工业厂房通风管道设计面临的问题及对策

2020-09-03 03:54李成
商品与质量 2020年27期
关键词:排风天窗厂房

李成

广西中恒置业发展有限公司 广西梧州 543000

随着我国工业化进程不断推进,众多工厂生产能力稳步提升,技术改造阶段,由于工业厂房空气环境质量较差,引发一系列问题,不利于工业生产的有序进行。通风系统能够保障工业厂房的空气流通,根据规划安全的生产,对于工业厂房的透风量限制要求比较高。一般在通风管道设计时,要考虑正常运营阶段的风量需求。在这种情况下,如何改善工业厂房内部环境成为人们重点关心的话题。有效的通风管道设计能够带走厂房的有毒有害气体和大量余热,保证厂房空气的温度和洁净度,为人们营造舒适、健康的空气环境。

1 通风系统概述

从工作原理来看,通风是实现室内外空气的转化,将室内的废气进行处理后排放到大气中,同时导入室外的新鲜空气,保障室内空气的长期新鲜。 将室外的空气送入室内被称为送风,将室内的空气排入大气层成为排风。通风管道设计的目的就是实现排风和送风交互。按照使用途径和地区来划分,通风系统主要分为工业通风和民用通风。工业通风主要是为了排除工业生产阶段的废气、灰尘以及有害气体,保证工业厂房内作业人员的身心健康;民用通风则主要排除人们工作、生活和学习中制造的废气,同时还包括蒸汽、二氧化碳等,为人们营造健康、舒适的生活环境。按照作用范围的不同,通风系统又可以分为全面通风和局部通风。全面通风的覆盖范围较大,在工业厂房内,可以覆盖所有车间,其作用以排风为主,能够有效稀释房间内的废气,满足正常使用需求;局部通风主要局限在特定的点或区域,能够快速排出室内废气,减少废气可能造成的污染,不仅如此,局部通风还可以净化特定区域的空气,满足特殊的工业生产要求。通风系统示意图如1 所示。

图1 通风系统示意图

2 通风管道设计应注意的问题

2.1 进、排气口面积设计

自然通风主要靠内外空气温差产生的风压实现内外空气交换,这种情况下形成自然通风。由于风压容易受自然条件的影响,工业厂房通常不采用自然通风作为主要动力。工业厂房自然通风设计时,要确保进、排气口面积满足实际需求,进气口面积要大于排气口面积,这样才能有效提高自然通风效果。但是,不少工业厂房设计阶段缺乏合理的规划,主体厂房往往设计的比较严实,自然进气口位置被占用。一些设计人员不能充分考虑建筑情况,一味加大天窗面积,造成进气口面积远远小于排气口面积,严重影响工业厂房自然通风效果。在这种情况下,虽然工业厂房建设投资力度较大,往往难以达到理想的通风效果。

2.2 进气短流现象

在一些老式的工业厂房中,主要利用通风器实现排烟。但是,通风器的做工、工艺或者安装可能存在不少问题,容易造成工业厂房出现进气短流的现象。在这种情况下,进气不能有效改善工业厂房内的作业环境。在通风管道设计时,要尽量避免这类问题。

2.3 通风天窗飘雨

通风排气天窗飘雨对于工业生产造成严重的负面影响。厂房自然通风设计虽然解决了通风排气问题,如果设计不当,很容易带来飘雨问题,设计中必须认真予以解决。当前阶段,通风天窗主要采用矩形,以往的设计中通过加设垂直挡雨板,能够达到良好的防飘雨作用。某大型厂的厂房设计即采用了这种类型的通风天窗,在当地的一次特大风雨中,由于风雨受山阻挡之后,局部形成变异的涡流风雨,导致天窗严重飘雨,反映十分强烈。因此,通风设计时要结合工业厂房基本情况,采取恰当的防飘雨设计。

2.4 冷加工厂房通风换气

在工业厂房管理通风设计时,人们往往将其与热车间联系在一起。冷加工厂房内不散发余热或仅散发很小的热量,使当前按热压作用进行自然通风设计计算的工作失去了依据,必须也要考虑通风换气。正常情况下,冷加工厂房产生的余热相对较小,如果屋面通风不当,很容易引发厂房内部闷热,夹杂工业生产中的废气、油漆等,工作环境恶劣。而屋顶设置了采光天窗的厂房,由于部分玻璃窗扇为开启状态,起到通风换气作用,其室内热环境明显要好得多。因此,对于南方地区及北方夏热地区的冷加工厂房,除了必须设置屋面隔热层之外,设计上还必须创造良好的通风换气条件。两跨及以下厂房,可以利用高侧窗进行通风换气,多跨厂房则必须结合采光需要,要确保天窗满足要求,能够很好地解决通风换气问题。

3 工业厂房通风管道设计的策略

3.1 做好通风系统的划分

工业厂房包含的车间较多,不同的车间对于送风需求不尽相同,当车间工作面积较大时,需要的送风点也相应增加,为了达到工业厂房送风效果,通常设计多个送排风系统。在通风系统划分时,主要从以下几个方面来进行:一是室内通风要求和参数相同时,应划分为相同的送排风系统;二是运行班次、运行时间和工业生产流程相同时,可以采用相同的送排风系统;三是对于送排风有特殊要求的系统;四是除尘工业厂房,如果送排风系统混合,可能造成管道形成结露,应设置独立的送排风系统;五是当风机附近排风点较多时,应综合考虑送排风系统的基本情况,确保通风系统的科学性、合理性。工业厂房车间排风点间距应满足规范要求,在满足通风要求的同时考虑经济效益。

3.2 管道的形状和材料

在进行管道形状选择时,通常采用圆形和矩形。如果截面面积相同,圆形的阻力更小,同时有助于节约材料和空间;圆形通风管道制造相对方便,有利于防腐、保温施工,同时圆形通风管道放样和制作时存在一定难度,在进行管道布置时,要结合建筑和结构的基本情况,确保管道布置的科学、美观。对于通风量要求较大的管道,通常选择圆形。管道的材料主要分为耐热耐磨合金钢、薄钢板、矿渣石膏板等,用于排放粉尘较高的气体时,主要考虑管道的耐磨性,这时可以选用普通的钢管;当管道使用温度较高时,应优选选用耐热材料,比如合金钢。

3.3 合理布局通风管道

在工业厂房通风管道布置时,要加强与其它专业之间的联系,在满足基本规定的同时考虑其协调性。如果通风管道排风点较多,应选择大断面的集合管,同时做好与其它支管的联系。通风管道的布置要减少转弯,同时确保管件布置的简单、易操作。气体在输送过程中含有液滴,通风管道应合理设计坡度,同时将水封管设置在管道的低处,这样可以有效消除积液。此外,通风管道要设置测量装置,这样能够对送排风情况进行准确监控,出现问题及时改进。

3.4 控制通风管道温度

由于工业厂房气体复杂,送排风阶段可能消耗大量的热量和冷量,因此,控制通风管道温度显得更加重要,应采取适当的保温方式。通风管道保温结构主要由三个部分组成,即保温层、防潮层和保护层。保温层作为控制通风管道温度的重中之重,对于工序和材料要求较高;防潮层主要目的是减少水蒸气与保温材料的直接接触;保护层起到保护保温层和防潮层的作用。

3.5 通风系统的进排风口

在工业通风过程中,在室外空气清洁区设置进风口,同时注意选择在排风口上风向设置,高度明显比排风口低,同时防止排风口与进风口发生短路问题。排出新污染源的气筒一般不能低于15m。针对污染物相同的2 个排气筒,如果间距明显比几何高度之和小,可以将配气筒等效合并为1 个。排风口通常排出包含毒害物质的空气,应借助大气有效稀释和扩散,此时在气流的正负压区上设置排风口,禁止设置风帽,从而阻止通风管道内进入雨水。

3.6 加强通风管道监控

为了有效提升工业厂房通风管道的安全性,要加强通风管道运行的日常监控,在管道结构设计时,通过在内部植入监控系统,从而对通风管道的运行情况进行实时监管,送排风管出现问题后及时报警,检修人员根据报警信息尽快确定故障位置,确保送排风系统运行的安全性、可靠性。

4 结语

总而言之,工业厂房通常跨度较大,室内车间复杂程度高,污染源种类繁多,对于通风量需求较高。在进行通风管道设计时,要考虑送排风量、特殊工艺、车间特点等,合理布置通风管道,根据实际的情况对通风机的风量进行调控,这起到了一定的节能的作用,以达到将厂房内的污浊气体和有害气体带走,为操作人员提供良好的工作环境,不断提高工业生产效率。

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