1、常州大学通风工程课程设计第 1 页 共 11 页某电镀厂车间通风系统设计安全 111 刘欢 11412115前言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。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。此次课程设计为某电镀厂车间的通风系统设计
2、。通过对车间的电镀槽设计进一步消化和巩固本课程所学的内容.1.设计大纲1.1 课程设计题目某电镀厂厂房的通风系统设计1.2 课程设计资料车间尺寸与结构：图 1电镀槽的特性：表 1.常州大学通风工程课程设计第 2 页 共 11 页规格：表 1 图 1.车间平面布置图标号 槽子名称 槽子尺寸（m）长宽高 溶液温度（） 所在车间及个数1 电化学除油槽 100.80.9 70 每个车间一个2 镀锡槽 100.50.9 75 车间一 2个3 镀银槽 100.50.9 20 车间二 2个4 镀锌槽 100.80.9 70 车间三 2个表 1.电镀槽的尺寸1.3课程设计内容：该通风系统设计应包括以下内容：（
3、1）风管的布置及风管断面形状和材料的选择；（2）设计槽边罩；（3）通风系统的水力计算；（4）画出通风系统示意图；（5）风机、吸收塔的布置和选型；（6）画出其中一个支路的压能图；（7）画出槽边罩的结构尺寸图（8）画出整个通风系统的平面图和剖面图；常州大学通风工程课程设计第 3 页 共 11 页（9）设计两种方案并比较优劣。(所绘制的图形要求用 CAD)槽子尺寸及位置参数与个数可在合理范围内选择。1.4 课程设计步骤1、工业槽通风系统的设计与计算（1）排风罩的计算与选取（控制风速、排风量、排风罩的类型）（2）系统划分，风管布置（不影响操作）（3）通风管道的水力计算（计算一个最远和一个最近的支路，并
4、平衡）（4）选定净化除尘设备（参考设计手册、产品样本）（5）选择风机与配套电机（参考设计手册、产品样本）1.5 通风系统方案的确定、系统划分应注意的问题1、除尘设备可设置在室外；2、排风系统的结构布置应合理（适用、省材、省工） 。 2.工业通风系统的设计与计算2.1 排气罩的计算与选取2.1.1 电化学除油槽因 B=800mm700mm,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（EF）共有三种，250200mm、 250250mm、200200mm。本设计选用 EF=250250mm。查1附录 3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速 v x=0.4m/s总排风
5、量 L =2xAB（B/2A） 0.2 =20.41.00.8（0.8/21.0） 0.2 =0.429m/s每一侧的排风量 L= L/2=0.867/2=0.434m/s假设条缝口风速 v 0=12m/s采用等高条缝，条缝口面积 f 0=L/v0=0.323/12=0.036m条缝口高度 h 0=f0/A=0.036/1.0=0.036m=36mm常州大学通风工程课程设计第 4 页 共 11 页f0/F1 =0.036/0.250.25=0.5760.3为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/F 1=f0/2F1=0.036/(20.250.25)=0.288
6、0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设 3个罩子，设 3根立管。因此 f/F1=f0/4F1=0.06/(40.250.25)=0.150.3阻力 p=2/2=2.3481.2/2=90Pa2.1.3 镀银槽因 B=500mm0.3为保证条缝口上速度分布均匀，设 3个罩子，设 3根立管。因此 f/F1=f0/2F1=0.035/(20.250.25)=0.288700mm,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（EF）共有三种，250200mm、250250mm、200200mm。本设计选用 EF=250250mm。 查1附录 3“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控
7、制风速 vx =0.45m/s总排风量 L=2vxAB（B/2A）0.2 =20.451.00.8（0.8/21.0）0.2 =0.464m/s每一侧的排风量 L=L/2=0.864/2=0.432m/s假设条缝口风速 0=10m/s采用等高条缝，条缝口面积 f0=L/0=0.432/10=0.04 3m条缝口高度 h0=f0/A=0.043/1.0=0.043m=43mmf0/F1 =0.043/0.250.25=0.690.3为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设 2个罩子，设 2根立管。因此 f/F1=f0/3F1=0.043/(30.250.25)=0.230.3阻力 p=2/2=2
8、.341021.2/2=140Pa 。附：以上空气密度均取自 20时。2.2系统划分，风管布置系统划分：根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀银槽、镀锌槽。风管布置：各个槽由相应的风管支管连接，然后接到干管上，由干管输送到净化设备，再经风管、风机排放。风管的布置应该符合以下原则： （1）除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。 （2）除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平夹角最好大于。如 45必须水平敷设或倾角小于 30时，应采取措施，如加大流速、设清扫口等。 （3）在除尘系统小，为防止风管堵塞，风管直径不宜小于下列数值：排送细小粉尘80mm；排送较粗粉尘 100mm；排送
9、粗粉尘 130mm。 （4）排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其他房间。 （5）风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。（6）风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得当，常州大学通风工程课程设计第 6 页 共 11 页与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声2.3 风管断面形状的选择 风管断面有矩形和圆形两种。据工业通风 （第四版） ，两者相比较，在相同断面积时圆形风管的阻力小，材料省，强度也大。同时当风管中流速较高，风管直径较小时，例如除尘系统和高速空调系统都用
10、圆形风管。所以，采用圆形风管。 2.4风管材料 酸洗电镀车间产生的粉尘，一般都是高温，一般管道也易被腐蚀，应选用耐高温的材料，里面含有粉尘所以又要耐磨，应选用硬度高的耐磨材料。结合两者耐高温与耐磨的要求，选择用耐热合金钢。常州大学通风工程课程设计第 7 页 共 11 页2.5 通风管道的水力计算首先根据系统的划分和风管布置，可以确定各段管道的管径、长度、局部阻力系数。其中局部阻力系数是查1附录 5“部分常见管件的局部阻力系数”得；管径是先根据条缝口风速粗算，再查1附录 6“通风管道统一规格”得；管长由风管布置确定。对管段 1：槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 4根立管）
11、 ，横管长为 1m，有 2根总长为 1.94+12=9.6m；该管段上有 1个 900弯角，查得 =0.2，总的局部阻力系数为=0.2。对管段 2： 槽高为 0.9m，埋深为 1m，则立管长为 1.9m（有 3根立管） ，横管为 0，总长为1.93=5.7m；总的局部阻力系数为=0.2。对管段 3：该管段长为 1+0.8+1.5+2=5.3m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.6，局部阻力系数为 0.6，2 个 900弯角，局部阻力系数为 0.2,则总的局部阻力系数为=0.2*2+0.6*2=1.6对管段 4该管段长为 1+0.5+2=3.5m；该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.9
12、，局部阻力系数为 0.9，2 个 900弯角，查得 2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段 5：该管段长为 1+0.5+4=5.5m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.9，局部阻力系数为 0.9，2 个 900弯角，查得 2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段 6：该管段长为 1+0.5+2=3.5m；该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.9，局部阻力系数为 0.9，2 个 900弯角，查得 2=0.2,
13、另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管段 7：该管段长为 1+0.5+4=5.5m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.9，局部阻力系数为 0.9，2 个 900弯角，查得 2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，常州大学通风工程课程设计第 8 页 共 11 页13=0.52，则总的局部阻力系数为=20.2+20.9+0.52=2.72对管道 8：该管段长为 2+3+4=9m；该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.6，局部阻力系数为0.6，2 个 900弯角，局部阻力系数为 0.2,则总的局部阻力系数为
14、=0.2*2+0.6*2=1.6对管段 9：该管段长为 8m，该管段上有 2个合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系数为 12=0.07，13=0.52。则总的局部阻力系数为=0.14。对管段 10：管段长为 1+0.8+1.5+2=5.3m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.6，局部阻力系数为 0.6，2 个 900弯角，局部阻力系数为 0.2,则总的局部阻力系数为=0.2*2+0.6*2=1.6对管段 11：管段长为 1+0.8+1.5+2=5.3m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.6，局部阻力系数为 0.6，2 个 900弯角，局部阻力系数为 0.2
15、,则总的局部阻力系数为=0.2*2+0.6*2=1.6对管段 12：管段长为 1+0.8+1.5+4=7.3m，该管段上有 2个直角三通，速度比为 0.6，局部阻力系数为 0.6，2 个 900弯角，局部阻力系数为 0.2,则总的局部阻力系数为=0.2*2+0.6*2=1.6对管段 13：该管段长为 4m，该管段上有 1个合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系数为 12=0.07，13=0.52。则总的局部阻力系数为=0.07。对管段 14：该管段长为 4m，该管段上有 1个合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系数为12=0.07，13=0.52
16、。则总的局部阻力系数为=0.07。由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表 2-1所示：管段编号流量G(m/s)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力 hy (Pa)局部阻力系数动压Pd(Pa)局部阻力 P1(Pa)管段阻力hy+P1(Pa)1 0.107 9.6 150 6.232 3.75 36 0.2 19.421 4.661 40.6612 0.093 5.7 110 9.913 14.15 80.655 0.2 49.133 11.792 92.4473 0.428 5.3 280 7.93 2.825 14.973 1.6 31.442 60.37 75
17、.3434 0.707 3.5 340 7.95 2.25 7.875 2.72 31.601 103.146 111.021常州大学通风工程课程设计第 9 页 共 11 页5 0.986 5.5 400 7.97 1.85 10.175 2.72 31.761 103.666 113.8416 0.279 3.5 240 7.238 2.75 9.625 2.72 26.194 85.498 95.1237 0.558 5.5 290 8.211 2.915 16.032 2.72 33.711 110.03 126.0628 0.986 9 410 7.678 1.567 14.103 1
18、.6 29.476 56.594 70.6979 0.986 8 450 6.232 0.813 6.504 0.14 19.419 3.26 9.76410 0.428 5.3 210 11.747 9.212 48.824 1.6 68.996 132.472 181.29611 0.856 5.3 330 10.124 3.566 18.9 1.6 51.248 98.396 117.29612 1.284 7.3 380 9.889 2.865 20.915 1.6 48.896 93.881 114.79613 2.27 4 600 7.997 1.124 4.5 0.07 31.9
19、76 2.686 7.18614 3.256 4 850 6.235 0.385 1.54 0.07 19.438 1.633 3.173附：上表中管壁粗糙度为 0.15，运动粘度为 15.06m/s，空气密度取自 20。2.6.一个支路的压能图常州大学通风工程课程设计第 10 页 共 11 页2.7选择净化设备选择的净化设备要能够同时去除酸雾，查阅网上资料后可选择 DGS-10净化塔为系统的净化设备，其处理风量为 10000m3/h,阻力为 200mm水柱。2.8.1通风量计算两台直流发电机产热量 Q=20KW ，设室温为 40，又因室外平均温度为 30，则温差为t=40-30=10则风量为
20、 G=Q/(Kt)=20/(1.0110)=2.70kg/s=7800 m3/h。2.8.2选定风机型号和配套电机根据所需风量、风压及选定的通风机类型，确定通风机的机号。在确定通风机的机号时，应修正风量。风量： L=KLL=1.1 x7800=8580m3/h根据便于通风机与系统管道的连接和安装，应选取合适的通风机出口方向和传动方式，以及尽量选用噪声较低的通风机等原则。在该系统中选用型号 BT35-11NO6.3，叶轮直径为 500mm，叶轮周速 36.7m/s，主轴转速 1450r/min，叶片角度 15deg，风量 9393 m3/h，全压 196pa;配用电机型号为 YSF802-4，功率 0.75KW。3.除尘系统的安全防护3.1平台、梯子及照明对经常检查维修的地点，应设安全通道。在检查维修处，如有危及安全的运动物体，均需设防护罩。人可能进入而又有坠落危险的开口处，应设有盖板或安全栏杆。
