工业通风设计项目说明指导书.docx

第1章 原始资料
1.1 气象资料
电镀车间所在地域为杭州市，依据《简明通风设计手册》查得杭州市室外气相参数以下表1-1所表示。
杭州市室外气相参数 表1-1
地域
大气压力（kPa）
室外计算（干球）温度℃
最热月平均温度℃
冬季
夏季
冬季通风
夏季通风
杭州
102.09
100.05
4
33
28.6
1.2土建资料
建筑物平、剖面图另附图。
（1）外墙：一般红砖、内表面抹灰0．015m，墙厚度按下表1-2采取。
建筑结构基础情况 表1-2
室外计算温度
tw/℃
外墙温度
屋面保温厚mm
泡沫混凝土r=400
煤渣混凝土r=1000
-10
3/2砖
80
120
-15
3/2砖
80
120
-20
2砖
100
140
-25
2砖
120
180
-30
2砖 5/2砖
120
200
（2）屋面
（3）磁砖地面
（4）门和窗：外门、单层木窗尺寸1.5×2.5m；
外窗：中悬式木窗2.0×3.0m；
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
①大门不常开启；②材料用小车从机械加工车间运来。
1.3 动力资料
（1）蒸汽：由厂区热网供给 P=7kgf/cm2
工业设备用汽 P=2 kgf/cm2 0.6T/h
采暖通风设备用汽 P=3 kgf/cm2
回水方法：开式、无压、自流回锅炉房。
（2）电源：交流电： 220／280伏；电镀用：6／12伏直流电。
（3）水源：城市自来水，利用井水厂区自来水。
（4）冷源：12℃低温冷冻水。
1.4 车间关键设备
车间中关键设备以下表1-3所表示。
车间关键设备表 表1-3
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
2
*800*800
碱雾
70—90℃

2
热洗槽
2
1000*600*800
水蒸气
80--100℃

3
酸洗槽
1
1500*800*800
酸雾
50℃
H2SO4、HCL
4
冷洗槽
6
1000*600*800

5
热洗槽
4
1000*600*800
水蒸气
60--90℃

6
电解除油槽
2
*800*1200
碱物
60--80℃

7
化学除锈槽
2
1000*600*600
酸雾
15℃
H2SO4溶液
8
镀铜槽
2
1500*800*1000
氰化物
20--40℃
用氰化液
9
镀锌槽
2
1500*800*1000
碱雾
80℃
碱性溶液
10
磷化槽
3
1200*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
发电机组
5
THK-12GF

15
单轨吊车
1

16
喷砂机
1
950*600*1550

具体数据见说明书
17
喷砂室
1
500*600*580

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2章 排风罩设计
2.1 发电机部排风量计算及排风罩选择
1.发电机部排风量
THK-12GF发电机组单台发电机散热量为9253kJ/h。人体温度为37℃，故将发电机房温度控制为37℃。杭州市夏季通风温度为33℃。依据《工业通风》中公式计算发电机放排风量为：
G=Qctp-t0=92533600×51.01×37-33=3.18kg/s
L=Gρ=3.181.103=2.88m3/s
式中 Q——室内余热量；
c——空气质量比热，其值为1.01kJ/(kg·℃)；
tp——排空气温度，℃；
t0——进入空气温度，℃。
2.发电机部排风罩选择
发电机部采取上部接收式排风罩，取4个吸气口，分别部署在发电机上方，发电机之间。
单个风口排放量
L'=L4=2.884=0.72m3/s
风口风速v取4m/s，风口面积为
A=L'v=0.724=0.18m2
选风口尺寸450mm×400mm。
2.2 槽局部排风量计算及局部排风罩选择
1. 电解除油槽
电解除油槽尺寸为mm×800mm×1200mm。
（1）局部排风罩选择
依据《简明通风设计手册》中要求，槽宽B＜700mm时宜采取单侧排风，B=700~1200mm时宜采取双侧排风罩。电解除油槽槽宽为800，采取双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸（E×F），有200mm×200mm、250mm×200mm、250mm×250mm，选择E×F=250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABB2A0.2
=2×0.35×2×0.8×0.82×20.2
=0.81m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于电解除油槽取0.35m/s。
（3）条缝口高度为：
h=L2lv0=0.812×2×8=0.025m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.025×2=0.05m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.050.252=0.8＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。
所以
f'F1=0.053×0.252=0.27＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
2. 热洗槽
热洗槽尺寸为1000mm×600mm×800mm。
（1）局部排风罩选择
热洗槽槽宽为600，采取单侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABBA0.2
=2×0.25×2×0.6×0.610.2
=0.27m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于热洗槽取0.25m/s。
（3）条缝口高度为：
h=Llv0=0.271×8=0.034m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.034×1=0.034m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.0340.252=0.544＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。
所以
f'F1=0.0342×0.252=0.272＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
3. 镀铜槽
镀铜槽尺寸为1500mm×800mm×1000mm。
（1）局部排风罩选择
镀铜槽槽宽为800，采取双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABB2A0.2
=2×0.3×1.5×0.8×0.82×1.50.2
=0.553m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于镀铜槽取0.3m/s。
（3）条缝口高度为：
h=L2lv0=0.5532×1.5×8=0.023m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.023×1.5=0.0345m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.03450.252=0.552＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。
所以
f'F1=0.03452×0.252=0.276＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
4. 磷化槽
磷化槽尺寸为1200mm×800mm×800mm。
（1）局部排风罩选择
磷化槽槽宽为800，采取双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABB2A0.2
=2×0.3×1.2×0.8×0.82×1.20.2
=0.462m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于磷化槽取0.3m/s。
（3）条缝口高度为：
h=L2lv0=0.4622×1.2×8=0.024m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.024×1.2=0.0288m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.02880.252=0.46＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。
所以
f'F1=0.02882×0.252=0.23＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
5. 化学除油槽
化学除油槽尺寸为mm×800mm×800mm。
（1）局部排风罩选择
化学除油槽槽宽为800，采取双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABB2A0.2
=2×0.3×2×0.8×0.82×20.2
=0.696m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于化学除油槽取0.3m/s。
（3）条缝口高度为：
h=L2lv0=0.6962×2×8=0.022m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.022×2=0.044m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.0440.252=0.704＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。
所以
f'F1=0.0443×0.252=0.24＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
5. 酸洗槽
酸洗槽尺寸为1500mm×800mm×800mm。
（1）局部排风罩选择
酸洗槽槽宽为800，采取双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。
（2）局部排风量计算
依据《简明通风设计手册》中计算公式，进行下列计算。
槽边排风罩排风量为：
L=2vXABB2A0.2
=2×0.35×1.5×0.8×0.82×1.50.2
=0.645m3/s
式中 A——槽长，m；
B——槽宽，m；
vX——边缘控制点控制风速，m/s。依据《简明通风设计手册》表5-8选择，对于酸洗槽取0.35m/s。
（3）条缝口高度为：
h=L2lv0=0.6452×1.5×8=0.027m
式中 l——条缝口长度，m；
v0——条缝口上吸入速度，m/s。通常取7~10m/s，设计中取8m/s。
（4）阻力计算
条缝口面积
f0=hl=0.027×2=0.0405m
条缝口面积和罩横断面面积只比
f0F1=0.04050.252=0.648＞0.3
为确保条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。
所以
f'F1=0.04053×0.252=0.216＜0.3
阻力
∆p=ξv022ρ=2.34×822×1.2=89.9Pa
式中 ζ——局部阻力系数，ζ=2.34；
ρ——周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。
以上计算各槽边排风罩尺寸及排风量等数据汇总以下表2-1所表示。
各槽边排风罩尺寸及排风量 表2-1
名称
风量L(m3/s)
尺寸mm
条缝口高度h(mm)
阻力△p(Pa)
数量
电解除油槽
0.81
×250×250
25
89.9
6
热洗槽
0.27
1000×250×250
34
89.9
4
镀铜槽
0.553
1500×250×250
23
89.9
4
磷化槽
0.462
1200×250×250
24
89.9
4
化学除油槽
0.696
×250×250
22
89.9
6
酸洗槽
0.645
1500×250×250
27
89.9
6
2.3 喷沙室排风罩选择及排风量计算
为把污染物全部控制在罩内，喷沙室选择密闭罩。密闭罩尺寸为1000×500×600。
通常要求喷砂室内断面风速为0．3～0．7m/s，选0.5m/s计算。
则喷沙室排风量为：
L=vA=0.5×1×0.5=0.25m3/s

第3章 排风系统设计
3.1 系统划分及风机位置部署
将整个排风系统划分为4个系统，及发电机部排风系统、电镀部排风系统、除锈部排风系统、喷沙室排风系统。
发电机部和喷沙室风机放在室外，标高为5.3m。电镀部和除锈部风机放在室外地面，标高为1m。风道部署见排风系统排风管道部署平面图。
3.2 发电机部水力计算
依据《工业通风》中公式进行水力计算。
（1）对系统各节点进行编号
画出系统图，发电机部各节点编号以下图3-1所表示。

图3-1 发电机部排风系统系统图
（2）水力计算

最不利环路为1—2—3—4—风机—6。各管段局部阻力系数ζ依据《实用通风空调风道计算法》和《简明通风设计手册》确定。
1）管段1-2：
吸入口：1个，ζ=0.5
Σξ=0.5
2）管段2-3：
吸入口：1个，ζ=0.5
90°弯头：1个，ζ=0.39
Σξ=0.5+0.39=0.89
3）管段3-4：
三通：1个，ζ=1.5
90°弯头：1个，ζ=0.39
软接头：1个，ζ=0.2
Σξ=1.3+0.39+0.2=1.81
4）管段4-5：
风机出口：ζ=0.1
伞形风帽：1个，ζ=0.7
Σξ=0.1+0.7=0.8
依据《机械工业采暖通风和空调设计手册》查得流量、流速、管径及比摩阻关系，发电机部水力计算以下表3-1所表示。
发电机部水力计算 表3-1
管段编号
流量
L
(m³/s)
长度
l
(m)
管径(mm)
流速
v
(m/s)
动压
Pd
(Pa)

局部阻力系数
Σζ
局部阻力Z
(Pa)
比摩阻
Rm
(Pa/m)
摩擦阻力Rml(Pa)
管段阻力Rml+Z
(Pa)
1-2
0.72
0.46
500×250
6
21.67
0.5
0.5
0.903
0.42
11.26
2-3
1.44
1.31
500×500
6
21.67
0.89
19.29
0.775
1.02
20.31
3-4
2.88
4.7
500×500
11.5
79.46
1.81
143.82
2.659
12.98
156.8
4-5
2.88
4.7
φ500
12
86.52
0.8
69.22
2.511
11.8
81.0
7-8
0.72
0.46
500×250
6
21.67
0.5
10.84
0.903
0.42
11.26
8-3
1.44
1.31
500×500
6
21.67
0.89
19.29
0.775
1.02
20.31
（3）计算系统总阻力
∆P=ΣRm+Z=11.26+20.31+156.8+81.0
=269.37Pa
3.3 发电机部风机选择
依据《简明通风设计手册》中公式及要求选择风机。
风机风量
L'=KLL=1.1×2.88=3.168m3/s=11404.8m3/h
风机风压
∆P'=KP∆P=1.1×269.37=296Pa
式中 L、∆P——系统中计算风量、风压；
KL——风量附加安全系数，取1.1；
KP——风压附加安全系数，取1.1。
风机样本上性能参数是在标准状态下测出，当实际情况不一样时风机性能会发生改变，选择风机时参数需进行换算，换算关系以下：
∆P1=∆P'ρ11.2=296×1.1541.2=285Pa
式中 ρ1——实际运行工况下空气密度，33℃时为1.154m3/s。
在《简明通风设计手册》表7-11中选择离心风机。选择风机参数以下表3-2所表示。
风机性能参数 表3-2
机号No.
传动方法
主轴转速（r/min）
全压（Pa）
流量（m3/s）
功率（kW）
电动机型号
8
C
630
290
13371
1.7
Y100L1-4
3.3 喷砂室水力计算
依据《工业通风》中公式进行水力计算。
（1）对系统各节点进行编号
画出系统图，发电机部各节点编号以下图3-2所表示。
（2）水力计算
管段1-2：
90°弯头：5个，ζ=0.39
风机出口：ζ=0.1
伞形风帽：1个，ζ=0.7
Σξ=5×0.39+0.1+0.7=2.75
依据《机械工业采暖通风和空调设计手册》查得流量、流速、管径及比摩阻关系，发电机部水力计算以下表3-3所表示。

图3-2 喷砂部系统图
喷沙室水力计算 表3-1
管段编号
流量
L
(m³/s)
长度
l
(m)
管径(mm)
流速
v
(m/s)
动压
Pd
(Pa)

局部阻力系数
Σζ
局部阻力Z
(Pa)
比摩阻
Rm
(Pa/m)
摩擦阻力Rml(Pa)
管段阻力Rml+Z
(Pa)
1-2
0.25
14.15
φ180
10
60.12
2.75
165.33
7.132
101
249.5