李成

廣西中恒置業(yè)發(fā)展有限公司 廣西梧州 543000

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，眾多工廠生產(chǎn)能力穩(wěn)步提升，技術(shù)改造階段，由于工業(yè)廠房空氣環(huán)境質(zhì)量較差，引發(fā)一系列問題，不利于工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。通風(fēng)系統(tǒng)能夠保障工業(yè)廠房的空氣流通，根據(jù)規(guī)劃安全的生產(chǎn)，對(duì)于工業(yè)廠房的透風(fēng)量限制要求比較高。一般在通風(fēng)管道設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮正常運(yùn)營階段的風(fēng)量需求。在這種情況下，如何改善工業(yè)廠房內(nèi)部環(huán)境成為人們重點(diǎn)關(guān)心的話題。有效的通風(fēng)管道設(shè)計(jì)能夠帶走廠房的有毒有害氣體和大量余熱，保證廠房空氣的溫度和潔凈度，為人們營造舒適、健康的空氣環(huán)境。

1 通風(fēng)系統(tǒng)概述

從工作原理來看，通風(fēng)是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空氣的轉(zhuǎn)化，將室內(nèi)的廢氣進(jìn)行處理后排放到大氣中，同時(shí)導(dǎo)入室外的新鮮空氣，保障室內(nèi)空氣的長期新鮮。 將室外的空氣送入室內(nèi)被稱為送風(fēng)，將室內(nèi)的空氣排入大氣層成為排風(fēng)。通風(fēng)管道設(shè)計(jì)的目的就是實(shí)現(xiàn)排風(fēng)和送風(fēng)交互。按照使用途徑和地區(qū)來劃分，通風(fēng)系統(tǒng)主要分為工業(yè)通風(fēng)和民用通風(fēng)。工業(yè)通風(fēng)主要是為了排除工業(yè)生產(chǎn)階段的廢氣、灰塵以及有害氣體，保證工業(yè)廠房內(nèi)作業(yè)人員的身心健康；民用通風(fēng)則主要排除人們工作、生活和學(xué)習(xí)中制造的廢氣，同時(shí)還包括蒸汽、二氧化碳等，為人們營造健康、舒適的生活環(huán)境。按照作用范圍的不同，通風(fēng)系統(tǒng)又可以分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)。全面通風(fēng)的覆蓋范圍較大，在工業(yè)廠房內(nèi)，可以覆蓋所有車間，其作用以排風(fēng)為主，能夠有效稀釋房間內(nèi)的廢氣，滿足正常使用需求；局部通風(fēng)主要局限在特定的點(diǎn)或區(qū)域，能夠快速排出室內(nèi)廢氣，減少廢氣可能造成的污染，不僅如此，局部通風(fēng)還可以凈化特定區(qū)域的空氣，滿足特殊的工業(yè)生產(chǎn)要求。通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如1 所示。

圖1 通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

2 通風(fēng)管道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

2.1 進(jìn)、排氣口面積設(shè)計(jì)

自然通風(fēng)主要靠內(nèi)外空氣溫差產(chǎn)生的風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)內(nèi)外空氣交換，這種情況下形成自然通風(fēng)。由于風(fēng)壓容易受自然條件的影響，工業(yè)廠房通常不采用自然通風(fēng)作為主要?jiǎng)恿Α９I(yè)廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，要確保進(jìn)、排氣口面積滿足實(shí)際需求，進(jìn)氣口面積要大于排氣口面積，這樣才能有效提高自然通風(fēng)效果。但是，不少工業(yè)廠房設(shè)計(jì)階段缺乏合理的規(guī)劃，主體廠房往往設(shè)計(jì)的比較嚴(yán)實(shí)，自然進(jìn)氣口位置被占用。一些設(shè)計(jì)人員不能充分考慮建筑情況，一味加大天窗面積，造成進(jìn)氣口面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于排氣口面積，嚴(yán)重影響工業(yè)廠房自然通風(fēng)效果。在這種情況下，雖然工業(yè)廠房建設(shè)投資力度較大，往往難以達(dá)到理想的通風(fēng)效果。

2.2 進(jìn)氣短流現(xiàn)象

在一些老式的工業(yè)廠房中，主要利用通風(fēng)器實(shí)現(xiàn)排煙。但是，通風(fēng)器的做工、工藝或者安裝可能存在不少問題，容易造成工業(yè)廠房出現(xiàn)進(jìn)氣短流的現(xiàn)象。在這種情況下，進(jìn)氣不能有效改善工業(yè)廠房內(nèi)的作業(yè)環(huán)境。在通風(fēng)管道設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量避免這類問題。

2.3 通風(fēng)天窗飄雨

通風(fēng)排氣天窗飄雨對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)雖然解決了通風(fēng)排氣問題，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易帶來飄雨問題，設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真予以解決。當(dāng)前階段，通風(fēng)天窗主要采用矩形，以往的設(shè)計(jì)中通過加設(shè)垂直擋雨板，能夠達(dá)到良好的防飄雨作用。某大型廠的廠房設(shè)計(jì)即采用了這種類型的通風(fēng)天窗，在當(dāng)?shù)氐囊淮翁卮箫L(fēng)雨中，由于風(fēng)雨受山阻擋之后，局部形成變異的渦流風(fēng)雨，導(dǎo)致天窗嚴(yán)重飄雨，反映十分強(qiáng)烈。因此，通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合工業(yè)廠房基本情況，采取恰當(dāng)?shù)姆里h雨設(shè)計(jì)。

2.4 冷加工廠房通風(fēng)換氣

在工業(yè)廠房管理通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，人們往往將其與熱車間聯(lián)系在一起。冷加工廠房內(nèi)不散發(fā)余熱或僅散發(fā)很小的熱量，使當(dāng)前按熱壓作用進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算的工作失去了依據(jù)，必須也要考慮通風(fēng)換氣。正常情況下，冷加工廠房產(chǎn)生的余熱相對(duì)較小，如果屋面通風(fēng)不當(dāng)，很容易引發(fā)廠房內(nèi)部悶熱，夾雜工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣、油漆等，工作環(huán)境惡劣。而屋頂設(shè)置了采光天窗的廠房，由于部分玻璃窗扇為開啟狀態(tài)，起到通風(fēng)換氣作用，其室內(nèi)熱環(huán)境明顯要好得多。因此，對(duì)于南方地區(qū)及北方夏熱地區(qū)的冷加工廠房，除了必須設(shè)置屋面隔熱層之外，設(shè)計(jì)上還必須創(chuàng)造良好的通風(fēng)換氣條件。兩跨及以下廠房，可以利用高側(cè)窗進(jìn)行通風(fēng)換氣，多跨廠房則必須結(jié)合采光需要，要確保天窗滿足要求，能夠很好地解決通風(fēng)換氣問題。

3 工業(yè)廠房通風(fēng)管道設(shè)計(jì)的策略

3.1 做好通風(fēng)系統(tǒng)的劃分

工業(yè)廠房包含的車間較多，不同的車間對(duì)于送風(fēng)需求不盡相同，當(dāng)車間工作面積較大時(shí)，需要的送風(fēng)點(diǎn)也相應(yīng)增加，為了達(dá)到工業(yè)廠房送風(fēng)效果，通常設(shè)計(jì)多個(gè)送排風(fēng)系統(tǒng)。在通風(fēng)系統(tǒng)劃分時(shí)，主要從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行：一是室內(nèi)通風(fēng)要求和參數(shù)相同時(shí)，應(yīng)劃分為相同的送排風(fēng)系統(tǒng)；二是運(yùn)行班次、運(yùn)行時(shí)間和工業(yè)生產(chǎn)流程相同時(shí)，可以采用相同的送排風(fēng)系統(tǒng)；三是對(duì)于送排風(fēng)有特殊要求的系統(tǒng)；四是除塵工業(yè)廠房，如果送排風(fēng)系統(tǒng)混合，可能造成管道形成結(jié)露，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的送排風(fēng)系統(tǒng)；五是當(dāng)風(fēng)機(jī)附近排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí)，應(yīng)綜合考慮送排風(fēng)系統(tǒng)的基本情況，確保通風(fēng)系統(tǒng)的科學(xué)性、合理性。工業(yè)廠房車間排風(fēng)點(diǎn)間距應(yīng)滿足規(guī)范要求，在滿足通風(fēng)要求的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 管道的形狀和材料

在進(jìn)行管道形狀選擇時(shí)，通常采用圓形和矩形。如果截面面積相同，圓形的阻力更小，同時(shí)有助于節(jié)約材料和空間；圓形通風(fēng)管道制造相對(duì)方便，有利于防腐、保溫施工，同時(shí)圓形通風(fēng)管道放樣和制作時(shí)存在一定難度，在進(jìn)行管道布置時(shí)，要結(jié)合建筑和結(jié)構(gòu)的基本情況，確保管道布置的科學(xué)、美觀。對(duì)于通風(fēng)量要求較大的管道，通常選擇圓形。管道的材料主要分為耐熱耐磨合金鋼、薄鋼板、礦渣石膏板等，用于排放粉塵較高的氣體時(shí)，主要考慮管道的耐磨性，這時(shí)可以選用普通的鋼管；當(dāng)管道使用溫度較高時(shí)，應(yīng)優(yōu)選選用耐熱材料，比如合金鋼。

3.3 合理布局通風(fēng)管道

在工業(yè)廠房通風(fēng)管道布置時(shí)，要加強(qiáng)與其它專業(yè)之間的聯(lián)系，在滿足基本規(guī)定的同時(shí)考慮其協(xié)調(diào)性。如果通風(fēng)管道排風(fēng)點(diǎn)較多，應(yīng)選擇大斷面的集合管，同時(shí)做好與其它支管的聯(lián)系。通風(fēng)管道的布置要減少轉(zhuǎn)彎，同時(shí)確保管件布置的簡單、易操作。氣體在輸送過程中含有液滴，通風(fēng)管道應(yīng)合理設(shè)計(jì)坡度，同時(shí)將水封管設(shè)置在管道的低處，這樣可以有效消除積液。此外，通風(fēng)管道要設(shè)置測量裝置，這樣能夠?qū)λ团棚L(fēng)情況進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控，出現(xiàn)問題及時(shí)改進(jìn)。

3.4 控制通風(fēng)管道溫度

由于工業(yè)廠房氣體復(fù)雜，送排風(fēng)階段可能消耗大量的熱量和冷量，因此，控制通風(fēng)管道溫度顯得更加重要，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋胤绞健ＭL(fēng)管道保溫結(jié)構(gòu)主要由三個(gè)部分組成，即保溫層、防潮層和保護(hù)層。保溫層作為控制通風(fēng)管道溫度的重中之重，對(duì)于工序和材料要求較高；防潮層主要目的是減少水蒸氣與保溫材料的直接接觸；保護(hù)層起到保護(hù)保溫層和防潮層的作用。

3.5 通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)排風(fēng)口

在工業(yè)通風(fēng)過程中，在室外空氣清潔區(qū)設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，同時(shí)注意選擇在排風(fēng)口上風(fēng)向設(shè)置，高度明顯比排風(fēng)口低，同時(shí)防止排風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口發(fā)生短路問題。排出新污染源的氣筒一般不能低于15m。針對(duì)污染物相同的2 個(gè)排氣筒，如果間距明顯比幾何高度之和小，可以將配氣筒等效合并為1 個(gè)。排風(fēng)口通常排出包含毒害物質(zhì)的空氣，應(yīng)借助大氣有效稀釋和擴(kuò)散，此時(shí)在氣流的正負(fù)壓區(qū)上設(shè)置排風(fēng)口，禁止設(shè)置風(fēng)帽，從而阻止通風(fēng)管道內(nèi)進(jìn)入雨水。

3.6 加強(qiáng)通風(fēng)管道監(jiān)控

為了有效提升工業(yè)廠房通風(fēng)管道的安全性，要加強(qiáng)通風(fēng)管道運(yùn)行的日常監(jiān)控，在管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過在內(nèi)部植入監(jiān)控系統(tǒng)，從而對(duì)通風(fēng)管道的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，送排風(fēng)管出現(xiàn)問題后及時(shí)報(bào)警，檢修人員根據(jù)報(bào)警信息盡快確定故障位置，確保送排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。

4 結(jié)語

總而言之，工業(yè)廠房通?？缍容^大，室內(nèi)車間復(fù)雜程度高，污染源種類繁多，對(duì)于通風(fēng)量需求較高。在進(jìn)行通風(fēng)管道設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮送排風(fēng)量、特殊工藝、車間特點(diǎn)等，合理布置通風(fēng)管道，根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)控，這起到了一定的節(jié)能的作用，以達(dá)到將廠房內(nèi)的污濁氣體和有害氣體帶走，為操作人員提供良好的工作環(huán)境，不斷提高工業(yè)生產(chǎn)效率。