通風(fēng)工程學(xué)課程設(shè)計--某廠酸洗電鍍車間通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　通風(fēng)工程學(xué)</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p>&

2、lt;p><b>　　教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</b></p><p><b>　　2013年1月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書3</p><p>　　1．1課程設(shè)計題目：3</p><p&

3、gt;　　1．2課程設(shè)計資料3</p><p>　　1．3課程設(shè)計內(nèi)容與步驟4</p><p>　　1．3．1 工業(yè)槽通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計與計算4</p><p>　　1．3．2 拋光間的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計與計算4</p><p><b>　　1．4注意事項5</b></p><p><

4、;b>　　1．5參考資料5</b></p><p>　　2、工業(yè)槽通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計與計算6</p><p>　　2．1排氣罩的計算與選取6</p><p>　　2．1．1化學(xué)除油槽6</p><p>　　2．1．2鍍錫槽6</p><p>　　2．1．3鍍銀槽7</p><

5、;p>　　2．1．4鍍鋅槽7</p><p><b>　　2．2系統(tǒng)劃分8</b></p><p><b>　　2．3風(fēng)管布置8</b></p><p>　　2．4 通風(fēng)管道的水力計算8</p><p>　　2．5選擇凈化設(shè)備10</p><p>　　2．6風(fēng)

6、機型號和配套電機11</p><p>　　2.7系統(tǒng)軸測圖11</p><p>　　3、拋光間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計與計算11</p><p>　　3．1排風(fēng)量的計算11</p><p>　　3．2通風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力計算11</p><p>　　3．3選定凈化除塵設(shè)備12</p><p>

7、;　　3．4選定風(fēng)機及配套電機12</p><p>　　3.5系統(tǒng)軸測圖13</p><p><b>　　4、參考文獻13</b></p><p><b>　　5、附錄14</b></p><p>　　附錄1 鍍槽邊緣控制點的吸入速度14</p><p>　　附

8、錄2 部分常見管件的局部阻力系數(shù)15</p><p>　　附錄3 通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格19</p><p>　　1、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　1．1課程設(shè)計題目：</p><p>　　某廠酸洗電鍍車間通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　1．2課程設(shè)計資料</b></

9、p><p>　　1．2．1 工業(yè)槽的特性：</p><p>　　1．2．2 拋光輪： </p><p>　　排氣罩口尺寸為 300*300（高）</p><p><b>　　土建資料：</b></p><p>　　1．3課程設(shè)計內(nèi)容與步驟</p><p>　　1．3．1 工業(yè)

10、槽通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計與計算</p><p>　?。?）排風(fēng)罩的計算與選?。刂骑L(fēng)速、排風(fēng)量、排風(fēng)罩的類型）；</p><p>　?。?）系統(tǒng)劃分，風(fēng)管布置（不影響操作）；</p><p>　?。?）通風(fēng)管道的水力計算（計算一個最遠和一個最近的支路，并平衡）；</p><p>　?。?）選擇風(fēng)機與配套電機（參考設(shè)計手冊、產(chǎn)品樣本）；</p&g

11、t;<p>　?。?）畫出通風(fēng)系統(tǒng)軸測圖。</p><p>　　1．3．2 拋光間的通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計與計算</p><p>　　本設(shè)計只有拋光間產(chǎn)生粉塵，粉塵的成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質(zhì)灰塵等。拋光的目的主要是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。</p><p><b>　?。?）排風(fēng)量的計算</b></p>&

12、lt;p>　　一般按拋光輪的直徑D計算：L = A·D （m3/h）</p><p>　　式中：A——與輪子材料有關(guān)的系數(shù)，布輪：A=6 m3/h·mm，氈輪：A=4m3/h·mm</p><p>　　D——拋光輪直徑（mm）。</p><p>　　拋光間有一臺拋光機，每臺拋光機有兩個拋光輪，拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm

13、，拋光輪中心標(biāo)高1.2m，工作原理同砂輪。拋光輪的排氣罩應(yīng)采用接受式側(cè)排氣罩，排氣罩口尺寸為 300*300（高）。</p><p>　?。?）通風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力計算；</p><p>　?。?）選定除塵設(shè)備、風(fēng)機型號和配套電機（參考設(shè)計手冊、產(chǎn)品樣本）；</p><p>　?。?）畫出通風(fēng)除塵系統(tǒng)軸測圖。</p><p><b>

14、　　1．4注意事項</b></p><p>　　排風(fēng)系統(tǒng)為一個系統(tǒng)，除塵設(shè)備可設(shè)置在室外；</p><p>　　排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)合理（適用、省材、省工、不影響操作）；</p><p>　　4~5人為一個小組，每個小組交一份設(shè)計說明書，封面上寫明小組成員姓名、學(xué)號、承擔(dān)任務(wù)；</p><p>　　設(shè)計說明書應(yīng)包括封面、目錄、正文

15、、參考資料等幾部分；</p><p>　　正文應(yīng)包括設(shè)計原始資料、方案確定、設(shè)備選擇、設(shè)計計算、軸測圖等部分；</p><p>　　計算部分可采用合適的計算表格，并附必要的計算說明和計算公式，說明符號代表的意義和單位，標(biāo)注引用數(shù)據(jù)的來源；</p><p>　　參考文獻書寫要規(guī)范。</p><p><b>　　1．5參考資料</

16、b></p><p>　　《通風(fēng)工程》、《通風(fēng)除塵與凈化》、《采暖通風(fēng)工程常用規(guī)范》、《實用通風(fēng)設(shè)計手冊》、《簡明通風(fēng)設(shè)計手冊》等。</p><p>　　2、工業(yè)槽通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計與計算</p><p>　　2．1排氣罩的計算與選取</p><p>　　2．1．1化學(xué)除油槽</p><p>　　因 B＞700 mm

17、，采用雙側(cè)條縫式槽邊排風(fēng)罩。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設(shè)計選用E×F=250×250mm。</p><p>　　查附錄1“鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得</p><p>　　控制風(fēng)速 vx=0.35m/s</p>&

18、lt;p>　　總排風(fēng)量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.645m³/s</p><p>　　每一側(cè)的排風(fēng)量 L´= L/2=0.645/2=0.323 m³/s</p><p>　　假設(shè)條縫口風(fēng)速 v0=9m/s （可選范圍7~1

19、0m/s）</p><p>　　采用等高條縫，條縫口面積 f0=L’/v0=0.323/9=0.036m²</p><p>　　條縫口高度 h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mm</p><p>　　f0/F1 =0.036/0.25×0.25=0.576>0.3</p><p>　　為保證條

20、縫口上速度分布均勻，在每一側(cè)分設(shè)兩個罩子，設(shè)兩根立管。</p><p>　　因此 f´/F1=f0/2F1=0.036/(2×0.25×0.25)=0.288>0.3</p><p>　　阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×92×1.2/2=114Pa</p><p><b>　　2．

21、1．2鍍錫槽</b></p><p>　　因B=500mm<700mm, 采用單側(cè)條縫式槽邊排風(fēng)罩。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設(shè)計選用E×F=250×250mm。</p><p>　　查附錄1 “鍍槽邊緣控制點的吸

22、入速度”可得，控制風(fēng)速 vx =0.35 m/s</p><p>　　總排風(fēng)量 L=2νxAB（B/A）0.2 =2×0.35×1.5×0.5×（0.5/1.5）0.2 =0.421 m³/s</p><p>　　假設(shè)條縫口風(fēng)速 ν0=10m/s</p><p>　　采用等高條縫，條縫口面積 f0=L/ν

23、0=0.421/10=0.042m²</p><p>　　條縫口高度 h0=f0/A=0.042/1.5=0.028m=28mm</p><p>　　f0/F1 =0.042/0.25×0.25=0.672 >0.3</p><p>　　為保證條縫口上速度分布均勻，設(shè)3個罩子，設(shè)3根排氣立管。</p><p>　　

24、因此 f´/F1=f0/3F1=0.042/(3×0.25×0.25)=0.224<0.3</p><p>　　阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×10²×1.2/2=140Pa</p><p><b>　　2．1．3鍍銀槽</b></p><p>　　因B=50

25、0mm<700mm, 采用單側(cè)條縫式槽邊排風(fēng)罩。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設(shè)計選用E×F=250×250mm。</p><p>　　查附錄1 “鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得</p><p>　　控制風(fēng)速 vx =0.3

26、5 m/s</p><p>　　排風(fēng)量 L=2vxAB（B/A）0.2 =2×0.35×1.5×0.5×（0.5/1.5）0.2</p><p>　　=0.421 m³/s</p><p>　　假設(shè)條縫口風(fēng)速 ν0=10m/s</p><p>　　采用等高條縫，條縫口面積 f0=

27、L/ν0=0.421/10=0.042m²</p><p>　　條縫口高度 h0=f0/A=0.042/1.5=0.028m=28mm</p><p>　　f0/F1 =0.042/0.25×0.25=0.672 >0.3</p><p>　　為保證條縫口上速度分布均勻，設(shè)3個罩子，設(shè)3根立管。</p><p>　

28、　因此 f´/F1=f0/3F1=0.042/(3×0.25×0.25)=0.224<0.3</p><p>　　阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×10²×1.2/2=140Pa</p><p><b>　　2．1．4鍍鋅槽</b></p><p>　　因B=8

29、00mm>700mm,采用雙側(cè)條縫式槽邊排風(fēng)罩。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設(shè)計選用E×F=250×250mm。</p><p>　　查附錄1 “鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得</p><p>　　控制風(fēng)速 vx=0.30m/

30、s</p><p>　　總排風(fēng)量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.30×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.5527m³/s</p><p>　　每一側(cè)的排風(fēng)量 L’=L/2=0.5527/2=0.276m³/s</p><p>　　假設(shè)條縫口風(fēng)速 v0=8m/s

31、</p><p>　　采用等高條縫，條縫口面積 f0=L’/v0=0.276/8=0.0345m²</p><p>　　條縫口高度 h0=f0/A=0.0345/1.5=0.023m=23mm</p><p>　　f0/F1 =0.0345/(0.25×0.25)=0.552>0.3</p><p>　　為保證條

32、縫口上速度分布均勻，在每一側(cè)分設(shè)兩個罩子，設(shè)兩根立管。</p><p>　　因此 f´/F1=f0/2F1=0.0345/(2×0.25×0.25)=0.276<0.3</p><p>　　阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×82×1.2/2=89.856</p><p><b>　　

33、2．2系統(tǒng)劃分 </b></p><p>　　根據(jù)圖可知，由于化學(xué)除油槽、鍍錫槽、鍍銀槽、鍍鋅槽、拋光工部分布在走廊兩側(cè)，考慮到經(jīng)濟等因素，將它們分成兩個系統(tǒng)，分別設(shè)置凈化設(shè)備。</p><p><b>　　2．3風(fēng)管布置</b></p><p>　　各個槽由相應(yīng)的風(fēng)管支管連接，然后接到干管上，由干管輸送到凈化設(shè)備，再經(jīng)風(fēng)管、風(fēng)

34、機排放。</p><p>　　2．4 通風(fēng)管道的水力計算</p><p>　　首先根據(jù)系統(tǒng)的劃分和風(fēng)管布置，可以確定各段管道的管徑、長度、局部阻力系數(shù)。其中局部阻力系數(shù)是查附錄2“部分常見管件的局部阻力系數(shù)”得；管徑是先根據(jù)條縫口風(fēng)速粗算，再查附錄3“通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格”得；管長由風(fēng)管布置確定。</p><p><b>　　對管段1：</b>&l

35、t;/p><p>　　槽高為0.9m，埋深為1m，則立管長為1.9m（有4根立管），橫管長為1m，總長為1+1.9=2.9m；該管段上有1個900彎角，查得ζ=0.2，總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.2（共有4根）。</p><p><b>　　對管段2： </b></p><p>　　該管段長為1+0.8+2+3.775=7.555m；該管段上有2個

36、直角三通，速度比為0.6，查得ζ1=0.6，2個900彎角，查得ζ2=0.2，則局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.2×2+0.6×2=1.6。</p><p><b>　　對管段3：</b></p><p>　　槽高為0.9m，埋深為1m，則立管長為1.9m（有3根立管），橫管長為0m，總長為0+1.9=1.9m；局部阻力系數(shù)為∑ζ=0。</p>

37、<p><b>　　對管段4：</b></p><p>　　該管段長為1.125+0.8+1.53=3.455m；該管段上有2個直角三通，速度比為0.9，局部阻力系數(shù)為0.9，2個900彎角，查得ζ2=0.2,另該管道為圓風(fēng)道錐形合流三通支通道，ζ13=0.52，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=2×0.2+2×0.9+0.52=2.72</p>&l

38、t;p><b>　　對管段5：</b></p><p>　　該管段長為5.265m，該管段上有1個合流三通，F(xiàn)2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系數(shù)為ζ12=0.07，ζ13=0.52。則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.07。</p><p><b>　　對管段6：</b></p><p>　　槽高為0.9

39、m，埋深為1m，則立管長為1.9m（有2根立管），橫管長為0m，總長為1.9m；局部阻力系數(shù)為0。</p><p><b>　　對管段7：</b></p><p>　　該管段長為1+0.8+1.505=3.305m；該管段上有1個直角三通，速度比為0.6，局部阻力系數(shù)為0.6，2個900彎角，查得ζ2=0.2,另該管道為圓風(fēng)道錐形合流三通支通道，ζ13=0.05，則總

40、的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.6+2×0.2+0.05=1.05。</p><p><b>　　對管道8：</b></p><p>　　該管段長為4.22m；該管段上有1個合流三通，F(xiàn)2/F1=0.2，L3/L2=0.2，局部阻力系數(shù)為ζ12=0.05，ζ13=0.06，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.06。</p><p><b&g

41、t;　　對管段9：</b></p><p>　　槽高為0.9m，埋深為1m，則立管長為1.9m（有4根立管），橫管長為1m，總長為1+1.9=2.9m；該管段上有1個900彎角，總的局部阻力系數(shù)為0.2（共有4根）。</p><p><b>　　對管段10：</b></p><p>　　該管段長為1+0.8+2=3.8m；該管段上有

42、2個直角三通，速度比為0.9，局部阻力系數(shù)為0.9，1個900彎角，局部阻力系數(shù)為0.2,另該管道為圓風(fēng)道錐形合流三通支通道，ζ13=0.91，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.2+2×0.9+0.91=2.91。</p><p><b>　　對管段11：</b></p><p>　　該管段長為4.75m；該管段上有1個合流三通，F(xiàn)2/F1=0.5，L3/L2=

43、0.34，局部阻力系數(shù)為ζ12=1.09，ζ13=0.91，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=1.09。</p><p>　　由上數(shù)據(jù)可計算出個管道阻力，具體如下表2-1所示：</p><p>　　表2-1 管道水力計算表</p><p>　　附：上表中管壁粗糙度為0.15，運動粘度為15.06m²/s，空氣密度取自20℃。</p><p&

44、gt;　　最不利管路為1+2+5+8+11，下面校核最遠支路和最近支路的節(jié)點處阻力是否平衡。</p><p>　　對環(huán)路1+2+5+8+11：</p><p>　　排風(fēng)罩局部阻力為90Pa，管段1阻力為12.743Pa，管段2阻力為125.772 Pa,管段5阻力為19.479Pa,管路8的阻力為8.735Pa,則總阻力為</p><p>　　Δ1=90+12.74

45、3+125.772+19.479+8.735=256.423Pa。</p><p>　　對環(huán)路9+10+11：</p><p>　　排風(fēng)罩局部阻力為90Pa,管段9阻力為17.212Pa,管段10的阻力為116.806Pa,則總阻力為Δ2=90+17.212+116.806=224.018Pa。</p><p>　　則（Δ1-Δ2）/Δ1=(256.423-224.

46、018)/ 256.423=12.74%<15%</p><p><b>　　此時處于平衡狀態(tài)。</b></p><p><b>　　2．5選擇凈化設(shè)備</b></p><p>　　選擇的凈化設(shè)備要能夠同時去除堿霧、氫氣和氰化物，查閱網(wǎng)上資料后可選擇DGS-10凈化塔為系統(tǒng)的凈化設(shè)備，其處理風(fēng)量為10000m3/h,

47、阻力為200mm水柱。</p><p>　　2．6風(fēng)機型號和配套電機</p><p>　　風(fēng)量Li=Kl·L=1.15×2.118=2.44m3/s=8768.52m3/h</p><p>　　風(fēng)壓Pi=Kp·P=1,2×2253.06=2704Pa</p><p>　　查閱網(wǎng)上資料可以選擇GBF4-7

48、2No.6C型風(fēng)機，其轉(zhuǎn)數(shù)為2240rin/min,全壓為2726Pa,流量為10600 m3/h，軸功率為9.74kW,所需功率為11.8 kW。其配套電機為Y160L-4,功率為15 kW。 </p><p><b>　　2.7系統(tǒng)軸測圖</b></p><p>　　3、拋光間通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計與計算</p><p><b>　　

49、3．1排風(fēng)量的計算</b></p><p>　　一般按拋光輪的直徑D計算：L = A·D （m3/h）</p><p>　　式中：A——與輪子材料有關(guān)的系數(shù)，布輪：A=6 m3/h·mm，</p><p>　　氈輪：A=4m3/h·mm</p><p>　　D——拋光輪直徑（mm）。</p&g

50、t;<p>　　拋光間有一臺拋光機，每臺拋光機有兩個拋光輪，拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm，拋光輪中心標(biāo)高1.2m，工作原理同砂輪。拋光輪的排氣罩應(yīng)采用接受式側(cè)排氣罩，排氣罩口尺寸為 300*300（高）。</p><p>　　L=AxD=2x6x200=2400m3/h=0.667m3/s。</p><p>　　3．2通風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力計算</p>&l

51、t;p><b>　　對管段1l：</b></p><p>　　拋光輪中心標(biāo)高1.2m，埋深1m，橫管長2.425+2.69=5.115m,總長為1.2+1+5.115=7.315m；在這段管道上有3個90°彎角，局部阻力系數(shù)為ζ=0.2，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.2×3 =0.6。</p><p><b>　　對管段2l：<

52、;/b></p><p>　　拋光輪中心標(biāo)高1.2m，埋深1m，橫管長2.425m,總長為1.2+1+2.425=4.625m；在這段管道上有2個90°彎角，局部阻力系數(shù)為ζ=0.2, 另該管道為圓風(fēng)道錐形合流三通支通道，ζ13=0.41，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.2×2+0.41=0.81。</p><p><b>　　對管段3l：</b&

53、gt;</p><p>　　長為4.17m；在這段管道上有2個90°彎角，局部阻力系數(shù)為ζ=0.2x2=0.4，另該管道為圓風(fēng)道錐形合流三通支通道，ζ13=0.08，則總的局部阻力系數(shù)為∑ζ=0.34+0.08=0.48。</p><p>　　由上數(shù)據(jù)可計算出個管道阻力，具體如下表3-1所示：</p><p>　　表3-1 管道水力計算表</p&

54、gt;<p>　　3．3選定凈化除塵設(shè)備</p><p>　　查閱網(wǎng)上資料可知，本設(shè)計可選擇CF-LTC-2-8型除塵器，其處理風(fēng)量為6400m3/h，壓損為1200Pa，噴吹氣量為0.8 m3/min，除塵效率為99.99%。</p><p>　　3．4選定風(fēng)機及配套電機</p><p>　　風(fēng)量 L’=KL·L=1.15×1

55、.334=1.534m3/s=5523m3/h</p><p>　　風(fēng)壓 ΔP’=KP·ΔP=1.2×（25.512+24.701+1200）=1500Pa</p><p>　　根據(jù)便于通風(fēng)機與系統(tǒng)管道的連接和安裝，應(yīng)選取合適的通風(fēng)機出口方向和傳動方式，以及盡量選用噪聲較低的通風(fēng)機等原則。在該系統(tǒng)中選用C4-73No.3.6C 型風(fēng)機，主軸轉(zhuǎn)速3550r/min，全

56、壓1961Pa，流量6794 m3/h；全壓效率為85%，軸功率為3.9kW，所需功率為4.7 kW，配套電機型號為Y132S1-2，功率為5.5 kW。</p><p><b>　　3.5系統(tǒng)軸測圖</b></p><p><b>　　4、參考文獻</b></p><p>　　【1】孫一堅.簡明通風(fēng)設(shè)計手冊.北京：中國建

57、筑工業(yè)出版社，1994.11</p><p>　　【2】馬中飛.工業(yè)通風(fēng)與防塵.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12</p><p>　　【3】唐中華.通風(fēng)除塵與凈化.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.8</p><p><b>　　5、附錄</b></p><p>　　附錄1 鍍槽邊緣控制點的吸入速度</p