化工廠房通風(fēng)氣流組織形式及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：石油化工廠房的施工設(shè)計(jì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)安全性具有保障作用，進(jìn)行通風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)工廠生產(chǎn)規(guī)模、工藝要求、環(huán)保要求、事故預(yù)防等方面綜合考慮，提供通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量。通過分析石油化工廠房的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，闡述通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原則和設(shè)計(jì)方案，改善通風(fēng)系統(tǒng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：化工廠；通風(fēng)氣流組織；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.074

國(guó)家對(duì)生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能減排力度控制逐漸加大，企業(yè)為自身可持續(xù)發(fā)展以及適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，在可持續(xù)發(fā)展理念的支持下，積極開展通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和環(huán)保施工。根據(jù)《石油化工采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，結(jié)合企業(yè)實(shí)際發(fā)展需要，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)組織形式進(jìn)行分析，提出高質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，達(dá)到節(jié)能降排的目的。

1 化工廠房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

1.1 滿足廠房生產(chǎn)工藝需求

化工廠房一般需要高大的空間布局，滿足工業(yè)需求，屬于特殊建筑，對(duì)廠房的通風(fēng)系統(tǒng)有特殊需求。石油化工生產(chǎn)中一般會(huì)產(chǎn)生大量余熱，且不同生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生易燃易爆等有害物質(zhì)。為了保證工作人員工作環(huán)境安全實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，需要對(duì)有害物質(zhì)的擴(kuò)散進(jìn)行控制，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這一目的。

1.2 企業(yè)環(huán)保生產(chǎn)要求

企業(yè)生產(chǎn)，尤其是石化企業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有毒有害物資，和粉塵廢渣廢直接排入環(huán)境會(huì)增加環(huán)境負(fù)荷，造成不可逆的環(huán)境損害，因此，需要經(jīng)過環(huán)保工藝的處理，經(jīng)過安全、無污染的凈化處理，做好環(huán)保生產(chǎn)工作。

1.3 預(yù)防生產(chǎn)事故

化工廠房在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)中經(jīng)常使用危險(xiǎn)物質(zhì)，這些就具有易燃易爆特性的物質(zhì)可能會(huì)在故障設(shè)備、閥門等危險(xiǎn)細(xì)節(jié)處突然大量散發(fā)，而廠房?jī)?nèi)大量通風(fēng)可以及時(shí)因?qū)κ鹿示o急狀態(tài)，通過通風(fēng)系統(tǒng)的開通降低有害物質(zhì)濃度。且對(duì)于可能發(fā)生的建筑物火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的濃煙，經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的排煙通風(fēng)，以及排除大量煙氣，為工作人員疏散和防止煙氣擴(kuò)散爭(zhēng)取搶救時(shí)間，創(chuàng)造有利救援環(huán)境。

2 通風(fēng)方式的確定

廠房通風(fēng)方式的確定，需要結(jié)合通風(fēng)范圍或使用的動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行劃分。根據(jù)通風(fēng)范圍分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)，局部通風(fēng)主要采用在生產(chǎn)源頭對(duì)污染物使用局部排風(fēng)罩的形式進(jìn)行污染捕捉、凈化后進(jìn)行安全排放。在企業(yè)條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先使用。而全面通風(fēng)的實(shí)質(zhì)是對(duì)環(huán)境中的污染物進(jìn)行稀釋，在廠房散熱、散濕或存在有害物質(zhì)的情況下，且不能使用局部通風(fēng)系統(tǒng)，或局部通風(fēng)達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)考慮使用全面通風(fēng)系統(tǒng)，這種處理方式在實(shí)際操作中應(yīng)用廣泛。而根據(jù)不同動(dòng)力可分為自然和機(jī)械通風(fēng)，自然通風(fēng)可以借助風(fēng)壓、熱壓或氣流特性，在通風(fēng)過程中不必消耗動(dòng)力，一般使用通風(fēng)天窗、通風(fēng)帽排風(fēng)或者門窗縫隙補(bǔ)風(fēng)在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放，根據(jù)環(huán)保需求盡量采用自然通風(fēng)[1]。有組織的機(jī)械通風(fēng)是對(duì)自然通風(fēng)不能滿足衛(wèi)生需求、生產(chǎn)工藝要求或者技術(shù)不合理時(shí)采用的輔助通風(fēng)方式。

由于局部通風(fēng)要根據(jù)進(jìn)排風(fēng)量進(jìn)行平衡計(jì)算，對(duì)控制點(diǎn)的風(fēng)速和吸風(fēng)口位置確定關(guān)鍵通風(fēng)參數(shù)，而關(guān)鍵數(shù)據(jù)的確定需要根據(jù)生產(chǎn)需要與承建方溝通 ，屬于工藝設(shè)計(jì)范疇，因此，需要注意結(jié)合實(shí)際具體操作。而全面通風(fēng)也就是滿足正常生產(chǎn)的通風(fēng)量的確定，在考慮廠房余熱、濕度、有害物質(zhì)在風(fēng)量中的最大值，通過熱量和風(fēng)量平衡值進(jìn)行修正。廠房?jī)?nèi)的相對(duì)溫濕度會(huì)影響空調(diào)能耗，根據(jù)ISO-7730和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)確定后，根據(jù)室內(nèi)熱環(huán)境控制濕度為50%，空氣流速<0.14m/s，有效溫度保持在24℃最佳，能夠滿足廠房?jī)?nèi)熱舒適度，且具有降低耗能，降低運(yùn)行費(fèi)用的作用[2]。此外還要考慮通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于新通風(fēng)量的確定，應(yīng)根據(jù)廠房具體應(yīng)用需要和廠房?jī)?nèi)工作人員密度進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)于廠房?jī)?nèi)的有害氣體濃度和細(xì)節(jié)處可能造成的安全隱患，進(jìn)行優(yōu)化，最大限度的提高空間安全性，達(dá)到理性的控制效果。

3 通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配

根據(jù)化工通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T20689-2009規(guī)定，全面機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)吸風(fēng)口應(yīng)該根據(jù)廠房?jī)?nèi)有害氣體的質(zhì)量蒸汽密度進(jìn)行確定，若廠房?jī)?nèi)能形成上升氣流時(shí)吸風(fēng)口應(yīng)該安排在廠房上部區(qū)域，若未能形成廠房?jī)?nèi)上升氣流，且建筑內(nèi)部散熱不足時(shí)，通過在建筑物下部設(shè)置總排風(fēng)量的2/3，上部設(shè)置總排風(fēng)量的1/3，且換氣頻率控制在每小時(shí)以此以上提高通風(fēng)質(zhì)量。而事故通風(fēng)量的確定需要借助正常排風(fēng)系統(tǒng)和事故排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行工作。故障通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)口布置具有一定的技術(shù)要求，散熱散濕和有害氣體稀釋的上部排風(fēng)口設(shè)置需要使吸風(fēng)口保持和建筑物頂部距離40cm以內(nèi)，對(duì)于質(zhì)量較輕的氫氣和空氣混合排風(fēng)口設(shè)置應(yīng)距離建筑物頂面10cm以下，而位于下部的排風(fēng)口應(yīng)該與地板保持30cm以內(nèi)間距[3]。

4 化工廠房通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)措施

精準(zhǔn)計(jì)算廠房符合和各種設(shè)計(jì)參數(shù)是提高通風(fēng)系統(tǒng)效果，達(dá)到節(jié)能減排的有效控制手段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確廠房工作符合的大小，結(jié)合工作環(huán)境的溫度、設(shè)備負(fù)荷，季節(jié)變化在保證優(yōu)化廠房環(huán)境的同時(shí)，控制能耗。

化工生產(chǎn)中石化設(shè)備的運(yùn)行對(duì)外界環(huán)境的變化比較敏感，廠房?jī)?nèi)外環(huán)境的交替變化會(huì)通風(fēng)系統(tǒng)的工作負(fù)荷和能耗產(chǎn)生影響，通過合理設(shè)計(jì)空氣幕可以盡量減小外界空氣對(duì)廠房溫度的影響。由于化工廠房的規(guī)模和實(shí)際環(huán)境不同，制定的通風(fēng)方案也不一致，通過分層通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用推廣優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計(jì)，達(dá)到智能化 控制水平，并能避免系統(tǒng)操作不當(dāng)導(dǎo)致的能耗，提升節(jié)能效果。對(duì)于新風(fēng)運(yùn)行模式的應(yīng)用，也是通風(fēng)設(shè)計(jì)人員考慮的設(shè)計(jì)要素，在節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的影響下，合理設(shè)置通風(fēng)機(jī)對(duì)內(nèi)外環(huán)境的適應(yīng)程度以及系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，達(dá)到理想的應(yīng)用效果。

5 結(jié)束語

在環(huán)保理念盛行的當(dāng)下，企業(yè)要主動(dòng)適應(yīng)發(fā)展形勢(shì)，通過設(shè)計(jì)方案的合理規(guī)劃，提高通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行效率，確保安全生產(chǎn)，提升節(jié)能效率，為石化行業(yè)適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉勇，徐昇，羅麗.新時(shí)期特大廠房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（19）：415.

[3]何曉芬，巫文娟.石油化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（01）：847.