/f式中：n散热器片数，片 F散热器散热面积，m2 f每片散热器散热面积，m2/片详细计算见附表六：散热器计算表七、车间热风平衡及送风小室冬季换热设备换热量计算1、进风温度的计算确定送风系统的风量时，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，故机械送风量可按照总排风量的50%70%考虑，本设计中取值50%，则室内保持一定的负压，根据风量平衡得到Gp = Gzj + Gjj 式中：Gp排风量，kg/sGzj自然进风量，kg/sGjj机械进风量，kg/s则自然进风量为总排风量的50%。热平衡方程式：Qb + cGptn = Qf + cGjjtjj + cGzjtzj式中：Qb维护结构、材料吸热的总失热量，KWc空气的质量比热，其值为1.01KJ/(kg)Gp排风量，kg/stn室内排出空气温度，Qf生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，KWtjj机械进风温度，tzj自然进风温度， Gjj机械进风量，kg/sGzj自然进风量，kg/s由上式可以推导得到机械进风温度的计算公式为：tjj =（Qb -Qf + cGptn - cGzjtzj）/ cGjj=（Qf + cGptn - cGzjtzj）/ cGjj式中：Qf即各工部的通风热负荷，KW在含有有害气体及含尘气体的车间，全面通风量换气量是以控制有害物浓度在卫生标准允许浓度以下所需的通风量，消除余热、余湿所需的通风量三者的最大值，而实际在含有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，在本设计中，计算通风采用的温度为室外计算采暖温度。详细计算见附表七：进风温度计算表2、进风量的计算此时进风温度为41.29风量平衡公式：Gp = Gzj + Gjj 热量平衡公式：Qb + cGptn = Qf + cGjjtjj + cGzjtzj二式联立可得：Gjj =（Qb -Qf + cGptn - cGptw/c（tjj - tn）=Qt + cGp (tn - tw)/ c (tjj - tw)详细计算见附表八：进风量计算表3、空气加热器的选择加热空气所需热量Q=Gcp(t2-t1)式中：Q热量，KW cp空气比热，其值为1.01KJ/kg G被加热空气量，kg/st1加热前空气温度，t2加热后空气温度，被加热空气量G为各工部机械进风量之和，即G=5 kg/svp 为空气质量流速，一般其值为8（kg/m2s）左右，则需要的加热器的有效截面积为：A=G/ vp =5/8=0.63m2查实用过热空调设计手册表5.6-5，可选两台SRZ77D的加热器并联，具体性能参数见设备汇总表。每台有效截面积为0.32m2,加热面积为20.31 m2，根据实际有效截面积可算出实际的vp为：vp =G/ A =5/0.32=15.63m/s该加热器的传热系数K=A(vp)R=14.3(vp)0.51=14.315.630.51=58.11W/m2上式中参数查实用供热空调设计手册表5.6-6得到则需要加入的加热量为：Q=Gcp(t2-t1)= 51.01（41.29+6）=238.81 KW需要加热的面积为：A=Q/Ktp=Q/0.5K(tw1+tw2-t1-t2)= 238810/0.558.11 (130+70-41.29+6)=49.9 m2需要的加热器串联台数为：N=49.9/(20.312)=1.23台取两台串联共四台加热器，总加热面积为：20.314=81.24 m2因此检查安全系数为：81.24/49.9=1.63略高于建议的安全系数取值范围1.11.2，安全性很有保障，只是经济性不是很好，综合考虑，故选加热器合适。计算空气侧的压力损失，由实用供热空调设计手册表5.6-6查得，P=2.06(vp)1.97=463.41 Pa计算水侧的压力损失，由实用供热空调设计手册表5.6-6查得，h=15.21.96=15.2（0.03）1.96=0.016 Pa其中为热水在加热器内流速，m/s，用130热水，=0.0230.037 m/s，本设计中取值0.03 m/s八、校核夏季室内工作温度校核的原则是风量保持不变，以夏季室外通风来消除室内的设备散热量，理论上校核的标准是计算的排风量不大于冬季的排风量。排风温度与进风温度之差不得大于3。消除余热的公式：Gp=Q/c(tp-tn)式中：Gp消除余热所需的排风量，kg/sQ设备散热量，Wc空气比热，其值为1.01J/(kg)tp排风温度，tn夏季通风温度，若消除余热所需的通风量小于总排风量，则满足要求，详细计算见附表九：夏季室内工作温度校核表九、水力计算1、喷砂部除尘的水力计算喷砂室的排风量为：0.43m3/s=1548m3/h采用圆形风管，除尘设备选择旋风除尘器和布袋除尘器并联使用，可以提高除尘效率的同时，也可以提高布袋除尘器的使用寿命。设备性能参数见设备汇总表。（1）旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转气流对粉尘产生的离心力，使其从气流中分离出来而被捕集的除尘设备，其优点是结构简单、紧凑，占地面积小，耐高温可达400，耐高压，入口浓度高，投资少，运行费用低，操作维护简便，适于捕集和分离510m以上的干燥的非纤维性粉尘。本设计选择XCX型长椎体旋风除尘器，具体型号为XCX-600，出口流速为22m/s的旋风除尘器。（2）布袋除尘器袋式除尘器是利用袋式过滤原件来捕集含尘气体中的粉尘，使气体净化，同时通过清灰机构清除被阻留在袋式过滤原件表面上的积尘，使过滤原件再生而恢复其过滤功能的高效除尘设备。它具有除尘效率高，工作稳定、可靠，排放浓度低，适用范围广，维护方便的特点。根据简明通风设计手册表8-24袋式除尘器的过滤风速得知对于砂，脉冲式袋式除尘器的常用过滤风速为3.03.7m/min,又根据简明通风设计手册表8-30低压喷吹脉冲袋式除尘器主要尺寸和性能选择DSM-I型24。（3）计算步骤l 对管段标号，详见附图l 由于管线对称，选择最不利环路，即1-3-4-5-6-7或者2-3-4-5-6-7。l 根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路中各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。根据简明通风设计手册表6-11除尘通风管道内最低空气流速表查得，对于砂土、砂砾，垂直管的最低空气流速为16m/s，水平段的最低空气流速为18m/s，考虑到除尘器及风管的漏风，管段56、管段67的计算风量为0.431.1=0.48 m3/s各管段的管径和单位长度摩擦阻力由实用供热空调设计手册表9.4-17除尘风管计算表查得管径和单位长度比摩阻，具体数据见附表十：喷砂室水力计算表，所选择的管径应尽量符合工业通风附录十一除尘风管统一规格l 查实用供热空调设计手册表11.3-1通风空调风管系统常用配件的局部阻力系数表，确定各管段的局部阻力系数，具体数据见附表十一：局部阻力系数表（喷砂室）l 计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，详细计算见附表十：喷砂室水力计算表，由于两并联管路对称，所以阻力平衡l 计算系统阻力P=（Rm1+Z）=1122.15 Pal 选择风机风机风量：Lf=1.15L=1.150.48=0.55m3/s=1980m3/h风机风压Pf=1.15P=1.151122.15=1290.47Pa查简明通风设计手册表7-11,4-68离心通风机性能表，选择4-68No.4.5A离心式通风机 Lf =9702 m3/h；Pf =2110Pa；风机转速n=2900r/min,配用Y132S2-2(JO242-2)电动机，电动机功率N=7.5KW具体性能参数见设备汇总表2、电镀部的水力计算本设计采用矩形风管。（1）各槽的排风量的计算及槽边罩的选择见说明书前部分和附表五：局部排风风量计算表，此处对23酸洗槽和34镀镍槽组成的排风系统进行详细的水力计算。23酸洗槽的排风量为L=0.28m3/s，每一侧的排风量为L=L/2=0.14 m3/s假设条缝口风速为v0=10m/s，通常v0取710m/s，排风量大时还可以适当提高，本设计采用等高条缝口条缝口面积为f0=L/v0=0.14/10=0.014 m2条缝口高度为h0=f0/A=0.014/1=0.014m=14mmF0/F1=0.014/0.20.2=0.350.3阻力：P=v2/2=2.341021.2/2=140.4Pa34镀镍槽的排风量L=0.4 m3/s，每一侧的排风量为L=L/2=0.2m3/s假设条缝口风速为v0=10m/s，本设计采用等高条缝口条缝口面积为f0=L/v0=0.2/10=0.02 m2条缝口高度为h0=f0/A=0.02/1=0.02m=20mmF0/F1=0.02/0.20.2=0.50.3阻力：P=v2/2=2.341021.2/2=140.4Pa（2）系统划分，风管布置系统划分：详细划分见供暖通风系统设备平面图（A1），由于不同的槽子的溶液性质不同，所以将其分开布置系统，同时考虑其经济、方便等因素。风管布置：各个槽由相应的风管支管连接、埋地，然后接到干管上，由干管输送到风机，再经净化设备、风管排放。（3）水力计算首先根据系统的划分和风管布置，采用限定流速干管流速为614m/s，本设计选择14m/s；支管流速为28m/s，本设计选择6m/s，可以确定各管道的管径、长度、局部阻力系数。具体的局部阻力系数见附表十三：局部阻力系数表（电镀部），详细计算见附表十二：局部排风罩水力计算表查简明通风设计手册表7-11,4-68离心通风机性能表，选择4-68No. 5A离心式通风机，Lf =12343 m3/h；Pf =2900Pa；风机转速n=2900r/min,配用Y160M2-2(JO252-2)电动机，电动机功率N=1