某电镀厂的通风设计

摘 要工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，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和保护大气。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。由于生产条件的限制、有害物源不固定等原因，不能采用局部通风，或者采用局部排风后，室内的有害物浓度仍超过卫生标准，在这种情况下采用全面通风。全面通风的效果与通风量以及通风气流组织有关。根据实际工艺在有害物散发点直接把有害物质搜集起来，经过净化处理，排至室外，分为进风和排风。为了维持室内一定的压力，一般采用机械通风。关键词：工业通风 高温 排风 机械通风目录摘 要1第一章 基础资料31.1 气象资料31.2 土建资料31.3 动力资料31.4 车间主要设备表4第二章 排风系统的设计与计算6一、槽的排气量计算与排风罩的选取61、化学除油槽62、热洗槽73、酸洗槽84、热洗槽95、电解除油槽116、化学除锈槽127、镀铜槽138、磷化槽14二、电镀部的管道布置与计算152.1 管道布置162.2管道的水力计算162.3、通风机的选择和配套电机17三、除锈部的管道布置与计算183.1 管道布置183.2管道的水力计算183.3选择风机和电机19四、喷砂室的通风量计算204.1排风量计算204.2喷砂房的管道布置与计算214.3选择风机和电机22五、发电机室的通风计算225.1发电机室排风量计算235.2 发电机室管道布置235.3发电机室的管段水力计算235.4风机的选择与计算24第三章 送风系统设计253.1管道布置253.2 送风管道水力计算表253.3风机的选择26参考文献27第一章 基础资料1.1 气象资料厂址所在地为长春，气候条件如下室外干球温度：夏季通风 27冬季通风5室外相对湿度：夏季通风65室外风速：夏季0.8m/s冬季0.8m/s1.2 土建资料厂址所在地为长春，气候条件如下。（1）外墙 外墙：普通红砖、内表面抹灰0015m，墙厚度按下表一采用(2)屋面(3)磁砖地面(4)门和窗；外门、单层木窗尺寸1.5X2.5m 外窗：中悬式木窗2.0X3.0m 开窗中悬式单层木窗高为1.2m仅在2-7柱间有开窗(5)大门开后及材料运输情况 大门不常开启 材料用小车从机械加工车间运来1.3 动力资料 (1)蒸汽：由厂区热网供应 P=7kgf/c 工业设备用汽 P=2 kgf/c 0.6T/h 采暖通风设备用汽 P=3 kgf/c回水方式:开式.无压.自流回锅炉房 (2)电源：交流电 220280伏 电镀用 612伏直流电 (3)水源：城市自来水利用井水的厂区自来水(4)冷源：12低温冷冻水1.4 车间主要设备表编号设备名称数量规格 溶 液备 注有害物温度 1 化学除油槽 22000*800*800碱雾7090 2 热洗槽 21000*600*800水蒸气80-100 3 酸洗槽 1 1500*800*800 酸雾 50H2SO4 HCL 4 冷洗槽 61000*600*800 5 热洗槽 41000*600*800水蒸气60-90 6 电解除油槽 22000*800*1200碱物60-80 7 化学除锈槽 2 1000*600*600酸雾 15H2SO4溶液 8 镀铜槽 21500*800*1000氰化物20-40 用氰化液 9 镀锌槽 21500*800*1000碱雾 80 碱性溶液 10 磷化槽 31200*800*800磷酸雾60-70马舍夫盐氧化铜 11 烘柜 1 100-105 12 浸油槽 1 1000*700*700 油烟110-120 锭子油 13 离心机 1 14电动直流发电机 5 JZH1500/50电动机N14KW 15 单轨吊车 1 16 喷砂机 1 容积0.6m2 17 喷砂室 1 容积1cm3 18 砂箱 1 19 砂子干燥台 1 20 筛砂机 1 21 工作台 6 22 工作架 4 第二章 排风系统的设计与计算一、槽的排气量计算与排风罩的选取1、化学除油槽由车间主要设备表可知，化学除油槽的规格为2000*800*800，槽宽B=800mm700mm，宜选用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）1.1排风量计算总排风量：L=2vxAB(B/2A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.3m/s A 槽长，A=2000mm=2m B 槽宽，B=800mm=0.8m所以总排风量L=20.320.8(0.8/4)0.2=0.696 m3/s单侧排风量为L=L/2=0.348 m3/s1.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=2mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.348/(28)=0.02175m=21.75mm条缝口面积f=L/ v0=0.348/8=0.0435m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0435/0.0625=0.6960.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设三个排风罩，三根立管。f/3F=0.2320.31.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa2、热洗槽由车间主要设备表可知，热洗槽 的规格为1000*600*800，槽宽B=600mm700mm，宜选用单侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）2.1排风量计算排风量：L=2vxAB(B/A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.25m/s A 槽长，A=1000mm=1m B 槽宽，B=600mm=0.6m所以排风量L=20.2510.6(0.6/1)0.2=0.270 m3/s2.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.270/(17)=0.039m=39mm 条缝口面积f=L/ v0=0.270/8=0.0338m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0338/0.0625=0.54080.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设2个排风罩，2根立管。f/2F=0.0.27020.32.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=m8/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa3、酸洗槽根据车间主要设备表可知，酸洗槽的规格为1500*800*800，槽宽B=800mm700mm，宜选用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）3.1排风量计算总排风量：L=2vxAB(B/2A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.35m/s A 槽长，A=1500mm=1.5m B 槽宽，B=800mm=0.8m所以总排风量L=20.351.50.8(0.8/3)0.2=0.645m3/s单侧排风量为L=L/2=0.323 m3/s3.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1.5mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.323/(1.58)=0.027m条缝口面积f=L/ v0=0.323/8=0.0404m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0404/0.0625=0.6460.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设三个排风罩，三根立管。f/3F=0.2150.33.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa4、热洗槽根据车间主要设备表可知，热水槽的规格为1000*600*800，槽宽B=600mm700mm，宜选用单侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）4.1排风量计算排风量：L=2vxAB(B/A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.25m/s A 槽长，A=1000mm=1m B 槽宽，B=600mm=0.6m所以排风量L=20.2510.6(0.6/1)0.2=0.270 m3/s4.2 条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.270/(18)=0.0338m 条缝口面积f=L/ v0=0.270/8=0.0338m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0338/0.0625=0.54080.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设2个排风罩，2根立管。f/2F=0.27020.34.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa5、电解除油槽由车间主要设备表可知，电解除油槽的规格为2000*800*1200槽宽B=800mm700mm，宜选用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）5.1排风量计算总排风量：L=2vxAB(B/2A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.35m/s A 槽长，A=2000mm=2.0m B 槽宽，B=800mm=0.8m所以总排风量L=20.352.00.8(0.8/4)0.2=0.812m3/s单侧排风量为L=L/2=0.406 m3/s5.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=2mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.406/(2.08)=0.0254m条缝口面积f=L/ v0=0.406/8=0.0508m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0508/0.0625=0.8130.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设三个排风罩，三根立管。f/3F=0.2710.35.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=9m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa 6、化学除锈槽由车间主要设备表可知，化学除锈槽的规格为1000*600*600，槽宽B=600mm700mm，宜选用单侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）6.1排风量计算排风量：L=2vxAB(B/A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.35m/s A 槽长，A=1000mm=1m B 槽宽，B=600mm=0.6m所以排风量L=20.3510.6(0.6/1)0.2=0.380 m3/s6.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.380/(18)=0.048m条缝口面积f=L/ v0=0.380/8=0.0480m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0480/0.0625=0.7680.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设三个排风罩，三根立管。f/3F=0.2560.36.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90Pa7、镀铜槽由车间主要设备表可知，镀铜槽的规格为1500*800*1000槽宽B=800mm700mm，宜选用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）7.1排风量计算总排风量：L=2vxAB(B/2A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.40m/s A 槽长，A=2000mm=1.5m B 槽宽，B=800mm=0.8m所以总排风量L=20.401.50.8(0.8/3)0.2=0.737m3/s单侧排风量为L=L/2=0.369 m3/s7.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1.5mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.369/(1.58)=0.031m条缝口面积f=L/ v0=0.369/8=0.0460m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0460/0.0625=0.7360.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设三个排风罩，三根立管。f/3F=0.2450.37.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90 Pa 8、磷化槽根据车间主要设备表可知，磷化槽的规格为1200*800*800槽宽B=800mm700mm，宜选用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸选用250*250（mm）8.1排风量计算总排风量：L=2vxAB(B/2A)0.2 m3/s式中vx边缘控制点的控制风速m/s，查表得vx=0.35m/s A 槽长，A=2000mm=1.2m B 槽宽，B=800mm=0.8m所以总排风量L=20.351.20.8(0.8/2.4)0.2=0.54 m3/s 单侧排风量为L=L/2=0.270 m3/s8.2条缝口高度计算h=L/lv0式中：h条缝口高度m L排风量，m3/s l 条缝口长度，m，l=1.2mv0 条缝口风速，一般取710m/s，本设计取8m/s则h=0.270/(1.28)=0.028m条缝口面积f=L/ v0=0.270/8=0.0340m2罩横断面面积F1=0.250.25=0.0625m2条缝口面积和罩横断面面积之比 f/F1=0.0340/0.0625=0.5440.3. 为保证条缝口速度分布均匀，沿槽边长度方向分设两个排风罩，两根立管。f/3F=0.2720.38.3压力损失计算P=v02/2式中局部阻力系数=2.34 v0条缝口上空气流速，v0=8m/s 周围空气密度kg/m3，=1.2kg/m3,长春空气密度所以P=2.34821.2/2=90 Pa 二、电镀部的管道布置与计算图一2.1 管道布置电镀部的管道布置如图一所示 2.2管道的水力计算 电镀部的管道水力，根据书上附录9和前面已算好的各个排风罩的排风量、自选的管径及管道的布置进行。列出管道水力电镀部的计算表一表一编号管长（m）管径（mm）流速（m/s）流量（m3/s）比摩阻动压v2/2局部阻力系数摩擦压力损失局部压损v2/2管道压力损 失11.5240900.3693.448.60.165.17.812.92213080.123638.40.16126.118.132.524090.3693.448.60.158.57.816.341.613580.127638.40.169.66.115.751.3320100.7383.8600.434.9425.830.7461.124590.383.248.60.433.522124.5273.4360101.1183.6600.2312.2413.82681.818080.1351.238.40.152.165.767.9292.220590.2704.248.60.179.248.2617.5103.5500101.9282.3600.28.051220.05112.218080.1351.238.40.152.645.768.412324590.406448.60.2129.7221.72132.3620102.855.4600.312.421830.42141.813580.116738.40.1612.66.1418.7415324090.3484.248.60.212.69.7222.32165670103.5461.8600.26915.624.6总计293.28对环路：1+5+7+10+13排风罩局部阻力为90Pa，总管段阻力为P1=210.11Pa对环路：13+14+15+16排风罩局部阻力为90Pa，总管段阻力为P2=186.08Pa则（P1-P2）/P1=(210.11-186.08)/210.11=11.43%15%,因此，此时处于平衡状态2.3、通风机的选择和配套电机 风量 L=KL*L式中：L选择机号时的风量 L系统中计算的风量，L=3.546 m3/s=12765.6 m3/h KL风量附加安全系数，取KL=1.1所以L=1.112765.6=14042 m3/h风压： P= Kp*P式中： P选择机号时的风压 P系统中计算的风压，P=293.28Pa Kp风压附加安全系数，取1.1所以 P=1.1X293.28=322.608Pa 根据风量、风压，查简明通风设计手册中的“离心通风机性能表” 选择机号NO转速r/min传动方式全压Pa流量m3/s内效率%内功率kw所需功率kw电动机型号功率6.31250C7001272481.32.983.77Y112M-4(JO241-4)4 三、除锈部的管道布置与计算3.1 管道布置 除锈部的管道布置如图二所示 图二3.2管道的水力计算 除锈部的管道水力，根据前面已算好的各个排风罩的排风量、自选的管径及管道的布置进行。列出管道水力计算表二表二编号管长（m）管径（mm）流速（m/s）流量（m3/s）比摩阻动压v2/2局部阻力系数摩擦压力损失局部压损v2/2管道压力损 失11.813580.116738.40.1614.46.1420.542524090.3484.248.60.2219.7230.7231300100.6964600.24121641.818080.1351.238.40.152.165.767.9251350100.9663.3600.23.31215.36120590.2704.248.60.174.28.26212.4671.813080.1077.438.40.1613.326.1419.4681.521590.3234.848.60.27.29.7216.9292.421590.3234.848.60.211.529.7221.2410120590.2704.248.60.174.28.26212.46111.818080.1351.238.40.152.165.767.9212120590.2704.248.60.174.28.26212.46135480101.8822.2600.3111829总共222.4Pa。对环路：1+3+5+9排风罩局部阻力为90Pa，总管段阻力为P1=158.76Pa对环路：9+10+12排风罩局部阻力为90Pa，总管段阻力为P2=136.3Pa则（P1-P2）/P1=(158.76-136.3)/158.76=13.924%15%,因此，此时处于平衡状态3.3选择风机和电机风量： L=KL*L式中：L选择机号时的风量 L系统中计算的风量，L1=1.882 m3/s=6775.2 m3/h KL风量附加安全系数，取KL=1.1所以L1=1.16775.2=7452.72 m3/h 风压： P= Kp*P式中： P选择机号时的风压 P系统中计算的风压，P1= 222.4Pa Kp风压附加安全系数，取1.1所以 P1=1.1222.4=244.64Pa 查简明通风设计手册，选得风机与电机机号NO传动方式主轴转速r/min全压Pa流量m3/h内效率%内功率kw所需功率kw电动机型号功率6.3C800320755285.90.771.13Y90S1-4(JO221-4)1.1四、喷砂室的通风量计算 在喷砂室内放置两个喷砂机，喷砂机的规格选用XZ-6050E手动喷砂机，XZ-6050E手动喷砂机技术参数：设备外形尺寸： 950mm长X600mm宽X1550mm高 设备工作室内尺寸： 500mm长X600mm宽X580mm高 除尘箱：冲脉除尘,气流控制 除尘电机：0.55KW. 220V 50HZ 分离器尺寸：750高mmX250mm直径 照明灯： 18W日防爆灯1只 下砂斗：1个 脚踏开关：1个 工作台开孔：2个,共1双手套 前开门：330mm高X600mm宽 空气压力：5-8 bar (kg/cm2 流量1个立方 总功率：0.56KW左右 总重量： 0.1T4.1排风量计算XZ-6050E手动喷砂机相当于柜式排风罩，按柜式排风罩计算。排风量：L=L1+vF 式中：L1柜内的污染气体放生量，L1=0 V工作口上的气流速度，取v=1.5m/s F工作孔或孔缝隙的面积，F=0.330.6=0.198m2 安全系数，取1.1 L=0+1.50.1981.1=0.327m3/s 4.2喷砂房的管道布置与计算图三喷砂房的管道布置如图三所示喷砂室管段水力计算表表三编号管长（m）管径（mm）流速（m/s）流量（m3/s）比摩阻动压v2/2局部阻力系数摩擦压力损失局部压损v2/2管道压力损失11.5160160.32722153.60.163324.5857.5821.5160160.32722153.60.163324.5857.5831160160.32722153.60.22224.5846.5841240140.65410117.60.161018.8128.8154240140.65410117.60.24023.5263.52总计254.074.3选择风机和电机风量： L=KL*L式中：L选择机号时的风量 L系统中计算的风量，L1=0.654m3/s=2354.4m3/h KL风量附加安全系数，取KL=1.1所以L1=1.12354=2590 m3/h 风压： P= Kp*P式中： P选择机号时的风压 P系统中计算的风压，P1= 254.07Pa Kp风压附加安全系数，取1.1所以 P1=1.1254.07=279.48Pa 查简明通风设计手册，选得风机与电机机号NO传动方式主轴转速r/min全压Pa流量m3/h内效率%内功率kw所需功率kw电动机型号功率4A1450490281690.00.420.63Y801-2(JO212-4)0.75(0.8)五、发电机室的通风计算 在发电机室布置五台柴油发电机，柴油发电机产生的热量很大，夏季应采用机械排风清除余热，且保证室温不超过40，查简明通风设计手册得长春的气象资料为地区大气压力（KPa）室外计算温度最热月平均温度（）室外计算相对湿度冬季最冷月均最热月均最热月14时冬季夏季供暖空气调节通风通风空气调节长春99.497.79-23-26-162730.5236878645.1发电机室排风量计算 柴油发电机的散热量：Qc=0.278tqNB式中：t散热系数，取值为3.5%6%，取t=4% q燃料热值，MJ/kg，柴油取q=41.87MJ/kg=41870kj/kg N额定功率kw，N=14kw B耗油率，kg/(kwh)，B取0.23 kg/(kwh)Qc=032780.0441.87140.23=14992.14Kj/h=4.16Kj/s根据长春市最热月室外平均温度27，则温度差t=40-27=13所以柴油发电机的排风量为： G=Q/kt=4.16（1.0113）=0.32m3/s5.2 发电机室管道布置发电机室的管道布置如图所示。5.3发电机室的管段水力计算表四编号管长（m）管径（mm）流速（m/s）流量（m3/s）比摩阻动压v2/2局部阻力系数摩擦压力损失局部压损v2/2管道压力损失14285100.644.2600.216.81228.821285100.644.2600.24.21216.232.5285100.644.2600.210.51222.541285100.644.2600.24.21216.256.5390101.282.8600.218.21230.27615090.327.848.60.1646.87.7854.58总计168.485.4风机的选择与计算风量： L=KL*L式中：L选