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25水泥砂浆抹面,外涮耐酸漆两遍。
1.52屋顶:
带有保温层的大块预制钢筋混凝土卷材屋顶;
1.53窗:
钢框玻璃,尺寸为1.50×
1.80米;
1.54地面:
非保温水泥地坪;
1.55外门:
木制,尺寸为1.50×
2.50米,带上亮子
1.6热源参数
130~70℃热水,及工作压力为3个大气压的蒸汽,热力管道在北墙外敷设。
二、车间各工部室内计算参数的确定及热负荷计算
建筑围护结构热负荷(采用热指标计算法)
Qv=qv·
V·
(tnp-tw)
式中:
Qv——通风热负荷,W
qv——通风体积热指标,W/(m3·
℃),查《机械工业采暖通风与空调设计手册》表1-21
V——建筑物体积,M3
tnp——室内平均计算空气温度,℃
tw——室外通风计算温度,℃
各工部设备散热量计算表
编号
工部名称
总热负荷(KW)
采暖热负荷(KW)
设备散热量(KW)
通风热负荷(KW)
Ⅰ
厕所和更衣室
1.84
Ⅱ
喷砂室
3.72
2.05
1.67
Ⅲ
抛光室
3.73
0.4
1.28
Ⅳ
发电机部
2.98
0.93
Ⅴ
准备工部
12.85
6.15
2.5
4.2
Ⅵ
仓库
2.24
0.19
Ⅶ
办公室
2.36
Ⅷ
电镀部
19.28
9.22
8.09
1.97
Ⅸ
溶液配置室
2.14
1.02
1.12
注:
通风热负荷=总热负荷-采暖热负荷-设备散热量
三、车间各工部电动设备、热槽散热量计算
3.1发电机的散热量
Q=N·
(1-η)/η
Q——发电机的散热量,KW
N——机组容量,KW,由附表一查得其值为9KW
η——机组效率,由附表一查得其值为0.625
则工部Ⅳ发电机部的电动设备散热量为:
Q=2×
9×
(1-0.625)/0.625=10.8(KW)
3.2抛光室的设备散热量
Q=nN
n——综合系数。
一般电动设备和不用乳化液的机械加工机床取0.25,用乳化液的机床取0.15~0.2。
则工部Ⅲ抛光部的电动设备散热量为:
Q=0.25×
0.8×
2=0.4KW
3.3准备工部的设备散热量
3.31去毛滚筒
0.1=0.025KW
3.32溶液槽的散热量(用单位面积法计算热水槽散热量)
溶液槽的散热量由两部分组成:
溶液槽表面的散热量(由《简明通风设计手册》式2-27计算得到)和溶液槽壁面的散热量(由《实用供热空调设计手册》式9.1-6计算得到)
(a)溶液槽表面的散热量
Q=1.16×
10-3×
(4.9+3.5v)×
(t1-t2)×
F
Q——散热量,KW
v——水面上空气流速,m/s
t1——溶液温度,℃
t2——周围空气温度,℃
F——溶液槽表面积,m2
(b)溶液槽壁面的散热量
Q=∑A·
α·
△t
α=
11.63+7v
A——设备及管道外表面面积,M2
α——设备及管道外表面积的传热系数,W/(m2·
℃)
△t——散热表面和室内空气温差,℃
v——室内空气流速,m/s,
3.4电镀工部的设备散热量
电镀工部的设备均为溶液槽,其计算方法与准备工部的溶液槽的散热量计算方法相同,详细:
3.5通风热负荷
本设计采用白天由采暖和通风来维持室内设计温度,晚上由采暖维持室内设计温度,则有:
通风热负荷=总热负荷-采暖热负荷-设备的散热量
详细计算见附表四:
通风热负荷计算表
采暖热负荷计算表
白天
各工部尺寸
各工部体积(M3)
建筑物的供暖体积热指标(W/M3·
室内平均计算空气温度(℃)
室外计算干球温度(℃)
修正系数
各房间供暖热负荷(KW)
长度(m)
宽度(m)
高度(m)
6
4.75
3.3
94.05
0.67
12
-6
1.626
1.844279
171
14
3.725816
10
2.980653
18
513
17
12.85407
2.23549
2.356579
27
769.5
19.2811
3
85.5
2.142344
合计
2240.1
51.14614
晚上
5
2.049199
6.147597
9.221396
1.0246
28.79125
供暖体积热指标由《机械工业采暖通风与空调设计手册》表1-21查得,工业建筑体积热指标值为0.7~0.64,本设计取值0.67;
各工部室内平均计算空气温度由《实用供热空调设计手册》表5.1-15查得修正系数由《机械工业采暖通风与空调设计手册》表1-20查得,本设计取值1.626;
其中总热负荷即白天的采暖热负荷,采暖热负荷即晚上的采暖热负荷
四、车间各工部机械排风量计算
4.1喷砂部(采用密闭罩,换气次数法)
喷砂室排风的作用有:
(1)防止粉尘跑出
(2)保证工作空间一定的可见性。
喷砂室的工作容积:
Vf=πd2·
H=3.14×
0.52×
0.65=0.51(m3)
由于其工作容积小于1m3,所以取换气次数n=1500次/时,则喷砂部的总排风量为
L=n·
Vf·
2
=1500×
0.51×
2=1530m3/h=0.43m3/s
4.2抛光部(采用外部接受罩,根据轮径计算)
本设计中采用布质光轮,排风量按照每毫米轮径6m3/h计算。
抛光部的总排风量为:
L=200×
6×
4=4800m3/h=1.33m3/s
抛光部有两台抛光机,每台抛光机有两个轮子,故一共有四个。
4.3槽边排风罩
根据《实用供热空调设计手册》第963页得到槽边排风的设计原则:
4.3.1单侧及双侧排风的选择
槽宽:
B<500mm宜采用单侧排风;
B=500~800mm宜采用双侧排风;
B=900~1200mm必须采用双侧排风;
B>1200mm采用吹吸式排风,但在下列情况下不宜采用:
(a)加工件频繁从槽中取出;
(b)槽面上有障碍物(挂具、工件等)扰乱吹出气流;
(c)工人经常在槽两侧工作时。
圆形槽子,宜采用环形排风。
4.3.2为提高槽边排风排风效果,减少排风量,可采用一下措施:
(a)槽子宜靠墙设置;
(b)降低排风罩距液面的高度,但一般不得小于150mm;
(c)在工艺允许情况下,槽面可以设置活动盖板,或在液面上加漂浮覆盖物(如塑料棒、球等)、抑制剂(如OP乳化剂、皂根)等。
条缝式槽边排风罩的断面尺寸有三种:
250×
200mm;
250mm;
200×
200mm,本设计均选用200×
200mm,且均为高截面排风。
(1)高截面单侧排风(m3/s)
L=2vxAB(B/A)0.2
(2)高截面双侧排风(m3/s)
L=2vxAB(B/2A)0.2
A——槽长,m;
B——槽宽,m;
vx——边缘控制点的风速,m/s,其值由《工业通风》附录8镀槽边缘控制点的吸入速度查得。
对于双侧排风,每一侧的排风量
L’=1/2L
详细计算见附表五:
局部排风风量计算表。
附表五:
局部排风风量计算表
设备编号
设备名称
设备规格
溶液温度(℃)
溶液性质
槽边排风罩形式
控制风速v(m/s)
总排风量L(m3/s)
一侧排风量L'
(m3/s)
*9
有色金属腐蚀槽
1500×
800×
800
室温
酸
双侧
0.3
0.83
0.415
*12
黑色金属腐蚀槽
*13
化学去油槽
80
碱
2.49
*15
溶液配置槽
600×
500×
700
不定
单侧
0.26
*16
0.52
*17、23
酸洗槽
1000×
0.49
0.245
*20、21
电解除油槽
70
*26
镀铬槽
50
*27
苏打槽
*28
磷化槽
800Vx=0.3m/s
90
0.69
0.345
*30
皂液槽
*34
镀镍槽
800
*35
镀铜槽
氰
36
中和槽
0.41
0.205
*38
镀锌槽
*41
镀锡槽
0.35
4.61839
2.3092
五、车间各工部通风与供暖方案的确定
对小型车间或毗邻大车间的工部应尽量采用散热器采暖,对于大型车间则可采用散热器与热风系统联合采暖。
考虑到设在大厂房内的办公室及其他卫生条件较高的工部如果其门窗冷风渗透量能满足设备排风要求,可以不设送风系统,而由散热器供暖,否则应采用散热器与热风系统联合采暖,以免由于排风量大于计算渗透风量,导致渗透风量增加,影响室内温度。
依次本设计方案中Ⅰ厕所和更衣室,Ⅵ仓库及Ⅶ办公室采用散热器供暖,其他车间部门均采用散热器与热风系统联合供暖。
六、车间各工部散热器散热量、型号及数量选择计算
本设计选择铸铁散热器TZ4-5-5(四柱660型),查《实用供热空调设计手册》表5.5-9铸铁散热器综合性能表,具体性能参数见设备汇总表,得到其传热系数为K=8.88W/m2·
℃,散热面积为0.2m2/片,室内管道采取明装,支管与散热器连接方式为同侧连接,上进下出。
F=Q·
β1·
β2·
β3/K·
△t=tpj-tn
β1——散热器组装片数修正系数,假定其值为1.0
β2——散热器连接型式修正系数,查《供热工程》附表3.2得其值为1.0
β3——散热器安装型式修正系数,查《供热工程》附表3.3得其值为1.02
Q——散热器的散热量,W
F——散热器的散热面积,m2
K——散热器的传热系数,W/m2·
℃
tpj——散热器内热媒平均温度,℃
tn——供暖室内计算温度,℃
tpj=(tsg+tsh)/2
tsg——散热器进水温度,℃
tsh——散热器出水温度,℃
本设计中热源参数为130~70℃,所以tpj=(130+70)/2=100℃
n=F/f
n——散热器片数,片
F——散热器散热面积,m2
f——每片散热器散热面积,m2/片
附表六:
散热器计算表
采暖热负荷QNW
tpj℃
tn℃
△t(℃)
传热系数KW/(m2·
散热器散热面积f(m2)
β1(假定)
β2
β3
散热面积F’(m2)
散热器片数n'
(片)
β1(修正)
实际所需散热面积F(m2)
实际所需散热器片数n(片)
片数(片)
1840
100
88
8.88
0.2
1
2.402
12.01
1.05
2.522
12.609
13
2050
95
2.479
12.39
2.603
13.013
15
6150
7.436
37.18
1.1
8.18
40.898
48
2360
83
3.266
16.33
3.429
17.147
9220
11.15
55.74
12.26
61.314
72
1020
1.233
6.166
6.1664
7
确定送风系统的风量时,考虑到窗子的渗透及运输工具和人员的出入,从门窗必然会侵入室外空气,故机械送风量可按照总排风量的50%~70%考虑,本设计中取值50%,则室内保持一定的负压,根据风量平衡得到
Gp=Gzj+Gjj
Gp——排风量,kg/s
七、车间热风平衡及送风小室冬季换热设备换热量计算
7.1进风温度的计算
Gzj——自然进风量,kg/s
Gjj——机械进风量,kg/s
则自然进风量为总排风量的50%。
热平衡方程式:
∑Qb+c·
Gp·
tn=∑Qf+c·
Gjj·
tjj+c·
Gzj·
tzj
∑Qb——维护结构、材料吸热的总失热量,KW
c——空气的质量比热,其值为1.01KJ/(kg·
tn——室内排出空气温度,℃
∑Qf——生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量,KW
tjj——机械进风温度,℃
tzj——自然进风温度,℃
Gjj——机械进风量,kg/s
由上式可以推导得到机械进风温度的计算公式为:
tjj=(∑Qb-∑Qf+c·
tn-c·
tzj)/c·
Gjj
=(∑Qf+c·
∑Qf——即各工部的通风热负荷,KW
在含有有害气体及含尘气体的车间,全面通风量换气量是以控制有害物浓度在卫生标准允许浓度以下所需的通风量,消除余热、余湿所需的通风量三者的最大值,而实际在含有有害物的车间所需的全面通风量均大于消除余热、余湿所需的通风量,因此,在本设计中,计算通风采用的温度为室外计算采暖温度。
详细计算见附表七:
进风温度计算表
附表七:
空气密度ρ(kg/m3)
总排风量G(kg/s)
机械进风量G(kg/s)
自然进风量G(kg/s)
机械进风温度(℃)
0.43
1.23
0.5289
0.26445
40.3
1.33
1.6359
0.81795
35.5
1.21
3.0129
1.50645
42.8
4.62
5.5902
2.7951
40.7
0.6292
0.3146
43.5
计算的各工部机械进风温度在35~70℃直接,满足条件,因此,进风温度以准备工部为准,选用41.29℃
7.2进风量的计算
此时进风温度为40.25℃
风量平衡公式:
热量平衡公式:
二式联立可得:
Gjj=(∑Qb-∑Qf+c·
tw/c(tjj-tn)=∑Qt+c·
Gp(tn-tw)/c(tjj-tw)
详细计算见附表八:
进风量计算表
附表八:
40.25
0.53
0.27
35.55
1.64
0.82
42.76
3.01
1.51
1.5
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