工业通风课设

1、通风工程一方面起着改善居住建筑和生产车间的空间条件，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有时保证生产正常进行， 提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。 通风工程在内容上基本上可分为工业 通风和空气调节两部分。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和保护大气环境。本设计中，采暖方式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。 车间通风在所有情况下， 如果可能，应最大限度地采用最有效的局部排风。 在设备处就地排出有害物。局 部排风有：槽边排风罩、带吹风的槽边排风罩、通

2、风柜伞形罩、通风小室、吸尘通过本次课设，基本掌握工业厂房通风供暖设计的内容、方法、步骤；初步 了解收集设计原始资料（包括室内空气参数、室外气象资料、工艺和土建资料） 地方法；了解、学会查找和应用本专业相关设计规范、 标准、手册和相关参考书; 学会正确应用所学理论解决一般通风工程问题地方法步骤， 学会全面综合考虑通 风供暖工程设计，同时提高设计计算和绘制工程图的能力。一二三四五六七八九十原始资料车间各工部室内计算参数的确定及热负荷的计算车间各工部电动设备、热槽散热量的计算车间各工部通风与供暖方案的确定车间各工部散热器散热量、型号及数量的选择计算车间各工部机械排风量的计算车间热风平衡、送风小室的计

3、算及加热器的选择对夏季室内工作温度进行校核水力计算设备汇总表及散热器片数的附表固原电机厂电镀车间通风与供暖系统设计 原始资料1.1 厂址：固原市1.2 室外气象参数室外计算温度C室外风速m/s冬季夏季冬季平均夏季平均供暖通风通风工艺资料见任务书工作班制两班制建筑结构资料见任务书热源参数：130 70c热水。车间各工部室内计算参数的确定及热负荷的计算建筑物各工部的体积计算I 厕所和更衣室：6000X 4750X 3300= m3n 喷砂室：6000X 4750X 3300= m3m 抛光室：6000X 4750X 3300= m3IV 发电机部 6000X4750X3300= m3:VI 仓库

4、6000X4750X7000=3:V 准备工部：18000X 4750X 7000= 3VU 办公室：6000X 4750X 3300= 3U 电镀部：27000X 7250X 7000= 3IX 溶液配制室：3000X 4750X 7000=3查工具书建筑名称建筑物体积 (1000m3供热比热特性指标 (qn,v) W/3 C通风比热特性指标(qv)W/m3 C电镀部25供暖比热特性指标计算:q n,v=错误！x () = W/m3 C建筑物热负荷计算(查实用供热空调设计手册P130)采用供暖体积热指标法：Q= a qn,yV(t n,p-t w)式中qn,y 一建筑物供暖热指标，本设计中其

5、为m3?C ;a一修正系数，查得值为1tn,p一室内平均计算空气温度，C；tw一供暖室外计算空气温度，C。以喷砂室为例详细计算：Q= a qn,yV(t n,p-t w) = 1 X X X ( 14-4 ) = W 其它各工部计算结果见下表：建筑物热负荷计算(白天)编号工部名称房间体积 m3qn,vW/m3?Ctn,p ctwCaQn WI厕所和更 衣室1241R喷砂室1441m抛光室1441IV发电机部1041V准备工部1841VI仓库841VU办公室1841Vffl电镀部1841IX溶液配制 室1841采用供暖体积热指标法：Q= a qn,yV(t n,p-t w)式中qn,y 一建筑物

6、供暖热指标，本设计中其值为m3K ;a一修正系数，查得值为1;tn,p一室内平均计算空气温度，C,车间在非工作期间为5C,不设送风系统的情况下，取室内平均计算温度；tw一供暖室外计算空气温度，C。以厕所和更衣室为例做详细计算：Q= a qn,y V(t n,p-t w) = 1 X X X ( 12-4 )= 其它各工部计算结果见下表：建筑物采暖热负荷计算(夜晚)编号工部名称房间体积 m3qn,vW/m3?Ctn,p ctw caQf WI厕所和更 衣室1241R喷砂室541m抛光室541IV发电机部541V准备工部541VI仓库541VU办公室1841Vffl电镀部541IX溶液配制 室5-

7、251通风负荷计算通风负荷Q =总热负荷Qn-采暖热负荷Qf-设备散热量Qs以抛光室为例做详算，Q=其他工部详见如下表格：编号工部名称总热负荷Qn W采暖热负荷Qf W设备散热量Qs W通风热负荷Q WI厕所和更衣 室00R喷砂室0m抛光室400IV发电机部10800V准备工部VI仓库00VU办公室00Vffl电镀部IX溶液配制室0注：发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量10800W,夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过 40C （夏季室外平均温度为26C）。通风量计算 两台直流发电机产热量 Q=10800 W设室温为40C,又室外平均温度为26C,则温差为A t=40-26=

8、14C则风量为 G= (1)t =湍鬻4 =kg/s= m3/h。(CKAH1010 Kl4选定风机型号和配套电机根据所需风量、风压及选定的通风机类型，确定通风机的机号。在确定通风机的 机号时，应修订风量。风量：=K?L=x= m3/h选定离心风机4-72-11M,相关性能参数见设备汇总表。三、车间各工部电动设备、热槽散热量的计算查实用供热与空调设计手册P955电动设备散热量QQ= 1000nN= 1000X X = 200 Wn为综合系数，一般电动设备和不用乳化液的机械加工机床取，用乳化液的机床取,本设计中取。发电机散热量直流发电机散热量 q=1000N（1-）=错误！ = 5400 W发电

9、机部有两台电动发电机 Q = 2 X 5400= 10800 W编号工部名称设备编号设备名称设备功率NKW工部设备总 散热量Q Wm抛光室*3,4抛光机400IV发电机部5,6电动发电机910800V准备工部7去毛滚筒25各种槽表面散热量见简明通风设计手册P43Q=* (+) * (t2-ti) F式中Q一散热量，W; v一水面上空气流速，m/s；ti热水温度，C；t2一周围空气温度，C；F一热水槽面积，itf。以准备工部热水槽为例作详算如下：单个热水槽散热量 Q=X (+X) X (5018) x= W因为准备工部有两个热水槽，故热水槽总的散热量Q = 2X= W,其它各槽的散热量计算如下:

10、编 号工部名称设备编号设备 名称散热 表面 温 度Ctn, P C控制 风速 v m/s热水 槽面 积A m2单个槽 散热量Q W总散热量Q W准备工部10,14热水 槽5018V*13化学 去油 槽801818,40,32热水 槽5018电解*20,21除油 槽7018*26镀铭 槽5018Vffl电镀 部*27苏打 槽7018*28磷化 槽9018*30皂液 槽701831油槽12018*41镀锡7018槽四、车间各工部通风与供暖方案的确定.散热器的选用概括起来，应根据对散热器所提出的热工、经济、卫生和美观等方面的要 求来选择散热器，但要完全满足这些要求是很困难的。 为此，选择时应按房间用

11、 途，供暖系统中散热器的工作压力，散热器的安装条件等确定。本设计中采用B型光面散热器，其外形尺寸见附录。采暖方式：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。因此本设计方案中I厕所和更衣室，VI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。车间各工部散热器热量、型号及数量的选择计算选择光

12、面散热器，具体性能参数见设备汇总表。室内管道采用明装，支管与 散热器连接方式为同侧连接，上进下出。其他各工部计算结果见附表:编号工部名称米暖热负荷tn, C管径排数LI厕所12D76X32R喷砂室5m抛光室5IV发电室5V准备工部5D76X32VI仓库8D76X32VU办公室18D76X33Vffl电镀部5D76X33IX溶液配制室5D76X32车间各工部机械排风量的计算、喷砂室排风的作用有二：一是防止粉尘跑出，二是保证工作空间一定的可 见性。采用换气次数法，喷砂室的工作容积o 1 O1Vf=TtR2hi+, TtR2h2=X2X+a XX2X= 700 mm 时为双侧。根据国家标准设计，条缝

13、式槽边排风罩的断面尺寸（ EXF）共三种， 250X200 mm、250X250 mm、200X 200 mm。本设计均选用 200X 200 mm。所用公式为：低截面单侧排风BL = 3VxAB（A ） 3/ s低截面双侧排风L = 3VxAB （暑）3/s 2A1）双侧的以9有色金属腐蚀槽为例作详细计算如下：控制风速 Vx=/s总排风量L = 3VxAB （导）=3X X X X （错误!）=2A3/s11每一侧的排风室 L，=2 L = 2 x= m3/s2）单侧的以酸洗槽为例作详细计算如下：控制风速 Vx= m/sB单侧排风量 L = 3VxAB （t ） =3XXXX （错误!）=

14、m3/soA其他各槽的计算见下表：局部排风的排风量计算设备编号设备名称控制风速v m/sA*B形式总排风量L m3 / s一侧排风 量L/ m3/ s*9有色金属 偶蚀槽1500*800双侧*12黑色金属 偶蚀槽1500*800双侧*13化学去油 槽1500*800双侧*15溶液配制 槽600*500单侧*16溶液配制 槽600*500单侧*17酸洗槽1000*600单侧*20电解除油 槽1000*600单侧*25回收槽800*600单侧*26镀铭槽1000*600单侧*27苏打槽600*500单侧*28磷化槽1000*800双侧*30皂液槽600*500单侧*34镀锲槽1000*800双侧*

15、35镀铜槽1000*800双侧*36中和槽800*600单侧*38镀锌槽1000*800双侧*41镀锡槽1000*800双侧七、车间热风平衡及送风小室的计算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，故机械送风量可按总风量的10%90%考虑, 本设计中假设取25%,根据风量平衡，Gp=Gzj + Gjj,则自然通风量为总排 风量的75%。热平衡方程式的形式为：Zj Qh + cGptn = Zj Qf + cGj tjj + cGzjtzj式中三Qh一维护结构、材料吸收的总热量， W；!2Qf一生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量

16、，W；Gp -机械排风量，kg/ s；Gj -机械进风量，kg/ s；c-空气的质量比热，其值为1010J/ kg C。tn一室内排出空气温度，C；tjj一机械进风温度，C;tzj一自然进风温度，C；因为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 害物的浓度在卫生标准容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量采取的温度为室外计算米暖温度。下面以喷砂室为例做详细计算：EQhE Qf+ cGptncGzjtw如:cGjjEQt + cGptn cGzjtw=ZFi

17、i=错误!cGjj=。其他各工部计算结果见下表:进风温度的计算编号工部名 称总排 风量 L m 3/ stn Cp nkg / m3机械 进风量G kg / s自然 进风 量G kg / stwCtjjCR喷砂室140584m抛光室144V准备工 部184Vffl电镀部184IX溶液配 置室184计算的各工部机械进风温度在 3570c之间，满足条件。因此进风温度以电镀部为准，选用C进风量的计算此时进风温度为C,下面以喷砂室为例做详细计算, 风量平衡公式：Gzj = GpGjj热量平衡公式：13 Qh+cGptn = 12 Qf +cGjjtjj + cGzjtzj二者联立可得：GjjEQh E

18、Qf + cGptn cGptwEQt+ cGp ( tntw )= =c ( tjj - tw )c ( tjj tw )以喷砂室的详细计算为例，已知机械进风温度tjj = C ,则机械进风量 Gjj =错误！=kg / s2Qt+cGp ( tn tw )c ( tjj tw )自然进风量 Gzj = Gp Gjj = = kg / So 其他各工部的计算结果见下表：进风温度的计算编号工部 名称tjjCtn CtwC总排 风量L m 3 / s通风热 负荷Qn W机械 进风 量G自然 进风 量Gkg / skg / sR喷砂 室144m抛光 室144V准备 工部184Vffl电镀 部184

19、IX溶液 配置 室184空气加热器的选择加热空气所需热量Q = Gc( t2 11)式中Q热量，kw；c空气比热，c= kJ /kg C；G一被加热空气量，kg/ s；t1一加热前空气温度，C；t2一加热后空气温度，C。被加热空气量G为各工部机械进风量之和，即G= + + + + = kg/ s假定Vp/ =8 kg/m 2 - s,则需要的加热器的有效截面积为:A，= 丫/ =错误！ = m2查实用供热与空调设计手册中空气加热器技术数据表5,可选1台SRZ10G .，加热面积为 s。X6Z的加热器，具体性能参数见设备汇总表。每台有效截面积为褶 m2 o根据实际有效面积可算出实际的 Vp为：V

20、p= G =错误！=kg/m2该加热器的传热系数 K= (Vp) =x ( ) =/nf s需要加热的加热量 Q=Gc( t211 ) =X 1010X ( 4 ) ) = W需要加热的面积A=KA tp =K ( tw1 +tw2 ) /2 ( t112 ) 2=错误! = m2需要的加热器串联的太数为：N =错误!=台取3台串联共3台加热器，总加热面积为X 3=褶。检查安全系数为：错误!=(此值在之间)，故所选加热器合适。计算水侧压力损失为：A p= Kpa。八、对夏季室内工作温度进行校核 TOC o 1-5 h z 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

21、核的标准是计算的排风量不大于冬季的排风量。以抛光室的详细计算为例，排风温度与进风温度之差不得大于3c o EQ.,.,消除余热的公式 Gp= =400/1010X 3=kg/s为了保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设三个罩子，设俩根立管。因此f7 F1=f/3 Fi=阻力 AP=( p V02/2 = X 102+2X= Pa系统划分，风管布置系统划分：根据图可得，由于电工部的镀铜槽和镀锌槽都成鼠性，考虑到经济方便，安全等综合因素，故应联合设置。风管布置：镀锌槽由相应的风管支管连接，然后接到干管上，再接到风 机输送净化设备，后经风管排出。镀锌槽排风系统示意图如下：水力计算首先系统的划分和风管

22、布置，采用限定的流速干管14m/s,直观流速在8m/s, 可以确定各管段的管径，长度，局部阻力系数，其中局部阻力系数是查工业通 风附录7 “局部阻力系数和”和使用供热与空调设计手册的管径是先根据 条缝口风速计算，再查工业通风附录 8 通风管道统一规格”的管长由风管 布置确定。对管段1流量为m3/s,假定流速V0=10m/s,则算出风管面积f0= L/V=10=，查工业 通风矩形风管规格尺寸表选用断面尺寸 160X160的矩形风管，则实际流速= /乂= m/s,则矩形风管的流速当量直径Dv=2ab/ a+b=2X 160 x 160/160+ 160= 160mm.查附录6查的Rmo=9pa/m

23、,粗糙度修正系数 Kl=（KV）= x =Rm=RmoX Kl=9 X =/m其他管段计算详见计算表。去顶各管段的局部阻力系数：管段1 :锲形条缝（=渐缩形罩（=E + +=管段2:锲形条缝（=渐缩形罩（=X3 =90 弯头（R/D） 1 个，（=三（=+ =管段3:净化塔进口渐扩管局部阻力忽略不计一个吸入三通（=E =+=管段4:3个 90 弯头：（=X3 =净化塔出口局部阻力（=E =+=管段5风机入口局部阻力忽略不计局部排风罩水力计算管道 编号8M:m3/s长度m管道尺寸加流速 m/s动压Pd paJOS 阻力 系数JOS 阻力 Z pa比摩 阻Rm pa/m摩擦 阻力 Rmlpa管段

24、阻力Rml+Z pa1160X 1602250X 250343200X2804842320X 32073659320X 320风机出口局部阻力（= 伞形风帽（h/D=）,（=E 工=+=计算各管段的沿程摩擦嘴里和局部阻力，计算结果见下表，俩并联管路 对称，故阻力平衡。计算系统的阻力A P=E (Rml+Z=+48+36+= Pa选择风机：Lf= X =3/s=37262m3/h风机风压：Pf= x = Pa选择风机，：Lf=4069m3/h, Pf=630 Pa,其它参数相见设备汇总表送风系统对管段标号如图：最不利环路最长管线11+10+9+8+7+6+5+4+3+2+1 根据各管段的风量及选

25、定的流速，确定各管段的断面尺寸和单位长度摩 擦阻力。对管段1:该管段长4m,流量为m3/h,假定流速为6m/s,则矩形风管断面尺寸为f= /6= m2,选用断面尺寸为160X 160则实际流量为V=/x = m/s,矩形风管 当量直径为D=2aba+b=160mm查监i录6得Rmo=/m,粗糙度修正系数 Kl=(KV)= (X) =1,则 Rm=RmoX Kl= X 1=/m.其他管段详见计算表局部阻力系数的确定管段1:有一个90弯头，(=,一个矩形金字塔型扩散风口 A1/A2=2J=, 一个矩形风管T形分流三通，直通管工=,一个矩形蝶阀8 =0,工=,则总 局部阻力系数为汇工=0对管段2:一

26、个矩形风管 T形分流三通，旁通管工=,一个矩形金字塔型扩散风口 A1/A2=2,工=,一个矩形蝶阀8 =0,工二，则总局部阻力系数为汇工=。对管段3:一个矩形风管T形分流三通，直通管工=,一个渐缩管工=则总局部阻力系 数为E(=。对管段4:一个矩形风管T形分流三通，旁通管工=,一个渐缩管工=,则总局部阻力系 数为E L =。对管段5:一个矩形风管T形分流三通，直通管工=，则总局部阻力系数为汇工=0对管段6:一个矩形风管T形分流三通，旁通管工=,渐缩管工=,则总局部阻力系数为 汇工=。对管段7:一个矩形风管T形分流三通，直通管工=，则总局部阻力系数为汇工=0对管段8:一个矩形风管T形分流三通，旁

27、通管工=，一个渐缩管工=则总局部阻力系数为讨工 二0对管段9:一个矩形风管T形分流三通，直通管工二，则总局部阻力系数为汇工二。对管段10:一个矩形风管T形分流三通，旁通管工二，一个渐缩管工二，则总局部阻力系 数为E1=。对管段11:一个90。弯头，工二，一个渐缩管工二一个矩形蝶阀8 =0,工二，风机出口变 径工=则总局部阻力系数为 =。具体送风管道水力计算如下表：送风管道水力计算管 道 编 号8M:m3/s长 度 m管道 尺寸mm流速 m/s修正 系数动压Pd paJOS 阻力 系数JOS 阻力 Z pa比摩 阻Rm pa/m摩擦 阻力Rml pa管段 阻力Rml+Zpa14160X16012

28、2140X50033250X500142320X5001153450X500162560X50075700X50085800X5001931000X5001051000X500111120X500最不利环路压力损失：A P=+=风机风量 Lf= X =3/s=3/h风机风压 Pf= x A P=x =所选风机为离心风机，Lf=290 m3/h, Pf=13371 Pa,转速为630 r /min, 配用电动机型号为 Y100L-4 (JC231-4)功率为KW.十.设备汇总表空气加热器 参数型号散热回积itf通风亭截回积itfSRZ10X6Z尺寸mmAAiA2BBiB2623658688100110411