酸洗电镀车间通风除尘设计

工业通风与除尘第1页共7页酸洗电镀车间通风除尘设计1.前言电镀行业是国民经济中十分渺小却必不可少的基础工艺性行业，33.8％的电镀企业分布在机械制造、印染业，20.2％在轻工业，5％-10％在电子行业，其余主要分布在航空、航天及仪器仪表工业。据粗略估计，全国现有16000家电镀生产厂，行业职工总数超过50万人，现有5000多条生产线和2.5-3亿㎡电镀面积生产能力。常规电镀属传统加工工艺，易于土法上马，因此企业规模普遍偏小，工艺和设备简单，环境条件相对较差，属高毒高污行业。据统计，本行业每年排放大量的污染物，包括4亿吨含重金属废水、5000吨固体废物和3000亿立方米酸性气体。环保治理压力大，职业病发生频率高，职业健康保障体系普遍被忽视。目前，在这个行业中，少数外资、合资企业和正规专业化企业拥有国际先进水平的设备和管理，自动化程度高、装备精良，在三废治理、节能减排、职业危害防治、循环再利用等项工作上能够符合有关法律、法规、国家标准和行业标准的要求。但是大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备，大量的生产线为半机械化，一些甚至为手工操作。厂房破旧，设备简陋，地面污水横流，车间烟雾弥漫、气味刺鼻，有的不法业主甚至不为劳动者提供完善的个人防护用品。带有原始积累时期的野蛮和无序，构成了电镀行业普遍特性。为了保证工人在工作时少受到有害物的危害，良好的吸气罩可以从源头减少工人受到损害。本次设计可以让我们更好地了解电镀行业和吸气罩的工作原理，对通风工程有更深刻的了解。2.通风系统的设计与计算2.1车间基本情况某厂酸洗电镀车间厂房高为8m，长和宽都为13m，设沿车间四周与墙四周相聚1.5m处与墙平行设置电镀工业槽，工业槽特性如下：标号槽子名称槽子尺寸（mm）长×宽×高溶液温度（℃）散发的有害物备注1电化学除油槽1500×800×90070碱雾1个2镀锡槽1500×400×90075碱雾、氢气2个3镀银槽1500×400×90020氰化物1个4镀锌槽1500×400×90070碱雾、氢气2个2.2排气罩的计算与选取2.2.1电化学除油槽因B=800mm700mm,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。查附录“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工业通风与除尘第2页共7页每一侧的排风量L’=L/2=0.645/2=0.323m³/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=0.323/9=0.036m²条缝口高度h0=f0/A=0.036/1.5=0.024m=24mmf0/F1=0.036/0.25×0.25=0.5760.3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)=0.2880.3阻力△p=ζν2ρ/2=2.34×92×1.2/2=114Pa2.2.2镀锡槽因B=400mm700mm,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。查附录“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速vx=0.35m/s排风量L=2vxAB（B/A）0.2=2×0.35×1.5×0.4×（0.4/1.5）0.2=0.32m³/s假设条缝口风速ν0=10m/s采用等高条缝，条缝口面积f0=L/ν0=0.32/10=0.032m²条缝口高度h0=f0/A=0.032/1.5=0.021m=21mmf0/F1=0.032/(0.25×0.25)=0.5120.3为保证条缝口上速度分布均匀，设两个罩子，设两根立管。因此f´/F1=f0/2F1=0.032/(2×0.25×0.25)=0.2560.3阻力△p=ζν2ρ/2=2.34×10²×1.2/2=140Pa2.2.3镀银槽因B=400mm700mm,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。查附录“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速vx=0.25m/s排风量L=2vxAB（B/A）0.2=2×0.25×1.5×0.4×（0.4/1.5）0.2=0.23m³/s假设条缝口风速ν0=9m/s采用等高条缝，条缝口面积f0=L/ν0=0.23/9=0.026m²条缝口高度h0=f0/A=0.026/1.5=0.017m=17mmf0/F1=0.026/（0.25×0.25）=0.4160.3为保证条缝口上速度分布均匀，设两个罩子，设两根立管。因此f´/F1=f0/2F1=0.026/(2×0.25×0.25)=0.2080.3阻力△p=ζν2ρ/2=2.34×9²×1.2/2=114Pa。工业通风与除尘第3页共7页2.2.4镀锌槽因B=800mm700mm,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。查附录“镀槽边缘控制点的吸入速度”可得控制风速vx=0.4m/s总排风量L=2vxAB（B/2A）0.2=2×0.4×1.5×0.8×（0.8/2×1.5）0.2=0.737m³/s每一侧的排风量L’=L/2=0.737/2=0.369m³/s假设条缝口风速ν0=10m/s采用等高条缝，条缝口面积f0=L’/ν0=0.369/10=0.037m²条缝口高度h0=f0/A=0.037/1.5=0.025m=25mmf0/F1=0.037/0.25×0.25=0.5920.3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=0.037/(2×0.25×0.25)=0.2960.3阻力△p=ζν2ρ/2=2.34×102×1.2/2=140Pa。附：以上空气密度均取自20℃时。2.3系统划分，风管布置系统划分：根据图可知，由于化学除油槽、镀锡槽、镀银槽、镀锌槽设置净化设备。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2.4风管材料、形状2.4.1风管断面形状的选择风管断面有矩形和圆形两种。据《工业通风》（第四版），当风管中流速较高，分管直径较小时，例如除尘系统和高速空调系统都用圆形风管。所以，采用圆形风管。2.4.2风管材料酸洗电镀车间产生的粉尘，一般都是高温，一般管道也易被腐蚀，应选用耐高温的材料，里面含有粉尘所以又要耐磨，应选用硬度高的耐磨材料。结合两者耐高温与耐磨的要求，选择用耐热合金钢。工业通风与除尘第4页共7页风管布置：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。2.5通风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。其中局部阻力系数是查附录“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，再查附录“通风管道统一规格”得；管长由风管布置确定。对管段1对管段1：俯视图通风系统示意图工业通风与除尘第5页共7页槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有4根立管），横管长为1m，总长为1+1.9=2.9m；该管段上有1个900弯角，查得ζ=0.2，总的局部阻力系数为∑ζ=0.2（共有4根）。对管段2：该管段长为1+1+3=5m；该管段上有2个直角三通，速度比为0.6，查得ζ1=0.6，1个900弯角，查得ζ2=0.2，则局部阻力系数为∑ζ=0.2+0.6×2=1.4。对管段3：槽高为0.9m，埋深为1m，则立管长为1.9m（有2根立管），横管长为0m，总长为0+1.9=1.9m；局部阻力系数为∑ζ=0。对管段4该管段长为1+1=2m；该管段上有1个直角三通，速度比为1，局部阻力系数为ζ=1，1个900弯角，查得ζ2=0.2,另该管道为圆风道锥形合流三通支通道，ζ13=0.5，则总的局部阻力系数为∑ζ=0.2+1+0.5=1.7对管段5：该管段长为2m，该管段上有1个合流三通ζ=0.5。则总的局部阻力系数为∑ζ=0.5。对管段6（类似管段3）具体数据见表格对管段7（类似管段4）具体数据见表格对管段8长为1.25，1个合流三通ζ=0.5对管段9（类似管段3）具体数据见表格对管段10（类似管段4）∑ζ=1.7对管段11，长为3对管段12（类似管段1）具体数据见表格对管段13（类似管段2）∑ζ=0.6×2+0.5=1.7对管段14长为1.251个900弯头ζ=0.2，1个合流三通ζ=0.5∑ζ=0.7对管段15长为2.9×4对管段16长为2对管段17长为2m高为4m，1个900弯头ζ=0.2，净化器进口阻力ζ=0.6对管段18净化器出口阻力ζ=0.1，风机进口ζ=0.03∑ζ=0.13对管段19风帽阻力ζ=0.6，长为8m管道水力计算表管段编号流量G(m³/s)长度L(m)管径(mm)流速V(m/s)比摩阻R(Pa/m)沿程阻力hy(Pa)局部阻力系数Εζ动压Pa(Pa)局部阻力P1(Pa)管段阻力hy+P1(Pa)10.16211.620062.832.480.821.617.2849.76工业通风与除尘第6页共7页20.6485280104.2211.4608410530.163.816085.119.38038.4019.3840.32222583.571.738.465.2872.2850.968240071.93.80.529.4111.72115.5260.163.816085.119.38038.4019.3870.32222583.571.738.465.2872.2881.2881.25450922.50.548.624.326.890.1153.815063.513.3021.6013.3100.23218083.571.738.4268.8275.8111.5183400102.78.10.5603038.1120.18511.620062.5290.821.617.2846.28130.737230010361.760102108142.2551.25450122.73.3750.786.460.4863.86150.18511.620062.5290.821.617.2846.28160.737230010361.760102108172.996500144240.8117.694.08118.08182.99150014440.13117.615.2919.29192.998500144320.6117.670.56102.562.5．1风机的选择选择风机风机风量Lf=1.15L=1.15×2.99=12378.6m³/h风机风压Pf=1.15ΔP=1.15×1419.95=1632.94Pa选用4-68型NO.8D通风机。风量为17585m³/h,风压为2157pa，转速为2900r/min。配用Y180M-4型号的电动机。功率为18.5KW。2.6通风管道的压能计算选择最不利环路16——17——除尘器——18——风机——19根据所计算的压能，可以看出在出口处还残余了较高的动压和静压，这对资源是一种浪费，说明在选择风机时，风压有点过大了，造成了不必要的浪费。同时通过水力计算得到的风机功率达到了18.5kw。严重消耗了工厂的能源。这么大的功率是非常不适合电镀行业从工作工业通风与除尘第7页共7页开始到结束一直进行通风的情况。3设计小结通过一个星期的通风工