1、建筑环境与能源应用工程专业工业通风课程设计任 务 书北京市某厂酸洗电镀车间通风系统工程设计学 院： 土木工程学院 班 级： 建环 12-1 班 姓 名： 高炜 学 号： 311207000510 指导老师： 张永胜 设计时间： 2015.7.6 前 言 ： 通 风 工 程 在 我 国 实 现 四 个 现 代 化 的 进 程 中 ， 一 方 面 起 着 改 善 居 住 建筑 和 生 产 车 间 的 空 气 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 又 是 保 证 生 产 正 常 进 行 ， 提 高 产 品
2、 质 量 所 不 可 缺 少 的一 个 组 成 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 。目 录 ：第 1 章 设计大纲 .11.1 课程设计题目 11.2 课程设计资料 11.3 课程设计内容 11.4 课程设计步骤 11.5 通风系统方案的确定、系统划分应注意的问题 21.6 本课程设计参考资料 21.7 成果 31.8 图纸要求 3第 2 章 工业通风系统的设计与计算 .42.1 排气罩的计算与选取 42.1.1 电化学除油槽 .42.1.2 镀锡
3、槽 .42.1.3 镀银槽 .52.1.4 镀锌槽 .52.2 系统划分，风管布置 .62.3 通风管道的水力计算 6第 3 章 抛光工部的通风除尘设计与计算 .103.1 排风量的计算 .103.2 通风量的水力计算 .10第 4 章 发电机室的通风计算 .124.1 通风量计算 12设计小结 .13参考资料 .14河 南 理 工 大 学 土 木 工 程 学 院 建 环 系2015 年 06 月1.1 课程设计题目北京市电机公司电镀车间通风系统工程设计1.2 课程设计资料. 厂址：建于北京市，气候资料查相关文献如下： 北京市观象台历史气象信息：1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月
4、7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月平均气温 -3.7 -0.7 5.8 14.2 19.9 24.4 26.2 24.9 20.0 13.1 4.6 -1.5各月降水量 2.7 4.9 8.3 21.2 34.2 78.1 185.2 159.7 45.5 21.8 7.4 2.8平均相对湿度 44 44 46 46 53 61 75 77 68 61 57 49日照百分率 65 65 63 64 64 59 47 52 63 65 62 62极端最低气温 -18.3 -16.0 -15.0 -3.2 2.6 10.5 16.6 11.4 4.3 -3.5 -1.06 -15
5、.6极端最高气温 12.9 17.4 26.4 33.0 36.8 39.2 39.5 36.1 32.6 29.2 21.4 19.5累年最多降水量 21.0 26.3 40.5 79.0 119.6 236.3 459.2 297.7 116.3 132.5 43.4 16.3累年最少降水量 0 0 0 0.4 1.8 4.0 26.5 41.0 4.2 3 0 0. 车间组成及生产设备布置见附图 1，生产设备见表 1。. 建筑结构。（） 墙普通红砖墙；墙内有毫米厚的：水泥砂浆抹面，外涮耐酸漆两遍。（） 屋顶带有保温层的大块预制钢筋混凝土卷材屋顶；（） 窗钢框玻璃，尺寸为. 米；（） 地面
6、非保温水泥地坪；（） 外门木制，尺寸为.米，带上亮子。建筑结构的其它有关尺寸，如墙的厚度、屋顶保温层的厚度等，可参照课程设计任务指导书中表所推荐的值，结合所给题目所在地点的冬季室外采暖计算温度确定。工作班制及室内空气条件本车间为两班工作制，车间室内空气条件如下：（） 温度冬季 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（） 湿度冬季 湿作业部分取相对湿度为，一般部分取。夏季 不作规定工艺过程所有由厂内机械加工车间和热处理来的零件，首先进行表面清理，其方法有：机械处理和化学处理。机械处理 体积较大的零件在喷砂室中去锈，体积较小的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
7、）。化学处理 需要化学处理的零件，先在苛性碱溶液中去油，对氧化层很厚的零件，则需在酸液中腐蚀去锈直到锈层消失为止。 需要磷化处理的条件，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，以提高防腐力。 零件经过表面处理后，在电镀前还要进行精细的电解去油和用淡的酸溶液去锈，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的电解液。 电镀后的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。 电解液的分析、配置和校正，均在
8、溶液配制室内进行。1.3 课程设计内容1、工业槽的有害气体捕集与净化2、抛光轮粉尘捕集与除尘3、发电机室排除余热的通风1.4 课程设计步骤1、工业槽通风系统的设计与计算（1）排风罩的计算与选取（控制风速、排风量、排风罩的类型）（2）系统划分，风管布置（不影响操作）（3）通风管道的水力计算（计算一个最远和一个最近的支路，并平衡）2、抛光工部的通风除尘设计与计算本设计只有抛光工部产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂、粉末、纤维质灰尘等。抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。（1）排风量的计算一般按抛光轮的直径 D 计算：q v=AD m3/h式中：A与轮子材料有关的系数，布轮：A=6 m
9、3/hmm，毡轮：A=4m3/hmm， D抛光轮直径（mm）。抛光工部有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为 D=200mm，抛光轮中心标高 1.2m，工作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。3、发电机室的通风计算车间有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过 40（夏季室外平均温度定为 32）。（1）通风量计算1.5 通风系统方案的确定、系统划分应注意的问题1、除尘设备可设置在室外；2、排风系统的结构布置应合理（适用、省材、省工）。与计算，参考资料，
10、设计体会；2、图纸：平面图，一个剖面图，系统图，设备材料表。1.8 图纸要求制图标准：图面布局合理，符合制图标准及有关规定。包括：平面图、剖面图、系统图和设备材料表第 2 章 工业通风系统的设计与计算2.1 排气罩的计算2.1.1 电化学除油槽因 B=800mm700mm,采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、 250250mm、200200mm。本设计选用 EF=250250mm。查1附录 3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 v x=0.35m/s总排风量 L=2xAB（B/2A） 0.2 =20.351.50.8（
11、0.8/21.5） 0.2 =0.645m/s每一侧的排风量 L= L/2=0.645/2=0.323m/s假设条缝口风速 v 0=9m/s采用等高条缝，条缝口面积 f 0=L/v0=0.323/9=0.036m条缝口高度 h 0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mmf0/F1 =0.036/0.250.25=0.5760.3为保证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。因此 f/F 1=f0/2F1=0.036/(20.250.25)=0.2880.3为保证条缝口上速度分布均匀，设三个罩子，设三根立管。因此 f/F 1=f0/3F1=0.042/(30.250
12、.25)=0.2240.3为保证条缝口上速度分布均匀，设三个罩子，设三根立管。因此 f/F 1=f0/2F1=0.033/(20.250.25)=0.264700mm,采用双侧条缝式槽边排风罩。根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸（EF）共有三种，250200mm、 250250mm、200200mm。本设计选用 EF=250250mm。 查1附录 3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 v x =0.4 m/s总排风量 L=2vxAB（B/2A） 0.2 =20.41.50.8（0.8/2 1.5） 0.2 =0.737 m/s每一侧的排风量 L=L/2=0.737/2=0.36
13、9m/s假设条缝口风速 0=10m/s采用等高条缝，条缝口面积 f 0=L/0=0.369/10=0.037 m条缝口高度 h 0=f0/A=0.037/1.5=0.025m=25mmf0/F1 =0.037/0.250.25=0.5920.3为保证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。因此 f/F 1=f0/2F1=0.037/(20.250.25)=0.2960.3阻力 p= 2/2=2.341021.2/2=140Pa 。附：以上空气密度均取自 20时。2.2 系统划分，风管布置系统划分：根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀银槽、镀锌槽、抛光工部分布在走廊两侧，考虑到
14、经济等因素，将它们分成两个系统，分别设置净化设备。风管布置：各个槽由相应的风管支管连接，然后接到干管上，由干管输送到净化设备，再经风管、风机排放。2.3 通风管道的水力计算首先根据系统的划分和风管布置，可以确定各段管道的管径、长度、局部阻力系数。其中局部阻力系数是查1附录 5“部分常见管件的局部阻力系数”得；管径是先根据条缝口风速粗算，再查1附录 6“通风管道统一规格”得；管长由风管布置确定。对管段 1：槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 4 根立管），横管长为1m，总长为 1+1.9=2.9m；该管段上有 1 个 900弯角，查得 =0.2，总的局部阻力系数为=0.2（
15、共有 4 根）。对管段 2： 该管段长为 1+0.8+2+3.775=7.555m；该管段上有 2 个直角三通，速度比为0.6，查得 1=0.6，2 个 900弯角，查得 2=0.2，则局部阻力系数为=0.22+0.62=1.6。对管段 3：槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 3 根立管），横管长为0m，总长为 0+1.9=1.9m；局部阻力系数为=0。对管段 4该管段长为 1.125+0.8+1.53=3.455m；该管段上有 2 个直角三通，速度比为 0.9，局部阻力系数为 0.9，2 个 900弯角，查得 2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道， 13=0.
16、52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段 5：该管段长为 5.265m，该管段上有 1 个合流三通，F 2/F3=0.33，L 3/L2=0.4，局部阻力系数为 12=0.07， 13=0.52。则总的局部阻力系数为=0.07。对管段 6：槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 2 根立管），横管长为0m，总长为 1.9m；局部阻力系数为 0。对管段 7：该管段长为 1+0.8+1.505=3.305m；该管段上有 1 个直角三通，速度比为0.6，局部阻力系数为 0.6，2 个 900弯角，查得 2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，
17、 13=0.05，则总的局部阻力系数为=0.6+20.2+0.05=1.05。对管道 8：该管段长为 4.22m；该管段上有 1 个合流三通，F 2/F1=0.2，L 3/L2=0.2，局部阻力系数为 12=0.05， 13=0.06，则总的局部阻力系数为=0.06。对管段 9：槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 4 根立管），横管长为1m，总长为 1+1.9=2.9m；该管段上有 1 个 900弯角，总的局部阻力系数为0.2（共有 4 根）。对管段 10：该管段长为 1+0.8+2=3.8m；该管段上有 2 个直角三通，速度比为 0.9，局部阻力系数为 0.9，1 个
18、900弯角，局部阻力系数为 0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道， 13=0.91，则总的局部阻力系数为=0.2+20.9+0.91=2.91。对管段 11：该管段长为 4.75m；该管段上有 1 个合流三通，F 2/F1=0.5，L 3/L2=0.34，局部阻力系数为 12=1.09， 13=0.91，则总的局部阻力系数为=1.09。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表 2-1 所示：表 2-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/s)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力 hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力 P1(Pa)管段阻力hy+P1
19、(Pa)1 0.162 2.9 200 6.232 2.787 8.082 0.2 23.303 4.661 12.7432 0.648 7.555 280 9.913 4.161 31.436 1.6 58.96 94.336 125.7723 0.142 1.9 160 7.93 5.128 9.743 0 37.731 0 9.7434 0.426 3.455 260 7.95 2.955 10.21 2.72 37.922 103.146 113.3565 1.074 5.265 400 7.97 1.923 16.811 0.07 38.113 2.668 19.4796 0.152
20、 1.9 180 7.238 3.202 6.084 0 31.433 0 6,0847 0.304 3.305 220 8.211 4.342 7.43 1.05 40.452 42.475 49.9058 1.378 4.22 450 7.678 1.567 6.613 0.06 35.371 2.122 8.7359 0.185 2.9 200 6.232 4.328 12.551 0.2 23.303 4.661 17.21210 0.74 3.8 360 7.898 2.077 7.893 2.91 37.427 108.913 116.80611 2.118 4.75 500 11
21、.747 2.769 6.092 1.09 82.795 90.247 96.336附：上表中管壁粗糙度为 0.15，运动粘度为 15.06m/s，空气密度取自 20。最不利管路为 1+2+5+8+11，下面校核最远支路和最近支路的节点处阻力是否平衡。对环路 1+2+5+8+11：排风罩局部阻力为 90Pa，管段 1 阻力为 12.743Pa，管段 2 阻力为 125.772 Pa,管段 5 阻力为 19.479Pa,管路 8 的阻力为 8.735Pa,则总阻力为 1=90+12.743+125.772+19.479+8.735=256.423Pa。对环路 9+10+11：排风罩局部阻力为 9
22、0Pa,管段 9 阻力为 17.212Pa,管段 10 的阻力为116.806Pa,则总阻力为 2=90+17.212+116.806=224.018Pa。则（ 1- 2）/ 1=(256.423-224.018)/ 256.423=12.74%15%此时处于平衡状态。第 3 章 抛光工部的通风除尘设计与计算3.1 排风量的计算一般按抛光轮的直径 D 计算： L=AD m 3/h式中：A与轮子材料有关的系数布轮：A=6 m 3/hmm 毡轮：A=4 m 3/hmmD抛光轮直径 mm抛光工部有一台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为布轮，其直径为 D=200mm，抛光轮中心标高 1.2m，工
23、作原理同砂轮。抛光轮的排气罩应采用接受式侧排气罩，排气罩口尺寸为 300*300（高）。L=AxD=2x6x200=2400m3/h=0.667m3/s。3.2 通风量的水力计算确定系统和布置风管：为两个抛光轮单独提供一个空气净化系统，则可知各风管的布置。对管段 1l：抛光轮中心标高 1.2m，埋深 1m，横管长 2.425+2.69=5.115m,总长为1.2+1+5.115=7.315m；在这段管道上有 3 个 90弯角，局部阻力系数为 =0.2则总的局部阻力系数为=0.23 =0.6。对管段 2l：抛光轮中心标高 1.2m，埋深 1m，横管长 2.425m,总长为1.2+1+2.425=
24、4.625m；在这段管道上有 2 个 90弯角，局部阻力系数为 =0.2, 另该管道为圆风道锥形合流三通支通道， 13=0.41 则总的局部阻力系数为=0.22+0.41=0.81对管段 3l：长为 4.17m；在这段管道上有 2 个 90弯角，局部阻力系数为=0.2x2=0.4，另该管道为圆风道锥形合流三通支通道， 13=0.08，则总的局部阻力系数为=0.34+0.08=0.48。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表 3-1 所示：表 3-1 管道水力计算表管段编号流量G(m/h)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力 hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(P
25、a)局部阻力 P1(Pa)管段阻力R+P1(Pa)1l 0.667 7.315 360 6.238 1.427 10.439 0.6 23.348 14.009 24.4482l 0.667 4.625 360 6.238 1.427 6.6 0.81 23.348 18.921 25.5123l 1.334 4.17 450 7.832 1.687 7.035 0.48 36.804 17.666 24.701第 4 章 发电机室的通风计算车间有两台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量20kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过 40（夏季室外平均温度定为 32）
26、。4.1 通风量计算两台直流发电机产热量 Q=20KW 设室温为 40，又室外平均温度为 32，则温差为t=40-32=8则风量为 G=Q/(Kt)=20/(1.018)=2.50kg/s=7500 m 3/h。设计小结通过一个星期的通风工程课程设计，我更加理解了课本上的重点、难点，对课本上的内容有了更深刻的了解，也对通风工程的设计过程有了一个较为清晰的认识。做设计的过程中，用到了许多从前学过的知识，因为自己对那些内容掌握的不牢，花费了一些时间去看那些书，但也正是这样让我能够把前后学习的内容融会贯通了，对我们的专业有了进一步的认识。做设计的过程中，我们小组的同学互帮互助，一起探讨遇到的难点，同
27、时也有王志勇老师在百忙之中抽出时间来给我们指导，谢谢张老师！参考资料1 王汉青. 通风工程. 机械工业出版社, 20082 孙一坚. 简明通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 20063 中国有色工程设计研究总院. 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003).中国计划出版社, 20044 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB50114-2001). 中国计划出版社, 20025 中华人民共和国建设部. 通风与空调工程施工质量验收规范(GB50243-2002).中国计划出版社, 20026 冶金工业部建设协调司编钢铁企业采暖通风设计手册冶金工业出版社，19967 陆耀庆.
28、 供热通风设计手册. 中国建筑工业出版社, 1987表 1 生 产 设 备 表注：表中标有“”号的为需要通风的槽子工部名称 设备编号 设备名称 设备规格 溶液温度（） 溶液性质喷砂部 *1，2 喷砂室 1000650750抛光部 *3，4 抛光机 布轮 200，N=0.8KW发电室 5，6 电动发电机 ZJ1500/750 N=9KW机组效率 =0.6257 去毛滚筒 重量 50Kg N=0.1KW8，11 冷水槽 800600700*9 有色金属腐蚀槽 1500800800 室温 酸10，14 热水槽 800600700 50*12 黑色金属腐蚀槽 1500800800 室温 酸准备部*13
29、 化学去油槽 1500800800 80 碱*15 溶液配置槽 600500700 不定 酸溶液配置室 *16 溶液配置槽 600500700 不定 碱17，23 酸洗槽 1000600800 室温 酸18，40，32热水槽 800600700 5019，22，24，29，33，37，39冷水槽 800600700*20，21 电解除油槽 1000600800 70 碱25 回收槽 800600700 室温 酸*26 镀铬槽 1000600800 50 酸*27 苏打槽 600500700 70 碱*28 磷化槽 1000800800 Vx=0.3m/s 90 酸*30 皂液槽 600500700 7031 油槽 600500700 12034 镀镍槽 1000800800 室温 酸*35 镀铜槽 1000800800 室温 氰36 中和槽 800600700 碱*38 镀锌槽 1000800800 氰电镀部*41 镀锡槽 1000800800 70 碱
