淺析化工工業廠房暖通設計

竇鑫祿

（中昊（大連）化工研究設計院有限公司）

淺析化工工業廠房暖通設計

竇鑫祿

（中昊（大連）化工研究設計院有限公司）

化工工業廠房暖通設計對于生產企業的精進效益以及廠房內的生產工作起到重要的影響，本文從化工廠房采暖設計以及通風設計進行了詳細的分析。

化工工業廠房 暖通設計 具體方法

0 引言

隨著我國工業的迅速發展，以及國家對工業的大力支持，工廠廠房的質量也隨之增加。在暖通設計中，采暖的形式多種多樣，有散熱器采暖；輻射采暖；暖風采暖等等。工業廠房通風要滿足節能、環保、健康的要求。廠房的內部跨度較大，凈空較高，比較容易做自然通風的設計，自然通風是滿足健康需求的、最節能的方案。一般大空間的車間，均采用自然通風或機械輔助通風的設計。

一、化工廠房采暖設計

1.散熱器采暖形式

散熱器的功能是將供暖系統的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量，通過散熱器壁面傳給房間。主要同時以對流和輻射兩種傳熱方式(對流傳熱量大于輻射傳熱量)向房間傳熱。散熱器系統是使用最久，被認為最可靠的采暖形式。目前仍被廣泛的使用。對于高大廠房，其熱負荷是巨大的，但是可布置的外墻卻是有限的，設計中有可能產生外墻布滿散熱器也達不到室內設計溫度的情況。所以這就要求在設計中選擇高散熱量的散熱器。散熱器有鑄鐵散熱器、鋼制散熱器、雙金屬散熱器等。設計中，為了達到采暖效果，散熱器除了布置在外墻位置，還應該盡可能的布置在廠房柱的位置，由于一般廠房柱的寬度有限，所以宜選用寬度窄，散熱量大，組裝方便的散熱器。

2.輻射采暖系統

輻射采暖是依靠供暖設備表面對外發射的熱射線傳遞熱能的采暖方式。熱輻射的特是:

傳遞速度快,以直線傳播,可以被反射,能被固體吸收并使其溫度升高,但通過空氣時,不能明顯地提高空氣的溫度。輻射采暖按照供暖設備表面溫度可分為低溫(≤80℃)、中溫(80℃～200℃)、高溫(≥500℃)輻射采暖。

1）中溫輻射采暖系統。

中溫輻射采暖系統通常是指采用鋼制輻射板作為散熱設備的輻射供暖系統。根據輻射板長度的不同，有塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種型式。根據輻射板背面是否保溫，分為單、雙面輻射板。鋼制輻射板可以布置在廠房頂部，熱量向下輻射；也可以傾斜安裝在墻上或柱間，熱量傾斜向下方輻射；或者將單面板垂直安裝在墻上單面輻射，將雙面板垂直安裝在柱間兩面輻射。鋼制輻射板采暖系統跟散熱器采暖系統比較，可以節省大量金屬，減少投資，節約能源。輻射板安裝的高度不宜過低，過低會使人有燒烤的不舒適感。

2）高溫輻射采暖系統

高溫輻射采暖系統有很多形式，工程中主要應用的是燃氣紅外線輻射采暖系統。燃氣紅外線輻射采暖是利用可燃氣體(天然氣、液化石油氣、煤氣等)通過特殊的燃燒裝置(發生器)產生出紅外線進行輻射供暖。具有發熱量大，熱效率高，節能環保，安裝方便等特點。可以有效的保證高大廠房內工作區域的采暖溫度。不過，這種采暖系統形式往往受到氣源的限制而不能采用。由于燃氣紅外線輻射采暖系統需要使用可燃氣體，且系統運行時，發生器的表面溫度很高，所以必須特別注意其安全性及設備的可靠性。

二、化工廠房通風設計

1.有組織自然通風設計中的問題及改進措施

（1）合理設計進、排氣口面積。

但由于風壓作用受自然條件限制，具有多變性，無風時即無風壓作用，因此不宜作為廠房自然通風的動力考慮。在廠房自然通風設計中，必須合理協調進、排氣口面積，力求進氣口面積不小于排氣口面積，這應該是提高自然通風效果的極為重要和有效的技術措施。

（2）盡量避免進氣短流問題。所謂進氣短流，系指由進氣口進入廠房內的新鮮空氣，在未進入作業區范圍之前，就已經被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現象。顯而易見，這樣的進氣，沒有起到提高作業區空氣質量和改善作業區熱環境的作用。因此，為提高廠房自然通風效果，應盡量避免這種進氣短流的現象。

（3）必須注意解決通風天窗的飄雨問題。

目前一般常用的是矩形通風天窗。在以往的設計中，矩形通風天窗或在天窗垂直口設擋雨板，或在天窗水平口設擋雨片，其中在水平口設擋雨片的做法，無論通風效果或防飄雨效果，所以在工業廠房中應用比較廣泛。

2.機械通風設計中的問題及改進措施

（1）機械通風的特點。自然通風缺點是風壓動力小,受室內外條件影響大,而機械通風雖

然耗能大,但優點是可以人為地調控室內環境。因此,對于某些有特殊要求的廠房,則必須采用機械通風的方式,對進入及排出的空氣進行處理,以保證車間作業環境的正常和減少對室外環境的影響。機械通風設計主要的根據是室內外的空氣參數、工藝要求、環保要求以及業主的具體要求等。下面以筆者所接觸的汽車廠房等工業用廠房暖通設計經驗來總結闡述。

（2）廠房機械通風設置時考慮的因素。多數廠房由于存在使用功能不同，占地面積、柱間跨度及廠房高度比較大，廠房內部工藝設備及平臺分布復雜，采光窗及工業門窗數量較多，廠房以后的擴建及改建等等情況，機械通風設計時需要綜合考慮各種因素，合理設置通風。目前一般廠房優先考慮自然通風，在自然通風不能滿足要求的情況下設置機械通風，對于工藝設備及管道復雜的單層廠房，普遍采用設屋頂式排風機排風，側墻開進風百葉自然進風或者設屋頂進風機進風。對于多層廠房，可設置墻裝或吊裝風機送排風。如果設置側墻開進風百葉，需要合理設置進風百葉的高度，以防止外部灰塵通過百葉進入廠房內部，尤其對于設置于沿海一帶臺風常見區域的廠房，雨水也有可能通過進風百葉進入廠房內部，因此進風百葉需作防雨防塵等措施。廠房內的工藝設備及管道很多，加上建筑給排水管道及電氣的橋架，往往是管路錯綜復雜，而通風管道尺寸較大，管路占用空間大，因此通風機設置通風管道一般較短，避免管道之間過多的干涉問題。通風設計時應根據廠房的使用功能不同合理設置通風換氣次數，對于門窗較多且常處于開啟狀態的廠房，需要校核門窗的漏風量對于通風的影響。同時對于不同用途的廠房，廠房內的正負壓要求也不同，尤其是對于某些大型工廠，不同用途廠房往往相鄰設置，設計通風時需要考慮相鄰廠房通風換氣的相互影響。另外，設置時需要考慮此處位置的通風，可局部設置風管加強通風死角的空氣流動。

(3)機械通風與防排煙、除塵及空調系統的協調。廠房的防煙分區往往是通過土建的梁來劃分，考慮通風防排煙管道尺寸較大，占用空間較多，如果分開設置會占用較多的空間，因此一般采用通風兼防排煙系統，但廠房常常是一套系統帶多個防煙分區，這樣的通風兼防排煙系統會對電氣控制提出更高的要求，控制方面較難掌握。對于未設置機房的通風兼排煙風機除了在選用風機時提出耐高溫的要求，按照規范要求，對風機需要作防火防煙的防護措施。對于車間內部有潔凈要求或者產生有害氣體超標的部分，根據國家相關部門對室內外環境污染的相關規范規定，往往做除塵凈化設計，一般做全新風送風，回風經過處理后排至室外，此時除塵的風量需要和通風風量聯合考慮，合理設置送排風量及送排風口，盡量減少有害物對室內的污染，保證有潔凈要求的空間通風達到作業要求的標準。

三、結語

化工工業作為我國經濟發展的一部分，近年來在快速度的發展。化工工藝的暖通設計對于化工生產有著重要影響，廠房內人員較多，熱量囤積，通過本文的分析，要不斷的去完善化工廠房暖通設計，促進生產順利有序進行。

[1] 王新宇，柴永艷. 淺談工業廠房的通風設計[J]. 山西建筑. 2011(08)

[2] 任彩瑋. 山西永濟電廠主廠房通風空調設計優化[J]. 科技情報開發與經濟. 2010(07)

[3] 張國鵬. 工業廠房暖通空調的節能設計探討[J]. 工程建設與設計. 2010(08)

TU7

B

1007-6344（2015）02-0165-01