精鑄葉片加工廠房通風(fēng)、空調(diào)及除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

魏燕

摘要：文章通過對精鑄葉片加工廠房的介紹，針對精鑄葉片加工廠房的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了工業(yè)廠房通風(fēng)、空調(diào)及除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使室內(nèi)環(huán)境滿足工藝生產(chǎn)、使用要求。

關(guān)鍵詞：精鑄葉片；加工廠房；通風(fēng) 除塵

1.工程概況

本廠房為精鑄葉片機(jī)加廠房，廠房為鋼筋混凝土柱鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架下弦為8.0m，建筑高度13.85m；總建筑面積20468㎡。

本文主要介紹主廠房的通風(fēng)、空調(diào)和除塵設(shè)計(jì)。

2. 空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)工藝生產(chǎn)提出的溫度要求為：生產(chǎn)環(huán)境的溫度要求為16～28℃，因溫度范圍比較廣，故設(shè)計(jì)舒適性空調(diào)系統(tǒng)，就可以滿足工藝生產(chǎn)要求。

廠房空調(diào)負(fù)荷計(jì)算：根據(jù)工藝專業(yè)提出的工藝設(shè)備的使用功率、電熱設(shè)備功率和維護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷總和。

本廠房建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)為（7×24）m×（18+3×21+18）m，屋面梁端部下翼緣標(biāo)高為8m。依據(jù)工藝專業(yè)對廠房提出的溫度要求結(jié)合廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定合理的空調(diào)系統(tǒng)方案。

方案一：有空調(diào)機(jī)房時(shí)，集中空調(diào)系統(tǒng)采用組合式空調(diào)機(jī)組一次回風(fēng)系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)空氣處理過程：空調(diào)系統(tǒng)采用組合式空調(diào)機(jī)組，設(shè)置混合段、初中效過濾段、表冷段、加熱段、風(fēng)機(jī)段；方案二：無空調(diào)機(jī)房時(shí)，采用無風(fēng)管遠(yuǎn)程射流機(jī)組加新風(fēng)系統(tǒng)；方案三：投資少時(shí)，采用采用柜式分體空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)依靠定時(shí)開啟外窗獲得。

本廠房工藝房間布置緊湊，沒有空調(diào)機(jī)房的位置，根據(jù)以上對空調(diào)系統(tǒng)的分析， 故方案一不可?。辉俸媳緩S房的特點(diǎn)，對與24m的跨距來說，是比較大如果采用柜式分體空調(diào)系統(tǒng)，由于跨距較大，柜式分體空調(diào)送風(fēng)距離有限，不能到滿足24m跨距內(nèi)溫度要求，導(dǎo)致主廠房內(nèi)冷熱不均勻的狀況，故方案三不可取；無風(fēng)管遠(yuǎn)程射流機(jī)組主要用于不接風(fēng)管遠(yuǎn)射程直接送風(fēng)的場合，能滿足本廠房大跨距的送風(fēng)，并可以安裝在鋼柱兩側(cè)，節(jié)約廠房空間，使主廠房顯得比較整潔，室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人們的舒適感要求，故方案三可行。

以下詳細(xì)闡述無風(fēng)管遠(yuǎn)程射流機(jī)組的特點(diǎn)：

①具有射程遠(yuǎn)、噪音低、無風(fēng)管遠(yuǎn)距離送風(fēng)、節(jié)能等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大空間建筑。

②是通過強(qiáng)制射流實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離送風(fēng)，突破了傳統(tǒng)中央空調(diào)風(fēng)管送風(fēng)的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了無風(fēng)管送風(fēng)。

③風(fēng)口采用空氣動(dòng)力學(xué)噴口結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)的球形噴口，具有風(fēng)量大、射程遠(yuǎn)、噪音低、外形美觀的特點(diǎn)。

④根據(jù)冬夏季送風(fēng)溫度不同可改變送風(fēng)角度，送風(fēng)角度在±30℃范圍內(nèi)手動(dòng)或自動(dòng)控制上下調(diào)節(jié)：夏季送冷風(fēng)氣流向上，冬季送熱風(fēng)氣流向下，使冷、熱風(fēng)能夠送達(dá)到指定的位置。

⑤適用高大空間、無風(fēng)管遠(yuǎn)距離送風(fēng)，最大送風(fēng)距離達(dá)60m。

⑥與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，一次性投資減少，且年運(yùn)行費(fèi)用大幅度降低。

⑦面板與框架采用扣板鎖緊技術(shù)`氣密性高、漏風(fēng)量小，安裝和拆卸都十分方便。

⑧機(jī)組采用鋁合金框架結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、外形美觀。

3. 通風(fēng)、除塵系統(tǒng)

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)

生產(chǎn)配套用房如：錫鉍合金澆注間、探傷間、清洗試驗(yàn)間、釬焊準(zhǔn)備間、熒光檢驗(yàn)間等有通風(fēng)要求的房間，設(shè)計(jì)全室換氣系統(tǒng)；

油料存放間、汽油清洗槽、汽油清洗間有汽油揮發(fā)，設(shè)計(jì)防爆排風(fēng)系統(tǒng)，并設(shè)有濃度報(bào)警裝置與排風(fēng)機(jī)連鎖，所有排風(fēng)機(jī)位于室外地面。

3.2 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.2.1除塵的必要性

車間內(nèi)有多位打磨操作工人對工件內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行打磨，打磨區(qū)域范圍廣。操作人員多，打磨時(shí)產(chǎn)生大量的粉塵，粉塵彌漫在整個(gè)車間內(nèi)，不僅影響工作區(qū)域作業(yè)，還大大影響了工人的身體健康。打磨所產(chǎn)生的粉塵中含有大量的有害物質(zhì)，而且粉塵30—90%是微米級以下的顆粒，極易被人體吸收，對人的身體會(huì)造成極大的危害，急需治理。

3.2.2除塵系統(tǒng)的形式和劃分

根據(jù)工藝生產(chǎn)和設(shè)備的情況，廠房和排風(fēng)量的大小，可分別設(shè)置就地除塵、分散除塵和集中除塵系統(tǒng)三種方式

就地式除塵系統(tǒng)就是將除塵器、通風(fēng)機(jī)與產(chǎn)塵設(shè)備結(jié)合一體，就地捕集和回收粉塵，具有布置緊湊、簡單和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)車間中產(chǎn)塵點(diǎn)比較分散，且廠房內(nèi)有安裝除塵設(shè)備的位置時(shí)，可將幾個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)連接起來，成為一個(gè)除塵系統(tǒng)。這種分散除塵系統(tǒng)的除塵器和通風(fēng)機(jī)安裝在揚(yáng)塵設(shè)備附近，風(fēng)管較短，布置簡單，系統(tǒng)阻力容易平衡。

集中系統(tǒng)除塵系統(tǒng)適用于產(chǎn)塵點(diǎn)比較集中，有條件設(shè)置大型除塵設(shè)施的情況。

3.2.3 除塵系統(tǒng)風(fēng)管設(shè)計(jì)原則

每個(gè)除塵系統(tǒng)的吸風(fēng)點(diǎn)不宜超過5～6個(gè)，當(dāng)吸風(fēng)點(diǎn)之間距離不大于或各并聯(lián)支管之間的壓力損失仍可平衡時(shí)，吸風(fēng)點(diǎn)可增加到20個(gè)。如果吸風(fēng)點(diǎn)多且集中，可采用集合管，水平集合管內(nèi)風(fēng)速一般取3～4m/s，垂直管內(nèi)風(fēng)速可取6～10m/s。除塵系統(tǒng)的各支管段，宜設(shè)置調(diào)節(jié)閥門。

除塵風(fēng)道宜垂直或傾斜45～60°布置，如果必須水平布置時(shí)，應(yīng)采取防止積塵措施，盡量縮短水平風(fēng)道長度。

除塵風(fēng)道宜采用明設(shè)，盡量避免地下敷設(shè)。

為了清掃方便，在風(fēng)道適當(dāng)部位設(shè)置清掃口。

除塵器后的風(fēng)道宜適當(dāng)放大，風(fēng)道尺寸宜按8～10 m/s風(fēng)速確定。

除塵風(fēng)道的附加值：漏風(fēng)量附加10～15%；風(fēng)壓附加15～20%。

3.2.4除塵通風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算

除塵系統(tǒng)阻力較大，應(yīng)采用離心風(fēng)機(jī)；

通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量Lg

Lg=L·K1 ·K2（m3/h）

式中：L—通風(fēng)除塵系統(tǒng)排風(fēng)點(diǎn)的總風(fēng)量，在高溫條件下，應(yīng)是到達(dá)通風(fēng)機(jī)處的氣體實(shí)際容積流量（m3/h）；

K1—通風(fēng)除塵系統(tǒng)的風(fēng)管漏風(fēng)附加系數(shù)，K1=1.10～1.15；

K2—除塵器的漏風(fēng)附加系數(shù)。K2應(yīng)根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)而定，旋風(fēng)及濕式除塵器不允許漏風(fēng)，可不考慮漏風(fēng)附加；負(fù)壓運(yùn)行的袋式除塵器，K2=1.10～1.20；

通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)壓Hg

Hg=（H1+H2·K3+H3）·K4 ·K2（Pa）

式中：L—通風(fēng)除塵系統(tǒng)排風(fēng)點(diǎn)的總風(fēng)量，在高溫條件下，應(yīng)是到達(dá)通風(fēng)機(jī)處的氣體實(shí)際容積流量（m3/h）；

H1—工藝設(shè)備及排風(fēng)罩的阻力（Pa）；

H2—不包括排風(fēng)罩及除塵設(shè)備，冷卻設(shè)備的風(fēng)管系統(tǒng)總阻力（Pa）

H3—除塵器設(shè)備，冷卻設(shè)備（Pa）

K3—風(fēng)管阻力附加系數(shù)。K3=1.15～1.20；

K4—由于通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)條件和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許產(chǎn)品樣本低于標(biāo)定值所考慮的附加系數(shù)。K4=1.05～1.08；

3.2.5除塵系統(tǒng)風(fēng)管的選擇

除塵系統(tǒng)風(fēng)管的厚度，按管徑大小采用1.5～3.0mm的碳素鋼板。在一般情況下，同一個(gè)除塵系統(tǒng)中直管和異形管的壁厚均采用同一規(guī)格。但輸送高硬度，磨料粉塵時(shí)，如；金屬粉塵、氧化鋁、水泥等，則異形管的壁厚應(yīng)適當(dāng)加厚，一般比直管壁厚加1.0～2.0mm。

風(fēng)管及配件的鋼板厚度（mm）詳見《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50243-2002）。

3.3本廠房除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本廠房的除塵系統(tǒng)已經(jīng)施工完畢，并投入生產(chǎn)使用。拋光間里的砂輪切割間在生產(chǎn)過程中散發(fā)砂輪粉塵，故設(shè)計(jì)做局部除塵系統(tǒng)，設(shè)備選用VS震動(dòng)式除塵器，除塵器位于室外地面。

噴丸振動(dòng)光飾間的設(shè)備數(shù)控噴丸機(jī)生產(chǎn)過程中散發(fā)粉塵，故設(shè)計(jì)做局部除塵系統(tǒng)，設(shè)備選用脈沖式濾筒除塵器，除塵器位于室外地面。

拋光間的設(shè)備葉片拋光機(jī)，在拋光過程中散發(fā)大量的金屬粉塵，地面無風(fēng)管敷設(shè)位置，故采用抽風(fēng)地溝對拋光機(jī)進(jìn)行局部除塵系統(tǒng)，設(shè)備選用脈沖式濾筒除塵器，除塵器位于室外地面。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸耀慶主編.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007

[2] 中華人民共和國公安部 主編.《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）北京