目 錄
第1章 設計大綱 1
1.1 課程設計題目 1
1.2 課程設計資料 1
1.3 課程設計內容 1
1.4 課程設計步驟 1
1.5 通風系統方案的確定、系統劃分應注意的問題 2
1.6 本課程設計參考資料 2
1.7 成果 3
1.8 圖紙要求 3
第2章 工業通風系統的設計與計算 4
2.1 排氣罩的計算與選取 4
2.1.1 電化學除油槽 4
2.1.2 鍍錫槽 4
2.1.3 鍍銀槽 5
2.1.4 鍍鋅槽 5
2.2系統劃分，風管布置 6
2.3 通風管道的水力計算 6
2.4選擇凈化設備 8
2.5風機型號和配套電機 8
第3章 拋光工部的通風除塵設計與計算 10
3.1 排風量的計算 10
3.2 通風量的水力計算 10
3.3選定凈化除塵設備 11
3.4選定風機型號和配套電機 11
第4章 發電機室的通風計算 12
4.1通風量計算 12
4.2選定風機型號和配套電機 12
設計小結 13
參考資料 14
第1章 設計大綱
1.1 課程設計題目
某廠酸洗電鍍車間通風設計
1.2 課程設計資料
1、工業槽的特性：
規格八：
標號 槽子名稱 槽子尺寸（mm）
長×寬×高 溶液溫度（℃） 散發的有害物
1 電化學除油槽 1500×800×900 70 堿霧
2 鍍錫槽 1500×500×900 75 堿霧、氫氣
3 鍍銀槽 1500×500×900 20 氰化物
4 鍍鋅槽 1500×800×900 70 堿霧、氫氣
布置：設計資料圖2006-1.dwg
2、拋光輪：排氣罩口尺寸為 300*300（高）
3、土建資料：車間平面圖及剖面圖：設計資料圖2006-1.dwg。
1.3 課程設計內容
1、工業槽的有害氣體捕集與凈化
2、拋光輪粉塵捕集與除塵
3、發電機室排除余熱的通風
1.4 課程設計步驟
1、工業槽通風系統的設計與計算
（1）排風罩的計算與選取（控制風速、排風量、排風罩的類型）
（2）系統劃分，風管布置（不影響操作）
（3）通風管道的水力計算（計算一個zui遠和一個zui近的支路，并平衡）
（4）選定凈化除塵設備（參考設計手冊、產品樣本）
（5）選擇風機與配套電機（參考設計手冊、產品樣本）
2、拋光工部的通風除塵設計與計算
本設計只有拋光工部產生粉塵，粉塵的成分有：拋光粉劑、粉末、纖維質灰塵等。拋光的目的主要是為了去掉金屬表面的污垢及加亮鍍件。
（1）排風量的計算
一般按拋光輪的直徑D計算：qv=A•D m3/h
式中：A——與輪子材料有關的系數，布輪：A=6 m3/h•mm，氈輪：A=4m3/h•mm， D——拋光輪直徑（mm）。
拋光工部有一臺拋光機，每臺拋光機有兩個拋光輪，拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm，拋光輪中心標高1.2m，工作原理同砂輪。拋光輪的排氣罩應采用接受式側排氣罩，排氣罩口尺寸為 300*300（高）。
（2）選定凈化除塵設備（參考設計手冊、產品樣本、可參考）
（3）選定風機型號和配套電機
3、發電機室的通風計算
車間有兩臺直流發電機，發電機室內直流發電機產生很大熱量，散熱量20kw，夏季應采用機械排風清除余熱，且應保證室溫不超過40℃（夏季室外平均溫度定為32℃）。
（1）通風量計算
（2）選定風機型號和配套電機
1.5 通風系統方案的確定、系統劃分應注意的問題
1、除塵設備可設置在室外；
2、排風系統的結構布置應合理（適用、省材、省工）。
1.6 本課程設計參考資料
[1] 王漢青. 通風工程. 機械工業出版社, 2008
[2] 孫一堅. 簡明通風設計手冊. 中國建筑工業出版社, 2006
[3] 中國有色工程設計研究總院. 采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019-2003). 中國計劃出版社, 2004
[4] 中華人民共和國建設部. 暖通空調制圖標準(GB50114-2001). 中國計劃出版社, 2002
[5] 中華人民共和國建設部. 通風與空調工程施工質量驗收規范(GB50243-2002). 中國計劃出版社, 2002
[6] 冶金工業部建設協調司編．鋼鐵企業采暖通風設計手冊．冶金工業出版社，1996
[7] 陸耀慶. 供熱通風設計手冊. 中國建筑工業出版社, 1987
1.7 成果
1、課程設計說明書。不少于12頁。包括：目錄，設計任務書，系統設計與計算，參考資料，設計體會；
2、圖紙：平面圖，一個剖面圖，系統圖，設備材料表。
1.8 圖紙要求
制圖標準：圖面布局合理，符合制圖標準及有關規定。包括：平面圖、剖面圖、系統圖和設備材料表
第2章 工業通風系統的設計與計算
2.1 排氣罩的計算與選取
2.1.1 電化學除油槽
因B=800mm>700mm,采用雙側條縫式槽邊排風罩。
根據國家標準設計，條縫式槽邊排風罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設計選用E×F=250×250mm。
查[1]附錄3“鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得
控制風速 vx=0.35m/s
總排風量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.645m³/s
每一側的排風量 L’=L/2=0.645/2=0.323m³/s
假設條縫口風速 v0=9m/s
采用等高條縫，條縫口面積 f0=L’/v0=0.323/9=0.036m²
條縫口高度 h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mm
f0/F1 =0.036/0.25×0.25=0.576>0.3
為保證條縫口上速度分布均勻，在每一側分設兩個罩子，設兩根立管。
因此 f´/F1=f0/2F1=0.036/(2×0.25×0.25)=0.288<0.3
阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×92×1.2/2=114Pa
2.1.2 鍍錫槽
因B=500mm<700mm, 采用單側條縫式槽邊排風罩。
根據國家標準設計，條縫式槽邊排風罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設計選用E×F=250×250mm。
查[1]附錄3“鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得
控制風速 vx =0.35 m/s
排風量 L=2vxAB（B/A）0.2 =2×0.35×1.5×0.5×（0.5/1.5）0.2=0.421 m³/s
假設條縫口風速 ν0=10m/s
采用等高條縫，條縫口面積 f0=L/ν0=0.421/10=0.042m²
條縫口高度 h0=f0/A=0.042/1.5=0.028m=28mm
f0/F1 =0.042/0.25×0.25=0.672 >0.3
為保證條縫口上速度分布均勻，設三個罩子，設三根立管。
因此 f´/F1=f0/3F1=0.042/(3×0.25×0.25)=0.224<0.3
阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×10²×1.2/2=140Pa
2.1.3 鍍銀槽
因B=500mm<700mm, 采用單側條縫式槽邊排風罩。
根據國家標準設計，條縫式槽邊排風罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設計選用E×F=250×250mm。
查[1]附錄3“鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得
控制風速 vx=0.25m/s
排風量 L=2vxAB（B/A）0.2 =2×0.25×1.5×0.5×（0.5/1.5）0.2=0.301 m³/s
假設條縫口風速 ν0=9m/s
采用等高條縫，條縫口面積 f0=L/ν0=0.301/9=0.033 m²
條縫口高度 h0=f0/A=0.033/1.5=0.022m=22mm
f0/F1 =0.033/0.25×0.25=0.528>0.3
為保證條縫口上速度分布均勻，設三個罩子，設三根立管。
因此 f´/F1=f0/2F1=0.033/(2×0.25×0.25)=0.264<0.3
阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×9²×1.2/2=114Pa 。
2.1.4 鍍鋅槽
因B=800mm>700mm,采用雙側條縫式槽邊排風罩。
根據國家標準設計，條縫式槽邊排風罩的斷面尺寸（E×F）共有三種，250×200mm、250×250mm、200×200mm。本設計選用E×F=250×250mm。
查[1]附錄3“鍍槽邊緣控制點的吸入速度”可得
控制風速 vx =0.4 m/s
總排風量 L=2vxAB（B/2A）0.2 =2×0.4×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.737 m³/s
每一側的排風量 L’=L/2=0.737/2=0.369m³/s
假設條縫口風速 ν0=10m/s
采用等高條縫，條縫口面積 f0=L’/ν0=0.369/10=0.037 m²
條縫口高度 h0=f0/A=0.037/1.5=0.025m=25mm
f0/F1 =0.037/0.25×0.25=0.592>0.3
為保證條縫口上速度分布均勻，在每一側分設兩個罩子，設兩根立管。
因此 f´/F1=f0/2F1=0.037/(2×0.25×0.25)=0.296<0.3
阻力 △p=ζν2ρ/2=2.34×102×1.2/2=140Pa 。
附：以上空氣密度均取自20℃時。
2.2系統劃分，風管布置
系統劃分：根據圖可知，由于化學除油槽、鍍錫槽、鍍銀槽、鍍鋅槽、拋光工部分布在走廊兩側，考慮到經濟等因素，將它們分成兩個系統，分別設置凈化設備。
風管布置：各個槽由相應的風管支管連接，然后接到干管上，由干管輸送到凈化設備，再經風管、風機排放。
2.3 通風管道的水力計算
首先根據系統的劃分和風管布置，可以確定各段管道的管徑、長度、局部阻力系數。其中局部阻力系數是查[1]附錄5“部分常見管件的局部阻力系數”得；管徑是先根據條縫口風速粗算，再查[1]附錄6“通風管道統一規格”得；管長由風管布置確定。
對管段1：
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，總的局部阻力系數為∑ζ=0.2（共有4根）。
對管段2：
該管段長為1+0.8+2+3.775=7.555m；該管段上有2個直角三通，速度比為0.6，查得ζ1=0.6，2個900彎角，查得ζ2=0.2，則局部阻力系數為∑ζ=0.2×2+0.6×2=1.6。
對管段3：
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；局部阻力系數為∑ζ=0。
對管段4
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，局部阻力系數為0.9，2個900彎角，查得ζ2=0.2,另該管道為圓風道錐形合流三通支通道，ζ13=0.52，則總的局部阻力系數為∑ζ=2×0.2+2×0.9+0.52=2.72
對管段5：
該管段長為5.265m，該管段上有1個合流三通，F2/F3=0.33，L3/L2=0.4，局部阻力系數為ζ12=0.07，ζ13=0.52。則總的局部阻力系數為∑ζ=0.07。
對管段6：
槽高為0.9m，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；局部阻力系數為0。
對管段7：
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，局部阻力系數為0.6，2個900彎角，查得ζ2=0.2,另該管道為圓風道錐形合流三通支通道，ζ13=0.05，則總的局部阻力系數為∑ζ=0.6+2×0.2+0.05=1.05。
對管道8：
該管段長為4.22m；該管段上有1個合流三通，F2/F1=0.2，L3/L2=0.2，局部阻力系數為ζ12=0.05，ζ13=0.06，則總的局部阻力系數為∑ζ=0.06。
對管段9：
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，總的局部阻力系數為0.2（共有4根）。
對管段10：
該管段長為1+0.8+2=3.8m；該管段上有2個直角三通，速度比為0.9，局部阻力系數為0.9，1個900彎角，局部阻力系數為0.2,另該管道為圓風道錐形合流三通支通道，ζ13=0.91，則總的局部阻力系數為∑ζ=0.2+2×0.9+0.91=2.91。
對管段11：
該管段長為4.75m；該管段上有1個合流三通，F2/F1=0.5，L3/L2=0.34，局部阻力系數為ζ12=1.09，ζ13=0.91，則總的局部阻力系數為∑ζ=1.09。
由上數據可計算出個管道阻力，具體如下表2-1所示：
表2-1 管道水力計算表
管段編號 流量
G
(m³/s) 長度
L
(m) 管徑(mm) 流速
V
(m/s) 比摩阻
R
(Pa/m) 沿程阻力hy (Pa) 局部阻力系數
Εζ 動壓
Pd
(Pa) 局部阻力P1
(Pa) 管段阻力hy+P1
(Pa)
1 0.162 2.9 200 6.232 2.787 8.082 0.2 23.303 4.661 12.743
2 0.648 7.555 280 9.913 4.161 31.436 1.6 58.96 94.336 125.772
3 0.142 1.9 160 7.93 5.128 9.743 0 37.731 0 9.743
4 0.426 3.455 260 7.95 2.955 10.21 2.72 37.922 103.146 113.356
5 1.074 5.265 400 7.97 1.923 16.811 0.07 38.113 2.668 19.479
6 0.152 1.9 180 7.238 3.202 6.084 0 31.433 0 6,084
7 0.304 3.305 220 8.211 4.342 7.43 1.05 40.452 42.475 49.905
8 1.378 4.22 450 7.678 1.567 6.613 0.06 35.371 2.122 8.735
9 0.185 2.9 200 6.232 4.328 12.551 0.2 23.303 4.661 17.212
10 0.74 3.8 360 7.898 2.077 7.893 2.91 37.427 108.913 116.806
11 2.118 4.75 500 11.747 2.769 6.092 1.09 82.795 90.247 96.336
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℃。
zui不利管路為1+2+5+8+11，下面校核zui遠支路和zui近支路的節點處阻力是否平衡。
對環路1+2+5+8+11：
排風罩局部阻力為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
Δ1=90+12.743+125.772+19.479+8.735=256.423Pa。
對環路9+10+11：
排風罩局部阻力為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。
則（Δ1-Δ2）/Δ1=(256.423-224.018)/ 256.423=12.74%<15%
此時處于平衡狀態。
2.4選擇凈化設備
選擇的凈化設備要能夠同時去除堿霧、氫氣和氰化物，查閱網上資料后可選擇DGS-10凈化塔為系統的凈化設備，其處理風量為10000m3/h,阻力為200mm水柱。
2.5風機型號和配套電機
風量Li=Kl•L=1.15×2.118=2.44m3/s=8768.52m3/h
風壓Pi=Kp•P=1,2×2253.06=2704Pa
查閱網上資料可以選擇GBF4-72No.6C型風機，其轉數為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。
第3章 拋光工部的通風除塵設計與計算
3.1 排風量的計算
一般按拋光輪的直徑D計算： L=A•D m3/h
式中：A——與輪子材料有關的系數
布輪：A=6 m3/h•mm 氈輪：A=4 m3/h•mm
D——拋光輪直徑 mm
拋光工部有一臺拋光機，每臺拋光機有兩個拋光輪，拋光輪為布輪，其直徑為D=200mm，拋光輪中心標高1.2m，工作原理同砂輪。拋光輪的排氣罩應采用接受式側排氣罩，排氣罩口尺寸為 300*300（高）。
L=AxD=2x6x200=2400m3/h=0.667m3/s。
3.2 通風量的水力計算
確定系統和布置風管：為兩個拋光輪單獨提供一個空氣凈化系統，則可知各風管的布置。
對管段1l：
拋光輪中心標高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，局部阻力系數為ζ=0.2則總的局部阻力系數為∑ζ=0.2×3 =0.6。
對管段2l：
拋光輪中心標高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，局部阻力系數為ζ=0.2, 另該管道為圓風道錐形合流三通支通道，ζ13=0.41則總的局部阻力系數為∑ζ=0.2×2+0.41=0.81
對管段3¬l：
長為4.17m；在這段管道上有2個90°彎角，局部阻力系數為ζ=0.2x2=0.4，另該管道為圓風道錐形合流三通支通道，ζ13=0.08，則總的局部阻力系數為∑ζ=0.34+0.08=0.48。
由上數據可計算出個管道阻力，具體如下表3-1所示：
表3-1 管道水力計算表
管段編號 流量
G
(m³/h) 長度
L
(m) 管徑(mm) 流速
V
(m/s) 比摩阻
R
(Pa/m) 沿程阻力hy (Pa) 局部阻力系數
Εζ 動壓
Pd
(Pa) 局部阻力P1
(Pa) 管段阻力R+P1
(Pa)
1l 0.667 7.315 360 6.238 1.427 10.439 0.6 23.348 14.009 24.448
2l 0.667 4.625 360 6.238 1.427 6.6 0.81 23.348 18.921 25.512
3¬l 1.334 4.17 450 7.832 1.687 7.035 0.48 36.804 17.666 24.701
3.3選定凈化除塵設備
查閱網上資料可知，本設計可選擇CF-LTC-2-8型除塵器，其處理風量為6400m3/h,壓損為1200Pa,噴吹氣量為0.8 m3/min，除塵效率為99.99%
3.4選定風機型號和配套電機
風量： L’=KL•L=1.15×1.334=1.534m3/s=5523m3/h
風壓： ΔP’=KP•ΔP=1.2×（25.512+24.701+1200）=1500Pa
根據便于通風機與系統管道的連接和安裝，應選取合適的通風機出口方向和傳動方式，以及盡量選用噪聲較低的通風機等原則。在該系統中選用C4-73No.3.6C 型風機，主軸轉速3550r/min，全壓1961Pa，流量6794 m3/h；全壓效率為85%，軸功率為3.9Kw,所需功率為4.7Kw,配套電機型號為Y132S1-2,功率為5.5KW。
第4章 發電機室的通風計算
車間有兩臺直流發電機，發電機室內直流發電機產生很大熱量，散熱量20kw，夏季應采用機械排風清除余熱，且應保證室溫不超過40℃（夏季室外平均溫度定為32℃）。
4.1通風量計算
兩臺直流發電機產熱量Q=20KW
設室溫為40℃，又室外平均溫度為32℃，則溫差為△t=40-32=8
則風量為G=Q/(K×△t)=20/(1.01×8)=2.50kg/s=7500 m3/h。
4.2選定風機型號和配套電機
根據所需風量、風壓及選定的通風機類型，確定通風機的機號。在確定通風機的機號時，應修正風量。
風量： L’=KL•L=1.1 x7500=8250m3/h
根據便于通風機與系統管道的連接和安裝，應選取合適的通風機出口方向和傳動方式，以及盡量選用噪聲較低的通風機等原則。在該系統中選用型號BT35-11NO6.3，葉輪直徑為500mm，葉輪周速36.7m/s，主軸轉速1450r/min，葉片角度15deg，風量9393 m3/h，全壓196pa;配用電機型號為YSF802-4，功率0.75KW。
設計小結
通過一個星期的通風工程課程設計，我更加理解了課本上的重點、難點，對課本上的內容有了更深刻的了解，也對通風工程的設計過程有了一個較為清晰的認識。
做設計的過程中，用到了許多從前學過的知識，因為自己對那些內容掌握的不牢，花費了一些時間去看那些書，但也正是這樣讓我能夠把前后學習的內容融會貫通了，對我們的專業有了進一步的認識。
做設計的過程中，我們小組的同學互幫互助，一起探討遇到的難點，同時也有王志勇老師在百忙之中抽出時間來給我們指導，謝謝王老師！
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參考資料
[1] 王漢青. 通風工程. 機械工業出版社, 2008
[2] 孫一堅. 簡明通風設計手冊. 中國建筑工業出版社, 2006
[3] 中國有色工程設計研究總院. 采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019-2003). 中國計劃出版社, 2004
[4] 中華人民共和國建設部. 暖通空調制圖標準(GB50114-2001). 中國計劃出版社, 2002
[5] 中華人民共和國建設部. 通風與空調工程施工質量驗收規范(GB50243-2002). 中國計劃出版社, 2002
[6] 冶金工業部建設協調司編．鋼鐵企業采暖通風設計手冊．冶金工業出版社，1996
[7] 陸耀慶. 供熱通風設計手冊. 中國建筑工業出版社, 1987
