厂房通风该如何设计
当前在厂房自然通风设计中,应从以下向方面进行改进。 一、合理设计进、排气口面积。厂房自然通风是利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用,使厂房内外空气不断交换,形成自然通风。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。按照有关规定,在热加工厂房自然通风的设计计算中,仅考虑热压作用,风压作用只作为一项补充因素。热加工车间在生产过程中,散发大量的余热和灰尘等污浊气体,恶化了厂房内部环境,必须通过有效地组织厂房自然通风,迅速排除余热和污浊气体而改善内环境质量。当厂房高度和生产散热量为一定时,合理协调进、排气口面积,是提高厂房自然通风效果的关键所在。 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或大于排气口面积,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。然而。在实际工程设计中,某些热加工主体厂房,由于缺乏精心的合理规划,造成公辅设施建筑和生活福利建筑,把主体厂房围得严严实实、水泄不通,使厂房失去了大片可开设进气口的宝贵位置,而厂房自然通风设计中。又未认真进行研究推敲,只是迁就于既定的建筑设计现状,不管合理与否,消极的拼命加大天窗面积,将天窗高度加大至8m左右,结果导致进气口面积不足排气口面积的13,使厂房自然通风模式形成极不合理的状况.虽然为厂房自然通风天窗增加了大量建设投资,却未获取应有的通风效果,。 总之,厂房自然通风设计,绝对不能停留在只是根据既定的建筑布局,单纯的通过通风计算来决定天窗开口面积。可以说这只是消极的设计。积极的设计应该是认真地进行分析研究,反复试算、修改。合理协调进、排气口面积,力求以最低的经济投资,获取最佳的通风效果。具体而言,就是在进行厂房自然通风设计时,首先要在满足通风量需要的前提下,力求取得较低的中和面位置,即争取将进风口面积集中开设在下部作业区范围内。也就是说,要尽最大努力将堵靠在厂房侧墙部位的辅助建筑移位,为进风口让出宝贵的下部侧墙面。因某种原因实在搬不走的,则要将其下部架空,为主厂房留取进风口位置。这样做表面上看出也许要多花一些投资,但与提高厂房内环境质量相比是值得的。而且即使在经济上,最终也不见得多花钱。因为如果堵塞了厂房进气口,造成F1和F2的比例失调,中和面位置提高,势必显著降低排气压力而导致天窗面积大增,而抬高天窗所花费的投资,完全有可能高于辅助建筑下部架空的投资。 二、要想法克服进气短流问题。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。 前面所述的高侧窗进气,即会造成进气短流现象。除了上述特殊情况之下不得已而为之的原因之外,一般情况下是应该尽量避免的。因为花费较多的投资,设置大面积的高侧窗,而又发挥不了应有的作用是得不偿失的。这也就说:通常设置在厂房吊车轨面以上的高侧窗,没有必要设计为开启窗,采用造价低廉的固定式采光带即可。但是考虑到吊车检修时操作人员的换气需要,尚须每隔一定距离在该采光带上设置一个换气口。当然,在某种情况下,为节省投资起见,有时自然通风设计将高侧窗作为排气口考虑,此种情况下当然需做成开启式窗。但为了避免因风压作用大于热压作用时出现倒灌现象,而扰乱了厂房的自然通风组织、恶化了室内环境,因此当设计采用高侧窗作为排气口时,必须像避风天窗一样,设置挡风板装置。造成厂房进气短流现象的因素有多种,因此在进行自然通风设计中,应仔细分析、对症下药、采取有效措施,尽量避免出现这种现象。比如当厂房内的热源布置靠近厂房外墙侧时,进气必然出现短流现象,此种情况下最好的解决办法是改变厂房布置,但有时较为难办,只有采取在热源间断部位多开窗、开大窗,某种情况下,即使较高位置也应开窗,以弥补进气短流所造成的损失。 三、对多跨热加工厂房的自然通风设计,必须采取有效的措施在大型钢铁企业中,有一些多跨热加工厂房,如热轧带钢厂的热卷库、热轧型钢厂的冷床区等等。这类厂房内不但散热量很大,而且是多跨,有的厂房宽度竟达150m以上。因此是厂房自然通风设计中的老大难。由于厂房很宽,仅靠两侧外墙进气,不但进气口面积无法满足要求,而且进气深度也远远无法达到。对于厂房中部而言,无可避免地将形成全面进气短流。此种情况下,如果不采取有效措施, 只是勉强通过自然通风计算求得天窗面积,再多的天窗也难以满足要求。必须广开思路、另辟新径,采取有效措施,才是自然通风设计的出路。 四、不应忽视冷加工厂房的通风换气问题在厂房自然通风设计中,存在一个误区,即一提到自然通风,就只是与热车间有关的事情。因冷加工厂房内不散发余热或仅散发很小的热量,使当前按热压作用进行自然通风设计计算的工作,失去了依据。因而也就很少有人问津冷加工厂房的通风换气问题。笔者曾对我国南方地区的一些冷加工厂房的夏季室内热环境,做过专门调查。调查中发现,重庆、武汉、湖南、太原等夏季气温较高地区的绝大多数冷加工厂房的夏季室内热环境质量很差。尽管厂房内散发的生产余热很小,但由于屋面辐射热和通风换气不良,导致闷热难当,且油污气味令人难忍。工人叫苦连天,普遍反映有头晕、烦燥、厌食等症状。而屋顶设置了采光天窗的厂房,由于部分玻璃窗扇为开启状态,起到通风换气作用,其室内热环境明显要好得多。因此,对于南方地区及北方夏热地区的冷加工厂房,除了必须设置屋面隔热层之外,设计上还必须创造良好的通风换气条件。两跨及以下厂房,可以利用高侧窗进行通风换气,多跨厂房则必须结合采光需要,设置足够的天窗,以解决通风换气及采光问题。对于规模较小的厂房,亦可采取设置通风屋脊的办法来解决通风换气问题。因为是冷加工厂房而忽视通风换气的设计是不可取的。 五、必须注意解决通风天窗的飘雨问题近些年来,屡屡出现通风排气天窗严重飘雨的问题,给生产造成一定的损失。厂房自然通风设计,解决了厂房的通风排气问题,却带来了飘雨的弊端,这是厂房使用功能所不能接受的。因此,设计中必须认真予以解决。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,均优于前者,所以在工业厂房中应用比较广泛。从直观道理上讲,这种构造的天窗是可以做到直线封闭挡住任何角度的飘雨,但实际上这只是对直线雨而言,当风雨受到某种阻力后,会形成变异的涡流风雨,此时其飘雨角可能出现0。角,甚至会出现负角度现象,即风雨呈弧线上飘。此种情况下,这种天窗的飘雨就是不可避免的了。某大型厂的厂房设计即采用了这种类型的通风天窗,在当地的一次特大风雨中,由于风雨受山阻挡之后,局部形成变异的涡流风雨,导致天窗严重飘雨,反映十分强烈。因此,这种类型的矩形通风天窗,只能用于排风量要求大、对防飘雨要求不严或无大风雨地区的工业厂房。 为此,建议可按下述原则进行设计及构造: (1)将高侧排风窗的位置设在紧靠厂房的檐口部位,排风窗上部严禁留有实墙面,避免产生涡流而导致飘雨。 (2)将高侧排风窗的垂直挡风板加高,设计成象全封闭式矩形通风天窗的挡风板一样,挡风板上部折向屋面成倾斜状,以防止任何角度的飘雨。 (3)在高侧排风窗下口部位的墙面与垂直挡风板之间,增设水平遮风板,且不留设排雨水的缝隙。这样一方面可避免风雨由缝隙灌入厂房内,另一方面还可避免大量带尘雨水由缝隙下泻污染墙面及下部侧窗,对厂区外环境不利。建议设置水落管,做有组织排水处理。近些年来,通风天窗出现的类型较多,除上述几种类型外,常用的还有横向天窗、井式天窗、球形天窗等。其中球形天窗亦属全封闭式的,不会产生飘雨现象;其他几种类型天窗飘雨的部位及原因与矩形天窗类似,故均可参照本文前述的分析及改进原则予以治理。
空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序
设计顺序:先末端,后主机设计原则:合理、经济,最大限度节约运行成本设计方案及适用范围:32313133353236313431303231363533e58685e5aeb931333264643062一、末端部分:1、风机盘管系统;适用范围:一般办公、餐饮等场所2、风机盘管加新风系统;适用范围:要求较高的办公、酒店、餐饮娱乐等场所3、全空气系统;适用范围:商场超市、车间等大开间场所二、主机部分:1、螺杆式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:有专用机房、电力充足、需专人值守2、风冷机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较小、没有机房、无专人值守3、离心式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;适用范围:空调面积较大、有专用机房、电力充足、需专人值守4、溴化锂机组制冷(制热),市政或锅炉供热;适用范围:电力不足、有市政热源并经综合比较经济、有专用机房、需专人值守三、其它:1、一拖多系统;适用范围:空调面积较小、无专用机房、无专人值守、空调面积较大但非同时使用且需独立计费等场所2、风管机系统;适用范围:大开间、无专用机房、无专人值守、控制灵活、初投资较低设计程序:一、末端部分:(一)设备选型:1、计算实际空调面积;2、根据使用场所确定冷负荷指标,计算出设计总负荷,根据设备布置特点确定所需设备数量,确定设备型号;冷负荷概算指标:采用组合式空调器,循环次数商场6~7次,推荐8~9次(二)水系统设计:1、设备定位布置,确定立管位置,根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式(当立管与最末端设备距离超过30米时尽量采用同程式);2、确定主管道走向,并与设备合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节;3、根据设备流量确定每一管段的水流量,再根据设计水流速计算出管径;4、空调水设计流速为0.9-2.5m/s,管径越大、流速越大,管道比摩阻应小于500;5、水管与设备连接时,进水管上设软接、过滤器、阀门,出水管上设软接、阀门;6、冷凝水管径设计:当机组冷负荷Q≤7KW,DN=20;Q=7.1-17.6,DN=25;Q=17.7-100,DN=32;Q=101-176,DN=40;Q=177-598,DN=50;Q=599-1055,DN=80;Q=1056-1512,DN=100;Q=1513-12462,DN=125;Q>12462,DN=1507、空调水管保温:当采用超细玻璃棉管壳保温时,供回水管保温厚度采用50mm,冷凝水管保温厚度采用30mm;当采用橡塑材料保温时,供回水管保温厚度采用30mm,冷凝水管保温厚度采用15mm;当冷凝水管采用PVC等塑料管材时,可不作保温处理。一拖多氟系统应当保温。(三)风系统设计:1、风量选择:(1)新风工况:按每人最小新风量确定影剧院、博物馆、体育馆、商店,每人最小新风量8M3/H;办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房,每人最小新风量17M3/H;客房,每人最小新风量30M3/H,正常采用50M3/H;(2)回风工况:按循环次数确定,一般取8-10次/H,即空调空间体积×(8-10)/H2、风机风压的选择:估算法:风压=(最不利环路长度×10)Pa3、设备定位,尽量靠近水系统立管;4、布置风口,在保证无空调死区的前提下,尽量减少风口数量、保持风口规格统一;送风口风速在2-2.5 m/s之间,回风口风速在3-5 m/s之间,根据风口风量和风速确定风口尺寸;5、确定主风道走向,并与各风口合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节,并且每个风口均设风量调节阀;6、根据风口数量确定各段风道风量,再根据设计风速计算出风道截面积,根据安装空间确定风道规格,在保证装修标高的前提下,尽量减小风道的宽高比,尽量减少变径;通风空调风管内设计流速(m/s):注:1、表中分子为推荐流速,分母为最大流速。2、对消声有严格要求的系统,管内的流速不宜超过5 m/s,支管内的流速不宜大于3 m/s。7、当风道穿越机房或防火分区时,风道上应设防火调节阀;8、当风机风量大于10000 M3/H时,风机的进出口应设消音静压箱,通过静压箱截面流速为2-3 m/s;小于10000 M3/H时,在风机出口处设消音器即可,消音器的内径与主风道相同;9、钢板空调风道保温:当采用超细玻璃棉板保温时,保温厚度为40mm;当采用橡塑板保温时,保温厚度为15mm。二、主机部分:(一)制冷、制热主机:根据使用场所确定负荷概算指标,再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷,再根据系统情况确定主机数量,选出设备型号;对于一些多用途的空调场所,计算设备负荷时需考虑同时利用系数。空调主机负荷概算指标:(二)冷却塔:根据制冷机组的所需冷却水量确定,实际选用的冷却塔水量应大于所需水量,应当注意的是冷却塔的工况应和机组冷却水的工况保持一致。(三)冷媒水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷水流量 ×(20~30)%确定;3、扬程:根据系统情况,通常取(20~40)m;(四)冷却水泵:1、数量:比机组多出一台作为备用;2、流量:根据机组冷却水流量 ×(10~15)%确定;3、扬程:根据水泵至冷却塔的高度+机组压降+(5~10)m;(五)软化水设备:根据流量来确定,通常取(3~8)M3/H补水泵的流量,应根据热水的正常补给水量和事故补给水量确定,并宜为正常补给水量的4-5倍。正常补给水量一般按系统水容量的1%考虑。初步设计时可按循环水量的1%估算。补水泵的流量是正常补给水量+事故补给水量;而水处理设备的流量可按照正常补给水量确定,即1%。补水量可按照系统负荷来估算:以设计冷量为基础,系统水容量大约为2-3L/KW。有用建筑面积来估算,大概每平方1升(六)软化水箱:根据标准水箱尺寸,通常取(2.5~8)M3(七)落地膨胀水箱:1、罐体直径通常取:Φ1000~12002、配2台水泵:流量:(3~8)M3/H; 扬程:(冷媒水泵扬程×1.3)m(八)分、集水器、分气缸:1、直径D=(1.5-3)×支管中的最大直径,mm 2、长度按支管数量和阀门型号确定(九)冷却水处理:通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入 口的回水干管上,这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水,补水泵定压补水,气体定压罐结 合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式,所以现在在民用建筑中大量使用,但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
如何设计工厂通风系统
1.车间屋顶设风机
屋顶设风机方式是最简易、最便宜的通风系统方式,但对降温基本没有太大帮助,但此举有一定的换气效果,特别是车间内有比重轻于空气的烟气产生时,有部分会上升至屋顶并排出。 但总体而言,此举换气效果仍很不理想。
2.接力风机
有少数厂房采用接力风机在车间内间隔布置,带动车间内空气整体循环,从而使员工有风吹的感觉。这种通风系统方式由于在车间内部死循环,不仅不能排出车间异味,而且丝毫无降温效果,虽说起到风扇的效果,但此举不仅噪音大,初投资高,耗电大,而且难以调节开机的台数,所以还不如装设落地风扇或吊扇或壁扇来得省钱及省电。
3.墙面或窗户设送排风机
此种方式如果设计风量足够的话,会有非常好的通风系统效果,但此举没有任何降温功能,车间内温度基本决定于室外温度。
4.负压风机水帘降温系统
运用空气对流,负压换气的原理来设计,悦能负压风机安装在通风不良的地方,正常工作时,利用机械动能使风机运转,将厂房停滞不动的热气、异味、乌烟,在最短的时间内迅速排出室外,同时把室外新鲜的空气经过湿帘降温后和室内进行循环交换,从而达到通风降温改善车间环境的目的。