铸造车间通风除尘.doc

摘 要

本设计为西安市红旗铸造车间的通风除尘设计。结合工程，查阅相关的资料，确定室内外的相关参数，校核围护结构的最小热阻，计算建筑物的围护结构耗热量及建筑内的电动设备的散热量。根据《暖通规范》的要求，提出了通风除尘系统的设计方案，并进行管道布置。根据工艺选择排风罩罩口形式的，并计算排风量。确定管道断面形式及尺寸，进行水力计算，选择净化设备和风机的型号。选择风管的管材及其安装方式。最后进行夏季校核

关键词: 热负荷，通风，除尘，水力计算

ABSTRACTA

The design for the red flag foundry in xian is completed dnd ventilation dust removal are designed. Combined with engineering and accessde relevant information, the related is determined pheked.The heat comsuption of the palisade structure of the builing and the heat of the electric equipment are calculated. According to standards, the ventilation dust removal system design scheme, and piping layout is puts forword. According to the technology choice is decided , the exhaust air is calculate. Pipe section mode and dimensions,by the hydraulic calculation is decidarameters of room inside and outside. The palisade structure minimum thermal resistance is ced, purification equipment and fan models is choosed. The pipes and the installation way duct is chossed.

Keywords: heating load ，ventilation，dust removal

前 言

随着我国工业生产的快速发展，工业有害物的散发量日益增加，环境污染问题越来越严重。严重的环境污染和生态破坏给经济社会发展带来了负面影响。工业生产过程伴随着数以亿吨计的有害物排放，这些有害物如果不进行处理，会严重污染室内外空气环境，对人民身体健康造成极大的危害，特别是工矿企业。所以有效的通风与除尘，不仅可以稀释或排除生产过程产生的毒害、爆炸气体及其粉尘，给作业场所送入足够数量和质量的空气，而且可以调节作业场所的温度、湿度，为作业人员提供舒适的作业环境，提高工作效率，减少人身、财产损失。
本设计为西安市红旗铸造厂的通风除尘设计，建筑面积为6266.34平方米。该建筑主体两层，一层为清理工部和砂处理工部，二层主要为熔炼工部和造型工部。
在设计中，参考了相关书籍，力求将工程的要求与理论知识相结合，在实践中不断的改进。设计时，根据通风除尘设计的基本方法和步骤，严格按照设计手册，并尽可能使经济技术通风效果来确定设计方案，最终解决工程实际问题。
由于本人知识水平有限，缺乏实践经验，故设计中有需要加以改进的地方，还请老师批评指正。

目 录

1 基本资料 1
1.1 地区资料 1
1.2 气象资料 1
1.2.1室外气象资料 1
1.2.2室内气象资料 1
1.3 工艺资料 1
1.3.1工作班制 1
1.3.2工艺流程 1
1.3.3有害物介绍 2
1.3.4车间主要设备表 2
1.4 土建资料 3
1.4.1门窗规格 3
1.4.2墙体结构 3
1.4.3屋顶结构 4
1.4.4地面结构 4
2 建筑围护结构热阻校核 5
2.1外墙（低限）热阻校核 5
2.2屋顶（低限）热阻校核 6
3 供暖通风方案确定 8
3.1 供暖通风系统方案确定 8
3.2 排风系统方案确定 8
3.3 送风系统方案确定 9
4 热负荷及散热量计算 11
4.1围护结构的基本耗热量 11
4.2围护结构的附加耗热量 12
4.2.1朝向修正耗热量 12
4.2.2风力附加耗热量 12
4.2.3高度附加耗热量 12
4.3冷风渗透耗热量 13
4.4冷风侵入耗热量 13
4.5工作工况下围护结构耗热量及其修正 13
4.6工艺设备散热量 14
5 局部排风系统设计 17
5.1 排风量确定 18
5.1.1熔炼工部排风量计算 21
5.1.2清理工段排风量计算 22
5.1.3砂处理工段排风量计算 22
5.1.4制芯、浇注和造型工段排风量计算 22
5.1.5辅助建筑排风量计算 23
5.2排风系统（除尘系统）划分 24
5.3净化设备（除尘器或净化塔等）选择及计算 24
5.4排风系统（除尘系统）水力计算 26
6 送风系统设计 31
6.1风热平衡计算 31
6.2送风管道选择及送风小室设备 34
6.2.1管道材料的选择 34
6.2.2支架的设置 34
6.2.3 送风小室计算 35
6.3送风系统水力计算 38
6.4局部送风 40
7.夏季车间热风平衡校核 44
致 谢 49
附 录 50

5

基本资料
1.1 地区资料
本工程为西安市红旗精密铸造厂的通风除尘设计
纬度：北纬34018ˊ 经度：东经108o56ˊ 海拔：396.9m
大气压力 夏季：95.95KPa 冬季：97.87KPa
1.2 气象资料
1.2.1室外气象资料
冬季供暖温度：-5℃ 冬季通风温度：-1℃ 冬季室外风向：ENE,1.7m/s
夏季通风温度：30.7℃ 夏季空气调节温度：35.2℃
1.2.2室内气象资料
查文献〔5〕表2-11-2：
熔炼工段：12℃ 浇注工段：14℃ 砂处理工段：15℃
造型、制芯工段：15℃ 清理工段：14℃ 落砂工段：12℃
1.3 工艺资料
1.3.1工作班制
每天三班平行工作制，三班内均进行造型、浇注、落砂各项工作。
全年工作天数：360天
1.3.2工艺流程
铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。
铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料，如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料，以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质，选择合适的原砂、粘结剂和辅料，然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。
铸件自浇注冷却的铸型中取出后，有浇口、冒口及金属毛刺披缝，砂型铸造的铸件还粘附着砂子，因此必须经过清理工序。有些铸件因特殊要求，还要经铸件后处理，如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。
1.3.3有害物介绍
铸造车间在生产过程中散发出大量的粉尘，有害气体等对劳动者有害的物质。铸造车间产生的有害物质种类很多，大致可以分为生产性粉尘和生产性有害物。生产性粉尘是指在生产过程中形成的，能较长时间漂浮在生产环境空气中的固体颗粒；生产性有害物是指生产过程中产生有毒的物质。在铸造车间，污染源及产生的污染物种类、散发量，根据各自的工艺特点、使用条件等的不同而有所差异。铸造车间各工段产生有害物的具体情况见下表1-1。
表1-1 铸造车间各个工段产生的散发物
序号
工段
作业
散发物种类
1
2

3

4

5
熔炼工段
造型浇注和落砂

清理工段

砂处理工段
制芯工段
感应电炉
造型
浇注
落砂
喷丸
砂处理系统
混砂
制芯
粉尘、油蒸汽
砂 粉尘 蒸汽
金属氧化物 蒸汽 烟气
粉尘 水蒸气 烟
粉尘
细粉
细粉 粉尘
细砂粉尘 粉尘
1.3.4车间主要设备表

表1-2 车间主要设备表
工段名称
设备名称
型号规格
数量
熔炼工段
3t工频感应电炉
GYL125A N=125kw
2
电炉变压器室
变压器
SJ2-10/10
2
清理工段
橡胶履带抛丸清理机
Q3210A N=24.3KW 1300*1210*3450(mm)
4

砂处理工段

15GN金属履带抛丸机
Q326 N=7.5KW 1300*1210*3450(mm)
1
颚式破碎机
PEF-250*400 N=15KW 1108*1142*1392(mm)
3
混砂机
S1114 N=30KW 2028×1882×1607(mm)
1
制芯工段
射芯机
N=30KW
16
造型工段
造型机
Z143W N=1.8KW
16

1.4 土建资料
1.4.1门窗规格
门窗规格见表1-3
表1-3 门窗规格表
门窗编号
门窗材质
门窗尺寸（m）
门窗传热系数（W/㎡·K）
M-1
单层钢门
5×3
4.65
M-2
单层钢门
1.5×2.1
4.65
C-1
单层金属窗
3.6×2
6.4
C-2
单层金属窗
4.5×2
6.4
C-3
单层金属窗
1.5×2
6.4
C-4
单层金属窗
1.2×2
6.4
C-5
单层金属窗
2.1×2
6.4
1.4.2墙体结构
空心砖墙，厚370mm，内表面水泥砂浆抹面厚20mm，外表面保温砂浆抹面厚20mm,墙体传热系数K=1.08（W/㎡·K）。
1.4.3屋顶结构
20mm水泥砂浆找平面，60mm粒状高炉熔渣保温层，25mm大型预制板，屋面传热系数K=1.38（W/㎡·K）
1.4.4地面结构
采用不保温的贴土地面。

2 建筑围护结构热阻校核
在设置供暖的建筑物中，要求围护结构具有一定的保温性能。所以选用的传热系数要最大限度的满足其使用要求，卫生要求和经济要求。围护结构的内表面温度应满足下以要求：①内表面不结露；②内表面温度过低，即使在相同的室内空气温度下，人体辐射热过多，会产生不舒适的寒冷感。能满足上述要求的就是围护结构的最小传热阻。
Rn ㎡·℃/w (2-1)
式中 R0min—围护结构的最小传热阻，㎡·℃/w
—供暖室内计算温度tn与围护结构内表面温度的允许温差，℃;
tw,e—冬季围护结构的室外计算温度，℃。
多层均质材料结构的热惰性指标D值计算公式:
D= （2-2）
式中 Ri—各层材料的传热热阻，㎡·℃/w
Si—各层材料的蓄热系数，W/(㎡·℃)
2.1外墙（低限）热阻校核
围护结构材料热物理性参数查文献［7］附录2.1
1）确定外墙传热系数
查文献［7］表2.3和2.4得，外墙内表面换热系数an=8.7W/(㎡·℃),外墙外表面换热系数aw=23 W/(㎡·℃)。根据文献「8」（2.7）公式得外墙传热系数为：

外墙实际热阻为

2)计算外墙最小传热阻
根据(2-2),计算该外墙的热惰性指标D。

查文献〔7〕表2.15，该墙属于Ⅱ类围护结构，则
=-7.92（℃）
查文献〔7〕表2.14，=6℃，外墙的最小热阻为
根据（2-1）

R0>R0,min,该外墙满足保温要求。
2.2屋顶（低限）热阻校核
屋顶结构材料热物理性参数查文献「7」附录2.1
1）确定屋顶传热系数
查文献「7」表2.3和2.4得，屋顶内表面换热系数an=8.7W/(㎡·℃),屋顶外表面换热系数aw=23 W/(㎡·℃)。
根据文献「7」（2.7）公式得屋顶传热系数为：

外墙实际热阻为

2)计算外墙最小传热阻
根据(2-2),计算该外墙的热惰性指标D。

查文献〔7〕表2.15，该屋面属于Ⅱ类围护结构，则
=-7.92（℃）
再查文献〔7〕表2.14，=6℃，外墙的最小热阻为
根据（2-1）

R0>R0,min,该屋面满足保温要求。

3 供暖通风方案确定
通风房间的气流组织主要方式有：上送上排、下送上排和中间送上下排。
气流组织的确定原则:
1) 送风口应接近人员操作的地点，或者送风沿着最短的线路到达人员作业地带，保证送风先经过人员操作地点，后经污染区排至室外。
2） 排风口应尽可能靠近有害物源或有害物浓度高的区域，把有害物迅速排至室外必要时进行净化处理。
3） 在整个房间内，应使进风气流均匀分布，尽量减少涡流区
3.1供暖通风系统方案确定
由于铸造车间在熔炼和浇注时，会产生大量的热。所以铸造车间不设置采暖系统，利用送风系统承担全部热负荷和补风量。对于辅助部分如一层更衣室，砂处理电控室，二层实验室等采用送风系统承担补风量，冬季送热风，夏季利用室内空调进行降温。二层更衣室，制样间，气体储存室，光谱室，金相硬度室利用窗式换气扇承担补风量，并利用空调对室内温度进行调节.。
3.2 排风系统方案确定
凡是在散发有害物(有害蒸气、气体、粉尘)的场合, 为了防治有害物污染室内空气, 必须结合工艺过程设计局部排风系统。
对于作业地带有害物的浓度, 不应高于最高允许浓度, 否则亦应该设置局部排风系统进行处理。排风系统的设置,首先要以不妨碍工艺设备的生产操作为前提,然后再具体考虑局部排风的措施.排风系统中排风罩的形式对排风效果的好坏起决定作用,因此,必须配合工艺设备确定适宜的罩口形式及形状。
排风系统的设计,必须以造价低,排风量小和能最大限度地排除所散发的有害物为原则,只有在自然排风不能排除有害物或技术上经济上不合理时,则考虑采用机械排风系统。
局部排风系统的划分原则：
①当两种或两种以上的气体混合后, 如不会达到爆炸或燃烧的浓度极限时, 则可以合并为一个排风系统, 此时不选用防爆通风机。
②不同的生产流程以及不同时使用的生产设备,视设备的数量以及管线的长短,确定是否组合成一个系统或者设立单独系统。凡散发剧毒性或易燃爆气体的设备和场所的均应设立单独的排风系统。宜将同时运转、生产流程相同、粉尘性质相同而且相互距离不大的扬尘设备的吸风点合为一个系统。
③对于易凝结的蒸汽、高温气体与颗粒状粉尘，为防止风管堵塞或两种不同有害物相混合时，可引起爆炸，燃烧，结聚凝块，或形成毒性较强的有害物，均不能合并为一个排风系统。
④温度高于80℃的气体，蒸汽和相对湿度在85％以上的气体，属于高温高湿性气体，此类排风系统应单独设置，不允许与排除一般气体的排风系统合并。
因此，我将熔炼工部单独设为一个系统（C-1），熔炼工部的熔炼变压器室、电气间为一个系统（P-1）, 清理工部和砂处理工部划分为一个系统(C-2)，浇注工部划分为2个系统（P-3，P-4）.一层更衣室、砂处理电控室和型砂实验室划分为一个系统(P-2)。
3.3送风系统方案确定
自然通风是依靠室内外温差所形成的热压，或者室外风力作用在建筑物上所形成的压差，使室内外的空气进行交换，从而改善室内的空气环境。因为自然通风不需设动力装置，对于产生大量余热的车间是一种经济及有效的通风方式。不足的是，自然进入室内的空气无法预先处理。另外，自然通风的换气量一般受室外气象条件的影响，通风效果不稳定。
机械送风借助于通风机所产生的动力而使空气流动，其风机的风量和压力可根据需要来选择。因此，机械送风能保证送风量，并可控制空气流向和流速，也可按所要求的空气环境，对送风进行处理。
铸造车间产生有害气体和大量的热，自然通风的通风效果不稳定，所以采用机械送风，可以确保良好的工作环境。
电炉变压器室设备过热时会引起出力下降，为了防止出现故障，采用下部送风方式。
电气间，采用上部送风方式。型砂实验室，砂处理电控室，熔炼监控室都靠近热辐射大的作业地点，并且室内电气设备较多，采用下部送风方式。浇注工段在浇注时会产生大量的热，所以在其工作岗位设置局部送风系统。对于二层男女厕所，制样间等对温度要求不高的房间，给窗户上设排风机。熔炼工部控制室，给其屋顶设风机，简单，便宜，但其对降温效果作用不大。因此，给其室内加设空调装置。

4 热负荷及散热量计算
所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。所谓得热量是指进入建筑物的总量，它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑，比如太阳辐射的外扰作用的热量，室内人员，设备等的内扰作用的热量。计算工厂设备的散热量，可以合理的设计房间热负荷，节省能源。
供暖系统设计热负荷应根据房间得﹑失热量的平衡进行计算，即
房间设计热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和
房间的失热量包括：
1） 围护结构的传热耗热量Q1;
2） 加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2;
3） 加热由门，孔洞和其他相邻房间浸入的冷空气的耗热量Q3;
4） 加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4;
5） 水分蒸发的耗热量Q5;
6） 加热由于通风进入室内的冷空气的耗热量Q6;
7） 通过其他途径散失的热量Q7;
房间的得热量包括：
1） 太阳辐射进入房间的热量Q8;
2） 非供暖系统的热管道和其他热表面的散热量Q9;
3） 热物料的散热量Q10;
4）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11;
5）通过其他途径获得的热量Q12.
对于产热量很大的工业厂房来说，热负荷的计算不只考虑围护结构的传热耗热量，冷风渗透耗热量，冷风浸入耗热量，以及太阳辐射的热量，更要考虑其在生产过程中设备的散热量。在设计计算中，太阳辐射的热量Q8可对Q1按照比例修正得到。
4.1围护结构的基本耗热量
（4-1）
式中 q′—围护结构的基本耗热量，W；
K—围护结构的传热系数，w/(㎡·℃)；
F—围护结构的面积，㎡；
tn—冬季室内计算温度，℃；
tw′—供暖室外计算温度，℃；
a—围护结构的温差修正系数。
整个建筑物的基本耗热量Q1′等于各个部分围护结构的基本耗热量q′的总和。
Q1′=′= （4-2）
4.2围护结构的附加耗热量
在实际中，气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化，此时需对基本耗热量加以修正，这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。附加耗热量主要有朝向修正，风力附加和高度附加耗热量。
4.2.1朝向修正耗热量
朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑物围护耗热量的修正。
表4-1 本设计朝向修正率
朝向
修正率
朝向
修正率
北
0
西
-5%
东
-5%
南
20%
4.2.2风力附加耗热量
《暖通规范》规定：在一般情况下不必考虑风力附加。
4.2.3高度附加耗热量
《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑物（除楼梯间）的高度附加率，当房高超过4m时，每增加1m，附加围护结构基本耗热量和其他修正耗热量总和的2%，但总附加率不超过15%。
所以，建筑物的总耗热量等于围护结构的基本耗热量和朝向修正、风力附加、高度附加耗热量的总和，则
(4-3)
式中 xch—朝向修正率, %；
xf—风力附加率，%；
xg—高度附加率，%。
4.3冷风渗透耗热量
在室内外风压和热压压差的作用下，室外的冷空气通过门窗等的缝隙渗入室内，被加热后又逸出室外。把冷空气加热到室内温度所耗的热量称为冷风渗透耗热量计算冷风渗透耗热量常用的方法有缝隙法，换气次数法和百分数法。根据各自的特点，本设计采用百分数法计算冷风渗透耗热量。
根据建筑物结构特点，本设计渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率取40%。
4.4冷风侵入耗热量
冬季在风压和热压的共同作用下，当外门开启时，会有大量的冷空气进入室内，把将这部分冷空气加热到室温时所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。采用外门附加的方法计算，
冷风侵入耗热量=外门基本耗热量×外门附加率
公共建筑工业厂房中，其外门附加率为500%。
4.5工作工况下围护结构耗热量及其修正
以电炉变压器室为例。
1）围护结构基本耗热量计算
取定tn=15℃,耗热量包括基本耗热量和附加耗热量，计算全部列于附表1-1中，所得电炉变压器室、电气间围护结构传热耗热量Q1′=3789.20(W)。
2）冷风渗透耗热量
按百分数法计算，根据建筑物的特点，查文献［7］表中选取百分率为40%。
Q′=40%×3789.20=1515.68（W）
3）冷风侵入耗热量
按短时间开启的外门计算，取外门基本耗热量的80%计，n=1。
Q3′=1255.5×0.8=1004.4（W）
则，电炉变压器室、电气间的总耗热量为6309.28W。
4.6工艺设备散热量
(1)熔炼工段工频感应电炉的散热量
Q=860Ncos （4-4）
式中 N—感应电炉额定功率，KW；
—感应电路的总效率，% ，根据工艺资料采取；
cos—补偿后的功率因数，一般为0.9～0.95。
当工频感应电炉装有排烟罩时，散入室内的热量为其总散热量的30%
根据式（4-4）
Q=860×125×(1-80%)cos0.9×30%=6449.2(KW)
(2)浇注工段的散热量
浇注金属与落砂在同一房间进行时，金属自浇注温度冷却至是温室时的全部热量，一部分热量由水分蒸发时吸收外，其余全部散入车间内（如果落砂后的旧砂是运出室外或运至其他房间处理，而旧砂运出温度又比室温高时，还应减去旧砂带走的热量），每浇注一吨金属的散热量为：
Q=(Q1-Q2)-×1000 KW/吨 （4-5）
式中 Q1—浇注金属在熔化温度时的含热量，KW/吨
Q2—铸件落砂后在离开本工段时的含热量，KW/吨
g—每浇注一吨金属所需的型砂重量，公斤
d1—浇注前型砂的含湿量，公斤/公斤
d2—落砂后型砂含湿量，公斤/公斤
t—落砂时型砂的温度，℃
t—室内温度，℃
根据式（4-5）得，
Q=(273000-195000)-
=7125(KW)
(3)电动设备散热量
清理工段，砂处理工段的电动设备有抛丸机，破碎机，所有设备的工艺设备都在室内，
电动设备散热量公式为：
（4-6）
式中 Q—电动设备发热量，W，
N—电动设备安装功率（额定功率），KW
—电动机效率，可由产品样本查的
—电机容量利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，可用以反映安装功率的利用程度，一般可取0.7-0.9
—电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均时耗功率与机器设计时最大实耗功率之比，一般可取0.5-0.8
—同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.5-1.0
根据式(4-6),计算电动设备的散热量
以清理工段的橡胶履带抛丸清理机为例计算电动设备的散热量
由设备参数知，橡胶履带抛丸清理机电动设备安装功率N=24.3kw，电动机效率=80%，=0.7，=0.6，=0.8
则每台橡胶履带抛丸清理机电动设备的散热量为：

(4)照明设备散热量
Q=1000nnN （4-7）
式中 Q—散热量，W；
N—灯具安装功率，KW；
n—同时使用系数，视不同场所使用情况而定；
n—镇流器散热系数：镇流器装在室内时取1.2，装在顶棚时取1.0；
n—安装系数，明装时为1.0；暗装且灯罩上部穿有小孔时﹑利用自然通风散热于顶棚内时，取0.5～0.6;暗装而罩上无孔时，视顶篷内情况取0.6～0.8；
则根据式（4-7）得， Q=1000×1.0×1.2×1.0×100=120（KW）
(5)人员散热量
Q=nq （4-8）
式中 Q—人体散热量，KJ/h
—考虑不同性质的工作场所，成年男子，成年女子和儿童的比例不同的群集系数，取=1.0
n—人数，个
q—每个成年男子的散热量，KJ/h.取q=1465KJ/h.
则根据式(4-8)得， Q=1.0×50×1465=73250(KJ/h)
数据汇总:
表4-3 车间电动设备的散热量汇总
设备名称
台数
散热量（W/台）
总散热量W
橡胶履带抛丸清理机
4
10206
40824
15GN金属履带抛丸机
1
3150
3150
颚式破碎机
3
6300
18900
混砂机
1
12600
12600
射芯机
16
5833.33
93333.28
造型机
16
756
12096

5 局部排风系统设计
局部排风，在集中产生有害物的局部地点, 设置捕集装置, 将有害物排走, 以控制有害物向室内扩散。这是防毒, 排尘最有效的通风方法。局部排风需要的风量小，效果好。而全面排风对整个车间进行通风换气，用新鲜空气把整个车间有害物浓度稀释到最高允许浓度以下，且把污染空气排至室外，通风量大，且控制效果差，易造成大气二次污染。
车间宜处于负压，冬季，有大量的局部排风，送风系统向室内送暖风，其余风量由室外冷空气从各门窗缝隙渗入，故不会出现有害物向外扩散现象。夏季，机械送风系统关闭，门窗全打开，形成靠热压作用的自然通风，并在有害物发生点进行局部排风（局部除尘），降低并抑制了有害物在车间的扩散。
排风系统（除尘系统）设计原则：
1）风机一般应布置在净化器后，以减轻磨损或腐蚀；
2）风管宜垂直或倾斜敷设，倾斜敷设应与水平面夹角大于45°，水平敷设应采取防积尘措施（这条针对粉尘）；
3）湿式除尘器系统的通风机底部应有排除积水的措施；
4）支管应从主管的上面或侧面连接，三通管一般采用30°~45°为宜；
5）通过腐蚀性强且浓度较高的粉尘管道，尤其是弯头外侧管壁，宜采取耐磨措施；
6）排风管应高出屋面1.5~2m，若排风影响邻跨时，应视具体情况加高；
7) 除尘管道一般明装，在适当位置设置密闭清扫孔；
8) 风管一般采用圆形断面，一般钢板制作，壁厚1.5~2.0mm;
9) 计算所需风量、风压时，应考虑一定的附加，一般风量附加10~15%，风压附加15~20%。
10) 排气、除尘系统的吸气点不能过多，一般不超过10个，以利于各支管间阻力平衡。
支架的设置要求：
1) 支架间距。如果设计没有规定，对于不保温的水平风管，直径或边长≤400mm,支吊架间距≤4m;直径或大边长＞400mm,间距≤3m。风管垂直安装时，间距≤4m，每根立管上应不少于两个固定件。
对于保温风管，由于所用材料的不同，风管支架间隔要设计确定，一般为2.5~3m。
2) 标高。矩形风管从管底算起；圆形风管从管中心算去。
3）坡度。当输送空气的湿度较大时，风管应有1%~5%的坡度。此时，支架随风管的坡度、坡向要求设置。
4）对于相同管径的支架，等距离排列，间距应≥200mm。
5）风管与通风机连接处，应独立设置支吊架，以免设备承受风管重量。
5.1 排风量确定
此车间为铸造车间，在型砂配制、制型、落砂、清砂等过程，都可使粉尘飞扬，特别是用喷砂工艺修整铸件时，粉尘浓度很高，所用的石英危害较大。在机械加工过程中，对金属零件的磨光与抛光过程可产生金属和矿物性粉尘。所以各工部采用局部排风，在需要排风部位加局部排风罩即可。
局部排风罩的主要形式有：密闭罩，柜式排风罩，外部吸气罩，热源上部接受式排风罩，吹吸式排风罩。
密闭罩，是将污染源密闭起来，使有害物的扩散在一个密闭空间里。利用抽风机在罩内形成一定的负压，罩外空气经过某些孔口或缝隙进入密闭罩，就可以有效的防止有害物向外逸出。
柜式排风罩，实质上也是密闭罩，是密闭罩的一种特殊形式，只有一面敞开或开着的工作孔。散发有害物的工艺装置置于柜内，操作过程在柜内完成。为了防止有害物的逸出，必须保证柜式排风罩的开口处的吸入风速达到时有害物排走的要求。
外部吸气罩，在距有害物有一段距离是将有害物抽走，适用于生产条件的限制，不能将污染源密闭时。外部排风罩应尽量靠近污染源。
热源上部接受式排风罩，在工业车间内，污染源不仅散发粉尘及有害气体，还有大量的热的产生。
吹吸式排风罩，由于条件限制，必须离污染源较远时，在污染源处造成所需的控制风速就比较困难，只有用很大的排风量才能获得。此时，可以利用空气射流将有害物吹向排风口而被排走。
局部排风罩的设计原则：
(1）局部排风罩应尽可能包围或靠近有害物，使有害物源局限于较小的局部空间。应尽可能减小吸气范围，便于捕集和控制。
(2）排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。
(3）已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。
(4）排风罩应力求结构简单，造价低，便于安装和维护。
(5）局部排风罩的配置应与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作。
(6）要尽可能避免和减弱干扰气流和穿堂风，送风气流等对吸气气流的影响。
熔炼工段主要产生大量的烟尘和热，在炉口设置热源上部接受式排风罩。清理工段主要产生扬尘，橡胶履带抛丸机和Q320A履带抛丸清理机采用伞形排风罩；颚式破碎机采用局部密闭罩；混砂机采用整体密闭罩。浇注工段主要产生大量的热，采用移动式排风罩，可以大大较少排风量。
热源上部接受式排风罩排风量的计算
接受罩罩口尺寸按下式计算：
低悬圆形罩 D=d+0.5H （5-1）
低悬矩形罩 A=a+0.5H （5-2）
B=b+0.5H （5-3）
式中 D—罩口的直径（m）；
A,B—罩口的长和宽（m）；
d—热源水平投影直径（m）；
a,b—热源水平投影的长和宽（m）。
高悬罩 D=dz+0.8H （5-4）
低悬罩排风量按下式计算
′ （5-5）
式中 qv0— 热源上部热射流起始流量（㎥/s）；
V′—罩口扩大面积上空气的吸入速度（m/s），通常取V′=0.5～0.75m/s;
F′—罩口扩大的面积，即罩口面积减去热射流的断面面积（㎡）。
高悬罩排风量按下式计算
′ （5-6）
式中 qv,z—罩口所在断面上的热射流流量(㎥/s)
热源上部热射流起始流量,计算式为
（5-7）
式中 qv0—热射流流量（㎥/s）；
Q—对流散热量（KJ/S）；
h—热源定性尺寸（m），对垂直热表面是指其高度，对于水平面则是该
投影的短边尺寸；
Ap—在热源顶部热射流的横断面积(㎥)。
热射流流量qv,z(㎥/s）
（5-8）
式中 Q—热源对流散热量（KJ/S）；
Z—假想点热源至计算断面的有效距离（m），由下式计算
Z=H+2B （5-9）
式中 H—热源至计算断面的距离（m）；
B—热源水平投影直径或长边尺寸（m）。
对流散热量Q
（5-10）
式中 F—热源的对流散热面积（㎡）；
Δt—热源表面与周围空气的温度差（℃）；
a—表面传热系数〔KJ/(㎡·S·℃)〕。
表面传热系数
（5-11）
式中 A—系数，对于水平散热面，A=1.7×10-3；对于垂直散热面，A=1.13×10-3。
根据接受罩安装的H的不同可以分为两类，为低悬罩， 为高悬罩。
密闭罩排风量计算，本设计采用截面风速法
(5-12)
式中 qv—所需排风量（㎡/s）；
A—密闭罩截面积（㎡）；
V—垂直于密闭罩面的平均风速（m/s）。
排风罩排风量计算 ，控制风速法
(5-13)
式中 qv—吸气口排风量（㎡/s）；
F—吸气口的面积（㎡）；
V0—罩口平均风速（m/s）。
5.1.1熔炼工部排风量计算
本工段的主要任务是提供浇注用的铁水。熔炼过程中产生大量的烟尘和热。工频感应电炉主要产生的危害物油蒸