浅析化工工业厂房暖通设计

2015-04-10窦鑫禄

四川水泥 2015年2期

关键词：采暖系统百叶暖通设计

窦鑫禄

（中昊（大连）化工研究设计院有限公司）

浅析化工工业厂房暖通设计

窦鑫禄

（中昊（大连）化工研究设计院有限公司）

化工工业厂房暖通设计对于生产企业的精进效益以及厂房内的生产工作起到重要的影响，本文从化工厂房采暖设计以及通风设计进行了详细的分析。

化工工业厂房暖通设计具体方法

0 引言

随着我国工业的迅速发展，以及国家对工业的大力支持，工厂厂房的质量也随之增加。在暖通设计中，采暖的形式多种多样，有散热器采暖；辐射采暖；暖风采暖等等。工业厂房通风要满足节能、环保、健康的要求。厂房的内部跨度较大，净空较高，比较容易做自然通风的设计，自然通风是满足健康需求的、最节能的方案。一般大空间的车间，均采用自然通风或机械辅助通风的设计。

一、化工厂房采暖设计

1.散热器采暖形式

散热器的功能是将供暖系统的热媒(蒸汽或热水)所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。主要同时以对流和辐射两种传热方式(对流传热量大于辐射传热量)向房间传热。散热器系统是使用最久，被认为最可靠的采暖形式。目前仍被广泛的使用。对于高大厂房，其热负荷是巨大的，但是可布置的外墙却是有限的，设计中有可能产生外墙布满散热器也达不到室内设计温度的情况。所以这就要求在设计中选择高散热量的散热器。散热器有铸铁散热器、钢制散热器、双金属散热器等。设计中，为了达到采暖效果，散热器除了布置在外墙位置，还应该尽可能的布置在厂房柱的位置，由于一般厂房柱的宽度有限，所以宜选用宽度窄，散热量大，组装方便的散热器。

2.辐射采暖系统

辐射采暖是依靠供暖设备表面对外发射的热射线传递热能的采暖方式。热辐射的特是:

传递速度快,以直线传播,可以被反射,能被固体吸收并使其温度升高,但通过空气时,不能明显地提高空气的温度。辐射采暖按照供暖设备表面温度可分为低温(≤80℃)、中温(80℃～200℃)、高温(≥500℃)辐射采暖。

1）中温辐射采暖系统。

中温辐射采暖系统通常是指采用钢制辐射板作为散热设备的辐射供暖系统。根据辐射板长度的不同，有块状辐射板和带状辐射板两种型式。根据辐射板背面是否保温，分为单、双面辐射板。钢制辐射板可以布置在厂房顶部，热量向下辐射；也可以倾斜安装在墙上或柱间，热量倾斜向下方辐射；或者将单面板垂直安装在墙上单面辐射，将双面板垂直安装在柱间两面辐射。钢制辐射板采暖系统跟散热器采暖系统比较，可以节省大量金属，减少投资，节约能源。辐射板安装的高度不宜过低，过低会使人有烧烤的不舒适感。

2）高温辐射采暖系统

高温辐射采暖系统有很多形式，工程中主要应用的是燃气红外线辐射采暖系统。燃气红外线辐射采暖是利用可燃气体(天然气、液化石油气、煤气等)通过特殊的燃烧装置(发生器)产生出红外线进行辐射供暖。具有发热量大，热效率高，节能环保，安装方便等特点。可以有效的保证高大厂房内工作区域的采暖温度。不过，这种采暖系统形式往往受到气源的限制而不能采用。由于燃气红外线辐射采暖系统需要使用可燃气体，且系统运行时，发生器的表面温度很高，所以必须特别注意其安全性及设备的可靠性。

二、化工厂房通风设计

1.有组织自然通风设计中的问题及改进措施

（1）合理设计进、排气口面积。

但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，因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑。在厂房自然通风设计中，必须合理协调进、排气口面积，力求进气口面积不小于排气口面积，这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施。

（2）尽量避免进气短流问题。所谓进气短流，系指由进气口进入厂房内的新鲜空气，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空气质量和改善作业区热环境的作用。因此，为提高厂房自然通风效果，应尽量避免这种进气短流的现象。

（3）必须注意解决通风天窗的飘雨问题。

目前一般常用的是矩形通风天窗。在以往的设计中，矩形通风天窗或在天窗垂直口设挡雨板，或在天窗水平口设挡雨片，其中在水平口设挡雨片的做法，无论通风效果或防飘雨效果，所以在工业厂房中应用比较广泛。

2.机械通风设计中的问题及改进措施

（1）机械通风的特点。自然通风缺点是风压动力小,受室内外条件影响大,而机械通风虽

然耗能大,但优点是可以人为地调控室内环境。因此,对于某些有特殊要求的厂房,则必须采用机械通风的方式,对进入及排出的空气进行处理,以保证车间作业环境的正常和减少对室外环境的影响。机械通风设计主要的根据是室内外的空气参数、工艺要求、环保要求以及业主的具体要求等。下面以笔者所接触的汽车厂房等工业用厂房暖通设计经验来总结阐述。

（2）厂房机械通风设置时考虑的因素。多数厂房由于存在使用功能不同，占地面积、柱间跨度及厂房高度比较大，厂房内部工艺设备及平台分布复杂，采光窗及工业门窗数量较多，厂房以后的扩建及改建等等情况，机械通风设计时需要综合考虑各种因素，合理设置通风。目前一般厂房优先考虑自然通风，在自然通风不能满足要求的情况下设置机械通风，对于工艺设备及管道复杂的单层厂房，普遍采用设屋顶式排风机排风，侧墙开进风百叶自然进风或者设屋顶进风机进风。对于多层厂房，可设置墙装或吊装风机送排风。如果设置侧墙开进风百叶，需要合理设置进风百叶的高度，以防止外部灰尘通过百叶进入厂房内部，尤其对于设置于沿海一带台风常见区域的厂房，雨水也有可能通过进风百叶进入厂房内部，因此进风百叶需作防雨防尘等措施。厂房内的工艺设备及管道很多，加上建筑给排水管道及电气的桥架，往往是管路错综复杂，而通风管道尺寸较大，管路占用空间大，因此通风机设置通风管道一般较短，避免管道之间过多的干涉问题。通风设计时应根据厂房的使用功能不同合理设置通风换气次数，对于门窗较多且常处于开启状态的厂房，需要校核门窗的漏风量对于通风的影响。同时对于不同用途的厂房，厂房内的正负压要求也不同，尤其是对于某些大型工厂，不同用途厂房往往相邻设置，设计通风时需要考虑相邻厂房通风换气的相互影响。另外，设置时需要考虑此处位置的通风，可局部设置风管加强通风死角的空气流动。

(3)机械通风与防排烟、除尘及空调系统的协调。厂房的防烟分区往往是通过土建的梁来划分，考虑通风防排烟管道尺寸较大，占用空间较多，如果分开设置会占用较多的空间，因此一般采用通风兼防排烟系统，但厂房常常是一套系统带多个防烟分区，这样的通风兼防排烟系统会对电气控制提出更高的要求，控制方面较难掌握。对于未设置机房的通风兼排烟风机除了在选用风机时提出耐高温的要求，按照规范要求，对风机需要作防火防烟的防护措施。对于车间内部有洁净要求或者产生有害气体超标的部分，根据国家相关部门对室内外环境污染的相关规范规定，往往做除尘净化设计，一般做全新风送风，回风经过处理后排至室外，此时除尘的风量需要和通风风量联合考虑，合理设置送排风量及送排风口，尽量减少有害物对室内的污染，保证有洁净要求的空间通风达到作业要求的标准。