大气污染控制工程设计说明书
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1.前言
空气污染控制工程课程设计任务书
1.1设计任务
1.1.1题目:某厂电镀车间空气污染控制工程
1.1.2设计基础资料
㈠建筑物修建地点:哈尔滨
㈡工艺资料
1).车间性质:该车间为机械厂电镀车间,对工件进行防护性电镀;
2).生产量:35kg/h;
3).工作制:每天两班制;
4).工作人员:每班工人25人,技术人员4人;
5).工艺流程简述:
(1)铝及铝合金的氧化处理:
该工艺过程的目的是防止金属锈蚀,提高其耐磨性。办法是利用阳极处理,使金属获得一层氧化膜。其工艺流程是:磨光、抛光、化学除油(碱性除油)、热水清洗、硝酸溶液腐蚀、冷水清洗、阳极处理(无水铬酸溶液)、冷水清洗、干燥;(2)镀锌、镀铜:
工件先在碱性溶液中进行化学除油,再进行强腐蚀除锈(硫酸或盐酸),随后进行电解除油(碱溶液)及弱腐蚀。每一道工序前均用冷、热水清洗。镀锌溶液:镀锌用氰化钠(NaCN)、氧化锌(ZnO)和氢氧化钠(NaOH)溶液;镀铜则用氰化铜(CuCN)、氰化钠(NaCN)、氰化铜(CuCN)溶液。
(3)磷化处理:
钢铁件经喷砂处理、化学除油、清洗后,用含磷酸锰铁的盐与氧化铜溶液进行磷化处理,利用离心机干燥后,置于110~120℃之锭子油中2~3分钟。磷化处理的目的在于使钢铁表面生成一层不溶性的磷酸盐薄膜,以此来提高金属之防腐能力。磷化膜为灰色或褐色。
1.2基础资料
1.2.1车间主要设备表
1.2.2大门开启及材料运输情况:
大门不常开启(每班次1~2次,每次2分钟),材料或工件用小车运入。
1.2.3动力资料
㈠蒸汽:
由厂区热网供应 P = 7 表压
工艺设备用气 P = 2 表压
控制设备用气 P = 3 表压
回水方式开式(无压自流)
㈡电源:
交流220/380V,电镀用6/12V直流。
㈢水源;
城市自来水
1.3设计内容
根据教学要求,结合设计题目及原始资料,学生在本次课程设计中应当完成下列工作:
1.3.1设计计算说明部分(加下划线的不进行计算):
1).建筑物热损失、冷风渗透及太阳辐射热量;
2).车间热、湿、有害气体散发量的确定;
3).确定通风方式、集气罩选择及排风量计算;
4).空气平衡与热平衡;
5).排风系统划分与方案选择;
6).管道布置;
7).设备选定;
1.3.2图纸部分:
1). 电镀车间空气污染控制系统轴测图 2号一张
2). 电镀车间空气污染控制系统(布置)平、剖面图 2号一张
1.4时间要求
答疑:每日上午8:00——10:00
每日下午:2:30——4:30
指导教师:李娟罗宁
1.5设计参考资料
1.大气污染控制工程郝吉明等高等教育出版社
2.供暖通风设计手册陆耀庆等中国建筑工业出版社
3.全国通用通风管道计算表
4.机器制造厂采暖通风设计手册
5.铸造车间通风除尘技术
6.采暖通风设备材料手册
7.采暖通风工程制图
8.三废处理工程技术手册(废气卷)
9.环境保护设备选用手册(大气污染控制设备)
10.简明通风设计手册孙一坚等
11.工业通风除尘技术
12.大气污染防治技术及工程应用
13.工业厂房通风设计
2. 热,湿及有害物发生量计算
2.1散热量的计算
室温池子不考虑其散热量
2.1.1冬季: 室内温度t n =16 ℃(室内要采暖)--------------- P88《供暖通风设计手册》
例:温洗槽: 进行表面保温隔热,假设设备散热表面温度t b =40℃,液体温度t y =75℃ (1000×800×800mm) 槽壁面:
1.25
44
273273'{[()()]}100100
b b t t Q F t
Cf KW
++=α∆+-
式中F --设备外表面积,2
m ;
α――对流系数,对于垂直面α=2.55×-310,2/()KW m k •,
对于水平面2,/()KW m k -3α=3.24*10•;
t ∆――设备外表面和室内空气温度差,C o ;
Cf ――设备外表面的辐射系数,24/()KW m k •;
b t ――设备外表面温度,C o ;
'b t ――周围物体表面温度,C o 。
在冬季条件下 F =2.88m 2 α=2.55×-310,2/()KW m k • t ∆=21C o Cf =4.0724/()KW m k • b t =40 C o 'b t =20C o
计算 Q =261.5W
液面: Q ′= 1.16 ⨯10-3(4.9+3.5ν)( t 1 –t 2) F ---P43《简明通风设计手册》
式中:F —槽液表面积,m 2
t 1—容器内液体温度℃
ν—水面上空气流速m/s (0.2-0.3m/s,这里取0.35m/s) Q ′—散热量,kw
t 2=16 ℃, t 1=75℃, ν=0.2m/s,
Q ′=306.6W
总散热量: Q 总 = Q + Q ′= 261.5+306.6 =568.1W
2.1.2夏季:室内温度为26℃,设备散热表面温度t b =36℃ 槽壁面: Q =204.85W 液面: Q ′= 254.64W
总散热量 Q 总 = Q + Q ′=204.85+254.64=459.48W 2.1.3 电动设备的散热量
1000N Q 123
=ηηηη
式中Q --电动设备发热量,W;
1η--电机容量利用系数。电动设备最大实耗功率与安装功率之比,
一般可取0.7~0.9;
2η--负荷系数。电动设备每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功
率之比。应根据工艺资料定,一般为0.5~0.8;
3η--同时使用系数。室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率
之比。根据工艺资料定,一般为0.5~1.0; N --电动设备的安装功率(额定功率)
,Kw; η--电动机效率。与电机型号、负荷情况有关,可查电机产品样本。
砂箱 Q = 1000×0.7×0.7×0.8×2.2/0.86=1002.8W
抛光机 Q = 1000×0.8×0.7×0.7×40/0.9=34844.44W 2.1.4 照明设备散热量
1231000Q n n n N =
式中Q -散热量,W ;
1n -同时使用系数,视不同场所使用得具体情况而定;
2n -镇流器散热系数:镇流器装在室内为1.2;装在顶棚内时取1.0;
3n -安装系数;
N -灯具安装功率。
2.1.5 人体散热量
Q nq =ϕ