鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)室通排風(fēng)設(shè)計(jì)

孫祎英等

摘要：通排風(fēng)設(shè)計(jì)的目的是及時(shí)排出室內(nèi)影響人員

健康的活動(dòng)區(qū)域余熱、污濁氣流和有害氣體，提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)模塊特點(diǎn)，中心自行設(shè)計(jì)、制作、安裝了通風(fēng)換氣裝置，收到了投資少，見效快的良好效果。

關(guān)鍵詞：鑄造與熱處理 實(shí)訓(xùn)室 通風(fēng)換氣

0 引言

石家莊鐵道大學(xué)工程訓(xùn)練中心的大部分實(shí)驗(yàn)室都是五六十年代的老舊實(shí)習(xí)工廠廠房。鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)室位于中心成型車間西側(cè)，成型車間平面布局示意圖見圖1，車間廠房寬15m、長48m、高5m，為平層砌體結(jié)構(gòu)廠房，平房雙坡頂，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，可以同時(shí)容納三個(gè)自然班教學(xué)。以前僅靠開窗自然通風(fēng)換氣，隨著實(shí)習(xí)模塊內(nèi)容的不斷豐富，熱處理和鑄造模塊先后增設(shè)了金相室、硬度室和中頻冶煉爐，使室內(nèi)空氣質(zhì)量受到影響，同時(shí)顯微鏡、硬度計(jì)對(duì)環(huán)境要求較高，因此，僅靠開窗的無組織自然通風(fēng)[1]難以保證室內(nèi)足夠的新鮮空氣，而且，自然風(fēng)受季節(jié)影響較大，具有多變性，惡劣天氣金相室和硬度室不適宜開窗換氣。為此，結(jié)合現(xiàn)有廠房、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、經(jīng)濟(jì)成本等因素，對(duì)目前實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行通風(fēng)換氣設(shè)計(jì)改造。

1 概述

鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)室有害氣體排放區(qū)重點(diǎn)集中在如圖1虛線框范圍，實(shí)訓(xùn)室日常接待實(shí)習(xí)學(xué)生分兩種情況：

1.1 工程實(shí)踐能力訓(xùn)練

工程實(shí)踐能力訓(xùn)練是面向全校學(xué)生開設(shè)的通識(shí)課，主要集中在春季學(xué)期。學(xué)生大面積的操作相對(duì)較少，有部分操作由指導(dǎo)教師講解示范，故此，有害物排放較少，采用以往的開窗自然通風(fēng)即可滿足室內(nèi)空氣的清新。但是，考慮到金相室和硬度室設(shè)備的保養(yǎng)，這兩個(gè)室在惡劣天氣不宜開窗，可以通過開門換氣。

1.2 金工實(shí)習(xí)

金工實(shí)習(xí)是面向校內(nèi)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，金工實(shí)習(xí)一般都安排在5～9月間，以暑期最為密集。而且金工實(shí)習(xí)時(shí)間長，學(xué)生操作內(nèi)容全、面大，故此，有害物的排放量大增，室內(nèi)空氣質(zhì)量極差，僅靠開窗遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們體感的舒適度要求。

其有害物主要來源有：

①熱處理爐散發(fā)出來的有害氣體及熱量。

②彌漫在空氣中的少量拋光劑微粉，易揮發(fā)的腐蝕劑、酒精。

③試樣磨削產(chǎn)生的少量粉塵。

④中頻冶煉爐（型號(hào)：GW-0.05-100/IJJ）揮發(fā)出的有害煙氣及大量熱量。

⑤高密度人員活動(dòng)的余熱及汗味。

2 通排風(fēng)方案確定

針對(duì)鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)室特點(diǎn)，該實(shí)訓(xùn)區(qū)域約為15 m×24m×5m，有效立體空間1500m3。鑒于有害物排放較集中，而且廠房為平房雙坡頂，故天窗排風(fēng)的自然通風(fēng)不予考慮。

經(jīng)過考察，市場調(diào)研，結(jié)合訓(xùn)練中心現(xiàn)有資源，我們擬選用國內(nèi)某通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行自行設(shè)計(jì)改造。決定采用工位分布風(fēng)口[2]。自制配件詳見表1。

在熱處理區(qū)、金相試樣制備區(qū)、冶煉爐上方分別橫向安放一個(gè)方型風(fēng)管，方風(fēng)管對(duì)應(yīng)每臺(tái)箱式爐口、拋光機(jī)、試樣腐蝕區(qū)工位和冶煉爐爐口上方均勻設(shè)置吸風(fēng)口，風(fēng)口高度以不觸碰到人體頭部為宜，通過豎管接入橫向水平方管，然后將各水平排氣管道分別接入引風(fēng)總管。各水平方管間、引風(fēng)總管間、豎管間均通過鈑金工藝聯(lián)接。聯(lián)接方式如圖2、圖3所示。

考慮教學(xué)效果，我們選擇了市面上4-72-6A型的低噪音強(qiáng)風(fēng)風(fēng)機(jī)，功率4kW，風(fēng)量可以達(dá)13300m3/h。根據(jù)公式：風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)=人均換氣量（84m3/h）×人數(shù)（80人）×考慮設(shè)備散熱（2）÷風(fēng)機(jī)風(fēng)量。故此，一臺(tái)4-72-6A型風(fēng)機(jī)完全可以滿足?？紤]減少噪音影響，將風(fēng)機(jī)安裝車間南側(cè)戶外，須加裝安全防護(hù)罩。

3 該通排風(fēng)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及討論

3.1 通排風(fēng)效果

據(jù)測算，在正常開機(jī)情況下，換氣可達(dá)到40次/小時(shí)，由于基本是工位排風(fēng)，污濁氣體排放及時(shí)，換氣效果明顯，完全可以滿足室內(nèi)滿負(fù)荷時(shí)人們體感的舒適度需求；低噪音，使開啟時(shí)可滿足正常教學(xué)要求；綜合性能獲得好評(píng)。

3.2 經(jīng)濟(jì)性

由于部分配件采用自制，只購買了風(fēng)機(jī)主機(jī)，自行安裝調(diào)試，從原材料到加工安裝投入使用，總投資不足1.2萬元，不到專業(yè)生產(chǎn)廠報(bào)價(jià)的1/3。利用暑假期間施工，用時(shí)三周左右，既不影響正常教學(xué)，又節(jié)約了經(jīng)費(fèi)，對(duì)于緩解目前比較緊張的高校經(jīng)費(fèi)，具有典范意義。

4 結(jié)束語

鑄造與熱處理實(shí)訓(xùn)室雖非工業(yè)生產(chǎn)場所，有害物排放有限，但是室內(nèi)人員較工廠車間密集的多，室內(nèi)通風(fēng)裝置可以確保學(xué)生和指導(dǎo)教師有個(gè)清新的工作學(xué)習(xí)環(huán)境。通風(fēng)設(shè)計(jì)滿足節(jié)能、環(huán)保、健康的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]余季鳴，馬亞翔.工業(yè)廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)存在的問題及局限性[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2007（6）.

[2]周麗平.某熱源廠房通風(fēng)改造實(shí)踐研究[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2004（5）.

[3]張晶.小義廠房的通風(fēng)設(shè)計(jì)[J].科技致富向?qū)В?010（17）.

作者簡介：

孫祎英（1969-），女，陜西咸陽人，石家莊鐵道大學(xué)工程訓(xùn)練中心，助工，從事熱處理實(shí)踐教學(xué)；褚蓓蓓（1978-），女，河北石家莊人，石家莊鐵道大學(xué)工程訓(xùn)練中心，講師，實(shí)訓(xùn)教學(xué)。