工业通风课程设计

1、工业通风课程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。电镀车间在生产过程中会产生大量的酸性气体，如果不及时排除不仅会对车间内仪器设备产生不利影响，甚至还会对工人的健康造成伤害。本设计是对长春市佳铭厂电镀车间进行排风与送风系统设计，从而达到工作环境和排放浓度的要求。厂房分为发电机室、电镀车间、除锈车间及喷砂室。首先，通过对车间得失热量的计算、选择局部排风设备；其次，计算局部排风量从确定最适合该厂的排风及送风方案，设计合理的系统；然后，通过对风量的计算以及水力计算确定风机等各设备的型号规格；最后，总结以上的计算

2、和系统设计完成图纸的绘制。关键词：电镀车间 排风设计 送风系统 排风系统目录摘要21 原始资料41.1 设计题目41.2 气象资料41.3 车间主要设备参数42 排风罩设计52.1 电镀部局部排风罩设计52.2 喷砂室密闭排风罩设计102.3 发电机室排风设计113 排风系统设计143.1 电镀部（一）排风系统设计143.2 电镀部（二）排风系统设计163.3 除锈部排风系统设计183.4 喷砂室排风系统设计203.5 平衡计算214 送风系统设计234.1 送风量计算234.2 送风管道水力计算234.3 送风系统风机选择254.4 送风口设计255 总结26参考文献271 原始资料1.1

3、设计题目长春市佳铭厂电镀车间通风设计1.2 气象资料厂址选择在吉林省长春市，查GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范得气候条件如下：室外通风计算温度：夏季26.6，冬季-15.1；室外风速：夏季3.2m/s,冬季3.7m/s。1.3 车间主要设备参数表1.1 车间主要设备参数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70902热洗槽21000*600*800水蒸气80-1003酸洗槽11500*800*800酸雾50H2SO4 HCL4冷洗槽61000*600*8005热洗槽41000*600*800水蒸气60-906电解除油槽2

4、2000*800*1200碱物60-807化学除锈槽21000*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1100-10512浸油槽11000*700*700油烟110-120锭子油13离心机114电动直流发电机5JZH1500/50电动机N14KW15单轨吊车116喷砂机1950X600X155017喷砂室1500X600X58018砂箱119砂子干燥台120筛砂机121工作台622工作架42 排风罩设计2.1 电

5、镀部局部排风罩设计防止工业污染物污染室内空气最有效的方法是：在污染物产生地点直接进行不急，经过净化处理，排至室外，这种通风方法称为局部排风。局部排风系统需要的风量小、效果好，设计时应优先考虑。如果由于生产条件限制污染物源不固定等原因，不能采用局部排风时，可采用全面排风，全面排风对整个车间进行通风换气，所需的风量较局部排风大，相应的系统也较大。本设计厂房中的电镀车间布置了如化学除油槽、酸洗槽等各种设备，介于其污染物的产生和工作条件等情况对其的通风采用局部排风形式，以下内容根据设备的不同特点逐个选择局部排风罩并计算排风量。2.1.1 化学除油槽，采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽

6、边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，250mm×250mm、200mm×200mm、250mm×200mm。本设计选用E×F=250mm×250mm高截面双侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：每一侧排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比：为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设三个罩子，设三根立管。因此：阻力：2.1.2 热洗槽，采用单侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，

7、250mm×250mm、200mm×200mm、250mm×200mm。本设计选用E×F=250mm×250mm高截面单侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比： 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：阻力：2.1.3 酸洗槽，采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，250mm×250mm、200mm×2

8、00mm、250mm×200mm。本设计选用E×F=250mm×250mm高截面双侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：每一侧排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比：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：阻力：2.1.4 化学除锈槽，采用单侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，250mm×250mm、200mm×200mm、250mm×200mm

9、。本设计选用E×F=250mm×250mm高截面单侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比：为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设三个罩子，设三根立管。因此：阻力：2.1.5 镀铜槽，采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，250mm×250mm、200mm×200mm、250mm×200mm。本设计选用E×F=250mm×250m

10、m高截面双侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：每一侧排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比：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：阻力：2.1.6 磷化槽，采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（E×F）共三种，250mm×250mm、200mm×200mm、250mm×200mm。本设计选用E×F=250mm×250mm高截面双侧条缝排风罩。查工业通风（第四版）附

11、录8镀槽边缘控制点的吸入速度Vx（m/s）得：控制风速：总排风量：每一侧排风量：假设条缝口风速：采用等高条缝，条缝口面积：条缝口高度：条缝口与断面面积之比：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：阻力：综上所述，各槽的规格，可得局部排风罩情况如表2.1：表2.1局部排风罩布置设备名称编号规格排风量（m³/s）排风罩截面尺寸排风罩数量条缝口高度（mm）化学除油槽12000×800×8000.696650×250×250621.8热洗槽21000×600×8000.27500×250

12、5;250230酸洗槽31500×800×8000.54750×250×250420热洗槽51500×600×8000.27500×250×250230化学除锈槽71000×600×6000.379300×250×250342镀铜槽81500*800*10000.737750×250×250425磷化槽101200*800*8000.54600×250×2504282.2 喷砂室密闭排风罩设计2.2.1 喷砂室基础资料喷砂清理是借压缩空

13、气喷射石英砂，以去掉金属表面的铁渣、锈和污垢，伴随着喷砂发生大量粉尘，必须设计除尘和通风。喷砂室内放置一台喷砂机，规格选用XZ-6050E手动喷砂机。其主要技术参数如下：设备外形尺寸： 950mm×600mm×1550mm设备工作室内尺寸： 500mm×600mm×580mm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 mm×250mm（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： 600mm×330mm总功率：0.56KW总重量： 0.1T

14、2.2.2 喷砂室排风量计算根据喷砂室的工作特性，选用密闭排风罩，根据工艺设备的操作特点，密闭罩有固定式和移动式两种形式，本设计采用固定式密闭罩，其排风量计算如下：式中L1污染气体发生量，m³/s；安全系数，取1.11.2，V工作孔气流速度，取1.2，F工作孔截面积 F=0.6×0.33=0.198。2.3 发电机室排风设计2.3.1排风量计算电动机发热量：公式中 Q-电机设备发热量，kw N-电机额定功率，kw q-电机工作效率车间共有5台电动直流发电机，型号为JZH1500/50,保证室温不超过40，厂址夏季室外送风温度为26.6，计算排风量并设计合适的排风系统。总排风

15、量： 公式中 k空气比热，KJ/(kg·)单个发电机排风量：3.1.2 管段水力计算由于发电机室的主要有害物是5组发电机产生的余热，在本设计中排风管道采用圆形风管的形式，以减小阻力，材料选用内表面镀锌钢板，钢板壁厚根据圆形通风管道规格可知，支管为0.75mm，干管为1mm，由于房间高度为6m，设置风管标高5.5m，方便进行安装与维护等操作。手册规定支管流速26m/s，工厂可适当向大调整，选取风速为7m/s。以下对管路进行分段，并对12段进行详细的水力计算。管段12水力计算：已知风量为0.58m³/s，采用假定风速法确定管径及比摩阻等相关参数，假定流速为V=7m/s，根据工业

16、通风（第四版）P243附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图，查得管径为320mm，比摩阻。已知以上数据求得：动压 ，根据工业通风（第四版）P244附录10查得局部阻力系数为，局部阻力；沿程阻力；总阻力。其他管段计算方式同理，管段45为风机部分不列入，得发电机室管道水力计算如表2.2。表2.2 发电机室水力计算表管段编 号流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa120.58320721.829.40.23.69.48231.746305.81.50.520.20.50.7510.85342.96301282.586.40.4205

17、4.56562.96301222.586.41.65143.24管道阻力218.13Pa排风口阻力30Pa发电机部系统总阻力248.13Pa3.1.3 风机的选择风量：风压：通过上述计算的风量和压力损失，根据简明通风手册表7-11，选择离心通风机规格如表2.3：表2.3 离心通风机规格机号传动方式转速(r/min)全压(Pa)流量(m³/h)电动机型号电动机功率Kw8C63035011461Y100L1-4（）2.2发电机室排风管道布置如图2.1。图2.1 发电机室排风系统图3 排风系统设计本章将对电镀部、除锈部的排风系统进行设计，选用的局部排风罩已在上一章节详细说明，排风罩的立管采

18、用圆形风管，其余的排风管道为方便车间工艺操作铺设于地下，考虑到地下的腐蚀性质，管道材质选为玻璃钢，采用镀锌工艺防腐。根据风量及全压选出符合的风机，风机入口应安装软接头和调节阀门，可选用玻璃丝软接头防止腐蚀或被烧坏。本设计中采用最长管道为最不利管道。3.1 电镀部（一）排风系统设计由于电镀部中槽的布置与摆放分为两侧，设置两个系统能更合理的排风，故分为电镀部（一）与电镀部（二）进行设计。第二章已详述局部排风罩的选择和风量以及阻力的计算，本章涉及此内容直接引用。3.1.1 水力计算电镀部的主要有害物是各槽工作室释放的热量，设计中立管采用圆形风管，埋于地下部分的排风管道采用矩形风管的形式，用以防止腐烂

19、。以下对管路进行分段，并对12段进行详细的水力计算。管段12：已知风量为0.126m³/s，采用假定风速法确定管径及比摩阻等相关参数，假定流速为V=3m/s，根据工业通风（第四版）P243附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图，查得管径为200mm，比摩阻。槽高0.8m，埋在地下深度为0.7m，立管的高度为1.5m，查工业通风（第四版）P244附录10局部阻力系数为，已知以上数据求得：动压 ；局部阻力；沿程阻力；总阻力。其他管段计算方式同理，管段89为风机部分不列入，得电镀部（一）最不利管道水力计算如表3.1。表3.1 电镀室（一）最不利管道水力计算表管段编 号流量m³/s管

20、径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa120.12620031.50.85.40.21.22.28230.126400×40040.50.59.60.40.254.09340.252400×40050.51.8150.40.96.9450.379400×400551.0150.35510.25561.116500×50064.50.821.60.23.67.92671.386500×500771.229.41.24984.28781.38656084.51.238.40.45.420.769101.3

21、86560981.548.61.61289.76管道压力226.24Pa合计： 340Pa01段 局部排风罩阻力113.72Pa电镀室（一）排风管道布置如图3.1图3.1 电镀室(一)排风系统图3.1.2 风机选择根据设计第二章已计算出的槽边排风罩风量、阻力等数据，得出：风量：风压：通过上述计算的风量和压力损失，根据简明通风手册表7-11，选择离心通风机规格如表3.2：表3.2 离心通风机规格机号传动方式转速(r/min)全压(Pa)流量(m³/h)电动机型号电动机功率Kw6.3C9005006497Y90L-4（）1.53.2 电镀部（二）排风系统设计3.2.1 水力计算电镀部的主

22、要有害物是各槽工作室释放的热量，设计中立管采用圆形风管，埋于地下部分的排风管道采用矩形风管的形式，用以防止腐烂。以下对管路进行分段，并对12段进行详细的水力计算。管段12：已知风量为0.116m³/s，采用假定风速法确定管径及比摩阻等相关参数，假定流速为V=3m/s，根据工业通风（第四版）P243附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图，查得管径为200mm，比摩阻。槽高0.8m，埋在地下深度为0.7m，立管的高度为1.5m，查工业通风（第四版）P244附录10局部阻力系数为，已知以上数据求得：动压 ；局部阻力；沿程阻力；总阻力。其他管段计算方式同理，得电镀部（一）最不利管道水力计算如表

23、3.3。表3.3 电镀室（一）最不利管道水力计算表管段编 号流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa120.11620031.50.85.40.21.22.28230.232320×32040.50.79.60.30.353.23340.348320×32050.50.8150.40.46.4450.348400×40052.50.7150.351.757560.696400×4005.560.818.150.44.812.06670.966400×40072.5229.40.4

24、516.76781.506500×500751.229.40.5620.7891.776500×500861.538.41.2955.089101.77656084.5138.40.44.519.8610-111.776560981.548.61.61289.76管道压力233.13Pa合计： 322.99Pa01段 局部排风罩阻力89.86Pa电镀室（二）排风管道布置如图3.2图3.2 电镀室(二)排风系统图3.2.2 风机选择根据设计第二章已计算出的槽边排风罩风量、阻力等数据，得出：风量：风压：通过上述计算的风量和压力损失，根据简明通风手册表7-11，选择离心通风机规格

25、如表3.4：表3.4 离心通风机规格机号传动方式转速(r/min)全压(Pa)流量(m³/h)电动机型号电动机功率Kw6.3C9004807163Y90L-4（）1.53.3 除锈部排风系统设计第二章已详述局部排风罩的选择和风量以及阻力的计算，本章涉及此内容直接引用。3.3.1 水力计算除锈部的主要有害物是各槽工作室释放的热量，设计中立管采用圆形风管，埋于地下部分的排风管道采用矩形风管的形式，用以防止腐烂。以下对管路进行分段，并对12段进行详细的水力计算。管段12：已知风量为0.126m³/s，采用假定风速法确定管径及比摩阻等相关参数，假定流速为V=3m/s，根据工业通风（

26、第四版）P243附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图，查得管径为200mm，比摩阻。槽高0.8m，埋在地下深度为0.7m，立管的高度为1.5m，查工业通风（第四版）P244附录10局部阻力系数为，已知以上数据求得：动压 ；局部阻力；沿程阻力；总阻力。其他管段计算方式同理，得除锈部最不利管道水力计算如表3.5。表3.5 除锈部最不利管道水力计算表管段编 号流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa120.11620031.50.85.40.21.22.28230.232320×32040.50.79.60.30.353.2

27、3340.348320×32050.50.8150.40.46.4450.348320×320531150.439560.696320×32064.50.821.60.23.67.92670.696500×500731.229.40.43.615.36780.966500×500811.238.40.41.216.56891.375500×500821.438.40.42.818.169101.513500×500831.538.40.44.522.6610-111.513560103.52600.573712-131.51

28、35601082601.612108管道压力246.57Pa合计： 336.43Pa01段 局部排风罩阻力89.86Pa3.3.2 风机选择根据设计第二章已计算出的槽边排风罩风量、阻力等数据，得出：风量：风压：通过上述计算的风量和压力损失，根据简明通风手册表7-11，选择离心通风机规格如表3.6：表3.6 离心通风机规格机号传动方式转速(r/min)全压(Pa)流量(m³/h)电动机型号电动机功率Kw8C6304107641Y100L1-4（）2.2除锈部排风管道布置如图3.3图3.3 除锈部排风系统图3.4 喷砂室排风系统设计第二章已详述喷砂室选用的喷砂设备规格及参数，并计算出排风

29、量，本章涉及此内容直接引用。3.4.1 除尘器选择根据简明通风设计手册表814XDP旋风除尘器主要性能及815XDP除尘器外形尺寸选用XDPL0.5旋风除尘器，其主要规格参数如表3.7。表3.7 喷砂室除尘器规格表型号处理风量m³/h压力损失入口风速出口风速外形尺寸漏斗尺寸XDP-L-0.5740180010300310411620×1710100×803.4.2 风机选择第二章已计算出风机的风量和阻力损失量，本章直接引用数据计算。风量：风压：通过上述计算的风量和压力损失，根据简明通风手册表7-11，选择离心通风机规格如表3.8：表3.8 离心通风机规格表机号传动

30、方式转速(r/min)全压(Pa)流量(m³/h)电动机型号电动机功率Kw4.590S-4（）1.13.5 平衡计算该厂排风系统共分五个，本次设计选电镀部（一）进行平衡计算，以检测系统是否能达到排风的平衡要求，之前内容已对该系统最不利管道水力计算，平衡计算时直接引用计算表。表3.1 电镀室（一）最不利管道水力计算表管段编 号流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa120.12620031.50.85.40.21.22.28230.126400×40040.50.59.60.40.25

31、4.09340.252400×40050.51.8150.40.96.9450.379400×400551.0150.35510.25561.116500×50064.50.821.60.23.67.92671.386500×500771.229.41.24984.28781.38656084.51.238.40.45.420.769101.386560981.548.61.61289.76管道压力226.24Pa合计： 340Pa01段 局部排风罩阻力113.72Pa对最有利管道进行水力计算如下表：表3.9 电镀室（一）最有利管道水力计算表管 段编 号

32、流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻Pa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力PaL1L20.12620031.50.85.40.21.22.28L2L30.126250×25040.50.59.60.50.255L360.252250×250541.8150.67.216.2管道压力23.4Pa合计： 137PaL0L1段 局部排风罩阻力113.72Pa最不利管道611段与最有利管道为公用管道，所以计算中最有利管道平衡计算：故设计的管路能达到工业通风的平衡要求。图3.4 电镀部（一）排风系统图4 送风系统设计4.1 送风量计算通过第二章和第三章对厂房排

33、风量的计算，可绘制排风量总表，机械排风量即送风量，考虑到各系统污染物性质不同，采取一定负压送风手段。以发电机房为例，计算出送风量，并绘制各系统排风量与送风量对照表。发电机室通过门、窗会有一部分进风，控制房间处于负压状态亦不影响正常工作状态，假设与室外有-5pa压差，可减少室内12次换气次数，发电机室属于有外窗房间，标准规定可减少2次。减少的通风量=减少换气次数×通风房间体积各系统排风量与送风量对照表如表4.1。表4.1 系统送排风量一览表系统发电机部电镀部（一）电镀部（二）除锈部喷砂室总计排风量m³/s3.191.5251.9541.6640.2868.619送风量m

34、79;/s3.01.5251.9541.6640.2868.6194.2 送风管道水力计算对管段12段进行详细的水力计算，其他管段计算方式同理。管段12：已知风量为1.5m³/s，采用假定风速法确定管径及比摩阻等相关参数，假定流速为V=8m/s，根据工业通风（第四版）P243附录9通风管道单位长度摩擦阻力线算图，查得管径为500×500mm，比摩阻。查工业通风（第四版）P244附录10局部阻力系数为，已知以上数据求得：动压 ；局部阻力；沿程阻力；总阻力。得送风系统最不利管道水力计算如表4.2。表4.2 电镀室（一）最不利管道水力计算表管段编 号流量m³/s管径mm流速m/s长度m比摩阻RmPa/m动压Pa局部阻力系数沿程阻力Pa总阻力Pa121.5500×500821