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:1.2544273273'{[()()]}100100b b t t Q F tCf KW++=α∆+-式中F －－设备外表面积，2m ；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 2t 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,kwt 2=16 ℃， t 1=75℃, ν=0.2m/s,Q ′=306.6W总散热量: Q 总 = Q + Q ′= 261.5+306.6 =568.1W2.1.2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式中Q--人体散热量，kJ/hϕ--考虑不同性质的工作场所、成年男子、成年女子和儿童的比例不同的群集系数。
n--人数，个；q--每个成年男子的散热量，kJ/h。
显热Q ＝1×29×540＝15660 kJ/h潜热Q ＝1×29×310＝8990kJ/h全热Q ＝1×29×850＝24650kJ/h2.2散湿量的计算G =β(P q.b–P q)AB/B′-------------------- P45《简明通风设计手册》式中：G —敞露水面散湿量，kg/h;A --敞露蒸发表面积，m2;P q.b—相应于水表湿度下的饱和空气的水蒸汽分压力，Pa;--------P5《简明通风设计手册》P q—室内空气中水蒸汽的分压力，Pa;B —标准大气压力，101.325Pa;β—蒸发系数，kg/(m2˙h˙Pa);B’—当地实际大气压 Pa.--------------------------- P12《简明通风设计手册》蒸发系数β按下式计算：β=(α+0.000130V)式中，v—蒸发表面的空气流速，m/s;(0.35m/s)α—周围空气温度为15–30℃时，在不同水温下的扩散系数，kg/(m2˙h˙Pa).2.2.1冬季：室内温度16℃,B′=100.830kPa,冬季相对湿度为75%，冬季饱和空气水蒸气分压为 P v = 1804.7pa，室内空气中水蒸汽的分压力: P q =Q×P v = 75%×1804.7 = 1353.525 Pa；例：温洗槽：（800×600×600）假设：V=0.2m/s,查得α=0.00028, P q.b=19837.4Paβ=α+0.000130V=0.00028+0.00013⨯0.2=0.000359G=0.000313⨯(19837.4-1353.525)⨯600⨯800⨯10-6⨯ 101.325/98.097=2.740kg/h2.2.2夏季：室内温度26℃，B′=98.68kPa, 夏季，当地的相对湿度为61%，饱和空气水蒸气分压P v =3.332 KPa ；所以，室内空气中水蒸汽的分压力:P q = Q P v = 61%×3332 = 2032.22Pa例：温洗槽（800×600×600）t y=60℃G=0.000313⨯(19837.4-2032.22)⨯600⨯800⨯10-6⨯101.325/98.68 =2.685kg/h2.2.3人体散湿量(见附录表11)=ϕQ ngQ--人体散湿量，g/h；n--室内人数，个；g--每个成年男子的散湿量，g/h；ϕ--考虑不同的性质的工作场所，成年男子，成年女子和儿童的比例，其散湿量不同的群集系数.Q ＝1×29×128＝3712 g/h2.2.4 计算数据出处（资料）：①．《简明通风设计手册》P45②．《供暖通风设计手册》P767公式计算及其相关数据③.《简明通风设计手册》P12 室外空气参数④.《大气污染控制工程》P66空气中水蒸汽的分压力计算公式2.3有害气体散发量的计算：浸油槽由于散发量比较低，可以忽略不考虑G=7.5M（0.352 + 0.786V）PF-------------------- P48《简明通风设计手册》式中，G—有害蒸气的散发量，g/h；V—蒸发液面上的空气流速，m/s；0.3~0.4m/sM—有害蒸气的分子量g/mol；P—相当于液体温度下饱和空气中的蒸气分压力，kPa ----P5《简明通风设计手册》2.3.1：例：以化学除锈槽为例进行有害气体计算(对于高温,P值是池子溶液温度以下20度的温度值查得,因为液面温度大概比溶液温度底20度左右)化学除锈槽槽型号为：1000×600×600 mm其释放出的有害气体主要是硫酸雾,则有害气体的分子量为M = 98 g/mol；取蒸发液面上的空气流速V= 0.26 m/s , P = 3.331 kPa ,F = 0.6 2m则有， G = 7.5 M（0.352 + 0.786V）P F= 7.5×98×(0.352+ 0.786×0.26)×3.331×0.6= 817.4g/h2.3.2数据出处（资料）:①．《简明通风设计手册》P48②．《供暖通风设计手册》P769公式计算及其相关数据③.《机械制造工厂采暖通风设计手册》P242 计算所用控制速度依据2.4计算汇总表车间热、湿、有害气体散发量计算汇总表 (冬季) 表1.1车间热、湿、有害气体散发量计算汇总表(夏季) 表1.22.5资料来源：①．《安全设计手册》P756 槽壁面保温隔热依据②．《简明通风设计手册》P12 室外空气参数③．《供暖通风设计手册》P756 散热量公式计算及其相关数据④.《简明通风设计手册》P45及《供暖通风设计手册》P767散湿量公式计算及其相关数据⑤．《简明通风设计手册》P48及《供暖通风设计手册》P769有害气体散发量公式计算及其相关数据3.局部排风的设计凡是在散发有害物(有害蒸气、气体、粉尘)的场合, 为了防治有害物污染室内空气, 必须结合工艺过程设计局部排风系统。