工業(yè)通風課程設計計算書

工業(yè)通風課程設計計算書題目：西安市變壓器廠電鍍車間一、冬季建筑物圍護結構耗熱量計算1、計算說明：根據(jù)《工業(yè)通風課程設計任務書》（下文簡稱任務書）要求，墻體選擇見表1-1。墻體選擇表1-1墻體構造傳熱系數(shù)mmW/(m2?°C)1、20水泥砂漿內墻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《實用供熱空調設計手冊（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;室內計算溫度按照《工業(yè)建筑采暖通風課程設計指導書》（下文簡稱指導書）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、圍護結構附加耗熱量：（1）朝向修正：北0；東、西-5%；南-15%。（2）風力附加：此設計中不作考慮。（3）高度附加：變壓器廠為高6米單層建筑，按照《暖通規(guī)定》應作4%的高度附加。（4）冷風滲透：用百分數(shù)法計算，參照《暖通空調（第二版）〉表2-7選擇滲透耗熱量占圍護結構總耗熱量的35%來計算。（5）冷風侵入：《手冊》規(guī)定，單層廠房的大門開啟沖入冷風耗熱量，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耗熱，附加在大門的基本耗熱量上，附加率為200%?500%，此設計中選擇300%。3、圍護結構耗熱量計算：計算結果見表1-2,具體計算過程見附表1。圍護結構耗熱量計算結果表1-2圍護結構耗熱量房間編號房間名稱Q'W1鍍前處理室11104.352發(fā)電機房5343.263電鍍室26480.974化學品庫1699.095成品庫2871.786拋光室1462.417辦公室2328.55二、車間內工藝設備熱濕負荷計算1、工藝設備外表面散熱量計算參照《指導書》，設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——設備外表面和室內空氣溫度差，°C；Cf——設備表面的輻射系數(shù)，W/(m2?K4)。設計中涉及的設備材料，如果沒有說明，都采用混凝土結構，材料的輻射系數(shù)查《指導書》表4。計算結果見表2-1。TOC\o"1-5"\h\z工藝設備外表面散熱量計算結果表2-1工藝設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)電機房0電鍍室7924.01化學品庫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。計算結果見表2-2。熱水槽熱水表面散熱量計算結果表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)電機房0電鍍室638.3化學品庫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)電機組散熱量計算參照《指導書》，直流發(fā)電機組散熱量計算公式為q=n(i-n)/n式中：Q——散熱量，KW；N——發(fā)電機功率，KW；n—機組效率。計算見表2-3。直流發(fā)電機組散熱量計算表2-3房間編號型號發(fā)電機功率機組效率散熱量ZQ13ZJ1000/500直流發(fā)電機組

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

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——相應于周圍空氣溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力，Pa；B——標準大氣壓，101325Pa；B’——當?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《指導書》表7得0.00017。具體計算過程見附表4。99參照《指導書》，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。計算結果見表2-4。散濕量引起的熱量計算結果表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、冬季值班采暖的設計與計算冬季熱負荷=圍護結構總耗熱量-車間各生產設備等總散熱量此設計中，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)設計成補償+5C熱損失的值班采暖，在工作時間關閉部分散熱器。如在計算機機械補熱送風系統(tǒng)(在有機械金鳳的條件下)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《任務書》要求的室內采暖設計溫度計算了車間熱負荷Q耗熱，值班采暖熱負荷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——值班采暖設計溫度，C；tN一工作班次內室內設計溫度，C；tW—當?shù)厥彝獠膳嬎銣囟?，C。計算結果見表3-1。冬季值班采暖熱負荷表3-1熱負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)電機房-9626.23-5979.933電鍍室17707.27562.454化學品庫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、車間通風方式確定和局部排風量的計算此設計中需在酸洗槽、電鍍槽和拋光機做局部排風設計，加設槽邊排風罩，除了編號35的“胺鹽無氰鍍鎘槽(塑料)”選用高截面單側排風外，其余設置槽邊排風罩的設備均采用高截面雙側排風。其中，高截面單側排風的風量按下式計算：L=2XvxXAXBX(B/A)0.2(m3/s)高截面雙側排風按下式計算：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速，m/s。條縫式槽邊排風罩的阻力為：△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。另外拋光機的排風量的計算可按下式計算：L=K?D【m3/h】式中：L排風量，m3/h；D磨輪直徑，mm；K——每mm輪徑的排風量，m3/(mm?h)，本設計中采用磨光砂輪，K取2.5。按照上式，計算得拋光機排風量L=K?D=2.5X400=1000【m3/h】其余設備的排風量計算結果見表4-1局部排風量計算結果表4-1風量ZL房間編號房間名稱編號設備名稱、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0.560.56具體計算過程見附表6。五、車間內空氣平衡和熱平衡計算風量平衡的數(shù)學表達式為：G/Gjj=Gzp+Gjp式中：Gzj——自然進風量，kg/s；Gjj機械進風量，kg/s；Gzp自然排風量，kg/s；G.p機械排風量，kg/s；因為鍍前處理室、電鍍室和拋光室都有產生污染物的設備，故房間處于負壓狀態(tài)，Gzp=0，Gjp=5.62【kg/s】(具體項見表4-1)，機械送風量按機械排風量的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--圍護結構、材料吸熱的總失熱量，KW；ZQf--生產設備、產品及采暖散熱設備的總放熱量，KW；Lp--局部和全面排風風量，m3/s；%「-機械進風量,m3/s；Lz「-自然進風量,m3/s；L：--再循環(huán)空氣量,m3/s；p:--室內空氣密度,Kg/m3；pW--室外空氣密度,Kg/m3；tn--室內排出空氣溫度,°C；t：--室外空氣計算溫度,C；tj--機械進風溫度,C；t"再循環(huán)送風溫度,C；；--空氣的質量比熱，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械進風溫度t..，11計算結果見表5-1。機械進風溫度計算結果表5-1機械進風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——進入散熱器流量修正系數(shù)。此設計中采暖熱媒采用130C?70C熱水，那么散熱器內熱媒平均溫度tpj為散熱器進出口水溫的算術平均值，即tpj=100C。散熱器連接方式選擇不同側上供下回式，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)計算結果見表6-1。散熱器片數(shù)計算結果表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、機械補熱送風系統(tǒng)設計在上面的計算中，已經確定了鍍前處理室、電鍍間、拋光室的送風量，其送風量按排風量的60%計算，其數(shù)值見表6-2。各房間機械送風量計算結果表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