厂房内通风降温系统的研究与应用

厂房内通风降温系统的研究与应用

中铝长城建设有限公司楚天

摘要:由于厂房内部非常潮湿,加之水蒸气碱性较大,对设备腐蚀性非常严重,严重影响了设备的正常使用,增加了维修的难度。在投产几年内,部分设备已经严重腐蚀。作业人员长时间在厂房内工作,将严重危害身体健康。

关键词:厂房;高温高湿;通风系统;安装方式一、概述山东新巨龙能源有限责任公司选煤厂主厂房总长为125m,总宽为46m,主厂房单层建筑面积约为5704m2,主体室内空间约为114000m3。目前主要依靠自然通风,同时在主体厂房中部屋顶架设6台4-72-11离心风机进行通风换气,机械通风量约为72000m3/h。

厂房在生产过程中存在着高温、高湿、粉尘污染等职业健康危害因素。通过2011年1月17日现场测量数据显示,在室外温度1.8℃,湿度10.8%(干燥环境);厂房内0平面超过15℃,湿度超过40%;8.2平面以上温度超过22℃,湿度超过95%,湿度接近饱和,天花板有水珠凝聚。

二、现场相关问题分析通过现场调查,目前厂房生产环境存在的主要问题有:1、每小时换气次数少。厂房自然通风是利用厂房内外的温度差所形成热压和室外空气流动时产生的风压作用,使厂房内外空气内不断交换,因此具有多变性,在夏季可能存在无风压作用。目前选煤厂的机械通风换气次数,仅为0.63次,换气次数过少。

2、进风口、排风口设计不合理。目前进入厂房的新鲜空气,绝大部分没有流经作业区范围,这对于减低作业区温度、提高作业区空气质量,无法起到作用。

3、存在进气短流现象。新鲜风流经工厂大门进入厂区后,相当一部分直接经楼梯达到厂房顶部,排出室外。现场测量数据显示,在0平面厂房内温度超过15℃,8.2平面厂房内温度超过22℃的条件下,0平面楼梯温度仅有3.2摄氏度,到8.2平面的楼梯内温度仅有5℃,湿度也较低,只有不到同一平面平均水平的一半左右。

自然通风方式的通风效果受室外环境影响较大,具有非常大的不可控制性,单纯依靠自然通风,难易到达卫生要求和生产要求。因此,自然通风与机械辅助自然通风形式在近年来越来越多的被建筑师考虑并采纳。

在进行通风降温设计时候,必须做好下面几个方面的工作:1、进、排风口设计厂房自然通风时,由于风压作用受自然条件限制,具有多变性,无风时即无风压作用,因此风压一般情况下不宜作为厂房自然通风的动力考虑。当厂房建筑形式和散热量一定时,合理的设计进、排风口,是提高厂房自然通风效果的关键所在。

厂房自然通风设计的原则是尽量设法降低中和面的位置。

因为中和面的位置低,就意味着有室外进入厂房的新鲜空气,绝大部分或全部流经作业区域,显然这对于降低作业区温度、提高作业区空气质量,提高自然通风效果,起着决定性作用。

由自然通风原理可知,当进、排气量为定值时,降低中和面位置的关键手段,就是合理协调进、排气口面积的比值。

2、避免进气短流现象所谓进气短流,是指进气口进入厂内的新鲜空气,在未进入作业区范围之前,就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。显而易见,这样的进气,没有起到提高作业区域空气质量和改善作业区域热环境的作用。因此,为提高厂房自然通风效果,应尽量避免这进气短流的现象。在厂房利用高侧窗进气时,就会造成进气短流现象。造成厂房进气短流现象的因素有很多,因此在进行自然通风设计中,应仔细分析,尽量避免这种现象。

3、多跨厂房的自然通风,必须采取有效措施在大型企业中,有一些多跨厂房。这类厂房内不但有很大的散热量,而且多跨,因此这类厂房是自然通风设计中的一大难题。由于厂房很宽,仅靠外墙进气,不但进气口面积无法满足要求,而且近期深度也远远无法达到,对于厂房的中部而言,无可避免的形成全面进气短流。这种情况下,必须采取有效措施。

4、机械通风机械通风是指采用送风机、排风机或送风机与排风机相结合的方法进行通风,这种通风方式可以保证室内有足够的换气次数。机械通风风流流动如图2-1所示。

此种方式如果设计风量足够的话,会有非常好的通风效果。

三、实施方案及措施综合考虑选煤厂的建筑形式、选矿设备的配置,决定通过加强全面通风与局部余热、余湿产生区域控制相结合的方法,改善选煤厂内部高温高湿的作业环境。

1、综合治理,进行生产环境的改善作业环境的舒适度,并不仅仅是由单一因素所决定,它往往是多个因素耦合的所决定的。因此在进行方案设计时,大系统的设计,如机械通风风量计算时,必须兼顾降温、除湿等因素。

2、增强全面通风,增大换气次数目前洗煤厂内机械换气次数约为每小时0.6次,远远不能满足生产的需要,无法有效的排出生产过程中产生的水蒸气以及热量,因此必须增加换气设备,增大换气次数。进行全面通风设计时,兼顾降温、除湿所需风量。

通风降温方案厂房内空气流动如图3-1所示。该方案无制冷降温设备,室外新风不经任何处理,直接由送风系统的风机送入厂房内,空气依次流经厂房内各个生产系统,逐渐受热升温,经对面风机排出,从而使凉风流过室内,排出室内热负荷。

3、优化通风方式布置目前采取的方法为屋顶设置风机的通风方法,该方法为目前所有通风方式中最为简单,最为便宜的通风方式,但仅适合室内环境要求较低的厂房。因此初步采用在墙面或窗户设送排风机。从一侧送入风流,对面墙安装排风机,这样一送一抽的方式,能够保证在46m跨度条件下的良好通风效果,不会出现在厂房中部进气流无法达到的现象。

厂房内通风一般可以分为横向通风,纵向通风,风流方式分别如图3-2、3-3所示。

四、结论针对高温高湿厂房综合治理的思路和方法,对全行业具有推广的价值,可以在煤炭行业及存在相似问题厂房的其它行业推广,也可避免重复研究。

该项技术属于安全建设,也属于劳动卫生和职业病防治建设,其建设符合《劳动法》、《安全生产法》、《职业病防治法》中的相关规定。该项技术的实施应用有效降低了高温高湿环境对现场操作人员的危害,保证了员工的身体健康,大大改善了厂房内的作业环境,能够保证员工在舒适的环境中工作。

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