目 录
第一章 原始资料 ........................................................................................................................................... 2
1.1 厂址 ................................................................................................................................................. 2 1.2 室外气象参数、土建资料 .............................................................................................................. 2 1.3 车间组成及生产设备布置见附图，生产设备如表1-3： ........................................................... 3 1.4 工艺资料 ......................................................................................................................................... 4 1.5 工作班制 ......................................................................................................................................... 4 第二章 排风罩设计及计算 ............................................................................................................................ 6
2.1 喷砂部 ........................................................................................................................................... 6 2.2 除锈部和电镀部 ............................................................................................................................ 6 2.3 发电机部 ..................................................................................................................................... 10 2.4 进风量的计算.............................................................................................................................. 10 第三章 排风系统设计................................................................................................................................ 12
3.1 系统划分 ..................................................................................................................................... 12
3.1.1 通风管道的水力计算 ...................................................................................................... 12 3.1.2 风机型号和配套电机 ...................................................................................................... 15 3.2 除锈部的水力计算 ...................................................................................................................... 16
3.2.1 风机型号和配套电机 ...................................................................................................... 18 3.3 喷砂室的水力计算 ...................................................................................................................... 19
3.3.1 选择风机 .......................................................................................................................... 19 3.4 发电部的设计计算 ...................................................................................................................... 19
3.4.1 选定风机型号和配套电机 .............................................................................................. 20
第四章 送风系统的通风计算 ...................................................................................................................... 22 参考文献 ....................................................................................................................................................... 24
第一章 原始资料
1.1 厂址
建筑物所在地区：长春市郊区
1.2 室外气象参数、土建资料
表1-1
（1）外墙
外墙：普通红砖、内表面抹灰0．015m，墙厚度按下表一采用
表1-2 建筑结构基本情况
(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
1.3 车间组成及生产设备布置见附图，生产设备如表1-3：
表1-3
1.4 工艺资料
（1）工艺简介
电镀是对基体金属的表面进行装饰、防护以及获取某些新的性能的一种工艺方法，已被工业给各个部门所广泛采用。对于电镀本身来说比较简单，但镀前的准备工作相当复杂，这是因为进行这种表面处理之前，首先必须非常彻底的去掉基体金属表面上的油污和氧化物，否则会直接影响镀层的牢固性或电镀无法进行完。所以，一般的表面处理车间主要包括电镀前准备和电镀两部分。
镀前准备包括：磨光、抛光、喷砂处理、除油及侵蚀（腐蚀）
常见的电镀有：镀锌、镀铬、镀铜、镀镍、镀银、镀铜锡合金（青铜）、镀铜锌合金（黄铜）、镀锌铜合金（白黄铜）、镀铬镍铁合金等 （2）工艺过程
所有由厂内机械加工车间和热处理来的零件，首先进行表面清理，其方法有以下两种：机械处理和化学处理。
机械处理： 体积较大的零件在喷砂室中去锈，体积较小的镀锌件在滚筒内用砂参石灰清除其上毛刺和氧化皮（湿法处理）。
化学处理： 需要化学处理的零件，先在苛性碱液中去油，对氧化层很厚的零件，则需在酸液中腐蚀去锈直到锈层消失为止。
1.5 工作班制
本车间为两班制 8：00～16:00 16:00～22:00
内部气候条件如下：
（1）温度：冬季 14～18℃
夏季 不高于夏季室外通风计算温度 （2）湿度：冬季 湿作业部分取Ψ=65%，一般部分取50% 夏季 不规定
第二章 排风罩设计及计算
2.1 喷砂部
喷砂室排风的作用有两个：一是防止粉尘跑出；二是保证工作空间一定的可见性。 喷砂室中产生的主要有害物是：5%的Si02和游离的Si02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，一般的喷砂室断面风速为0.3～0.7m/s，且保证灰尘不溢到车间，喷砂室的体积一般在一立方米左右。喷砂室换气次数n=L/V=150次/小时，若L小于1000立方米/小时，则取L=1000立方米/小时。
采用局部排风的方法，喷砂机使用柜式密闭排风罩，以保证在使用过程中室内不产生粉尘。
采用换气次数法，喷砂室的工作容积Vf=A*B*H=0.5*0.6*0.58= 0.174
故Ⅱ喷砂部总排风量L=n×Vf×数量=1500×0.174×1=261m³/h=0.0725m³/s即喷砂室的排风量为1000m³/s。
2.2 除锈部和电镀部
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（电镀槽、酸洗槽等）的一种局部排风装置。它的特点是不影响工艺操作，有害气体不经过人的呼吸区。但因排气罩造成的气流运动方向与散发有害气体方向不一致，通常所需的风量较大。
槽边排风罩分为单侧和双侧，槽宽小于700mm时宜采用单侧排风，槽宽大于700mm时宜采用双侧排风，大于1200mm应采用吹吸气式排风罩。由于多数设备产生有害气体，为了能更有效地吸收处理，故在本设计当中采用条缝式槽边排风罩。 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。
查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得 控制风速 vx=0.35m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×2×0.8×（0.8/2×2）0.2 =0.812m³/s 每一侧的排风量 L’=L/2=0.812/2=0.406m³/s
假设条缝口风速 v0=9m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.406/9=0.045m² 条缝口高度 h0=f0/A=0.045/2=0.023m=23mm f0/F1 =0.045/0.25×0.25=0.72>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=f0/2F1=0.045/(3×0.25×0.25)=0.24
因B=600mm>700mm,采用单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。
查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得 控制风速 vx=0.25m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.25×1×0.6×（0.8/2×1）0.2 =0.236m³/s 假设条缝口风速 v0=9m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.236/9=0.026m² 条缝口高度 h0=f0/A=0.026/1=0.026m=26mm f0/F1 =0.026/0.25×0.25=0.416>0.3
为保证条缝口上速度分布均匀，在一侧分设两个罩子，设两根立管。 因此 f´/F1=f0/2F1=0.026/(2×0.25×0.25)=0.208
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。
查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得 控制风速 vx=0.3m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.3×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.553m³/s 每一侧的排风量 L’=L/2=0.553/2=0.276m³/s 假设条缝口风速 v0=10m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.276/10=0.0276m²
条缝口高度 h0=f0/A=0.0276/2=0.0138m=14mm f0/F1 =0.276/0.25×0.25=0.4416>0.3
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´/F1=f0/2F1=0.0276/(3×0.25×0.25)=0.22
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。
查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得 控制风速 vx=0.35m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×1.2×0.8×（0.8/2×1.2）0.2 =0.539m³/s
每一侧的排风量 L’=L/2=0.539/2=0.270m³/s 假设条缝口风速 v0=10m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.27/10=0.027m² 条缝口高度 h0=f0/A=0.027/2=0.0135m=14mm f0/F1 =0.27/0.25×0.25=0.432>0.3
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´/F1=f0/2F1=0.027/(2×0.25×0.25)=0.22
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。
查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得 控制风速 vx=0.35m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2 =0.645m³/s
每一侧的排风量 L’=L/2=0.645/2=0.036m³/s 假设条缝口风速 v0=9m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.036/9=0.036m² 条缝口高度 h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mm f0/F1 =0.036/0.25×0.25=0.576>0.3
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´/F1=f0/2F1=0.036/(2×0.25×0.25)=0.29
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。 查简明通风设计手册“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得
控制风速 vx=0.35m/s
总排风量 L=2νxAB（B/2A）0.2 =2×0.35×2×0.8×（0.8/2×2）0.2 =0.812m³/s 每一侧的排风量 L’=L/2=0.812/2=0.406m³/s 假设条缝口风速 v0=10m/s
采用等高条缝，条缝口面积 f0=L’/v0=0.406/10=0.041m² 条缝口高度 h0=f0/A=0.081/2=0.041m=41mm f0/F1 =0.041/0.25×0.25=0.656>0.3
为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设、三个个罩子，设三根立管。 因此 f´/F1=f0/2F1=0.656/(2×0.25×0.25)=0.22
表2-1
附：以上室内空气密度均取自18℃时。表中排风量单位是：（m³/h）
2.3 发电机部
查《使用供热与空调设计手册》式2--23 直流发电机组散热量按下式计算：Q=
N(1-ηfηd)
ηfηd
式中：Q--散热量，kw ； N--发电机的功率，kw； ηf --发电机效率； Ηd--电动机效率。
在此设计过程中电动机的效率为0.8，发电机的效率为0.85 Q=
N(1-ηfηd)14（1-0.8*0.85）
==6.59Kw
ηfηd0.8*0.85
Q=L*ρ*C*∆t(△t=5℃) 则排风量为L=1087.46m³/h
系统IV的总排风量为：L=5X1087.46=5437.3m³/h/5/3600=0.3
2.4 进风量的计算
喷砂室排风量为1000m3/h 进风等于排风。送风量为1000m3/h 设置一个风口。N为2,q=G/n,q=1000m3/h /2= 500m3/h 采用侧送风方式。风速为6m/s。风口尺寸 A×B=250
×120
电镀部排风量为8554m3/h 进风等于排风。送风量为8554m3/h 设置四个风口。N为4,q=L/N=2138.5 m3/h 采用侧送风方式。风速为8m/s。查《使用供热与空调设计手册》表8.2-2，可得风口的尺寸：A×B=500×200
除锈部排风量为6094.8m3/h 进风等于排风。送风量为6094.8m3/h 设置两个风口。N为2,q=L/N=3047.4 m3/h 采用侧送风方式。风速为10m/s。查《使用供热与空调设计手册》表8.2-2，可得风口的尺寸：A×B=400×320
发电机部排风量为5438m3/h 进风等于排风。送风量为5438m3/h 设置两个风口。N为2,q=L/N=2719m3/h 采用侧送风方式。风速为10m/s。查《使用供热与空调设计手册》表8.2-2，可得风口的尺寸：A×B=630×250
各系统送风口数据 表3-1
由上数据可知总的机械进风量L=21086.6m3/h
第三章 排风系统设计
3.1 系统划分
根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀锌槽、分布在走廊两侧，考虑到经济等因素，将它们分成两个系统，分别设置净化设备。
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。
3.1.1 电镀部管道的水力计算
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、局部阻力系数先管径。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；是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1.2m，埋深为1m，则立管长为2.2m（有3根立管），横管长为2.7m，向外延伸0.3，总长为9.6m；该管段上有6个90弯角，查得ζ=0.17，总的局部阻力系数为∑ζ=1.02（共有2根）。采用流速假设法来查得管段的管径和比摩阻，由[1]附录9“通风管道单位长度摩擦阻力线算图”得1管段的管径为270转化为方形管径为320X250，比摩阻R为2.2。
动压： p=0.5ρv2=60Pa
局部阻=ζ⨯p=1.02⨯27.4=29.99力： 沿程阻力：=R⨯l=2.2⨯9.6=21.2 对管段2：
槽高为0.8m，埋深为1m，则立管长为1.8m（有2根立管），向外延伸，总长为3.9m； 该管段上有4个900弯角，查得ζ=0.17，总的局部阻力系数为∑ζ=0.51（共有2根）。 对管段3：
横管长为2.65m；局部阻力系数为ζ=0.24。 对管段4
该管段长为4m；该管段上2个900弯角，查得ζ2=0.34。 对管段5：
该管段长为1.72m，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ζ
12
=0.15。则总的局部阻力系数为∑ζ=0.15。
对管段6：
槽高为0.8m，埋深为1m，则立管长为1.8m（有2根立管），总长为3.6；管段上有2个直角三通，局部阻力系数为0.34。 对管段7：
该管段长为2.686m；该管段上有1个直角三通，速度比为0.6，局部阻力系数为0.6ζ2=0.2。 对管道8：
槽高为0.8m，埋深为1m，该管段长为3.6m。该管段上有2个直角三通，局部阻力系数为ζ
12
=0.34。
对管段9：
横管长为1.62m，该管段上有1个直角三通，总的局部阻力系数为0.2。 对管段11：
槽高为1.2m，埋深为1m，则立管长为2.2m（有3根立管），横管长为5.25m，向外延伸0.3，总长为12.7m；该管段上有6个90弯角，查得ζ=0.17，总的局部阻力系数为∑ζ=1.02（共有2根）。 对管段12：
槽高为1m，埋深为1m，则立管长为2m（有2根立管），向外延伸0.45，总长为4.9m； 该管段上有4个900弯角，查得ζ=0.17，总的局部阻力系数为∑ζ=0.51（共有2根）。 对管段13：
横管长为4.46m；局部阻力系数为ζ=0.24。 对管段14
该管段长为3.6m；该管段上2个900弯角，查得ζ2=0.34。 对管段15：
该管段长为4.17m，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ζ
12
=0.15。则总的局部阻力系数为∑ζ=0.15。
对管段16：
管段总长5.28m；管段上有2个直角弯头，速度比为0.6，局部阻力系数为0.6ζ
2
=0.2。
对管段17：
该管段长为10m；该管段上有1个直角弯头，局部阻力系数为0.34。 由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表3-1所示：
表3-1
空气密度取自22℃，
最不利管路为1+3+5+7+9，下面校核最远支路和最近支路的节点处阻力是否平衡： 对接点1：
排风罩局部阻力为90Pa，管段1阻力为51.11Pa，管段3阻力为25.80 Pa,管段5阻力为14.68Pa,管路7的阻力为20Pa,管段9的阻力16.05Pa,则总阻力为
Δ1=90+51.11+25.80+14.68+20+16.05=217.65Pa。 对环路8+9+16：
排风罩局部阻力为90Pa,管段8阻力为20.1Pa,管段9的阻力为16.05Pa,管段16的阻力为34Pa，则总阻力为Δ2=90+20.1+16.05+34+34=194Pa。
则（Δ1-Δ2）/Δ1=(217.65-194.25)/ 217.65=10.75%
3.1.2 风机型号和配套电机
风量Li=Kl·L=1.15*8554=9837m3/h 风压Pi=Kp·P=1.2*485.1=582.12Pa
查《简明通风设计手册》选择风机参数如表3-2：
表3-2
3.2 除锈部的水力计算
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0.8m，埋深为1m，则立管长为1.8m，横管2，总长为5.6m；该管段上有2个900弯角，总的局部阻力系数为∑ζ=0.34。
对管段2：
该管段长为1.8*2+0.75+0.135+2=6.5m；该管段上有2个直角弯头，则局部阻力系数为∑ζ=0.34。
对管段3：
该管段长为2m；该管段上有1个直角三通，则局部阻力系数为∑ζ=0.3。 对管段4：
该管段长为1.8*2+3.525=3.885m，该管段上有4个直角弯头，则总的局部阻力系数为∑ζ=0.68
对管段5：
该管段长为1.8*2+1.675=5.275m，该管段上有3个直角弯头，则局部阻力系数为∑ζ=0.51。
对管段6：
该管段长为1m；该管段上有1个直角三通，则局部阻力系数为∑ζ=0.25。 对管段7：
该管段长为3.6m；局部阻力系数为∑ζ=0.34。 对管段8：
该管段长为1.3m；局部阻力系数为∑ζ=0.22。
对管段9：
该管段长为4.055m；该管段上有1个直角三通，3个直角弯头，则局部阻力系数为∑ζ=0.75。
对管段10：
该管段长为13.1m；局部阻力系数为∑ζ=0.17。 由上数据可计算出个管道阻力，具体如下表3-3所示：
表3-3
最不利管路为4+6+8，
排风罩局部阻力为90Pa，则总阻力为：
Δ1=90+28.54+18.70+17.23 =154.5Pa。 对环路1+3：
排风罩局部阻力为90Pa,则总阻力为：
Δ2=90+27.92+27.20=145.12Pa。
则（Δ1-Δ2）/Δ1=(154.5-145.12)/154.5=6.1%＜15% 此时处于平衡状态。
3.2.1 风机型号和配套电机
风量Li=Kl·L=1.15*6076.8=6988.3m3/h 风压Pi=Kp·P=1.2*288.9=346.7Pa
查《简明通风设计手册》选择风机参数如表3-4：
表3-4
3.3 喷砂室的水力计算
因采用XZ-6050E手动喷砂机，故水利参数如下表：
表3-5
3.3.1 选择风机
风量Li=Kl·L=1.15*1000=11503/h 风压Pi
=Kp·P=1.2*29.2=35.04Pa
查《简明通风设计手册》选择风机参数如表3-6：
表3-6
3.4 发电部的设计计算
车间有5台直流发电机，发电机室内直流发电机产生很大热量，散热量50kw，夏季应采用机械排风清除余热，且应保证室温不超过41.88℃（夏季室外平均温度定为26℃）。
1
由《工业通风》第四版附录10查管径和单位长度摩擦阻力，所选管径尽量符合附录11的通风管道统一的规格：管段采用矩形管如下表：
表3-7
3.4.1 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=KL·L=1.15 x5443.2=6260m/h 风压： P=Kp·P=1.2*116.34=139.61Pa
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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BT35-11型玻璃钢轴流通风机，该通风机具有高效节能，噪音低等特点，广泛应用于化工、印染、电镀、机械、医药等企业。型号BT35-11NO5，叶轮直径为500mm，叶轮周速36.7m/s，主轴转速1400r/min，叶片角度25deg，风量7655 m3/h，全压14.1mm水柱;配用电机型号为YSF-7124，功率0.37KW,噪音小于63dB，无需安装消声器。
第四章 送风系统的通风计算
该厂房机械排风量共为：L=21085.7 m3/h，机械送风量等于排风量，因此，厂房的送风量为：L=21085,7 m3/h ,布置10个风口，双层百叶风口，其尺寸见表4-1：
表4-1
选择风机：
风机风量：Lf=1.15*21085.7 =24248.5m³/h 风机风压：Pf=1.2*213.52=256.2Pa
查《简明通风设计手册》选择风机参数如表4-2：
表4-2
参考文献
【1】 孙一坚 《工业通风》中国建筑工业出版社
【2】 孙一坚 《简明通风风设计手册》中国建筑工业出版社 【3】 严秋会 《供热工程》科学出版社
【4】 许居鵷 《机械工业采暖与空调设计手册》【5】 陆耀庆 《实用空调设计手册》中国建筑工业出版社 同济出版社