工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計計算書

工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計計算書題目：西安市變壓器廠電鍍車間一、冬季建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算1、計算說明：根據(jù)《工業(yè)通風(fēng)課程設(shè)計任務(wù)書》（下文簡稱任務(wù)書）要求，墻體選擇見表1-1。墻體選擇表1-1墻體構(gòu)造傳熱系數(shù)mmW/(m2?°C)1、20水泥砂漿內(nèi)墻2、240磚墻3、20水泥砂漿1、20水泥砂漿2.03外墻2、240磚墻3、110保溫材料4、20水泥砂漿0.96頂棚的傳熱系數(shù)查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊（上冊）》（下文簡稱《手冊》）為0.93W/（m2?，C）,地面選用“劃帶法”計算，K值參照《供熱工程（第四版）》表1-5，具體選擇見計算附表1-1;室內(nèi)計算溫度按照《工業(yè)建筑采暖通風(fēng)課程設(shè)計指導(dǎo)書》（下文簡稱指導(dǎo)書）表1選擇，具體溫度選擇見計算附表1-1;供暖室外計算溫度查《手冊》得西安地區(qū)為-3.2C；溫差修正系數(shù)可查《供熱工程》附錄1-2。2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量：（1）朝向修正：北0；東、西-5%；南-15%。（2）風(fēng)力附加：此設(shè)計中不作考慮。（3）高度附加：變壓器廠為高6米單層建筑，按照《暖通規(guī)定》應(yīng)作4%的高度附加。（4）冷風(fēng)滲透：用百分?jǐn)?shù)法計算，參照《暖通空調(diào)（第二版）〉表2-7選擇滲透耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的35%來計算。（5）冷風(fēng)侵入：《手冊》規(guī)定，單層廠房的大門開啟沖入冷風(fēng)耗熱量，每班開啟時間等于或小于15min的大門，采用附加率法確定其大門沖入冷風(fēng)耗熱，附加在大門的基本耗熱量上，附加率為200%?500%，此設(shè)計中選擇300%。3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算：計算結(jié)果見表1-2,具體計算過程見附表1。圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算結(jié)果表1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量房間編號房間名稱Q'W1鍍前處理室11104.352發(fā)電機(jī)房5343.263電鍍室26480.974化學(xué)品庫1699.095成品庫2871.786拋光室1462.417辦公室2328.55二、車間內(nèi)工藝設(shè)備熱濕負(fù)荷計算1、工藝設(shè)備外表面散熱量計算參照《指導(dǎo)書》，設(shè)備外表面散熱量計算公式為Q=F{a-△ti?25+Cf-{[(273+tb)/100]4-[(273+tb’)/100]4}}式中：F設(shè)備外表面積，m2；a——對流系數(shù)，垂直面：a=2.55*10-3【KW/(m2?K)】；水平面：a=3.24*10-3【KW/(m2?K)】；△t——設(shè)備外表面和室內(nèi)空氣溫度差，°C；Cf——設(shè)備表面的輻射系數(shù)，W/(m2?K4)。設(shè)計中涉及的設(shè)備材料，如果沒有說明，都采用混凝土結(jié)構(gòu)，材料的輻射系數(shù)查《指導(dǎo)書》表4。計算結(jié)果見表2-1。TOC\o"1-5"\h\z工藝設(shè)備外表面散熱量計算結(jié)果表2-1工藝設(shè)備外表面散熱量房間編號房間名稱Q1W鍍前處理室5664.48發(fā)電機(jī)房0電鍍室7924.01化學(xué)品庫0成品庫0拋光室0辦公室0具體計算過程見附表2。2、熱水槽散熱量計算參照《指導(dǎo)書》，熱水槽熱水表面散熱量計算公式為Q=1.16X10-3X(4.9+3.5v)?(t「t2)?F式中：v水面上空氣流速，m/s，資料不全時，可取v=0.3m/s;t1熱水溫度，C；

t2——周圍空氣溫度，。c；F一熱水槽表面積，m2。計算結(jié)果見表2-2。熱水槽熱水表面散熱量計算結(jié)果表2-2熱水槽散熱量TOC\o"1-5"\h\z房間編號房間名稱Q22W鍍前處理室1070.09發(fā)電機(jī)房0電鍍室638.3化學(xué)品庫0成品庫0拋光室0辦公室0具體計算過程見附表3。3、直流發(fā)電機(jī)組散熱量計算參照《指導(dǎo)書》，直流發(fā)電機(jī)組散熱量計算公式為q=n(i-n)/n式中：Q——散熱量，KW；N——發(fā)電機(jī)功率，KW；n—機(jī)組效率。計算見表2-3。直流發(fā)電機(jī)組散熱量計算表2-3房間編號型號發(fā)電機(jī)功率機(jī)組效率散熱量ZQ13ZJ1000/500直流發(fā)電機(jī)組

房間編號型號發(fā)電機(jī)功率機(jī)組效率散熱量ZQ13ZJ1000/500直流發(fā)電機(jī)組

6KW

59.00%

4.17KW62.50%62.50%5.4KW5.4KW14.97KW4、敞露水面的散濕量參照《指導(dǎo)書》，常壓下敞露水面的散濕量計算公式為G=8?(P.b-P).A?(B/B’)【Kg/h】式中：A蒸發(fā)表面積，m2；式中：Pq.b相應(yīng)于蒸發(fā)表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力，Pa；qPq——相應(yīng)于周圍空氣溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力，Pa；B——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，101325Pa；B’——當(dāng)?shù)貙嶋H大氣壓，Pa；p蒸發(fā)系數(shù)，Kg/(m2?h?Pa)，按下式確定：式中：P=a+0.00013?vv蒸發(fā)表面的空氣流速，m/s；式中：a——周圍空氣溫度為15?30C時，在不同水溫下的擴(kuò)散系數(shù)，Kg/(m2.h?Pa)。Pq?b，Pq查手冊可知西安地區(qū)Pq?b=123.04hPa,Pq=18.13hPa；a查《指導(dǎo)書》表7得0.00017。具體計算過程見附表4。99參照《指導(dǎo)書》，散濕量引起的熱量計算公式為Q=G*1.2*(597+0.47-t)*4.18/3600【KW】式中：G——散濕量，Kg/h；t——水蒸氣溫度，°C。計算結(jié)果見表2-4。散濕量引起的熱量計算結(jié)果表2-4房間編號房間名稱ZQKW1鍍前處理室0.153電鍍室0.21具體計算過程見附表4。三、冬季值班采暖的設(shè)計與計算冬季熱負(fù)荷=圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量-車間各生產(chǎn)設(shè)備等總散熱量此設(shè)計中，按照房間+5C時計算的熱損失(即散熱器供熱量)大于工作時間不足的熱量。采暖系統(tǒng)設(shè)計成補(bǔ)償+5C熱損失的值班采暖，在工作時間關(guān)閉部分散熱器。如在計算機(jī)機(jī)械補(bǔ)熱送風(fēng)系統(tǒng)(在有機(jī)械金鳳的條件下)時考慮了工作時間采暖系統(tǒng)供給的熱量時，采暖系統(tǒng)就可在所有時間都工作。附表1中按照《任務(wù)書》要求的室內(nèi)采暖設(shè)計溫度計算了車間熱負(fù)荷Q耗熱，值班采暖熱負(fù)荷Q同可以近似按照下面公式計算：值班Q值班=Q耗熱><(5-tW)/(tN-tW)式中：5——值班采暖設(shè)計溫度，C；tN一工作班次內(nèi)室內(nèi)設(shè)計溫度，C；tW—當(dāng)?shù)厥彝獠膳嬎銣囟?，C。計算結(jié)果見表3-1。冬季值班采暖熱負(fù)荷表3-1熱負(fù)荷房間編號房間名稱Q耗熱WQ值班W1鍍前處理室4217.061801.0362發(fā)電機(jī)房-9626.23-5979.933電鍍室17707.27562.454化學(xué)品庫1699.091699.095成品庫2871.781226.4896拋光室1462.41697.19557辦公室2328.55994.4849具體計算過程見附表5。四、車間通風(fēng)方式確定和局部排風(fēng)量的計算此設(shè)計中需在酸洗槽、電鍍槽和拋光機(jī)做局部排風(fēng)設(shè)計，加設(shè)槽邊排風(fēng)罩，除了編號35的“胺鹽無氰鍍鎘槽(塑料)”選用高截面單側(cè)排風(fēng)外，其余設(shè)置槽邊排風(fēng)罩的設(shè)備均采用高截面雙側(cè)排風(fēng)。其中，高截面單側(cè)排風(fēng)的風(fēng)量按下式計算：L=2XvxXAXBX(B/A)0.2(m3/s)高截面雙側(cè)排風(fēng)按下式計算：L=2XvxXAXBX(B/A)0.2(m3/s)式中：A——槽長，m；B——槽寬，m；vx——邊緣控制點的控制風(fēng)速，m/s。條縫式槽邊排風(fēng)罩的阻力為：△p=z(v02/2)p(Pa)式中：z——局部阻力系數(shù)；v0——條縫口上空氣流速，m/s；p——周圍空氣密度，kg/m3。另外拋光機(jī)的排風(fēng)量的計算可按下式計算：L=K?D【m3/h】式中：L排風(fēng)量，m3/h；D磨輪直徑，mm；K——每mm輪徑的排風(fēng)量，m3/(mm?h)，本設(shè)計中采用磨光砂輪，K取2.5。按照上式，計算得拋光機(jī)排風(fēng)量L=K?D=2.5X400=1000【m3/h】其余設(shè)備的排風(fēng)量計算結(jié)果見表4-1局部排風(fēng)量計算結(jié)果表4-1風(fēng)量ZL房間編號房間名稱編號設(shè)備名稱、型號Lm3/sm3/s1有色金屬腐蝕柜0.421鍍前處理室8化學(xué)除油槽(鋼板)0.551.679黑色金屬去銹槽(塑料)0.714電解除油槽0.4621無氰堿性鍍鋅(塑料)0.6335胺鹽無氰鍍鎘槽(塑料)0.333電鍍室3855胺鹽無氰滾鍍鎘槽鍍錫槽(塑料)0.330.393.3959鍍鋅槽0.4661胺鹽無氰鍍鎘槽0.4668無氰滾鍍鋅槽0.336拋光室67SIPL400型拋光機(jī)0.560.56具體計算過程見附表6。五、車間內(nèi)空氣平衡和熱平衡計算風(fēng)量平衡的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：G/Gjj=Gzp+Gjp式中：Gzj——自然進(jìn)風(fēng)量，kg/s；Gjj機(jī)械進(jìn)風(fēng)量，kg/s；Gzp自然排風(fēng)量，kg/s；G.p機(jī)械排風(fēng)量，kg/s；因為鍍前處理室、電鍍室和拋光室都有產(chǎn)生污染物的設(shè)備，故房間處于負(fù)壓狀態(tài)，Gzp=0，Gjp=5.62【kg/s】(具體項見表4-1)，機(jī)械送風(fēng)量按機(jī)械排風(fēng)量的60%考慮，故G..=3.37【kg/s】，利用上式可算出Gzj=2.25【kg/s】。"熱平衡方程式的形式為：ZQ+cLpt=ZQq+cL..pt+cLpt+cLp(t-t)bpnnfjjwjjzjwwhxnsn式中：ZQb--圍護(hù)結(jié)構(gòu)、材料吸熱的總失熱量，KW；ZQf--生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品及采暖散熱設(shè)備的總放熱量，KW；Lp--局部和全面排風(fēng)風(fēng)量，m3/s；%「-機(jī)械進(jìn)風(fēng)量,m3/s；Lz「-自然進(jìn)風(fēng)量,m3/s；L：--再循環(huán)空氣量,m3/s；p:--室內(nèi)空氣密度,Kg/m3；pW--室外空氣密度,Kg/m3；tn--室內(nèi)排出空氣溫度,°C；t：--室外空氣計算溫度,C；tj--機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度,C；t"再循環(huán)送風(fēng)溫度,C；；--空氣的質(zhì)量比熱，其值為1.01KJ/(Kg?C)；其中，對于所有房間Lhx為0。根據(jù)上式可計算計算出機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度t..，11計算結(jié)果見表5-1。機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度計算結(jié)果表5-1機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度房間編號房間名稱tjjC1鍍前處理室30.993電鍍室29.986拋光室29.17具體計算過程見附表7。六、各房間散熱器種類、數(shù)量確定及布置此設(shè)計中，散熱器全部選擇四柱460型，型號為TZ4-5-5(8)，具體參數(shù)可參照《手冊》表5.5-9。散熱器片數(shù)n可按下式計算：n=(Qj/QS)XpiXp2Xp3Xp4(m2)式中：QJ——房間的供暖負(fù)荷，W；QS——散熱器的單位(每片或每米長)散熱量，W/片或W/m；P1——散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；P2—散熱器連接形式修正系數(shù)；P3——散熱器安裝形式修正系數(shù)；P4——進(jìn)入散熱器流量修正系數(shù)。此設(shè)計中采暖熱媒采用130C?70C熱水，那么散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值，即tpj=100C。散熱器連接方式選擇不同側(cè)上供下回式，安裝形式采

用散熱器上部有窗臺板覆蓋，距離臺板高度為150mm的明裝形式。散熱器片數(shù)計算結(jié)果見表6-1。散熱器片數(shù)計算結(jié)果表6-1房間編號房間名稱散熱器片數(shù)片1鍍前處理室173電鍍室754化學(xué)品庫145成品庫126拋光室77辦公室9具體計算過程見附表8。七、機(jī)械補(bǔ)熱送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計在上面的計算中，已經(jīng)確定了鍍前處理室、電鍍間、拋光室的送風(fēng)量，其送風(fēng)量按排風(fēng)量的60%計算，其數(shù)值見表6-2。各房間機(jī)械送風(fēng)量計算結(jié)果表6-2房間編號房間名稱ZLm3/h1鍍前處理室1634.893電鍍室3166.666拋光室109