工业通风课程设计.docx

1、工业通风课程设计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 * * 学 号： *425* *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：前言工业通风影响车间的空气质量和工作效率,良好的通风可以提

2、高产品质量，保证生产正常运行。而在工业生产活动中，工业通风的主要任务控制工业生产过程中产生的粉尘、颗粒物、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境，保护大气空气质量。随着近年来工业和科学技术的快速发展，工业上散发的污染物得种类和数量也是在与日俱增，而且对人的危害和对大自然的危害也越来越大，所以要维持一个良好的环境，就必须控制污染物的释放和允许释放浓度，有效消除工业污染物。在采用通风设置时，要考虑多方面因素，比如系统的负荷能力，通风除尘效率，能源的可持续发展，环境友好型能，建筑节能和建筑能耗，等等。所以，在不同的工业生产中，根据工业污染物的性质和污染物散发途径，建筑结构特性，结合不同通风方法的除

3、尘机理，设置除尘设备，把室内产生的污染物排至室外，另外，还有在通风系统上设置空气净化设备，把室内的污染物浓度吸收净化至大气允许排放标准浓度，保证室内外环境的空气不受污染，创造一个舒适美好的室内外环境。1 概述1.1 研究背景在工业生产过程中，如何为环境创造一个清洁的空气环境（包括大气环境和室内空气环境），已经是21世纪人类生命科学的重要课题，作为改善环境的因素通风除尘系统的设计越来越得到大家的重视。通风工程在我国实现四个现代化的进程当中，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，提高产品质量所必不可少的一个组

4、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和保护大气环境。1.2 研究目的通过收集及利用现场资料进行制图、计算，根据操作区的有害气体与粉尘浓度低于国家规定的允许值，进行送、排风及除尘系统的设计；并分析在电镀车间生产过程中散发的各种污染物（颗粒物、污染蒸汽和气体）以及余热和余湿，进行计算并加以控制，减少工业污染物对室内外空气环境的影响和破坏。稀释室内有害气体浓度，改善操作区的环境为工作人员提供舒适的工作环境，消除对车间环境及设备的污染，提高工作人员的健康和舒适感。2 车间概况2.1车间厂址及室外气象资料公司选址在安徽省安庆市，位于安徽省西南部

5、，长江下游北岸，皖河入江处，北纬29473117、东经1154611744。长江流经市境200余公里。安庆地区属北亚热带湿润季风气候区，具有季风明显、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，安庆的年平均气温约为17，冬季各月的平均气温均在5左右，并不算冷；夏季各月的平均温度在22-28左右，极端最高气温也未超过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，主要集中在4-8月，占年降水总量的70%以上，特别是6-7月的梅雨期间，常有大到暴雨出现。具体见表2-1。2-1室外气候参数表 地区纬度（北纬）经度（东经）年平均气温年降水量室

6、外计算干球温度（）气候冬季夏季安庆2947-311711546-11744171300mm-1500mm522-28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。生产部分包括：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。墙普通红砖墙；墙厚度：240mm，墙内有20毫米厚的1：:25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1.501.80米；地面非保温水泥地坪； 外门木制，尺寸为1.502.50米，带上亮子。电镀车间容易对环境造成污染，应单独建造厂

7、房，并且布置在当地风向的下风侧。2.3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

8、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80060070050*13化学去油槽150080080080碱18，40，32热水槽80060070050*20，21电解除油槽100060080070碱*26镀铬槽100060080050酸*27苏打槽6005007007

9、0碱*28磷化槽1000800800 90酸*30皂液槽6005007007031油槽600500700120*41镀锡槽100080080070碱查相关手册可得，冬季室外设计温度为-5，室内设计温度根据劳动强度的不同分别为：级18-21，级16-18，级14-16，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如下：（1）温度： 冬季 1418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（2）湿度： 冬季 湿作业部分取相对湿度为65%，一般部分取50%。夏季 不作规定。已知单位单位面

10、积热负荷为K=10w/，所以根据式子其中-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67.11015100651003溶液室45.768551004准备室93.2139801005电镀部137.4206101006抛光部45.768551007发电室93.2139801008喷砂室137.420610总计92955注：由于时间关系，负荷不详算，给定单位面积热负荷10，据此估算，实际应按采暖符合计算。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的2040进行估算得，具体见表3-2。

11、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（%）冷风渗透量总的耗热量1008108003032401404010061080032401404010071221036631587310047673230299751003767323029975100521600648028080总计707562122791983注：由于时间关系不详算，冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量按维护结构耗热量的2040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的散热量Qs可按下式进行计算：为电动机的总安装功率；为电动机的效率；同时使用系数，

12、一般取0.5-1.0；安装系数，一般为0.7-0.9；负荷系数，一般取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0.80.80.80.450.79291.65去毛滚筒0.10.80.80.450.7836.92电动发电机90.80.80.450.6254147.2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：-0.20.3m/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：（溶液温度为室温或者温度不定的忽略不计），具体计算结果如下表（表3-4）：3-4 热槽散热量表设备名称溶液温

13、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500.251613.381.960.480.600.111.42化学去油槽800.31613.733.681.21.160.521.68热水槽500.251613.381.960.480.60.12.1电解除油槽700.31613.732.560.60.80.22镀铬槽500.351614.082.560.60.80.10.9苏打槽700.31613.731.540.30.40.10.5磷化槽900.31613.

14、732.880.80.90.41.3皂液槽700.31613.731.540.30.40.10.5油槽1200.31613.731.540.30.40.20.6镀锡槽700.351614.082.880.80.90.31.2各工部电动设备、热槽总散热量由表3-5得出为16.68 kw3-5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0.03690.2928.2948.67.211.23.4 人体散热量式中 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；-人数，个；-每个成年男子的散热量，kJ/h(取175 kJ

15、/h)。综上所述，本车间总设计热负荷为108.25 kw。选用机械循环热水采暖系统，系统中设有水泵，热媒（110的热水）进行强制循环。考虑节省管材，采用单管上供下回式系统。因为车间为单层，不必考虑水力垂直失调现象，并且此系统施工方便，造价低，调节配件少。选用耐腐蚀的铸铁柱形散热器。根据式 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； -群集系数；g-一名成年男子每小时的散湿量g/h3.5.2 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

16、/(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/(m2h)蒸发表面面积(m2）敞开热槽表面散湿量/个（Kg/s）冷水槽2800600700503.120.480.000416333有色金属腐蚀槽115008008008017.81.20.00593808热水槽2800600700503.120.480.000416333黑色金属腐蚀槽11500800800室温3.121.20.001040832化学去油槽115008008008017.81.20.00593808溶液配置槽16005007007010.350.30.00086319溶

17、液配置槽1600500700不定10.350.30.00086319酸洗槽21000600800室温10.350.60.00172638热水槽3800600700503.120.480.000416333冷水槽78006007003.120.480.000416333电解除油槽210006008007010.350.60.00172638回收槽1800600700室温3.120.480.000416333镀铬槽110006008005010.350.60.00172638苏打槽16005007007010.350.30.00086319磷化槽11000800800 Vx=0.3m/s9010.

18、350.80.00230184皂液槽16005007007010.350.30.00086319油槽160050070012046.920.30.003913128镀镍槽11000800800室温10.350.80.00230184镀铜槽11000800800室温10.350.80.00230184中和槽18006007003.120.480.000416333镀锌槽1100080080010.350.80.00230184镀锡槽110008008007010.350.80.00230184各工部的散湿量等于人员散湿量和设备散湿量之和，如下表3-7 各工部总的散湿量表 工部名称人员散湿量 （K

19、g/s）设备散湿量（Kg/s）总散湿量（Kg/s）喷砂部0.0000875700.00008757抛光部0.0000875700.00008757发电室000准备室0.0001313550.0145823230.014713678溶液配置室00.001726380.00172638电镀部0.0002189250.0307766020.0309955273.6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用局部防尘密闭罩，排风的作用有两个：一是防止粉尘跑出；二是保证工作空间一定的可见性。排风量按下式计算： 式中-密闭罩的排风量，m/s；-物料下落时带入罩内的诱导空气量，m/s；-从孔口

20、或不严密缝隙吸入的空气量，m/s；-因工艺需要鼓入罩内的空气量，m/s；-在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加的空气量，m/s。取0.2 m/s，取0.08 m/s，只有少量设备如自带鼓风机的混砂机等才需要考虑，本设备取0.08 m/s，在工艺过程发热量大、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=0.362=0.72m/s.3.6.2 抛光部排风量抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件，抛光轮的排气罩应采用外部吸气罩，排风量根据轮径采用以下式子计算：式中 -与轮子材料有关的系数 -抛光轮的直径本设计中采用布质光轮时，排风

21、量按每毫米轮径6m/h计算，即a=6m/hmm，布质光轮的直径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，故抛光部的总排风量为： 3.6.3 槽边排风罩排风量a.单侧及双侧排风的选择：槽宽B700mm宜采用单侧排风 B700mm宜采用双侧排风 B1200mm宜采用吹吸式排风罩b.条缝式槽边排风罩的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，风量计算如下式：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. 以有色金属为例做详细计算： 则其他槽边排风罩的排风量同上，计算结果见表3-8。3

22、-8 槽边排风罩排风量表 设备编号设备名称控制风速AB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0.31500800高截面双侧0.550.28*12黑色金属腐蚀槽0.351500800低截面双侧0.970.48*13化学去油槽0.351500800高截面双侧0.640.32*15 *16溶液配制槽0.3600500高截面单侧0.480.48*18 *40 *32热水槽0.25800600低截面单侧0.340.34*17酸洗槽0.31000600高截面单侧0.320.32*20电解除油槽0.351000600高截面单侧0.380.38*25回收槽0.38006

23、00低截面单侧0.360.36*26镀铬槽0.51000600高截面单侧0.540.54*27苏打槽0.3600500高截面单侧0.170.17*28磷化槽0.31000800低截面双侧0.60.3*30皂液槽0.3600500高截面单侧0.170.17*34镀镍槽0.31000800高截面双侧0.40.2*35镀铜槽0.31000800低截面双侧0.60.3*36中和槽0.3800600高截面单侧0.270.27*38镀锌槽0.351000800高截面双侧0.470.23*41镀锡槽0.351000800低截面双侧0.70.353-9 各工部排风量汇总表 编号工部名称排风量m3/s1003溶

24、液配制室0.491004准备工部2.51005电镀部5.961006抛光室1.331008喷砂室0.634 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。局部密闭罩的容积小、排风量少、经济性好。根据前面计算的排风量结果，得每台喷砂机的排风量为1140 m3/h（0.315 m3/s），由简明通风设计手册查得喷砂室的颗粒粒径大于10m的可达85%左右，而旋风除尘器在处理粒径大于10m的颗粒物时效率可达90%以上，所以选用旁路式旋风除尘器对颗粒物进行处理，除尘阻力P=800Pa，采用圆形风管。4.1.1除尘系统水力计算步骤1.

25、对各管段进行编号，标出长度和管径，如图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的计算风量为。3. 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断面尺寸和单位长度摩擦阻力。对管段1：根据，由相关手册查得管径和和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合通风管道统一规格。同理可查得各管段的管径和比摩阻，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)11140817012.1294.751.09103.287.560163.2832280422013.86123.900.5264.4310.943.6108.0342394225012.1094.430.8678.358.917.887.2552394525012.0693.810.7469.427.336.5105.92211404.517012.1194.591.0296.487.433.3129.78