通风说明书

一、通风课程设计的目的

1．掌握通风设计的程序和方法

2．掌握排除工业有害物的方法

3．掌握通风系统的设计和选择方法

4．掌握通风图纸的绘制方法

二、设计题目

某厂电镀车间通风设计

三、原始资料

1．建筑物所在地区:长春

2.气象资料：

查《实用供热空调设计手册》金华市：

冬季室外计算温度：t w=1℃

供暖室内计算温度：t n=18℃

主导风向：NNE 风速：v=3.3m/s

3.土建资料

（1）外墙：普通红砖、内表面抹灰0．015m，

根据室外计算温度选用3/2砖，屋面保温厚200mm

(2)屋面

(3)磁砖地面

(4)门和窗；外门、单层木窗尺寸1.5X2.5m

外窗：中悬式木窗2.0X3.0m 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

①大门不常开启

②材料用小车从机械加工车间运来

4.动力资料

(1)蒸汽：由厂区热网供应 P=7kgf/c㎡

工业设备用汽 P=2 kgf/c㎡ 0.6T/h

采暖通风设备用汽 P=3 kgf/c㎡

回水方式:开式.无压.自流回锅炉房

(2)电源：交流电 220／280伏

电镀用 6／12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

5、车间主要设备表

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

2 2000*800*800 碱雾70—90℃

2 热洗槽 2 1000*600*800 水蒸气80--100℃

3 酸洗槽 1 1500*800*800 酸雾 50℃H2SO

4 HCL

4 冷洗槽 6 1000*600*800

5 热洗槽 4 1000*600*800 水蒸气60--90℃

6 电解除油槽 2 2000*800*1200 碱物60--80℃

7 化学除锈槽 2 1000*600*600 酸雾 15℃H2SO4溶液

8 镀铜槽 2 1500*800*1000 氰化物20--40℃用氰化液

9 镀锌槽 2 1500*800*1000 碱雾 80℃碱性溶液

10 磷化槽 3 1200*800*800 磷酸雾60--70℃马舍夫盐氧化

铜

11 烘柜 1 100--105℃

12 浸油槽 1 1000*700*700 油烟110--120℃锭子油

13 离心机 1

14 电动直流发电机 5 JZH1500/50 电动机N —14KW 15 单轨吊车 1

16 喷砂机 1 容积0.6m 2 17 喷砂室 1 容积1cm 3

18 砂箱 1 19 砂子干燥台 1 20 筛砂机 1 21 工作台 6 22

工作架

4

三 、设计计算的内容

（－）酸洗、电镀车间主要得热量和失热量 1）失热量：

①围护结构耗热量（外墙、屋顶、例窗、天窗及地面）；

a 、确定围护结构传热系数K 值：外墙K=0.86 地面K=0.93 屋顶K=0.77 窗户K=4.7

b 、朝向修正耗热量

朝向修正耗热量是考虑不同方位的垂直建筑维护结构受太阳照射不同而进行的修正。

暖通《规范》规定的朝向修正率可按下列数值选用： 北向选用5％ 南向选用-20％ c 、高度附加耗热量

由于冷空气的密度不同，房间内上部空气温度总比下部高，而计算房间基本耗热量时室内空气温度取的是下部m 2以内的温度，故《规范》规定，高于m 4的房间应进行高度附加。

北、西北、东北 %10~0 东南、西南 %15~10--

东、西

%5-

南

%30~15--

《规范》规定，民用建筑和工业企业辅助建筑物（楼梯间除外） 的高度附加率：房门高度大于m 4时，每高出m 1应附加%2，但总附加不应大于%15。

②冷风渗透耗热量（即加热由门窗缝隙渗入室里的冷空气的耗热量）； ? 公式

)

(V 872.0'

W '2w n p t t c Q -=ρ （1）

0.278 - 单位换算用系数，W h kJ 278.0/1=

'

2Q - 由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，W

P c - 冷空气的定压比热容，)/(10'C kg kJ c p ?=

W ρ - 采暖室外计算温度下的空气密度，3/m kg

浙江：ρw =1.247kg/m 3

V - 渗透冷空气量，

h m /3

n

t - 采暖室内计算温度，

C t n 0

18= '

w t - 采暖室外计算温度，t w = 1 ℃

冷风渗透耗热量采用 - 缝隙法 ? 公式 n L l V = （2）

L - 通过每米门窗缝隙进入室内的渗透冷空气量，

)/(3h m m ?，可按当地冬季室外平风速，L=3.46 m/s l - 外门窗缝隙的长度，m ，应分别按各朝向课开启的， 门，窗全部缝隙长度计算。m 4.6l =

n - 渗透空气量的朝向修正系数，当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门、窗可开启部分的缝隙长度：当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面的缝隙，当房间有三面外墙时，仅

计入风量较大的两面的缝隙。查《暖通规范》北n=0.65，南n=0.55 各房间的失热量列于表1-1

③由外部运入的冷物材和运输工具的耗热量（较小不算）。 2）得热量：

①槽子散热量（应考虑不同时使用和一部分热量直接由排气罩排到室外等因素，可以根据夏季的计算结果乘上一个系数来计算）；（系数可取0．25）

②发电机、烘炬等用电设备的散热量（要考虑同时使用系数）； 发电机散热量计算公式：η)-N(1Q 式中 Q —散热量，kw ； N —发电机功率，kw ； η—发电机效率η=0.06 则发电机Q=14*(1-0.06)=13.16kw

③太阳辐射热（此项在围护结构耗热量的计算中已由朝向附加考虑进去了）；

④人体散热量：作为一个有利条件考虑 （二）局部排气设备的选择和局部排风量的计算

1．需排风的槽子：在酸洗电镀车间里，伴随着生产工艺过程，绝大多数槽子都散发着各种有毒蒸汽。若不加以有效的控制，则将给工人的健康造成相当大的危害。

化学除油槽：碱雾 热洗槽：水蒸气 酸洗槽：酸雾 电解除油槽：碱雾 化学除绣槽：酸雾 镀铜槽：氰化镀

锌槽：碱雾 磷化槽：磷酸雾 浸油槽：油烟 2.槽边吸气罩的形势（有平口式倒罩式、吹吸式、条缝式等，应加以比较说明）。 （1）槽边排风罩

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。它的特点是不影响工艺操作，有害气体不经过人的呼吸区。

a.平口式槽边排风罩分为分组式和整体式两种。它主要用于手工操作的生产线。

b.条缝式槽边排气罩的特点是截面高度E 较大，有200mm*200mm ，250mm*200mm ，250mm*250mm 三种规格。 (2)吹吸式排风罩

吹吸式排风罩是利用射流能量密集、速度衰减慢，而吸气气流速度衰减快的特点。它具有风量小、控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。 选用条缝式槽边排气罩 3.局部排风量的计算

B=800mm>700mm 时,采用双侧条缝式槽边排风罩。 高截面双侧排风（总风量）公式：

0.2

x v )2A B AB(

2v q =

B ≤700mm 时，采用单侧排风罩

高截面单侧排风公式：0.2

x v A

B

AB v 2q ）（=

式中：A —槽长m ；

B—槽宽m；

v—边缘控制点的控制风速m/s，由《通风工程》附录3查得。

x

例如：化学除油槽：

因B=800mm>700mm,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（E×F）共有三种，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本设计选用E×F=250×250mm。查《通风工程》附录3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得

控制风速 v x=0.35 m/s

总排风量

q=2v x AB（B/2/A）0.2 =2×0.35×2×0.8（0.8/2/2）0.2

v

=0.81m3/s

每一侧的排风量'

q=v q/2=0.81/2=0.4 m3/s

v

假设条缝口风速ν0=12m/s

采用等高条缝，条缝口面积 f0='

q/ν0=0.4/12=0.034 m22

v

条缝口高度 h0=f0/A=0.034/2=0.017m=17mm

f0/F1 =0.034/（0.25×0.25）=0.54>0.3

为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设三个罩子，设三根立管。因此 f/F1=f0/3/F1=0.034/3/（0.25×0.25)=0.181<0.3

阻力△p=ζν2ρ/2=2.34×122×1.2/2=202Pa 。

同理可设计出其他槽边排风罩，结果整理于表1-2中；

（三）除尘通风

1、喷砂室

喷砂清理是借压缩空气喷射石英砂，以去掉金属表面的铁渣.锈和污垢，伴随着喷砂发生大量粉尘，必须设计除尘和通风。

喷砂室中产生的主要有害物是：5%的SiO2,和游离的SiO2的粉尘。工人在喷砂室外操作，排风量的确定，以保护工人工作时能看见工件表面为原则，一般要求喷砂室内断面风速为0．3～0．7m/s,且保证灰尘不溢到车间。喷砂室的体积一般在l立方米左右。

经常采用的另一种计算方法是：喷砂室换气资数n ＝L/V=150次/h,若小于1000h /m 3，取L=1000h /m 3 公式：f nV =v q

即h nV f /m 159846.106*150q 3v ===

2、磨光工部：Ⅱ号车间（不带开窗的电镀车间）还有磨光工部，主要有磨光，抛光机等设备。

有害物：抛光粉剂、粉沫、纤维质灰尘、磨光粉尘等，初含尘浓度可达5g ／m3，一般为0.5～1g ／m3。

s m y y X /600

5.05

*6k q 302v =-=-=

（四）发电机室和检验室的通风

发电机室内直流发电机产生很大热量，要消除余热，夏季应用机械排风，且应保证室温不超过40℃；发电机室余热量较大，所以通风量较大。冬季可以考虑将发电机室的排风到电镀部，作为电镀部的补风，以更好地利用热量。

五台直流发电机产热量Q=65.8KW 设室温为18℃，又室外平均温度为1.0℃，则温差为 △t=18-1.0=17℃

则风量为G=Q/(K ×△t)=65.8/(1.01×17)=3.83kg/s 。 （五）空气平衡的计算

1. 目的：为保证车间各工部的空气按需要分配，保证车间有良好的气流状态，同时，使车间各工部按要求数值补充热量（冬季）或排走余热（夏季），使车间温度满足卫生标准要求。

2.注意事项

①整个车间各工部的空气平衡、热平衡要综合考虑，考虑其相互影响，保证车间各自独立平衡。

②根据各工部的得热量、耗热量确定各工部所需要的送风温度，送风量。

夏季：确定出自然通风量 冬季：确定机械送风温度，送风量。 防止一个工部的有害物扩散到另一个工部，除保证电镀，除锈工部，磨光工部，喷砂工部负压外，还需保证喷砂工部负压最大，磨光工部居中，电镀等工部最小。

空气平衡的计算公式：zp m jp m zj m jj q q q ,,,,m q +=+ 式中 jj ,m q —机械进风量（kg/s ）

zj m q , —自然进风量（kg/s ） jp m q , —机械排风量（kg/s ） zp m q , —自然排风量（kg/s ）

热平衡的计算公式：∑∑++=+w zj m jj jj m f n p m h t cq t cq Q t cq Q ，，， 式中：∑h Q —围护结构、材料吸热造成的总失热量（kw ）；

∑f

Q

—车间内的生产设备、产品、半成品、热力管道及采暖散热器

等总放热量；

p m q ，—房间的总排风量，包括局部和全面排风量（kg/s ）； jj m q ，—机械进风量（kg/s ）； zj m q ，—自然通风量（kg/s ）

； C —空气质量热容，且c=1.01KJ/(kg 〃℃)；

w t —室外空气温度（℃)；

jj t —机械进风温度（℃)； n t —室内空气温度（℃)。

根据公式对除锈部、电镀部、发电机部、喷砂室送风量进行计算 a ．除锈部：有化学除油槽、热洗槽（80-100℃）、酸洗槽、冷洗槽、热洗槽(60-90℃)

总机械排风量为q v, jp =1.7m 3/s 温度为18℃的空气密度318/kg 204.1ρm = 所以，q m, pj =2.047kg/s

根据空气平衡得：送风量q m, jj =2.047kg/s 根据热平衡：∑h Q =2.45kw 得：送风温度jj t =12.6℃

b ．电镀部：有化学除油槽、热洗槽（80-100℃）*2、冷洗槽*3、热洗槽(60-90℃)*2、电解除油槽、化学除锈槽、镀铜槽、磷化槽。 总机械排风量为q v, jp =2.3m 3/s

根据空气平衡得：送风量 q m, jj =2.769kg/s

根据热平衡：∑h Q =13.9kw 由发电机部排到电镀部 q=3.83kg/s 即：13.9+1.01*2.769*18=1.01*2.769*jj t +1.01*3.83*18 得：送风温度jj t =-1.92℃ c ．发电机部：电动直流发电机*5 总机械排风量为q m, pj =3.83kg/s

根据空气平衡得：送风量 q m, jj =3.83kg/s 根据热平衡：∑h Q =2.45kw ∑f Q =65.8kw

得：送风温度jj t =1.62℃

d ．喷砂室：磷化槽、粉尘等污染。s kg q jp m /3.5,=s kg q /3.5jj m =， 排风量为q m, pj =2.67kg/s

根据空气平衡得： 送风量q m, jj =2.67kg/s 根据热平衡：∑h Q =1.77kw 得：送风温度jj t =-2.36℃ （六）系统水力计算

（1）根据绘制系统轴测图，对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。 （2）选定最不利环路

（3）根据各管段的风量及选定的流速，确定各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。

根据《通风工程》表8-4确定风管内最小风速，由附录6选定通风管道规格：

流量当量直径：25

.0625

.0L b a ab 3.1D ）

（）

（+= 以流量当量直径和对应的矩形风管的流量，查附录4得实际流速，单位长度摩擦阻力。

（4）计算各管段的摩擦阻力和局部阻力 （5）校核并联管路的阻力平衡： 不平衡时可调整支管管径， 计算公式：0.225

'

')p p D(

D △△=

式中'D —调整后的管径（mm ）；

D —原设计的管径（mm ）；

△p —原设计的支管阻力（Pa ）； △p '—要求达到的支管阻力（Pa ）。

各管段计算结果总结到表3，水力计算表。

（七） 计算并选择通风机、电动机 选用风机：

风机风压：p K p P f △= 风机风量：v q f v,q K q = 式中：f p —风机的风压（Pa ）

f v,q —风机的风量（m 3/h ）

P K —风压附加系数，

一般的送排风系统15.1~1.1K P =；除尘系统20.1~15.1K P =；气力输送系统20.1K P =；

Kq —风量附加系数，一般的送排风系统1.1Kq =；除尘系统

15.1~1.1K q =；气力输送系统15.1Kq =；

p △—系统的总阻力（Pa ）

v q —系统的总风量（m 3/h ）

1．除锈部、电镀部北侧排风系统风机选择：

Pa 6.104p =△ /h m 16992q 3v =

风机风压：120.3Pa 104.6*1.15p K p P f ===△

风机风量：h /m 1869116992*1.1q K q 3v q f v,=== 选用DFBZ-Ⅲ-8 侧壁风机，其性能为：

h /20530m q 3f v,= 175Pa p f =

配用Y90L-2型电动机，电动机功率2.2kw 。 2．喷砂室、电镀部南侧排风系统风机选择：

Pa 3.91p =△ /h m 9108q 3v =

风机风压：105Pa 91.3*1.15p K p P f ===△

风机风量：h /10018.8m h /m 9108*1.1q K q 33v q f v,===

选用GDF-Ⅱ-5.3 管道风机，其性能为：

h /11600m q 3f v,= 200Pa p f =

配用Y100L-2型电动机，电动机功率3kw 。 3.送风系统风机选择：

Pa 1.341p =△ /h m 48024q 3v =

风机风压：392.3Pa 341.1*1.15p K p P f ===△ 风机风量：h /m 5282648024*1.1q K q 3v q f v,=== 选用DDL-Ⅰ-5.6E 风机，其性能为：

h /91450m q 3f v,= 685Pa p f =

配用Y112M-2型电动机，电动机功率4kw 。 四、参考资料

（1）《简明通风设计手册》孙一坚主编，中国建筑工业出版社2004.08

（2）《通风除尘设备设计手册》胡传鼎著，化学工业出版社

2004.04

（3）《机械工厂采暖通风设计手册》

（4）《全国通用通风管道配件图表》

（5）《全国通风管计算表》