工业通风优秀课程设计.docx

安庆市电机公司电镀车间通风系统工程
设计说明书

专业班级： 建环14-3班
姓 名： 谢 进
学 号： 311407001425
指导老师： 张永胜
设计日期： 2017年6月
指导教师评价
结合以下几个方面写出评语：1.平时表现（遵守纪律，不迟到、早退，无旷课）；2.学习态度（查阅资料、学习主动性、与教师的沟通等）；3.知识掌握（专业知识掌握好，能够学以致用、理论联系实际）；4.成果质量（课程设计是否全面、完整、图文并茂，重点突出；表达清晰、字迹工整、层次清楚；格式、字数符合要求；能提出问题、分析无问题、解决问题，理论应用实际）
评语：

成绩： 指导教师签字：
日 期：

序言
工业通风影响车间空气质量和工作效率,良好通风能够提升产品质量，确保生产正常运行。而在工业生产活动中，工业通风关键任务控制工业生产过程中产生粉尘、颗粒物、有害气体、高温、高湿，发明良好生产环境，保护大气空气质量。
伴随多年来工业和科学技术快速发展，工业上散发污染物得种类和数量也是在和日俱增，而且对人危害和对大自然危害也越来越大，所以要维持一个良好环境，就必需控制污染物释放和许可释放浓度，有效消除工业污染物。
在采取通风设置时，要考虑多方面原因，比如系统负荷能力，通风除尘效率，能源可连续发展，环境友好型能，建筑节能和建筑能耗，等等。
所以，在不一样工业生产中，依据工业污染物性质和污染物散发路径，建筑结构特征，结合不一样通风方法除尘机理，设置除尘设备，把室内产生污染物排至室外，另外，还有在通风系统上设置空气净化设备，把室内污染物浓度吸收净化至大气许可排放标准浓度，确保室内外环境空气不受污染，发明一个舒适美好室内外环境。

1 概述
1.1 研究背景
在工业生产过程中，怎样为环境发明一个清洁空气环境（包含大气环境和室内空气环境），已经是二十一世纪人类生命科学关键课题，作为改善环境原因——通风除尘系统设计越来越得到大家重视。通风工程在中国实现四个现代化进程当中，首先起着改善居住建筑和生产车间空气条件，保护人民健康、提升劳动生产率关键作用，其次在很多工业部门又是确保生产正常进行，提升产品质量所必不可少一个组成部分。工业通风关键任务是，控制生产过程中产生粉尘、有害气体、高温、高湿，发明良好生产环境和保护大气环境。

1.2 研究目标
经过搜集及利用现场资料进行制图、计算，依据操作区有害气体和粉尘浓度低于国家要求许可值，进行送、排风及除尘系统设计；并分析在电镀车间生产过程中散发多种污染物（颗粒物、污染蒸汽和气体）和余热和余湿，进行计算并加以控制，降低工业污染物对室内外空气环境影响和破坏。稀释室内有害气体浓度，改善操作区环境为工作人员提供舒适工作环境，消除对车间环境及设备污染，提升工作人员健康和舒适感。

2 车间概况
2.1车间厂址及室外气象资料
企业选址在安徽省安庆市，在安徽省西南部，长江下游北岸，皖河入江处，北纬29°47′～31°17′、东经115°46′～117°44′。长江流经市境200余公里。安庆地域属北亚热带湿润季风气候区，含有季风显著、四季分明、气候温和、雨量充沛、光照充足、无霜期长等气候特点，安庆年平均气温约为17℃，冬季各月平均气温均在5℃左右，并不算冷；夏季各月平均温度在22-28℃左右，极端最高气温也未超出40℃，不算太热，无霜期在250天左右。安庆降水充沛，年平均降水量1300mm-1500mm，关键集中在4-8月，占年降水总量70%以上，尤其是6-7月梅雨期间，常有大到暴雨出现。具体见表2-1。
2-1室外气候参数表
地域
纬度（北纬）
经度（东经）
年平均气温
年降水量
室外计算干球温度（℃）
气候
冬季
夏季
安庆
29°47′--31°17′
115°46′--117°44′
17℃
1300mm-1500mm
5℃
22℃-28℃
北亚热带湿润季风
2.2车间建筑结构资料
车间分为生产部和辅助部分。生产部分包含：准备部、喷砂部、抛光部、溶液配置室、电镀部等，辅助部分为发电室、生活间等。车间为单层电镀车间，建筑面积为1088.6平方米。
墙——一般红砖墙；墙厚度：240mm，墙内有20毫米厚1：:25水泥砂浆抹面，外涮耐酸漆两遍。
屋顶——带有保温层大块预制钢筋混凝土卷材屋顶；
窗——钢框玻璃，尺寸为1.50×1.80米；
地面——非保温水泥地坪；
外门——木制，尺寸为1.50×2.50米，带上亮子。
电镀车间轻易对环境造成污染，应单独建造厂房，而且部署在当地风向下风侧。
2.3工艺过程
全部由厂内机械加工车间和热处理来零件，首先要进行表面清理，其方法有：机械处理和化学处理。
机械处理：体积较大零件在喷砂室中去锈，体积较小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：需要化学处理零件，先在苛性碱溶液中去油，对氧化层很厚零件，则需在酸液中腐蚀去锈直到锈层消失为止。
需要磷化处理条件，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，以提升防腐力。零件经过表面处理后，在电镀前还要进行精细电解去油和用淡酸溶液去锈，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，镀后在回收槽洗去附在镀件上电解液。
电镀后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。电解液分析、配置和校正，均在溶液配制室内进行。
2.4 工作班制
本车间为两班工作制。
2.5热源参数
2-2热源参数表
设备编号
设备名称
设备规格
溶液温度（℃）
溶液性质
10，14
热水槽
800×600×700
50

*13
化学去油槽
1500×800×800
80
碱
18，40，32
热水槽
800×600×700
50

*20，21
电解除油槽
1000×600×800
70
碱
*26
镀铬槽
1000×600×800
50
酸
*27
苏打槽
600×500×700
70
碱
*28
磷化槽
1000×800×800
90
酸
*30
皂液槽
600×500×700
70

31
油槽
600×500×700
120

*41
镀锡槽
1000×800×800
70
碱
查相关手册可得，冬季室外设计温度为-5℃，室内设计温度依据劳动强度不一样分别为：Ⅰ级18-21℃，Ⅱ级16-18℃，Ⅲ级14-16℃，Ⅳ级12-14℃。电镀车间准备部、喷砂部、抛光部、溶液配置室、电镀部、发电室均为16℃。

3 供暖通风计算
3.1车间各工部室内热负荷计算
车间室内空气条件以下：
（1）温度：
冬季 14～18℃
夏季 按工业车间卫生标准要求，不高于夏季室外通风计算温度３℃
（2）湿度：
冬季 湿作业部分取相对湿度为65%，通常部分取50%。
夏季 不作要求。
已知单位单位面积热负荷为K=10w/㎡℃，所以依据式子

其中--建筑面积，；可分别计算，具体见表3-1
3-1 热负荷计算表
编号
工部名称
房间面积
（㎡）
K
（W/㎡℃）
tn-tw
（℃）
Q
（W）
1002
机房
67.1
10

15
10065
1003
溶液室
45.7
6855
1004
准备室
93.2
13980
1005
电镀部
137.4
20610
1006
抛光部
45.7
6855
1007
发电室
93.2
13980
1008
喷砂室
137.4
20610
总计

92955
注：因为时间关系，负荷不详算，给定单位面积热负荷10℃，据此估算，实际应按采暖符累计算。
3.2车间各工部冷风渗透量和大门侵入冷风量计算
据要求按维护结构耗热量20－40％进行估算得，具体见表3-2。

3-2 冷风渗透耗热量表
工部编号
维护结构耗
热量(W)
渗透量占总耗热百分比（%）
冷风渗透量
总耗热量
1008
10800
30
3240
14040
1006
10800
3240
14040
1007
12210
3663
15873
1004
7673
2302
9975
1003
7673
2302
9975
1005
21600
6480
28080
总计
70756

21227
91983
注：因为时间关系不详算，冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量按维护结构耗热量20－40％进行估算，实际应按采暖方法进行计算。
3.3车间各工部电动设备、热槽散热量计算
电动机和工艺设备散热量Qs可按下式进行计算：

为电动机总安装功率；为电动机效率；同时使用系数，通常取0.5-1.0；安装系数，通常为0.7-0.9；负荷系数，通常取0.4-0.5。所以计算结果可得表3-3。
3-3 电动设备散热量表
设备名称
设备功率（kW）

散热量
（W）
抛光机
0.8
0.8
0.8
0.45
0.79
291.65
去毛滚筒
0.1
0.8
0.8
0.45
0.78
36.92
电动发电机
9
0.8
0.8
0.45
0.625
4147.2
热槽散热量分为液体表面散热量和设备表面散热量。设备表面散热量：
式中：--0.2～0.3m/s
--设备外表面温度，℃
      --室内计算温度，℃
      --设备外表面积,
液体表面散热量：（溶液温度为室温或温度不定忽略不计），具体计算结果以下表（表3-4）：
3-4 热槽散热量表
设备名称
溶液温度（℃）
室内空气流速（m/s）
室内平均计算温度（℃）
设备外表面积传热系数
设备外表面积（㎡）
溶液表面积（㎡）
设备外表面积散热量（kW）
溶液表面积散热量（kW）
总散热量（乘以台数）（kW）
热水槽
50
0.25
16
13.38
1.96
0.48
0.60
0.11
1.42
化学去油槽
80
0.3
16
13.73
3.68
1.2
1.16
0.52
1.68
热水槽
50
0.25
16
13.38
1.96
0.48
0.6
0.1
2.1
电解除油槽
70
0.3
16
13.73
2.56
0.6
0.8
0.2
2
镀铬槽
50
0.35
16
14.08
2.56
0.6
0.8
0.1
0.9
苏打槽
70
0.3
16
13.73
1.54
0.3
0.4
0.1
0.5
磷化槽
90
0.3
16
13.73
2.88
0.8
0.9
0.4
1.3
皂液槽
70
0.3
16
13.73
1.54
0.3
0.4
0.1
0.5
油槽
120
0.3
16
13.73
1.54
0.3
0.4
0.2
0.6
镀锡槽
70
0.35
16
14.08
2.88
0.8
0.9
0.3
1.2

各工部电动设备、热槽总散热量由表3-5得出为16.68 kw
3-5各工部电动设备、热槽散热量表（kW）
喷砂部
抛光部
发电室
准备室
溶液配置室
电镀部
0.0369
0.292
8.294
8.6
7.2
11.2
3.4 人体散热量

式中 Q--人体散热量，kJ/h；
--考虑不一样性质工作场所、成年男子、成年女子和儿童百分比不一样群集系数；
--人数，个；
--每个成年男子散热量，kJ/h(取175 kJ/h)。
总而言之，本车间总设计热负荷为108.25 kw。选择机械循环热水采暖系统，系统中设有水泵，热媒（≤110℃热水）进行强制循环。考虑节省管材，采取单管上供下回式系统。因为车间为单层，无须考虑水力垂直失调现象，而且此系统施工方便，造价低，调整配件少。选择耐腐蚀铸铁柱形散热器。依据式

由上式计算可得散热器片数和面积,热源以区域锅炉房供热，经济效益高。
3.5 车间各工部散湿量计算
3.5.1 人体散湿量

式中--人体散湿量，kg/h；
--计算时刻空调区内总人数；
φ--群集系数；
g--一名成年男子每小时散湿量g/h
3.5.2 热槽表面散湿量

式中 --敞开热槽表面散湿量，Kg/s
--单位水面蒸发量， kg/(·h)
A--蒸发表面面积，
3-6 热槽表面散湿量表
设备名称
数量
设备规格
溶液温度（℃）
单位水面蒸发量kg/(m2·h)
蒸发表面面积(m2）
敞开热槽表面散湿量/个（Kg/s）
冷水槽
2
800×600×700
50
3.12
0.48
0.
有色金属腐蚀槽
1
1500×800×800
80
17.8
1.2
0.00593808
热水槽
2
800×600×700
50
3.12
0.48
0.
黑色金属腐蚀槽
1
1500×800×800
室温
3.12
1.2
0.
化学去油槽
1
1500×800×800
80
17.8
1.2
0.00593808
溶液配置槽
1
600×500×700
70
10.35
0.3
0.00086319
溶液配置槽
1
600×500×700
不定
10.35
0.3
0.00086319
酸洗槽
2
1000×600×800
室温
10.35
0.6
0.00172638
热水槽
3
800×600×700
50
3.12
0.48
0.
冷水槽
7
800×600×700

3.12
0.48
0.
电解除油槽
2
1000×600×800
70
10.35
0.6
0.00172638
回收槽
1
800×600×700
室温
3.12
0.48
0.
镀铬槽
1
1000×600×800
50
10.35
0.6
0.00172638
苏打槽
1
600×500×700
70
10.35
0.3
0.00086319
磷化槽
1
1000×800×800 Vx=0.3m/s
90
10.35
0.8
0.00230184
皂液槽
1
600×500×700
70
10.35
0.3
0.00086319
油槽
1
600×500×700
120
46.92
0.3
0.
镀镍槽
1
1000×800×800
室温
10.35
0.8
0.00230184
镀铜槽
1
1000×800×800
室温
10.35
0.8
0.00230184
中和槽
1
800×600×700

3.12
0.48
0.
镀锌槽
1
1000×800×800

10.35
0.8
0.00230184
镀锡槽
1
1000×800×800
70
10.35
0.8
0.00230184
各工部散湿量等于人员散湿量和设备散湿量之和，以下表
3-7 各工部总散湿量表
工部名称
人员散湿量 （Kg/s）
设备散湿量（Kg/s）
总散湿量（Kg/s）
喷砂部
0.00008757
0
0.00008757
抛光部
0.00008757
0
0.00008757
发电室
0
0
0
准备室
0.
0.
0.
溶液配置室
0
0.00172638
0.00172638
电镀部
0.
0.
0.

3.6车间各工部机械排风量计算
3.6.1 喷砂部排风量
喷砂室采取局部防尘密闭罩，排风作用有两个：一是预防粉尘跑出；二是确保工作空间一定可见性。排风量按下式计算：

式中--密闭罩排风量，m³/s；
--物料下落时带入罩内诱导空气量，m³/s；
--从孔口或不严密缝隙吸入空气量，m³/s；
--因工艺需要鼓入罩内空气量，m³/s；
--在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加空气量，m³/s。
取0.2 m³/s，取0.08 m³/s，只有少许设备如自带鼓风机混砂机等才需要考虑，本设备取0.08 m³/s，在工艺过程发烧量大、物料含水率高时才需要考虑，本设计忽略不计。故喷砂部总排风量=（0.2+0.08+0.08）×数量=0.36×2=0.72m³/s.
3.6.2 抛光部排风量
抛光目标关键是为了去掉金属表面污垢及加亮镀件，抛光轮排气罩应采取外部吸气罩，排风量依据轮径采取以下式子计算：

式中 --和轮子材料相关系数
--抛光轮直径
本设计中采取布质光轮时，排风量按每毫米轮径6m³/h计算，即a=6m³/h·mm，布质光轮直径d=200mm，因为抛光部有2台抛光机，每台抛光机有2个轮子，所以一共有4个抛光轮，故抛光部总排风量为：

3.6.3 槽边排风罩排风量
a.单侧及双侧排风选择：
槽宽B≤700mm宜采取单侧排风
B＞700mm宜采取双侧排风
B＞1200mm宜采取吹吸式排风罩
b.条缝式槽边排风罩排风量
条缝式槽边排风罩有单侧和双侧，高截面和低截面之分，风量计算以下式：
高截面单侧排风

高截面双侧排风

低截面双侧排风

低截面单侧排风

式中 A、B--长、槽宽
M、--排风起始速度，m/s.
以有色金属为例做具体计算：

则
其它槽边排风罩排风量同上，计算结果见表3-8。
3-8 槽边排风罩排风量表
设备编号
设备名称
控制风速
A×B
形式
总排风量
一侧排风量
(m3/s)
v(m/s)
L(m2/s)
*9
有色金属腐蚀槽
0.3
1500×800
高截面双侧
0.55
0.28
*12
黑色金属腐蚀槽
0.35
1500×800
低截面双侧
0.97
0.48
*13
化学去油槽
0.35
1500×800
高截面双侧
0.64
0.32
*15 *16
溶液配制槽
0.3
600×500
高截面单侧
0.48
0.48
*18 *40 *32
热水槽
0.25
800×600
低截面单侧
0.34
0.34
*17
酸洗槽
0.3
1000×600
高截面单侧
0.32
0.32
*20
电解除油槽
0.35
1000×600
高截面单侧
0.38
0.38
*25
回收槽
0.3
800×600
低截面单侧
0.36
0.36
*26
镀铬槽
0.5
1000×600
高截面单侧
0.54
0.54
*27
苏打槽
0.3
600×500
高截面单侧
0.17
0.17
*28
磷化槽
0.3
1000×800
低截面双侧
0.6
0.3
*30
皂液槽
0.3
600×500
高截面单侧
0.17
0.17
*34
镀镍槽
0.3
1000×800
高截面双侧
0.4
0.2
*35
镀铜槽
0.3
1000×800
低截面双侧
0.6
0.3
*36
中和槽
0.3
800×600
高截面单侧
0.27
0.27
*38
镀锌槽
0.35
1000×800
高截面双侧
0.47
0.23
*41
镀锡槽
0.35
1000×800
低截面双侧
0.7
0.35
3-9 各工部排风量汇总表
编号
工部名称
排风量m3/s
1003
溶液配制室
0.49
1004
准备工部
2.5
1005
电镀部
5.96
1006
抛光室
1.33
1008
喷砂室
0.63

4 水力计算
4.1除尘系统水力计算
以喷砂室为例，该工部有该工部有两台喷砂设备，产尘设备及传动设备留在罩外，便于观察和检修。局部密闭罩容积小、排风量少、经济性好。依据前面计算排风量结果，得每台喷砂机排风量为1140 m3/h（0.315 m3/s），由《简明通风设计手册》查得喷砂室颗粒粒径大于10μm可达85%左右，而旋风除尘器在处理粒径大于10μm颗粒物时效率可达90%以上，所以选择旁路式旋风除尘器对颗粒物进行处理，除尘阻力△P=800Pa，采取圆形风管。
4.1.1除尘系统水力计算步骤
1.对各管段进行编号，标出长度和管径，图4-1.

4-1除尘系统图
2.选定最不利环路：1-3-除尘器-4-风机-5。
查通风设计手册得除尘管道内最低流速为：水平管14 m/s，垂直管12 m/s。
考虑到除尘器及风管漏风，管段4和5计算风量为
。
3. 依据各管段风量及选定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
对管段1：依据，由相关手册查得管径和和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽可能符合通风管道统一规格。。同理可查得各管段管径和比摩阻，具体结果见表4-1。
4-1 水力计算表
管段编号
流量[m3/h ]
长度l(m)
管径D(mm)
流速（m/s）
动压P(Pa)
局部阻力系数∑§
局部阻力Z（Pa）
单位长度摩擦阻力Rm（Pa/m）
摩擦阻力Rml（Pa/m）
管段阻力Rml+Z(Pa)
1
1140
8
170
12.12
94.75
1.09
103.28
7.5
60
163.28
3
2280
4
220
13.86
123.90
0.52
64.43
10.9
43.6
108.03
4
2394
2
250
12.10
94.43
0.86
78.35
8.9
17.8
87.25
5
2394
5
250
12.06
93.81
0.74
69.42
7.3
36.5
105.92
2
1140
4.5
170
12.11
94.59
1.02
96.48
7.4
33.3
129.78
除尘器

800
4.确定管段2管径和和单位长度摩擦阻力，见表4-1。
5.查书本，确定各管段局部阻力系数。
管段1：该管上有等高条缝ζ=2.34；设备密闭罩§=1.0（对应接管动压），90°弯头（R/D=1.5）2个，§=0.17，∑§=1.34。
管段2：90°弯头（R/D=1.5）一个，§=0.17。
同理可得其它管段，具体见表4-1。
6.计算各管段沿程阻力和局部阻力，具体见表4-1。
7.对并联管段进行阻力平衡。
汇合点A：△P1=163.28Pa，△P2=129.78Pa
<10%
所以管段1、2管径属于合格范围。
8.计算系统总阻力：

4.1.2 风机选择
风机风量：

风机风压：

选择C4-68NO.6.3风机，，风机转速n=1600r/min皮带传动，配用Y132S2-Z型电动机，电动机功率N=7.5kW。
4.2槽边罩排风系统
槽边排风罩是外部吸气罩一个特殊形式，专门用于多种工业槽，它是为了不影响工人操作而在槽边上高置条缝型吸气口。
要求确定送风截面管形状、风管尺寸、有害气体处理设备型号、系统阻力和风机型号。
4.2.1确定排风量、排风罩阻力
以准备工部有色金属槽为例具体计算，因为B＞700mm，采取双侧槽边排风罩。圆形伞形罩经过风量为其它设备穿过风量。依据国家设计标准，条缝式槽边罩断面尺寸（E×F）共有三种，200mm×200mm、250mm×250mm、250mm×200mm。本题选择E×F=250mm×250mm。
控制风速
有色金属槽排风量
每一侧排风量
假设条缝口风速 (通常取7~10m/s)
采取等高条缝，条缝口面积：
条缝高度：
条缝式槽边排风口损失：
为了确保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。所以

条缝式槽边排风罩阻力
式中 ζ--局部阻力系数，ζ=2.34
v0--条缝口上空气流速，m/s
ρ--周围空气密度，kg/m3
所以

净化装置采取DGS—B-3型玻璃钢酸雾净化塔，该设备含有阻力小，能耗省，噪声低，处理效率高，能处理氯化、氢氟化、氢、氨、硫酸雾、铬酸雾、氰氢酸、碱蒸汽、硫化氢等气体，经几年使用净化效率均在93%以上。
管道部署：槽由对应风管支管连接，然后接到干管上，由干管输送到净化设备。系统划分和管道部署以下图所表示：

4-2 槽边罩排风系统图
4.2.2槽边罩排风系统水力计算步骤
用假定流速法进行水力计算，假设支管流速为6m/s，干管流速为14m/s
a.对各管段进行编号，标出长度和风量。
b.选定最不利环路：1-3-5-净化器-6-风机-7。
c.依据各管段风量及选定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸，并查阅资料得出管件局部阻力系数。
1.管段1：
槽高为0.9，流量为0.21m3/s,选择管径为175mm,实际流速为9m/s，Rm=7.2 Pa/m，该管上有等高条缝ζ=2.34；一个直角合流三通ζ=1；90°弯头(R/D=1.5) 1个，ζ=0.17；则总局部阻力系数：∑ζ1=3.51。
2.管段3：
流量为0.42m3/s,选择管径为225mm，实际流速为9m/s,Rm=12Pa/m.一个直角合流三通ζ=1所以∑ζ2=1.0
3.管段5：
流量为0.40m3/s,选择管径为225mm，实际流速为13m/s,Rm=12.6Pa/m
该管上一个渐扩管ζ=0.6；则总局部阻力系数∑ζ3=0.6
4.管段6：流量0.40m3/s,选择管径为225mm，实际流速为13m/s,Rm=12.6Pa/m
该管上有一个渐扩管ζ=0.6；1则总局部阻力系数∑ζ5=0.6
5.管段7：流量为0.40m3/s,选择管径为225mm，实际流速为14m/s,Rm=12.3Pa/m。该管上有一个渐缩管ζ=0.1；1个带扩散管伞形风帽ζ=0.55；则总局部阻力系数∑ζ5=0.65
具体见表4-2。
4-2各管件局部阻力系数表
管段号
局部阻力构件
局部阻力系数
总计
1
条缝式槽边罩
2.34
3.51
直角合流三通
1.0
90°弯头
0.17
3
直角合流三通
1.0
1.0
4
渐扩管
0.6
0.6
5
渐扩管
0.6
0.6
6
渐扩管
0.6
0.6
7
渐缩管
0.1
0.65
伞形风帽
0.55
d.确定最不利环路并联支路2、4管段管径和沿程摩擦阻力和局部阻力，计算结果见表4-3.
1.对管段2：
流量为0.21m3/s,选择管径为175mm，实际流速为9m/s,Rm=7.2Pa/m
2.对管段4
流量为0.36m3/s,选择管径为225mm，实际流速为12m/s,Rm=12.3Pa/m
该管上一个渐扩管ζ=0.6；则总局部阻力系数∑ζ3=0.6

e.计算各管段沿程摩擦阻力和局部阻力。见表4-3
f.计算系统总阻力。

4-3 水力计算表
管段编号
流量[m3/h ]
长度l(m)
管径D(mm)
流速（m/s）
动压P(Pa)
局部阻力系数∑§
局部阻力Z（Pa）
单位长度摩擦阻力Rm（Pa/m）
摩擦阻力Rml（Pa/m）
管段阻力Rml+Z(Pa)
1
720
6
175
9
52.25
3.51
183.40
5
30
213.4
3
1440
2
225
9
52.25
1.0
52.25
4.6
9.2
61.45
5
2416
2
225
13.9
124.62
0.6
74.77
10.9
21.8
96.57
6
2631
2
225
13
109.00
0.6
65.4
9.5
19
84.4
7
2631
5
225
13
109.00
0.65
70.85
9.5
47.5
118.35
2
720
2
175
8.9
51.09
0.6
30.65
4.9
9.8
40.45
4
450
4.5
225
9.2
54.59
0.6
32.63
4.8
21.6
54.23
除尘器

450
总计

1118.85
4.2.3风机选择
风机风量 Lf=1.15×L=1.15×2631=3025.65m3/h
风机风压 Pf=1.15×△P=1.15×1118.85=1286.68Pa
选择4-68型No.4-A-5离心通风机：Lf=6182m³/h；Pf=1830Pa；风机转速：n=2900r/min
配用Y112M-2(JO232—2)型电机；电动机功率N=4 KW
4.3送风系统水力计算
考虑到设在大厂房内仓库、办公室及其它卫生条件较高工部其冷风渗透量能满足设备排风要求，故采取自然通风。
喷砂工部、抛光室、准备工部、溶液配制室和电镀工部因为工艺原因，需要设机械局部排风，同时为了维持热量和风平衡需要设机械送风。
4.3.1确定机械送风量
风量平衡公式：

式中：--自然进风量，kg/s
--机械进风量，kg/s
--自然排风量，kg/s
-- 机械排风量，kg/s
热平衡方程式：

式中： --围护结构，材料吸热总失热量，kW；
--生产设备，产品及采暖散热设备总放热量，kW；
--排风量，kg/s；
--室内空气温度，℃；
--自然进风温度，℃；
--机械进风温度，℃；
--空气质量比热，其值为1.01kJ/(kg·℃)
依据以上风量平衡和热量平衡方程式可计算得各工部机械送风量，以喷砂室为例做具体计算：
机械送风量
机械送风温度

其它各部送风量计算结果以下表4-4
4-4进风量计算表
编号
工部
机械排风
温度（℃）
机械排风量
Gjp（kg/s）
机械进风量
Gjj（kg/s）
自然进风量
Gzj（kg/s）
机械进风
温度（℃）
1008
喷砂室
18
0.929
0.743
0.124
32.40
1006
抛光室
18
0.857
0.685
0.126
30.92
1007
发电机部
18
0
0
/

1004
准备工部
20
3.225
2.58
0.339
34.34
1005
电镀部
18
7.689
6.151
0.575
35.26
1003
溶液配制室
18
0.619
0.495
0.062

4.3.2送风系统水力计算步骤
送风系统以下图,采取局部送风装置，送风气流从人体前侧上方倾斜吹到头、颈、胸。其中送往准备工部时采取旋转送风口，因为此工部人员活动范围较大。其它可按具体情况设旋转送风口或固定式送风口。准备室和抛光室各送风支管长度相同，所以能够在总送风管上加蝶阀调整流量。电镀部、溶液配制室、喷砂室送风支管长度不相等，所以可在每个送风末端装置前加蝶阀调整送风流量。

4-3送风系统图
a .对各管段进行编号，标出长度，图4-3。
b. 选定最不利环路：1-3-5-7-9-11-13-空气加热器-14-风机。
c .依据各工部所需风量（即各管段风量）及选定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
对管段1：
假设流速为6m/s，流量为0.2㎥/s，查《工业通风》附录9
选择管径为200mm，实际流速为6.3m/s,Rm=3Pa/m，
同理，其它管段断面尺寸见表4-6
查附录7，确定各管段局部阻力系数。
对管段1：
该管上有2个90°弯头(R/D=1.5)ξ=0.17；1个直角合流三通合流ζ=0.6，一个固定式送风口：§=0.6，则总局部阻力系数∑ζ1=1.37。分析其它管段同管段1，参见下表。
4-5各管段局部阻力系数表
管段号
局部阻力构件
局部阻力系数
总计
1
固定式送风口
0.6
1.37
90°弯头
0.17
直流三通
0.6
2
90°弯头
0.17
0.17
3
直流三通
0.6
0.6
4
90°弯头
0.17
0.17
5
直流三通
0.6
0.6
6
90°弯头
0.17
0.17
7
直流三通
0.6
0.6
8
90°弯头
0.17
0.17
9
直流三通
0.6
0.6
10
90°弯头（2个）
0.34
0.34
11
直流三通
0.6
0.6
12
90°弯头
0.17
0.17
总计

5.56
d.计算各管段沿程摩擦阻力和局部阻力，计算结果见表4-6

4-6最不利环路水力计算表
管段编号
长度
m
流量m3/s
管径mm
流速m/s
动压Pd(pa)
局部阻力系数 ∑ζ
局部阻力Z(Pa)
比摩阻Rm(Pa/m)
摩擦阻力Rml(Pa)
管段阻力Pa
1
5.2
0.2
200
6.3
23.8
0.77
18.3
3
16.5
34.8
3
7
1.75
550
6.5
25.4
1.01
25.7
3
10.5
36.2
5
7
2.2