通风课程设计说明书

目录

一、原始资料…………………………………………………………………（1） 二、车间各工部室内计算参数的确定及热负荷计算………………………（3） 三、车间各工部电动设备、热槽散热量计算………………………………（6） 四、车间各工部机械排风量计算……………………………………………（9） 五、车间各工部通风与供暖方案的确定…………………………………（12） 六、车间各工部散热器散热量、型号及数量选择计算……………………（13） 七、车间热风平衡及送风小室冬季换热设备换热量计算………………（14） 八、校核夏季室内工作温度………………………………………………（18) 九、水力计算………………………………………………………………（19） 十、参考文献………………………………………………………………（27） 十一、致谢…………………………………………………………………（28）

摘要

通风工程一方面起着改善居住建筑和生产车间的空间条件，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有时保证生产正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。通风工程在内容上基本上可分为工业通风和空气调节两部分。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和保护大气环境。

本设计中，采暖方式对小型车间或毗邻大车间的工部应尽量采用散热器采

暖，对于大型车间则可采用散热器与热风系统联合采暖。车间通风在所有情况下，如果可能，应最大限度地采用最有效的局部排风。在设备处就地排出有害物。局部排风有：槽边排风罩、带吹风的槽边排风罩、通风柜伞形罩、通风小室、吸尘罩等等

通过本次课设，基本掌握工业厂房通风供暖设计的内容、方法、步骤；初步了解收集设计原始资料（包括室内空气参数、室外气象资料、工艺和土建资料）地方法；了解、学会查找和应用本专业相关设计规范、标准、手册和相关参考书；学会正确应用所学理论解决一般通风工程问题地方法步骤，学会全面综合考虑通风供暖工程设计，同时提高设计计算和绘制工程图的能力。

石家庄市电机厂电镀车间通风与供暖系统设计 一．原始资料

1、厂址：本厂建于石家庄市，气候资料查相关文献。 2、室外气象资料： ? 纬度：38.02度 ? 经度：114.25度 ? 海拔：81米

? 大气压力：冬季1020.2hPa；夏季993.9hPa

? 室外计算干球温度：供暖-6℃；冬季通风-5.9℃；冬季空调-8.6℃；夏季通风

30.8℃；夏季空调35.2℃

? 夏季空调室外计算湿球温度：26.8℃

? 室外相对湿度：冬季空调：54%；夏季通风：56% ? 室外平均风速：冬季：1.4m/s；夏季：1.5m/s ? 冬季：最多风向：N；平均风速：1.8m/s；频率：12% ? 夏季：风向：SSE；频率：16%

? 极端温度：最高：42.9℃；最低：-19.3℃ ? 夏季空调室外计算日平均温度：30.1℃ ? 供暖期天数：111天 3、工艺资料

1) 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

法有以下两种：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）。

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

第 1 页

零件，则需在酸液中腐蚀去锈直到锈层消失为止。

2) 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。

3) 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，镀铬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，均在溶液配制室内进行。

4、工作班制

本车间为两班工作制，每天工作16小时，机器停工8小时。内部气候条件如下： 温度：冬季 14～18℃

夏季 不高于夏季室外通风计算温度3℃

湿度：冬季 湿作业部分取ψ＝65％，一般部分取50％。 夏季 不规定 5、建筑资料

（1）墙：普通红砖墙；墙内有20毫米厚的1：25水泥砂浆抹面，外涮耐酸漆两遍。

（2）屋顶:带有保温层的大块预制钢筋混凝土卷材屋顶； （3）窗:钢框玻璃，尺寸为1.50×1.80 米； （4）地面:非保温水泥地坪；

（5）外门:木制，尺寸为1.50×2.50米，带上亮子 6、热源参数

第 2 页

130~70℃热水，及工作压力为3个大气压的蒸汽，热力管道在北墙外敷设。

二．车间各工部室内计算参数的确定及热负荷计算

在编制为综合解决通风问题的热平衡时，要按房间计算各项进入和损失的热量。

对于热负荷的计算，本次课程设计热指标计算法估算各车间工部热负荷。

建筑围护结构热负荷

QN???qn.v?V?tn.p?tw?

式中：QN——采暖热负荷，W 册》

?——修正系数,根据手册中的选取《机械工业采暖通风与空调设计手

qn.v——采暖体积热指标，W?m3??C?，查手册《机械工业采暖通风

与空调设计手册》

V——建筑物体积，m3

tn.p——室内设计计算空气温度，℃ tw——室外采暖计算温度，℃

查所给资料中各工部设计推荐温度，定各工部温度如下表： Ⅰ Ⅱ 厕所和喷砂更衣室 室 18 14 Ⅳ 发电机抛光室 部 14 10 Ⅲ Ⅴ 准备工部 18 Ⅵ Ⅶ 仓办公库 室 5 18 Ⅷ Ⅸ 电镀溶液配部 制室 18.00 18 电镀车间中各工部体积计算：

Ⅰ 厕所和更衣室：6000×4750×3300＝94.05m3: Ⅱ 喷砂室：7000×4750×6000＝199.5m3:

第 3 页

Ⅲ 抛光室：7000×4750×6000＝199.5m3: Ⅳ 发电机部7000×4750×6000＝199.5 m3： Ⅴ 准备工部：18000×4750×7000＝598.5m3: Ⅵ 仓库6000×4750×7000＝199.5： Ⅶ 办公室：6000×4750×3300＝94.05 m3:

Ⅷ 电镀部：27000×4750×7000+2500×42000×7000＝1632.75m3 Ⅸ 溶液配制室：3000×4750×7000＝99.75 m3

经计算,整个电镀车间的体积V=3729.6m3,查《机械工业采暖通风与空调设计手册》得：

建筑名称 电镀车间 则，该车间采暖热特性指标：

3729.6?2000??0.7?0.64??0.67W/m3??C

5000?2000查《机械工业采暖通风与空调设计手 册》得：

qn.p?0.7?建筑物体积 （1000m3） 2～5 供热比热特性指标 qn.v/W?m3??C? 0.7～0.64 ??修正系数?值

供暖室外计算温度（℃） -5 -10

-5+6

?=1.67- -5+10×（1.67-1.45）＝1.626

则，以喷砂室热负荷为例详细计算：

? 1.67 1.45 QN?1.626?0.67?199.5??14???6???4346.79

第 4 页

其他室计算同理与上式,以下列表计算：

建筑物总热负荷计算（工作时间） 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 在非工作时间车间内选取5℃值班温度，厕所更衣室及办公室不按值班温度计算，取室内设计温度，计算方法同上，表格如下：

建筑物总热负荷计算（非工作时间） 编号 Ⅰ Ⅱ 工部名称 厕所和更衣室 喷砂室 房间体积 m3 94.05 199.5 qn,v W/m3?tn,p ℃ ℃ 0.67 0.67 18 5 工部名称 厕所和更衣室 喷砂室 抛光室 发电机部 准备工部 仓库 办公室 电镀部 溶液配制室 房间体积 m3 94.05 199.5 199.5 199.5 598.5 199.5 94.05 1632.75 99.75 qn,v tn,p W/m3?℃ ℃ 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 18 14 14 10 18 5 18 18 18 α 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 Q /w 2459.038824 4346.7858 4346.7858 3477.42864 15648.42888 2390.73219 2459.038824 42690.01212 2608.07148 tw ℃ -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 tw ℃ -6 -6 α 1.626 1.626 Q /w 2459.03882 4 2390.73219 第 5 页

Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 抛光室 发电机部 准备工部 仓库 办公室 电镀部 溶液配制室 199.5 199.5 598.5 199.5 94.05 1632.75 99.75 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 5 5 5 5 18 5 5 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 1.626 2390.73219 2390.73219 7172.19657 2390.73219 2459.03882 4 19566.2555 6 1195.36609 5 三、车间各工部电动设备、热槽散热量计算

1.车间工部电动设备散热量

参考陆耀庆《实用供暖通风设计手册》下册Pa1553页，公式20.9-2 3.3.1计算公式如下：

以抛光室为例，计算电动设备的散热量。

qs=0.6×0.8×0.45×800/0.86W=19W,其它各工部汇总如下： 工部名称 抛光部 准备工部

电动设备 n1 n2 n3 效率η 散热量/w N=0.8kw 0.6 0.8 0.45 0.79 437.46 N=0.1kw 0.6 0.8 0.45 0.86 25.11

第 6 页

2.溶液槽的散热量（用单位面积法计算热水槽散热量）

溶液槽的散热量由两部分组成：溶液槽表面的散热量和溶液槽壁面的散热量，且设局部排风罩的槽不计入内，假设由于热量全部被带走。

（1）溶液槽壁面的散热量，设壁面温度为40℃.根据《简明通风设计手册》查得公式：

Qb???F??t

其中：Qb——设备壁面散热量，W；

?——修正系数，本次设计取3.17；

F——设备侧面表面积，m2；

?t——壁面温度与室内温度的差值，℃。设壁面温度为40℃.

工部名称 准备工部 设备编号 10,14 13 18,40,32 *20,21 *26 *27 设备名称 热水槽 化学去油槽 热水槽 电槽除油液 镀铬槽 苏打槽 磷化槽 皂液槽 油槽 镀锡槽 温差/℃ 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 设备尺寸 800*600*700 1500*800*800 800*600*700 1000*600*800 1000*600*800 600*500*700 1000*800*800 600*500*700 600*500*700 1000*800*800 侧面面积㎡ 1.96 3.68 1.96 2.56 2.56 1.54 2.88 1.54 1.54 2.88 设备散侧面散热量总热量 W 和 W 136.69 906.62 769.93 410.07 357.07 178.53 107.3996 200.8512 107.3996 107.3996 200.8512 1669.5712 电镀部 *28 *30 31 *41

第 7 页

(2).溶液槽表面的散热量水面的空气流速V1=0.2m/s，油面的空气流速V2=0.3m/s。

Q?1.16?10?3??4.9?3.5v???t1?t2??F

其中：Q——设备表面散热量，kW

v——液体表面上方空气流速，m/s，此处计算设备散热量时风速均取0.3m/s

t1——液体温度，℃

t2——周围空气温度，℃

F——槽表面积，m2

以准备部热水槽10为例，计算其散热量。 Q=1.16×10-3（4.9+3.5v）（t1-t2）F

-3

=1.16×10（4.9+3.5×0.2）（50-18）×0.48 =99.78W

其它各工部汇总如下：

表5热槽散热量计算表 工部 工风速

长(m) 宽(m) t1/℃ t2/℃

类型 业槽 m/s

热水

0.8 0.6 0.2 50 18

槽10 准备

部 热水

0.8 0.6 0.2 50 18

槽14 热水

0.8 0.6 0.2 50 18

槽18 热水

0.8 0.6 0.2 50 18

电镀槽40 部 热水

0.8 0.6 0.2 50 18

槽32 油槽

0.6 0.5 0.3 120 18

31 3、通风热负荷

本设计采用白天由采暖和通风来维持室内设计温度，晚上由采暖维持室内

第 8 页 散热量/W 99.77856 99.77856 99.77856 99.77856 99.77856 211.2012

总散热量 199.55712

510.53688

设计温度，则有：

通风热负荷=总热负荷-采暖热负荷-设备的散热量

编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 工部名称 总热负荷Qn W 采暖热负荷设备散热量通风热负荷Qf W Qs W Q W 0 0 0 1956.05361 1518.59361 0 7370.05531 0 0 20943.64856 1412.705385 厕所和更衣2459.038822459.03882室 4 4 喷砂室 抛光室 发电机部 准备工部 仓库 办公室 电镀部 4346.7858 2390.73219 4346.7858 2390.73219 437.46 3477.42864 3477.42864 15648.42887172.19657 8 2390.73219 2390.73219 2459.038822459.038824 4 42690.012119566.25552 6 1195.366095 0 1106.177 0 0 2180.108 0 溶液配制室 2608.07148 三．车间各工部机械排风量计算

槽边罩是外部吸气罩的一种特殊形式，专门用于各种工业槽如电镀槽，酸洗槽。本设计选取条缝式槽边罩，当 B≤700时， 选择单边罩, B＞700时， 选择双边罩。所有的槽边罩都选高截面，规格为250mm×200mm 。 1、喷砂部排风量计算

喷砂室排风的作用有二：一是防止粉尘跑出，二是保证工作空间一定的可见性。

第 9 页

112

喷砂室的工作容积Vf＝πRh1＋3 πRh2＝3.14×0.52×0.75＋3 ×3.14×

2

0.52×0.65＝0.76<1 m 3，故取换气次数为1500次/时。故Ⅱ喷砂室部总排风量L＝n×Vf×数量＝1500×0.76×2＝2280 m3∕h＝0.63 m 3∕s。 2、抛光部排风量计算

抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。排风量的计算一般按抛光轮的直径计算：L=a*d m 3∕h,式中a—与轮子材料有关的系数。当采用布质光轮时，排风量按每毫米轮径6 m3/h计算，采用毛质光轮质排风量按每毫米轮径4 m3/h计算。抛光间有两个抛光机，每个机有两个抛光轮，其直径为d=200mm，抛光轮的排气罩应采用接受式排气罩。Ⅲ抛光部的总排风量L＝a*d*数量= 6*200*2+4*200*2=4000m 3∕h＝1.11m 3∕s 3、槽边排风罩排风量计算 说明：

1. 控制风速查阅《简明通风手册》，资料上没有提及的按照控制风速0.3m/s计

算。槽边排风罩按照高截面计算。

2. 当B<700mm时选择单侧排风，B>700mm用双侧排风。

缝式槽边排风罩的断面尺寸有三种：250×200mm；250×250mm；200×

200mm，本设计均选用200×200mm，且均为高截面排风。 3. 排风量公式

高截面单侧排风：L?2Vx??(B)0.2m 3∕s AB)0.2m 3∕s 2A 高截面双侧排风：L?2Vx??(

式中：A——槽长，m； B——槽宽，m；

vx——边缘控制点的风速，m/s，其值由《工业通风》 8 镀 槽边缘控制点的吸入速度查得。

4.对于双侧排风，每一侧的排风量:L’=1/2L 以有色金属为例做详细计算：

第 10 页

L=2VxAB(B/2A)0.2=2*0.3*1.5*0.8*0.77=0.55(m3/s) 槽边罩的排风量计算 控制风速 设备编号 设备名称 v m∕s *9 *12 *13 *15 *16 *17 *20 *25 *26 *27 *28 *30 *34 *35 *36 *38 有色金属腐蚀槽 黑色金属腐蚀槽 化学去油槽 溶液配制槽 溶液配制槽 酸洗槽 电解除油槽 回收槽 镀铬槽 苏打槽 磷化槽 皂液槽 镀镍槽 镀铜槽 中和槽 镀锌槽 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.35 0.3 0.3 0.3 A*B 1500*800 1500*800 1500*800 600*500 600*500 1000*600 1000*600 800*600 1000*600 600*500 1000*800 600*500 1000*800 1000*800 800*600 1000*800 形式 双侧 双侧 双侧 单侧 单侧 单侧 单侧 单侧 单侧 单侧 双侧 单侧 双侧 双侧 单侧 双侧 总排风量 L m3∕s 0.55 0.55 0.55 0.17 0.17 0.32 0.32 0.27 0.43 0.17 0.40 0.17 0.46 0.40 0.27 0.40 一侧排风量L＇ m3∕s 0.28 0.28 0.28 0.17 0.17 0.32 0.32 0.27 0.43 0.17 0.20 0.17 0.23 0.20 0.27 0.20

第 11 页 *41 镀锡槽 0.35 1000*800 双侧 0.46 0.23 五．车间各工部通风与供暖方案的确定

5.1方案一如下：

1） 厕所更衣室、仓库、办公室

通风：采用自然通风

采暖：采用散热器供暖方式。

2) 喷砂工部、抛光室、准备工部、溶液配制室、电镀工部

通风：由于工艺原因，需要设机械局部排风；为了维持热，风平衡需要设机械送风；由于该工部生产过程中会散发有害气体，故使该工部处于负压。风量=门窗冷风渗透量+机械送风量+部分走廊机械送风量。

采暖：夜间采用散热器独立采暖，维持夜间值班温度5℃，白天采用散热器和热风联合供暖方式。 3） 发电机工部

通风：冬季余热量满足白天工作温度，不设机械送风。

采暖：夜间设采暖值班温度5℃，供暖设备白天运行，只要工部温度不超过发电机要求的工作环境温度即可。 5.2方案二如下： 1） 厕所更衣室、仓库

通风：采用采用轴流风机进行通风换气，补风量=冷风渗透量+机械送风量。 采暖：采用散热器和热风联合供暖方式

2） 喷砂工部、抛光室、准备工部、溶液配制室、电镀工部

通风：该工部由于工艺卫生等的要求，需要设局部排风。该部的补风量应为门窗的冷风渗透量、大门冷风侵入量、直接送该部的机械通风量及来自办公室和其他工部的自然排风量及部分走廊送风量的总和。

供暖：夜间采用散热器独立采暖，维持夜间值班温度5℃，白天采用散热器和热风联合供暖方式，夜间如有人值班，需采用其它采暖设备如热风机。 3） 办公室

供暖：办公室不设局部排风系统。办公室的自然排风全部用于对外工部的补风，此时自然排风量远大于其他冷风渗透量，故考虑机械送热风，同时与散热器联合供暖保证室内的设计温度。 4) 发电机工部

通风：冬季余热量满足白天工作温度，不设机械送风，

采暖：夜间设采暖值班温度5℃，供暖设备白天运行，只要工部温度不超过发电机要求的工作环境温度即可。

综上，选择方案一作为本次课设的通风供暖方案。

第 12 页

六．车间各工部散热器散热量、型号及数量选择计算

本设计采暖采用130~70℃的热水作为热媒，散热器选用光面排管B型散热器，散热器采暖维持室内5℃的室温，其它负荷由热风负担。散热器选择光面管，外形尺寸：L=4000mm，规格为：B型76×3.5，H=328，三排。5℃时，单位长度散热量为238w，23℃时，单位长度散热量为192w。

参考陆耀庆《实用供暖通风设计手册》Pa429页，光面管散热器应根据其单位长度的散热量来计算其总的长度。以喷砂室为例，计算散热器的长度。

L=2390.73219÷238≈10m，故选L=2000mm，排数5排。同理得其它工部散热器排数如下：

采暖热所需长规格长编工部实际根负荷Qf 度 度L 排数 管径 号 名称 数 /W /m /m 厕所2459.0310.3325.1660479Ⅰ 和更2 5 8824 0959 5 衣室 喷砂2390.7310.0455.0225466Ⅱ 2 5 室 219 09324 18 抛光2390.7310.0455.0225466Ⅲ 2 5 室 219 09324 18 发电3477.4214.6117.3055223Ⅳ 2 8 机部 864 04471 53 准备7172.1930.13515.067639Ⅴ 2 15 D75×3.5 工部 657 27971 85 2390.7310.0455.0225466Ⅵ 仓库 2 5 219 09324 18 办公2459.0310.3325.1660479Ⅶ 2 5 室 8824 0959 5 电镀19566.282.21141.105578Ⅷ 2 41 部 5556 15782 91 溶液1195.365.02252.5112733Ⅸ 配制2 3 6095 46618 09 室 第 13 页

七．车间热平衡及送风小室冬季换热设备换热量计算

1、进风温度的计算

随工业厂房的设备、产品及通风方式的不同，车间得热量、失热量差别较大。当确定送风系统的风量时，考虑到窗子的渗透及运输工具和人员的出入，从门窗必然会侵入室外空气，故机械送风量按照总排风量的50%～90% 考虑，本设计中取机械进风占总排风量的70%，则室内保持一定的负压，根据风量平衡得到

Gp?Gzj?Gjj

其中：Gp——排风量，kg/s

Gzj——自然进风量，kg/s Gjj——机械进风量，kg/s

则机械进风量为总排风量的60%。 所以根据热平衡方程可得：

?Q?c?Gbp?tn??Qf?c?Gjj?tjj?c?Gzj?tzj

其中：

?Qb——维护结构、材料吸热的总失热量，kW

c——空气的质量比热，其值为1.01KJ/(kg·℃)

Gp——排风量，kg/s

tn——室内排出空气温度，℃

?Qf——生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，kW

tjj——机械进风温度，℃ tzj——自然进风温度，℃

第 14 页

Gjj——机械进风量，kg/s Gzj——自然进风量，kg/s

由上式可以推导得到机械进风温度的计算公式为：

tjj式中：

bQ??Q??bff?c?Gp?tn?c?Gzj?tzjc?Gjj

?Q??Q——即各工部的通风热负荷，kW

在含有有害气体及含尘气体的车间，全面通风量换气量是以控制有害物浓度在卫生标准允许浓度以下所需的通风量，消除余热、余湿所需的通风量三者的最大值，而实际在含有有害物的车间所需的全面通风量均大于消除余热、余湿所需的通风量，因此，在本设计中，计算通风采用的温度为室外计算采暖温度。

以喷砂室为例做详细计算：

tjj={1.956+1.010*0.43*1.23*14+1.010*0.26*(-6)}/1.010*0.26=42.15(℃)

其他各室详细计算见下表：

进风温度的计算

房间编号 Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅷ

C(J/

工部Kg名称 *

℃)

喷砂1.室 01 抛光1.室 01 准备1.工部 01 电镀1.部 01 ρtn,(kp g//m3℃ ) 1.23 1.214 3 1.218 2 1.218 2 14 通风热负荷Q /w 1956.05361 1518.59361 7370.05531 20943.64856 排风Gjj(kGzj(k

量L tw(℃)

g/s g/s)

m3/s 0.31734 0.98154 1.2078 2.97924

0.21156 0.65436 0.8052 1.98616

tjj(℃)

0.43 1.33 1.65 4.07 -6 -6 -6 -6

34.10827737 29.44535895 40.84646993 41.78356147

第 15 页

Ⅸ

溶液配置室

1.1412.7001 5385 18 1.22 0.34 0.240.16888 592

-6

40.41641366

进风温度以电镀部进风温度为准，取41.8℃。

2、进风量计算

因为进风温度以电镀部进风温度为准，所以其他工部进风量需要进行修正，实际中为调节管道上蝶阀来调节风量。计算式风平衡方程及热平衡方程，得

Gp?Gzj?Gjj

?Q?c?Gbp?tn??Qf?c?Gjj?tjj?c?Gzj?tzj

联立方程得

?tn?tw）ΣQh-ΣQf?c?Gp?tn-c?Gp?twΣQh?ΣQf?c?Gp（= Gjj?c（?tjj?tw）c（?tjj?tw）各工部计算进风量表格如下：

进风量计算 工部名称 喷砂室 抛光室 准备工部 电镀通风ρ tw 热负tjj/℃ kg//℃ 荷Q m３ /w -6 41.8 1.23 通风量L m3/s 编号 Tn ℃ Gjj kg/s Gzj kg/s Ⅱ 14 1956.0.29930.43 05361 9442 1518.0.81861.33 59361 97561 7370.1.33031.65 05531 60872 20943.64854.07 3.347030758 0.21156 Ⅲ 14 -6 41.8 1.23 0.65436 Ⅴ 18 -6 41.8 1.22 0.8052 Ⅷ 18 -6 41.8 1.22 1.98616 第 16 页 部 溶液配制室 6 Ⅸ 18 -6 41.8 1412.1.22 705385 0.34 0.271624837 0.16592

3、空气加热器的选择

加热空气所需热量 Q=GCp(t2-t1)

式中：Q——热量，KW

Cp——空气比热，其值为1.01KJ/kg·℃ G——被加热空气量，kg/s t1——加热前空气温度，℃ t2——加热后空气温度，℃

被加热空气量G为各工部机械进风量之和，即G=4..421g/s,

Vp 为空气质量流速，一般其值为8（kg/m2·s）左右，则需要的加热器的有效截面积为：A=G/ Vp =4.42/8=0.55m2

查《机械工业采暖通风与空调设计手册》表3-7 (1) 选择SRL24×6/3

型空气加热器，先求加热器的通风净截面积a，已知G=4.564kg/s,试取

vp?8kg/m2?s,得 a???G6.07??0.76m2 vp8按照上述条件，查机械工业采暖通风与空调设计手册选得加热器型号为SRL24×6/3，通风净截面积a=0.60，散热面积为95.8m2。 用单排2台加热器并联组合形式。 求加热器实际vp值

vp?G6.07??10.1kg/m2?s a0.60??求加热器传热系数K，查表得

K?14.5vp0.29?14.5?10.10.29?28.35w/m2??C

?? 第 17 页

求加热器所需的加热面积

?tp?tw1?tw2t1?t2130?70?6?41.8????67.90?C 2222Q?Gcp?t2?t1??6.07?1.01??41.8???6???293.05kw

A?Q'293.05?103??124.18m2 K?t28.35?67.90单排2台加热器的加热面积为

?A?95.8?2?191.6m?A?A

'2

所以选用SRL24×6/3型加热器，单排2台组合形式，总加热面积为

?A?95.8?2?191.6m复核加热器加热面积安全系数

2

??1?191.6?124.18?100%?1?54.30%?1.54

124.18(7)计算空气侧压力损失△P，查表得

?p?3.03Vp1.62?3.03?10.11.62?128.36Pa

(8)求加热器总质量，每台SRL24×6/3加热器为197kg，两台m?197?2?394kg

八．校核夏季室内工作温度是否满足要求

夏季温度校核的原则是风量保持不变，以夏季室外通风来消除室内的设备散热量，理论上校核的标准是计算的排风量不大于冬季的排风量。 以准备工部的详细计算为例，排风温度与进风温度之差不得大于3℃。 消除余热的公式tn准。

第 18 页 ?(Qb?GP?c?tw)?c?Gjp=＜2.16，因此满足校核标

其他工部计算列入如下表

工部名称 设备散热量Qs /W tw/℃ 30.8 30.8 30.8 编号 Ⅲ Ⅴ Ⅷ 格：

抛光室 437.46 准备工部 1106.177 2180.10电镀部 8 冬季排计算排风量 风量L m3/s Gjp（kg/s） 0.818691.33 7561 1.330361.65 0872 3.347034.07 0758 tn /℃ 32.78 30.23 31.33 经校核，各工部夏季室内工作温度均符合要求，不需要采用空调系统。 处理风量为2185.2 kg/h，因此选择LWZ-12型过滤器，规格为，风量20000 m3/h，阻力140Pa，滤层网片数100

九．水力计算

1.送风系统水力计算

送风系统水力计算管段标号见轴测图。 （1）、假定流速法计算管径

其特点是先按技术经济要求假定风管的流速，再根据风管的风量确定其断面尺寸和阻力。

查《简明通风设计手册》253页，管材为为薄钢管，工业建筑机械通风干管风速6～14m /s，支管风速为2～8 m /s。 查《实用供暖通风设计手册》Pa1087页

管段编号 1 2 3 4 5 6 流量m3/s 6.07 6.07 5.76 4.94 3.83 2.72 流量m3/h 21852 21852 20736 17784 13788 9792 长度m 3.0 4 6 3 5 8 假定流风管宽速m/s mm 8 8 7 6.5 9.5 8.5 2000 2000 1000 1000 1000 800 风管高mm 400 400 800 800 400 400 实际面修正流积（㎡） 速m/s 0.80 0.80 0.80 0.80 0.40 0.32 7.59 7.59 7.20 6.18 9.58 8.50 第 19 页 7 8 9 2.05 0.935 0.27 7380 3366 972 5 4 3 6.5 7.5 9.5 800 800 200 400 160 160 0.32 0.13 0.03 6.41 7.30 8.44 局部阻力构件管段 总计 0.51 局部阻局部阻力构件 力系数 风机出1 0.3 口变径 弯头 0.21 直流三2 0.03 通 渐缩管 0.1 直流三3 0.03 通 4 渐缩管 0.1 直流三 0.03 通 5 渐缩管 0.1 直流三 0.03 通 直流三6 0.03 通 直流三7 0.03 通 直流三8 0.03 通 渐缩管 0.1 9 渐缩管 0.1 直流三 0.03 通 弯头 0.21 局部阻力和沿程阻力的计算 0.13 0.03 0.13 0.13 0.03 0.03 0.13 0.34 计算局部阻力。ΔPa=0.5ρ*ξ*v2. 沿程阻P=Rm*L.不利环路的总阻力等于沿程阻力加局部阻力，根据管段的总阻力来选择风机类型和电机功率。同理计算其他构件的阻力如下。

第 20 页 送风系统干管水力计算 单位长度比摩阻Rm（Pa/m） 0.94 0.94 0.51 0.45 1.51 1.38 0.83 2.56 6.61 摩擦阻力Rm1(Pa) 管段阻力Rm1+Z(Pa) 管流段量编m3/号 s 流量m3/h 假定长流度m 速m/s 风管宽mm 实风际管面高积mm （㎡） 局局修动部部正压阻阻流Pd(力力Z速pa) 系（pm/s 数 a） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6.07 6.07 5.76 4.94 3.83 2.72 2.05 0.935 0.27 2184.252 5 2184 52 2076 36 1771 84 1375 88 9798 2 7385 0 3364 6 972 1 2000 2008 0 1007 0 1006.5 0 1009.5 0 8 400 400 800 800 400 8.5 800 400 6.5 800 400 7.5 800 160 9.5 200 160 0.80 0.80 0.80 0.80 0.40 0.32 0.32 0.13 0.03 7.59 7.59 7.20 6.18 9.58 8.50 6.41 7.30 8.44 31.55 31.55 28.41 20.90 50.24 39.59 22.49 29.24 39.01 0.51 0.13 0.03 0.13 0.13 0.03 0.03 0.13 0.34 16.09 4.10 0.85 2.72 6.53 1.19 0.67 3.80 13.26 4.00 3.76 3.06 0.45 7.55 11.04 4.15 10.24 6.61 20.08 7.86 3.91 3.17 14.08 12.23 4.82 14.04 19.87 最不利环路：管段1+2+3+4+5+6+7+8+9=100.07pa

支管水力计算

管段10：管长2m，有一个射流消声风口，型号ADR-1-12，压损42pa。一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.04pa

管段11：一个射流消声风口，ΩDR-1-6型，风量1221m3/h。规格780*160*180风口前全压（压损）256pa，射程8.0m。一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为

第 21 页

0.04pa

管段12：有一个射流消声风口，型号ADR-2-10，压损66pa；一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.04pa

管段13：有一个射流消声风口，型号ADR-2-10，压损66pa；一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.05pa

管段14：有一个射流消声风口，型号ADR-2-10，压损66pa；一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.06pa

管段15：有一个射流消声风口，型号ADR-2-10，压损66pa；一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.04pa

对管段16：有一个射流消声风口，型号AR-2-10，压损17pa；一个蝶阀，ξ=0.04. 局部阻力损失为0.03pa

单位长局

度动

部

比压局部

阻

摩Pd阻力

力Z

阻(p系数

（p

Rma)

a）

（Pa/m） 管段编号 流量m3/s

风当

流风

长管量量管

度高直m3/宽

m m径h mm

m mm

流速m/s

修正流速m/s

摩擦阻力Rm1(Pa)

管段阻力Rm1+Z(Pa)

0

10.16

10 0.3

80 80

8 0

0.829.2511

2 52 80

8 1

1.139.2512

1 96 00

3 13

1.13911 96 .

250 13.92768 20.4

139

6.5.05

60.

5 81 56

0 24

245 22

2.3

256.56 46

0 08 0 18

88

2256.22

6

50 08 .3121

4.

63.6

8

0 33

0.5

1.51.31.885

0.04 571

1 288 9072 072 0.8162

0.04 22498 0.8938

0.04 47552

0.04 1.7840.91.1 22249

68

8

1.831

0.90.9

14755

1 373

2 0.91.12.0581 648 64755

0.8938

第 22 页

28

0

0.624.2014

7 12 90

5 1.

1.1392515 4

1 96 0

39 0

0.624.2016

7 12 60

8

0

461888 16

1.8

255.66 52

0 28 0 49

28 22

2.3

256.56 46

0 08 0 18

88 16

121.8

5.

63.6 52

28

0 33 49

28

47552

0.6740

0.04 99712 0.8938

0.04 47552 0.6740

0.04 99712

2

1.823

1.21.1

59971

1 495

2

1.32.2030.9

094337551

9 2

1.496

1.20.8

89971

1 228

2

2、详算一个除尘系统

要求确定系统形式及系统设备、管道的布置，风管截面形状、风管尺寸、

除尘设备型号、系统阻力和风机型号。

以抛光室为例，该工部有两台喷砂设备，产尘设备全部密闭，只有传动设备留在罩外，扬尘范围大，尘化气流速度高，且有机械震动。每台喷砂机的排风量为L’不能小于1000m3/h。

采用两级除尘，先用旋风除尘器进行初级除尘，再由布袋式除尘器进行二次处理。

由《简明通风设计手册》查得的查设备设备型号为布袋除尘器：MC24-1,旋风式除尘器：XDP-L-1.0

该除尘设备的各部件连接部件及方式，见除尘系统图。 计算步骤：

对管段进行编号，标出管段长度和排风点的排风量。

选定最不利环路，由于两台喷砂设备和除尘设备呈对称放置，本系统以右边喷砂设备为例，1-2除尘设备为最不利环路。

根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的尺寸断面和单位长度摩擦阻力。

根据《机械工业手册》表14-5查知：输送含有钢铁屑粉尘的空气时，水平风管内的最小风速为15m/s，垂直风管速度为13m/s。根据排风量和垂直管最小速度，查《工业通风》附录9 得出管径和单位长度摩擦阻力。

第 23 页

圆形伞形罩 α=60°ζ=0.09

管段1：根据L’=1530.75m3/h (0.43m3/s)、V=15m/s 得 D1=125mm 根据书《工业通风》（第四版）附录11取D1=130；Rml=13Pa/m 部件：90°弯头(R/D=1.5) 1个，ζ=0.17 部件：圆形三通(R/D=2) ζ=0.03

部件：设备密闭罩（查文献【10】ζ=1.0（对应接管动压））

3

管段2：根据合流风量L’=3061.5m/s (0.85m/s) ；V=13m/s 得D2=175mm根据书《工业通风》（第四版）附录11取D1=180 Rml=7Pa/m

部件：圆形三通(R/D=2) ζ=0.03；90°弯头(R/D=1.5) 1个，ζ=0.17；1个渐扩罩子ξ=0.25

管段3：部件有一个天圆地方ζ=0.33;；1个渐缩罩子ξ=0.25。 管段4：部件有1个渐缩罩子ξ=0.25。 考虑风管、设备的漏风及阻力计算的不精确

实际风压Pf=Kp×△P ( Kp—风压附加系数，取1.15~1.20 △P—系统总阻力)。

实际风量 Lf=KL×L (KL—风量系数附加系数 除尘系统取1.1~1.15) 最不利环路管路水力计算见下表： 单位长管流度局部摩擦阻流管动压比摩阻段长速局阻力力管段量径Pd(paRm1(Pa/m编3度m m/部Z(PaRml(Pa阻力 m/s mm ) ) 号 s 阻) ) 力系数 0.22.513135.164.81 15 0.2 29.7 14 35.14 2 1 0 8 4 0.43.318101.50.450.177.02 13 8 26.88 3 6 0 3 5 9 7 0.419101.50.564.678.63 2 13 7 14 7 0 3 8 9 9 0.44.319101.50.227.858.44 13 7 30.52 7 6 0 3 5 9 1 总阻力如下： ΔP=64.84+77.07+78.69+58.41 =279.01Pa

风机风量 Lf=1.15L=1.15×0.47=0.54m3/s=1945.8m3/h

第 24 页

风机风压 Pf=1.15×ΔP=1.15×279.01=320.86Pa 所选风机为4-72-11型风机。详细参数见设备汇总表。

2、详算一个槽边罩排风系统

要求确定系统形式及系统设备、管道布置，风管截面形状、风管尺寸、有害气体处理设备的型号、系统阻力和风机型号。

以有色金属槽为例详细计算，因为B＞700mm，采用双侧槽边排风罩。根据国家设计标准，条缝式槽边罩的断面尺寸E×F=250mm×250mm，

控制风速 Vx=0.35m/s

总排风量 L=2VXAB(B/2A)0.2=0.46m3/s

3

每一侧的排风量 L’=0.5L=0.23m/s 假设条缝风口风速 V0=8m/s

采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/V0=0.03m2

条缝高度 h0= f0/A=0.03/1=0.03m=30mm f0/F1=0.03/(0.25*0.25)=0.48＞0.3

为了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’/F1=(f/2)/F1=0.2＜0.35

排风罩阻力 △P=ξV02ρ/2 =(2.34*82*1.31)/2=98.09Pa

系统分化，风机型号Y801-2(JO212-4),功率7.5KW,r=1450管道布置如下图：

净化装置采用DGS—B-3型玻璃钢酸雾净化塔，该设备具有阻力小，能耗省，

第 25 页

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。 水力计算：

对管段1：

槽高为0.8，架高6m，流量为0.46m3/s,风管为250*250mm，流速为8m/s,动压为153.77Pa,该管上有楔形条缝ξ=2.34；一个矩形三通合流ζ=0.072；一个天圆地方ζ=0.33；90°弯头(R/D=1.5) 1个，ζ=0.17；

则总局部阻力系数：∑ζ=2.34+0.072+0.33+0.17=3.162 对管段2：

流量为0.46m3/s,风管为圆管190mm，流速为8m/s,动压为153.77P a,该管上有1个渐缩罩子ξ=0.25；1个渐扩罩子ξ=0.25则总局部阻力系数∑ζ=0.25+0.25=0.5.

对管段3：

流量为0.46m3/s,风管为圆管190mm，流速为8m/s,动压为153.77P a,该管上有1个渐缩罩子ξ=0.25。则总局部阻力系数∑ζ=0.25

具体数据如下表： 槽边罩水力计算 管段流量长度编(m3/s) m 号 1 2 3 风管宽mm 风流局部单位长度局部管动压速阻力比摩阻阻力高Pa m/s 系数 Rm(Pa/m) Pa mm 2.8 2.8 2.8 摩擦阻力Pa 管段阻力(Pa) 0.55 10.2 250 250 8 38.4 3.5 圆0.55 2 190 8 38.4 0.5 管 圆0.55 5.5 190 8 38.4 0.25 管 134.4 8.4 142.8 19.2 7.2 26.4 9.6 38.5 48.1 总阻力如下： ΔP=139.95+26.56+46.53 =213.04Pa

风机风量 Lf=1.15L=1.15×0.46=0.529m3/s=1904.0m3/h 风机风压 Pf=1.15×ΔP=1.15×213.04=244.996Pa 所选风机为4-182型风机.

第 26 页

第 27 页

第 27 页

第 28 页

参考文献

? ? ? ?

GB50019-2004 暖通空调与空气调节设计规范； GB／T50114-2001 暖通空调制图标准；

陆耀庆. 实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社； 孙一坚.简明通风设计手册，北京：中国建筑工业出版社；

? 孙一坚，沈恒根.《工业通风》第四版；

许居鹓 《机械工业采暖通风与空调设计手册》，同济大学出版社。

第 27 页

小结及致谢

本次课程设计共用两周时间，让我们将课程中的只是更加全面系统的复习了一遍，也在这其中训练了自我解决问题的能力，查资料的能力，计算能力，也培养了我们合作完成任务的能力。在设计遇到很多困难，走过很多弯路，但都在指导老师的指导下一一克服和改正，在此，对本次课程设计的指导老师们表示衷心的感谢，对他们的谆谆教导说声谢谢。

第 28 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4tm5.html