北京市高校食堂的通风设计.doc

继续教育学院

/ 第1学期

课程设计任务书

课程名称 通风工程

设计题目 北京市某高校食堂通风设计

班 级 暖通05

学生姓名 XXX

学 号 25

日 期 02.01－ 09 01

指导教师 XXX

8月20日
《工业通风》课程设计任务（说明）书
一、设计题目：北京市某高校食堂通风设计
二、课程设计目标：
经过课程设计将深入巩固已学通风系统知识：初步掌握工业厂房设计程序、方法：熟悉工业通风工程关于卫生标准。学会查阅一些工具书和参考书籍以及建筑环境与设备工程设计资料及手册等。进而培养处理实际问题和提供创新能力。
三、课程设计内容和要求
整个设计要求完成食堂通风设计，应将设计结果整理成设计计算说明书，包含：原始材料、设计方案、计算公式、数据起源、设备类型、设计结果还应能用工程图纸表示出来。以及绘出通风系统平面图、系统图。
四、设计原始资料：
㈠、建筑结构
（详见土建图纸）。
㈡、气象资料
1、室外气象资料（依照地域查规范）
北京 夏季：室外干球温度 33.2℃ 室外湿球温度 26.4℃
冬季：室外干球温度 -12℃

室内温度和相对温室度：
序号

房间名称

室内温度（
C
°
）

室内相对湿度

1

主食加工

20
C
°

55
%
2

副食加工

20
C
°

55
%
3

洗碗间

25
C
°

60
％

4

风味小炒

25
C
°

60
%
5

主食备餐间

22
C
°

55
%
6

主食库

25
C
°

50
%
7

副食库

25
C
°

50
%
8

开水房

30
C
°

65
%
9

洗手间

25
C
°

50
%

㈢、工艺资料及对通风要求：
1、 该食堂开放时间为早晨：6：30—7：30；中午：11：00—12：00；下午：5：30—6：
30。
2、 该食堂空间净高为5.5米。设有：
餐厅一个长×宽×高为23400×25200×5.5; 风味小炒间9个长×宽×高为7800×3900×5.5; 开水间一个长×宽×高为7800×3900×5.5；主食库一个长×宽×高为7800×4200×5.5；副食库一个长×宽×高为7200×3900×5.5；主食加工间一个长×宽×高为9600×7800×4；副食加工间一个长×宽×高为7800×15000×4；主食备餐间一个长×宽×高为7800×8100×4；
洗手间9个长×宽×高为2400×2600×4。
3、 食堂送风系统采取预处理室外新风，温度为12°C ，相对湿度为45% 。
4、 客房中洗手间要求设有局部排风。
5、 各风味小炒房间，要求用接收式排风罩控制散发油烟，并统一集中排放。
6、 风味小炒各房间排出油烟一样无需净化处理，可一起排出室外，且要求把油烟控制在10mg/s范围内。
7、 食堂中各房间余热量、余湿量、油烟散发量等数据见下表：
表A
序号

房间名称

余热量
Kw
余湿量
g/s
油烟散发量
mg/s
换气次数

次
/h
1

风味小炒

1.5

2.4

2.5

2

副食加工

1.0

2.0

4

3

主食加工

1.2

1.5

4

4

洗碗间

3.0

4

5

主食备餐间

4

6

主食库

4

7

副食库

4

8

开水房

3.3

6.0

6

9

洗手间

2

北京某高校食堂通风设计计算书
计算步骤

一 通风量计算
（一）依照表A 给出数据，计算消除余热所需要全方面换气量
依照公式 G=3600Q/ rc(Tp-Tj)
此公式引自机械工业出版社《通风工程》
式中 G——全方面通风量 m 3/h
C——空气质量比热，其值为1.01kj/kg℃
Q——室内余热量 kj/s
Tp——排出空气温度 °C 取20°C
Tj——进入空气温度 °C 取12°C
r——进入空气密度 kg/m 3；r=1.232 kg/m3
12
1. 主食加工房间消除余热所需全方面换气量：
G=3600 ×1.2/1.232×1.01（20-12）=433.97 m3/h
2. 副食加工房间消除余热所需全方面换气量：
G=3600 ×1.0/1.232×1.01（20-12）=361.64 m3/h
3. 风味小炒每个房间消除余热所需全方面换气量：
G=3600 ×1.5/1.232×1.01（25-12）=333.82 m3/h
4. 开水房消除余热所需全方面换气量：
G=3600 ×3.3/1.232×1.01（30-12）=530.41 m3/h
（二）依照表A 给出数据计算消除余湿所需全方面换气量
依照公式G=3600W / r (Dp-Dj)
此公式引自机械工业出版社《通风工程》式中 W ——室内余湿量g/s
G——全方面通风风量 m 3/h
Dp——排出空气含湿量 g/kg干空气
Dj——进入空气含湿量 g/kg干空气备注：公式中Dp 和Dj值均是从《空气调整》（中国建筑工业出版社）附录1-2 《湿空气焓湿图》中查得。
1. 主食加工房间 G=3600 ×1.5/1.232×1.01（8-4）=1095.78 m3/h
2. 副食加工房间 G=3600 ×2.0/1.232×1.01（8-4）=1461.04 m3/h
3. 风味小炒一个房间 G=3600 ×2.4/1.232×1.01（12-4）=876.62 m3/h
4. 开水房 G=3600 ×6.0/1.232×1.01（17.6-4）=1289.15 m3/h
（三） 依照表A 给出数据，计算消除油烟所需要全方面换气量
依照公式G=3600M/(Cy-Cj)
G——全方面换气量 m 3/h
Cy——房间中最高允许浓度 10mg/m 3
Cj——进气中油烟浓度 mg/m 3
M——油烟蒸发量 mg/s 依照工艺要求：Cy=10 mg/m 3 Cj=0 mg/m 3
风味小炒每个房间消除油烟所需全方面换气量为
G=3600 ×2.5/（5.9-0.98）=1829.27 m3/h
（四） 利用换气次数法求各个房间所需要全方面通风量
公式 G＝n×V m 3/h
此公式引自机械(f )工业出版社《通风工程》
式中 n——换气次数 次/h n值见表A
G——通风量 m 3/h
V ——通风房间体积m 3
f

1. 主食加工间：
G= 9.6×7.8× 4 ×4=1198.08 m3/h
2. 副食加工间:
G= 7.8×15 ×4 ×4 =1872m3/h
3. 主食备餐间：
G= 7.8×8 ×5.5× 4 =1389.96m3/h
4. 主食库：
G= 7.8×4.2×5.5× 4 =720.72m3/h
5. 副食库
G= 7.2×3.9×5.5× 4 =617.76m3/h
6. 开水房
G= 7.8×3.9× 5.5× 6 =1003.86m3/h
7. 洗手间
G= 2.4×2.6× 4 ×2 =49.92m3/h
（五）餐厅全方面换气量
1. 餐厅人数已知128人。
2. 由相关资料查得每人每小时呼出CO 40 g/h人。
2
3. 排出CO 所需风量
2
依照公式G=M/(Cy-Cj)
G——全方面换气量 m 3/h
Cy——房间中CO 最高允许浓度 5.9 g/m3
2
Cj——进气中CO 浓度 0.98 g/m3
2
M——CO 散发量 g/h
2
此公式引自机械工业出版社《通风工程》 G＝40×128/（5.9-0.98）＝1040.65 m3/h
（六）确定全方面换气量 经过消除余热、余湿、有害气体房间全方面换气量及用换气次数法求出房间所需通风量进行比较，取最大值：
序号

房间名称

除余热法
通风量
m
3
/h

除余湿法通
风量
m
3
/h

除有害气体
通风量
m
3
/h

换气次数法
通风量

m
3
/h

1

主食加工

433.97

1095.78

1198.08

2

副食加工

361.64

1461.04

1872

3

风味小炒

333.82

876.62
1829.27

4

主食备餐间

1389.96

5

主食库

720.72

6

副食库

617.76

7

开水房

530.41

1289.15

1003.86

8

洗手间

49.92

9

就餐大厅

1040.65

1. 主食加工房间 G= 1198.08 m3/h
2. 副食加工房间 G= 1872 m3/h
3. 风味小炒房间 G＝2217.6 m3/h
4. 主食备餐间 G= 1389.96 m3/h
5. 主食库房间 G= 720.72 m3/h
6. 副食库房间 G=61 7.76 m3/h
6. 开水房间 G= 1289.15 m3/h
7. 洗手间 G= 49.92 m3/h
8. 就餐大厅 G= 1040.65 m3/h
（七） 确定通风方案并绘出平面图和系统图
（1） 餐厅、副食库、主食库、开水房不设排风口，直接设有排风扇。
1． 开水房间 G= 1289.15 m3/h
2． 副食库 G＝617.76 m3/h
3． 餐厅 G= 1040.65 m3/h
4. 主食库 G= 720.72 m3/h
（2） 风味小炒房间、主食备餐间、主食加工房间、副食加工房间、洗手间采取系统统一送排风。
（3） 在风味小炒灶台处需要设置局部排风罩，以排出油烟。局部排风罩采取上吸
式接收罩。
（八）排风系统水力计算，并选择设备
详见排风系统图
A、洗手间排风系统W01：
(1) 对各管段进行编号，标注管段长度和各排风点风量。
(2) 选择最不利环路1—2—3—4—5—6—7—8—9。
(3) 依照各管段风量及假定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸：
管段1：假定经济流速，选择管道尺寸。通风系统中，风管有圆形和矩形两种，现选择矩形风管，所选管径应尽可能符合通风管道统一规格。依照风量 L=49.9 m3/h
V 1.0 m/s 由《暖通与空调惯用数据手册》，P518查得管道尺寸120×12(1)0。
（4） 理查得其余管道尺寸，见表B 表B
管段编号

流量
L1 (m3/h)
管道规
格
a
´
b(mm)
流速
V

(
m/s)
1

49.92

120
×
120

1.0

2

99.84

160
×
120

1.5

3

149.76

200
×
120

2.0

4

199.68

200
×
120

2.5

5

249.6

200
×
120

3.0

6

299.52

160×160

3.5

7

349.44

160×160

4.0

8

399.36

160×160

4.5

9

449.28

200×160

4.5

（5） 查机械工业出版社《通风工程》教材附录5，确定各管段局部阻力系数。
管段1：90°弯头（r/b＝1.0）一个ξ＝0.21 矩形吸入三通 （1→2）L2/L1＝0.25 F2/F3=1.0 查得ξ＝0.25
∑ξ＝0.45
管段2：同理得 矩形吸入三通 （2→3）ξ＝0.4 渐扩管（α＝30°）两个ξ＝0.60 ∑ξ＝
1.60
管段3：矩形吸入三通 （3→4）ξ＝0.25 渐扩管（α＝30°）一个ξ＝0.60 ∑ξ＝0.85 管段4：矩形吸入三通 （4→5）ξ＝0.4 渐扩管（α＝30°）一个ξ＝0.60 ∑ξ＝1.0 管段5：矩形吸入三通 （5→6）ξ＝0.05 渐扩管（α＝30°）两个ξ＝0.60 ∑ξ＝1.25 管段6：矩形吸入三通 （6→7）ξ＝1.20 渐扩管（α＝30°）一个ξ＝0.60 ∑ξ＝1.80 管段7：矩形吸入三通 （7→8）ξ＝1.2 渐扩管（α＝30°）一个ξ＝0.60 ∑ξ＝1.8 管段8：矩形吸入三通 （8→9）ξ＝1.4 渐扩管（α＝30°）一个ξ＝0.60 ∑ξ＝2.00 管段9：伞形风帽ξ＝0.60 ∑ξ＝0.60
（6） 计算各管段沿程摩擦阻力和局部阻力。数据整理见下表C：
表C
管段
编号

流量
L1
(
m3/h)
管道规格
a
´
b(mm)
流速
V

(
m/s)
长度

L
(
m)
动压

Pd
(
Pa)
局部阻
力

Z
（
Pa
）

局部阻
力

系数∑
ξ

单位长度

摩擦阻力

Rm
(
Pa/m)
摩擦
阻力

Rml
(
Pa)
管段阻
力

Rm+Z
(
Pa)
1

49.92

120×120

1.0

1.9

0.60

0.27

0.45

0.18

0.34

0.61

2

99.84

160×120

1.5

5.9

1.35

2.16

1.60

0.30

1.77

3.93

3

149.76

200×120

2.0

2.0

2.40

2.04

0.85

0.77

1.54

3.58

4

199.68

200×120

2.5

5.9

3.75

3.75

1.0

1.07

6.31

10.06

5

249.6

200×120

3.0

1.8

5.40

6.75

1.25

2.25

4.05

10.8

6

299.52

160×160

3.5

6.1

7.35

13.23

1.80

0.77

4.70

17.93

7

349.44

160×160

4.0

11.5

9.60

17.28

1.80

1.02

11.73

29.01

8

399.36

160×160

4.5

7.5

12.15

24.3

2.00

1.02

7.65

32.95

9

449.28

200×160

4.5

2.2

9.60

5.76

0.60

1.30

2.86

8.62

（7） 计算系统总阻力
△P＝∑（Rml+Z ）＝117.49Pa
（8） 选择风机，依照风压和风量选择风机，见表E。

B、风味小炒排风系统：C01
（1） 对各管段进行编号，标注管段长度和各排风点风量。
（2） 选择最不利环路1—2—3—4—5—6—7—8—9—10。
（3） 依照各管段风量及假定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸：
管段1：依照风量L=1800 m3/h V 1.5 m/s 由《暖通与空调惯用数据手册》，查得管径，所选管径应尽(1)量符合通风管道(1=)统一规格。尺寸630×630 同理查得其余管道管径，见表D
表D
管段
编号

流量
L1
(
m3/h)
管道规格
a
´
b(mm)
流速
V

m/s)
(
长度

L
m)
(
动压

Pd
(
Pa)
局部阻
力

Z
（
Pa
）

局部阻
力

系数∑
ξ

单位长度

摩擦阻力

Rm
(
Pa/m)
摩擦
阻力

Rml
(
Pa)
管段阻
力

Rm+Z
(
Pa)
1

1800

630
×
630

1.5

4.6

1.35

0.42

0.31

0.04

0.18

0.6

2

3600

630
×
630

3.0

4.4

5.40

0.54

0.1

0.16

0.7

1.24

3

5400

630
×
630

4.0

8.0

9.60

0.96

0.1

0.27

2.16

3.12

4

6790

630
×
630

5.0

7.6

15.00

7.5

0.5

0.41

3.12

10.62

5

8590

630
×
630

6.5

1.5

25.35

0.51

0.02

0.68

1.02

1.53

6

10390

630
×
630

7.5

4.0

33.75

1.69

0.05

0.89

3.56

5.25

7

12190

1250
×
400

7.0

3.8

29.40

35.87

1.22

0.82

3.12

38.99

8

13990

1250
×
400

8.0

3.9

38.40

9.6

0.25

1.05

4.10

13.7

9

15790

1250
×
400

9.0

6.6

48.60

19.44

0.4

1.32

8.70

28.14

10

17590

1250
×
400

10.0

4.7

60

36

0.6

1.61

7.57

43.57

（4） 计算系统总阻力
△P＝∑（Rml+Z ）＝146.76 Pa
（5） 选择风机，依照风压和风量选择风机，见表E。

C、主食加工房间排风系统：C02
（1） 对各管段进行编号，标注管段长度和各排风点风量。
（2） 选择最不利环路 1
（3） 依照各管段风量及假定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸：管段1：依照风量L=1198.08 m 3/h V 4.5 m/s 由《暖通与空调惯用数据手册》查得管道尺寸400(1)×200 流速4.5 m/s(1=)，所选管径应尽可能符合通风管道统一规格。
（4） 查得Rm ＝0.98 Pa/m
（5） 计算系统总阻力
△P＝∑（Rml+Z ）＝12.15 Pa
（6） 选择风机，因为风压太小，只按风量选择风机，见表E。
D、副食加工房间排风系统：C03
（1） 对各管段进行编号，标注管段长度和各排风点风量。
（2） 选择最不利环路 1
（3） 依照各管段风量及假定流速，确定最不利环路上各管段断面尺寸：管段1：依照风量L=1872 m3/h V 4.5 m/s 由《暖通与空调惯用数据手册》
1 1=
查得管道尺寸400×320 流速4.5 m/s，所选管径应尽可能符合通风管道统一规格。
（4） 查得Rm ＝0.68 Pa/m
（5） 计算系统总阻力
△P＝∑（Rml+Z ）＝12.15 Pa
（6） 选择风机，因为风压太小，只按风量选择风机，见表E。
表E
型号

叶轮直径
mm
流量
m
3
/min
主食加工房间

YSF-5614
280

35

副食加工房间

YSF-5024
315

32

风味小炒间

YSF-5024
315

32

洗手间

YSF-5014
280

13.8

（九）排风系统设备选型：
（1） 散流器：依照颈部风速在《暖通空调惯用数据手册》P99查得：
副食加工房间（1个） 规格尺寸：50号 风量：1853.28m 3 /h 主食加工房间（1个） 规格尺寸：50号 风量：.72m 3 /h 洗手间（9个） 规格尺寸：15号 风量：49.92m 3 /h 主食备餐间（1个） 规格尺寸：40号 风量：1389.96m 3 /h
（2） 排风风阀
FDT-1 型密闭式4对开多页调整阀风味小炒间（1个） 规格尺寸：6 尺寸：500×320 主食加工（1个） 规格尺寸：6 尺寸：630×250 主食备餐间（1个） 规格尺寸：5 尺寸：400×320 （3）排风风机在《暖通与空调惯用数据手册》查得型号等参数入下：
型号

叶轮直径
mm
流量
3
/
m
h

主食加工房间

YSF-5614
280

35

副食加工房间

YSF-5024
315

32

主食备餐间

YSF-5024
280

24

风味小炒间

YSF-5024
315

32

洗手间

YSF-5014
280

13.8

(4) 接收罩 灶台长1.8米，宽0.45米，设在风味小炒间炉灶上方0.5 m处，用于排出油烟。
H＝0.5m
Ap=1.8×0.45=0.81 m2 h=0.5<1.5 Ap＝1.35
所以此接收罩为低悬罩
A=a+0.5h=1.8+0.5×0.5＝2.05m B=b+0.5h=0.45+0.5×0.5＝0.7m a=60° 局阻系数=0.16
（5）排风扇排风扇型号 直径mm 风量m 3/min 房间所需风量m 3/min
主食库 FA-30 200 14 12.01 开水房 FA-30 1000 35 33.85 就餐大厅 FA-30 300 20 17.32
（十）拟订采暖通风系统调整方法及说明将风味小炒、主食加工、主食备餐间、副食加工设为统一排风系统，将洗手间、开水房、主食库设为局部排风。这个系统实际运行风量是依照管网结构特征和风机运行特征按统一规律进行分配。为了使系统风量分配设计和实际要求必须对系统动态特征进行分析，并对风量进行调整。调整风量平衡方法一共有三种：1）调整支管管径，2）增大风量，3）调整阀门。本设计采取阀门调整方法。因为相比较，这种方法既简单，又对原来设计系统不会造成影响。将支管阀门开度调小或者调大就能够增加或者减小阻力。
这个系统优点在于：因为几乎每个排风支管都设有小型风机，那么在此设一个总
风机要节约能源、即初投资和运行费用都会降低。同时，管道布置简单，弯头和三通少，使局部阻力小且将个别房间设有排风扇，这么也能够节约管材。总而言之，这个系统既合理又经济。
在夏季时，因为室外气压高，湿度和温度相对较高，所以室内风量要求大一些，以满足室内正负压和满足人舒适感。这里能够经过阀门开度来调整。
在冬季时，因为室外气压低，而且湿度和温度相对较低，所以室内风量要相对少一些。选取普通管道式，轴流式风机，这么风机能够直接安在管道中，假如用壁式风机振动大。若是承重墙，会对建筑物造成影响。
二、参考资料
通风工程教材 机械业出版社实用供热空调设计手册 中国建筑工业出版社空气调整设计手册 中国建筑工业出版社
暖通与空调惯用设计手册 吉林科学技术出版社