某电镀车间通风设计说明书.docx

精选优质文档-倾情为你奉上摘要本次设计是运用工业通风的基本原理和方法，对某电镀车间的污染物进行控制。主要包括了局部排气设备的选择和局部排风量的计算、各系统的水力计算、阻力平衡计算、送风系统的设计、风机等设备的选用以及绘制送风、排风平面图、系统图等内容。工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，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。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。为防止设备在生产过程中产生的有害物对车间空气产生污染，往往通过排气罩或吸风口就地将有害物加以捕集，并用管道输送到净化设备进行处理，达到排放标准后，再回用或排入大气。这就是设备的局部排风。在局部排风系统中，为了达到对有害物的捕集效果，要求局部排风系统能按各设备要求的局部排风量排风。而做到这一点的关键在于管道系统设计。关键词：电镀车间 送风 排风 设计目 录专心-专注-专业第1章 原始资料1.1 气象资料电镀车间所在地区为杭州市，根据简明通风设计手册查得杭州市的室外气相参数如下表1-1所示。 杭州市室外气相参数 表1-1地区大气压力（kPa）室外计算（干球）温度最热月平均温度冬季夏季冬季通风夏季通风杭州102.09100.0543328.61.2 土建资料建筑物平、剖面图另附图。 （1）外墙：普通红砖、内表面抹灰0015m，墙厚度按下表1-2采用。 建筑结构基本情况 表1-2室外计算温度tw/外墙温度屋面保温厚mm泡沫混凝土r=400煤渣混凝土r=1000-103/2砖80120-153/2砖80120-202砖100140-252砖120180-302砖 5/2砖120200（2）屋面（3）磁砖地面（4）门和窗：外门、单层木窗尺寸1.5×2.5m； 外窗：中悬式木窗2.0×3.0m； 开窗：中悬式单层木窗高为1.2m，仅在2-7柱间有开窗。（5）大门开后及材料运输情况 大门不常开启；材料用小车从机械加工车间运来。1.3 动力资料（1）蒸汽：由厂区热网供应 P=7kgf/cm2 工业设备用汽 P=2 kgf/cm2 0.6T/h 采暖通风设备用汽 P=3 kgf/cm2回水方式：开式、无压、自流回锅炉房。（2）电源：交流电： 220280伏；电镀用：612伏直流电。（3）水源：城市自来水，利用井水的厂区自来水。（4）冷源：12低温冷冻水。1.4 车间主要设备车间中的主要设备如下表1-3所示。 车间主要设备表 表1-3编号设备名称数量规格溶 液备 注有害物温度1化学除油槽22000×800×800碱雾70902热洗槽21000×600×800水蒸气80-1003酸洗槽11500×800×800酸雾50H2SO4、HCL4冷洗槽61000×600×8005热洗槽41000×600×800水蒸气60-906电解除油槽22000×800×1200碱物60-807化学除锈槽21000×600×600酸雾15H2SO4溶液8镀铜槽21500×800×1000氰化物20-40用氰化液9镀锌槽21500×800×1000碱雾80碱性溶液10磷化槽31200×800×800磷酸雾60-70马舍夫盐氧化铜11烘柜1100-10512浸油槽11000×700×700油烟110-120锭子油13离心机114发电机组5THK-12GF15单轨吊车116喷砂机1950×600×1550详细数据见说明书17喷砂室1500×600×58018砂箱119砂子干燥台120筛砂机121工作台622工作架4第2章 排风罩的设计 局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风罩口的气流运动，可在污染物质散发地点直接捕集污染物，或控制其在车间的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的控制效果。2.1 发电机部的排风量计算及排风罩选择1.发电机部排风量THK-12GF发电机组单台发电机的散热量为9253kJ/h。人体温度为37，故将发电机房温度控制为37。杭州市夏季通风温度为33。根据工业通风中的公式计算发电机放排风量为：G=Qctp-t0=×51.01×37-33=3.18kg/sL=G=3.181.103=2.88m3/s式中 Q室内余热量； c空气的质量比热，其值为1.01kJ/(kg·)； tp排空气的温度，； t0进入空气的温度，。2.发电机部排风罩的选择发电机会散发较多的热量，运行过程中会诱导一定的气流运动，对这种情况，应尽可能把排风罩设置在污染气流前方，让它直接进入罩内。所以选用接受式排风罩。发电机部上部接受式排风罩，取4个吸气口，分别布置在发电机上方，发电机之间。单个风口排放量L'=L4=2.884=0.72m3/s风口风速v取4m/s，风口面积为A=L'v=0.724=0.18m2选风口尺寸450mm×400mm。2.2 槽的局部排风量计算及局部排风罩选择电镀槽若采用上部接受式排风罩，虽能有效控制有害气体，但排风罩会影响吊车作业。而槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式，专门用于各种工业槽。所以电镀车间和除锈车间采用条缝式槽边排风罩。1. 电解除油槽电解除油槽的尺寸为2000mm×800mm×1200mm。（1）局部排风罩的选择根据简明通风设计手册中的要求，槽宽B700mm时宜采用单侧排风，B=7001200mm时宜采用双侧排风罩。电解除油槽的槽宽为800，采用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸（E×F），有200mm×200mm、250mm×200mm、250mm×250mm，选择E×F=250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABB2A0.2 =2×0.35×2×0.8×0.82×20.2 =0.81m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于电解除油槽取0.35m/s。（3）条缝口高度为：h=L2lv0=0.812×2×8=0.025m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.025×2=0.05m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.050.252=0.80.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。因此f'F1=0.053×0.252=0.270.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。2. 热洗槽热洗槽的尺寸为1000mm×600mm×800mm。（1）局部排风罩的选择热洗槽的槽宽为600，采用单侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABBA0.2 =2×0.25×2×0.6×0.610.2 =0.27m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于热洗槽取0.25m/s。（3）条缝口高度为：h=Llv0=0.271×8=0.034m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.034×1=0.034m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.0340.252=0.5440.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。因此f'F1=0.0342×0.252=0.2720.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。3. 镀铜槽镀铜槽的尺寸为1500mm×800mm×1000mm。（1）局部排风罩的选择镀铜槽的槽宽为800，采用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABB2A0.2 =2×0.3×1.5×0.8×0.82×1.50.2 =0.553m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于镀铜槽取0.3m/s。（3）条缝口高度为：h=L2lv0=0.5532×1.5×8=0.023m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.023×1.5=0.0345m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.03450.252=0.5520.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。因此f'F1=0.03452×0.252=0.2760.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。4. 磷化槽磷化槽的尺寸为1200mm×800mm×800mm。（1）局部排风罩的选择磷化槽的槽宽为800，采用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABB2A0.2 =2×0.3×1.2×0.8×0.82×1.20.2 =0.462m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于磷化槽取0.3m/s。（3）条缝口高度为：h=L2lv0=0.4622×1.2×8=0.024m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.024×1.2=0.0288m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.02880.252=0.460.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设2个罩子，2根立管。因此f'F1=0.02882×0.252=0.230.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。5. 化学除油槽化学除油槽的尺寸为2000mm×800mm×800mm。（1）局部排风罩的选择化学除油槽的槽宽为800，采用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABB2A0.2 =2×0.3×2×0.8×0.82×20.2 =0.696m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于化学除油槽取0.3m/s。（3）条缝口高度为：h=L2lv0=0.6962×2×8=0.022m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.022×2=0.044m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.0440.252=0.7040.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。因此f'F1=0.0443×0.252=0.240.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。5. 酸洗槽酸洗槽的尺寸为1500mm×800mm×800mm。（1）局部排风罩的选择酸洗槽的槽宽为800，采用双侧条缝式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩按断面尺寸E×F选择250mm×250mm。 （2）局部排风量计算根据简明通风设计手册中的计算公式，进行下列计算。槽边排风罩的排风量为：L=2vxABB2A0.2 =2×0.35×1.5×0.8×0.82×1.50.2 =0.645m3/s式中 A槽长，m； B槽宽，m； vx边缘控制点的控制风速，m/s。根据简明通风设计手册表5-8选取，对于酸洗槽取0.35m/s。（3）条缝口高度为：h=L2lv0=0.6452×1.5×8=0.027m式中 l条缝口长度，m； v0条缝口上的吸入速度，m/s。通常取710m/s，设计中取8m/s。（4）阻力计算条缝口面积f0=hl=0.027×2=0.0405m条缝口面积与罩横断面面积只比f0F1=0.04050.252=0.6480.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每侧设3个罩子，3根立管。因此f'F1=0.04053×0.252=0.2160.3阻力p=v022=2.34×822×1.2=89.9Pa式中 局部阻力系数，=2.34； 周围空气密度，kg/m3。取1.2kg/m3。以上计算的各槽边排风罩尺寸及排风量等数据汇总如下表2-1所示。 各槽边排风罩尺寸及排风量表2-1名称风量L(m3/s)尺寸mm条缝口高度h(mm)阻力p(Pa)数量电解除油槽0.812000×250×2502589.96热洗槽0.271000×250×2503489.94镀铜槽0.5531500×250×2502389.94磷化槽0.4621200×250×2502489.94化学除油槽0.6962000×250×2502289.96酸洗槽0.6451500×250×2502789.962.3 喷沙室的排风罩选择及排风量计算喷沙室粉尘较大，为把污染物全部控制在罩内，选用密闭罩。密闭罩能把污染物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，罩内污染空气由上部排风口排出。它只需要较小的排风量就能有效控制污染物的扩散，排风罩气流不受周围气流的影响。密闭罩的尺寸为1000×500×600。一般要求喷砂室内断面风速为0307m/s，选0.5m/s计算。则喷沙室排风量为：L=vA=0.5×1×0.5=0.25m3/s第3章 排风系统设计 通风管道是通风系统的重要组成部分。设计计算的目的在于保证要求的风量分配的前提下，合理确定风管布置的尺寸，使系统的投资和运行费用综合最优。通风管道系统的设计直接影响到通风系统的使用效果和技术经济性能。3.1 排风方案的确定为了便于安装、维修，且减小单个系统的排风量，将整个排风系统划分为4个系统，即发电机部排风系统、电镀部排风系统、除锈部排风系统、喷沙室排风系统。发电机部及喷沙室排风管道安装在车间顶部，距地面5m。电镀部和除锈部为了不影响吊车作业，排风管道布置在地面以下0.6m。发电机部和喷沙室管道材料采用1mm厚镀锌钢板，电镀部及除锈部管道埋于地下，且排出酸性气体，管道材料采用钢化玻璃。在确定排风方案时，因尽量控制流速，以达到减小噪音的目的。发电机部和喷沙室的风机放在室外，标高为5.3m。电镀部和除锈部的风机放在室外地面，标高为1m。风道布置见排风系统排风管道布置平面图。3.2 发电机部的水力计算根据工业通风中的公式进行水力计算。 （1）对系统各节点进行编号画出系统图，发电机部各节点编号如下图3-1所示。（2）水力计算最不利环路为1234风机56。各管段的局部阻力系数根据实用通风空调风道计算法和简明通风设计手册确定。1）管段1-2：吸入口：1个，=0.5=0.5根据机械工业采暖通风与空调设计手册表14-8及流量L=0.72m3/s，取流速v=6m/s,查得管径为500mm×250mm，比摩阻Rm=0.903Pa/s，动压Pd=21.67Pa。则管段1-2的局部阻力为：Z=Pd·=21.67×0.0.5=10.84Pa管段1-2的摩擦阻力为：Rml=0.903×0.46=0.42Pa式中 l 管段1-2的长度，为0.46m。管段1-2的阻力为：Rml+Z=0.42+10.84=11.26Pa发电机部其余管段的水力计算如下表3-1所示。 发电机部水力计算表3-1管段编号流量L(m³/s)长度l(m)管径(mm)流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力Z(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z(Pa)1-20.720.46500×250621.670.510.840.9030.4211.262-31.441.31500×500621.670.8919.290.7751.0220.313-42.884.7500×50011.579.461.81143.822.65912.98156.85-62.884.75001286.520.869.222.51111.881.07-80.720.46500×250621.670.510.840.9030.4211.268-31.441.31500×500621.670.8919.290.7751.0220.31 （3）计算系统总阻力P=Rml+Z=11.26+20.31+156.8+81.0 =269.37Pa图3-1 发电机部排风系统系统图3.3 发电机部风机的选择根据简明通风设计手册中的公式及要求选择风机。风机风量L'=KLL=1.1×2.88=3.168m3/s=11404.8m3/h风机风压P'=KPP=1.1×269.37=296Pa式中 L、P系统中计算的风量、风压； KL风量附加安全系数，取1.1； KP风压附加安全系数，取1.1。风机样本上的性能参数是在标准状态下测出的，当实际情况不同时风机性能会发生变化，选择风机时参数需进行换算，换算关系如下：P1=P'11.2=296×1.1541.2=285Pa式中 1实际运行工况下的空气密度，33时为1.154m3/s。在简明通风设计手册表7-11中选择离心风机。选用风机的参数如下表3-2所示。 风机性能参数 表3-2机号No.传动方式主轴转速（r/min）全压（Pa）流量（m3/h）功率（kW）电动机型号8C630290133711.7Y100L1-43.4 电镀部的水力计算根据工业通风中的公式进行水力计算。 （1）对系统各节点进行编号画出系统图，电镀部各节点编号如下图3-2所示。（2）水力计算最不利环路为0123456789风机1011。各管段的局部阻力系数根据实用通风空调风道计算法和简明通风设计手册确定。管段1-2： 类似于90°弯头：1个，=0.39=0.39=0.39根据机械工业采暖通风与空调设计手册表14-7和表14-8及流量L=0.1155m3/s，取流速v=3.7m/s,查得管径为200mm，比摩阻Rm=0.447Pa/s，动压Pd=6.2Pa。则管段1-2的局部阻力为：Z=Pd·=6.2×0.39=2.42Pa管段1-2的摩擦阻力为：Rml=0.447×1.1=0.49Pa式中 l 管段1-2的长度，为1.1m。管段1-2的阻力为：Rml+Z=0.49+2.42=2.91Pa电镀部其余管段的水力计算如下表3-3所示。 电镀部水力计算表3-3管段编号流量L(m³/s)长度l(m)管径(mm)流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力Z(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z(Pa)1-20.11551.12003.76.20.392.420.4470.492.912-30.11550.6320×3201.31.020.50.510.0880.0530.5633-40.2312.02320×3202.33.180.892.830.2320.4693.2994-50.4623.8400×40035.4040.894.810.2751.0455.8555-60.7322.7400×4004.512.160.56.080.5891.597.676-71.2852.3400×400838.441.557.661.7464.0261.687-82.3652.08630×4009.554.230.527.1151.8933.9431.0558-92.3654.2350012.289.80.5952.982.95612.565.4810-112.3659.250012.289.80.8576.332.95612.5115 （3）计算系统总阻力 第二章已计算局部排风罩的压力损失为89.9Pa。P=Rml+Z=89.9+2.91+0.563+3.299+5.855 +7.67+61.68+31.055+65.48+115 =383.412Pa （4）其余管路的尺寸确定 根据机械工业采暖通风与空调设计手册表14-7和表14-8及流量、流速，查得其余风管管径，如表3-4所示。 电镀部其余管路的水力计算 表3-4管段编号流量L(m³/s)管径(mm)流速v(m/s)A1-A20.1352004.3B1-B20.1352004.3C1-C20.1352004.3D1-D20.1352004.3E1-E20.1352004.3F1-F20.1352004.3A2-B20.135400×2501.3B2-C20.27400×2502.7C2-F30.405400×2504.1D2-E20.135400×2501.3E2-F20.27400×2502.7 电镀部其余管路的水力计算 续表3-4管段编号流量L(m³/s)管径(mm)流速v(m/s)F3- G30.81400×3206.4H1-H20.1352004.3G1-G20.1352004.3H2-G20.135400×2501.3G2-G30.27400×2502.7G3-71.08400×3208.5P1-30.11552003.7N1-N20.11552003.7O1-O20.11552003.7N2-O20.1155320×2501.5O2-40.135320×2501.8L1-L20.1352004.3M1-M20.1352004.3L2-M20.135400×2501.3M2-50.27400×2502.7K1-K20.1382004.5J1-J20.1382004.5I1-I20.1382004.5K2-J20.138400×2501.3I2-n20.138400×2501.3J2-n30.276400×2502.93.5 电镀部阻力平衡计算到节点7，最近管路为n0n1n2n36。其中各管段的数据如下表3-5所示。 电镀部最近管路水力计算表3-5管段编号流量L(m³/s)长度l(m)管径(mm)流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力Z(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z(Pa)n1-n20.138251.32004.512.160.394.741.3931.816.55n2-n30.27650.87400×4001.81.9780.50.9890.120.0530.1044n3-60.5531.42400×4003.57.3550.896.5460.3730.537.076到节点7，最远管路为0123456。其中各管段的数据如下表3-6所示。 电镀部最远管路水力计算表3-6管段编号流量L(m³/s)长度l(m)管径(mm)流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力Z(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Rml(Pa)管段阻力Rml+Z(Pa)1-20.11551.12003.76.20.392.420.4470.492.912-30.11550.6320×3201.31.020.50.510.0880.0530.5633-40.2312.02320×3202.33.180.892.830.2320.4693.2994-50.4623.8400×40035.4040.894.810.2751.0455.8555-60.7322.7400×4004.512.160.56.080.5891.597.67根据工业通风中的公式及要求进行阻力平衡计算对于最近管路n0n1n2n36：P2=89.9+6.55+0.1044+7.076=103.63Pa对于最远管路0123456：P1=89.9+2.91+0.563+3.299+5.855+7.67=110.197PaP1-P2P1=110.197-103.63110.197=6%10%符合要求。3.6 电镀部风机的选择根据简明通风设计手册中的公式及要求选择风机。风机风量L'=KLL=1.1×2.365=2.6m3/s=9365.4m3/h风机风压P'=KPP=1.1×383.412=421.75Pa式中 L、P系统中计算的风量、风压； KL风量附加安全系数，取1.1； KP风压附加安全系数，取1.1。风机样本上的性能参数是在标准状态下测出的，当实际情况不同时风机性能会发生变化，选择风机时参数需进行换算，换算关系如下：P1=P'11.2=421.75×1.1541.2=406Pa式中 1实际运行工况下的空气密度，33时为1.154m3/s。在简明通风设计手册表7-11中选择离心风机。选用风机的参数如下表3-7所示。 风机性能参数表3-7机号No.传动方式主轴转速（r/min）全压（Pa）流量（m3/h）功率（kW）电动机型号8C630380105061.6Y100L1-4图3-2 电镀部系统图3