某大型廠房通風系統節能改造

姚　微　謝雨東

浙江省天正設計工程有限公司　杭州　310007

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某大型廠房通風系統節能改造

姚微*謝雨東

浙江省天正設計工程有限公司杭州310007

在對某大型廠房現場勘察的基礎上提出節能改造方案，并進行經濟性分析，有效解決大型廠房夏季溫度過高的問題且節能效果顯著。

大型廠房通風系統節能改造經濟分析

某大型廠房長120m，寬120m，層高9m。西側有條10m的走廊，東側緊挨辦公樓，南側緊臨另一幢建筑，間距約為0.9m。

廠房南北方向共20個柱跨，東西方向15個柱跨；西側每跨有推拉窗，尺寸為5.5m×1.5m，北側每跨有推拉窗，尺寸為7.5m×1.5m，南側每跨同樣有推拉窗，尺寸為7.5m×1.5m，東側無外窗。

廠房已有機械排煙設施，通風設施有屋頂排風機7臺，單臺風量為25000m3/h，總風量約為800000m3/h，功率為2.2kW；屋頂送風機總共57臺，單臺風量為25000m3/h，功率為3.67kW。

廠房內布置13條生產線，每條生產線動力由配備的電機提供，各生產線電機功率見表1。

表1　生產線的電機功率　(kW)

1　通風系統節能改造

現場調查發現，車間通風效果不佳，夏季室溫有時會超過40℃，為改善室內工作環境，一些崗位新增了送風裝置，暫時改善了工作環境。而通風系統的耗電大，每年花在排風設備上的費用很高，企業擬對廠房通風系統進行改造。

由《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2015查得杭州地區冬季通風室外計算溫度4.3℃，夏季通風室外計算溫度32.3℃。

根據《供熱空調設計手冊》(第二版)計算電動設備散熱量和設備散熱所需通風量。

廠房室內工作地點溫度約為40℃，由《供熱空調設計手冊》查得Δth為0.9，排風口中心距地面的高度為9m，故排風溫度tp為46.3℃。

自然通風進風口面積和排風口面積采用如下公式計算：

式中，Fj為自然通風進風口面積，m2；Fp為排風口面積，m2；Gj、Gp為進風量及排風量，kg/h；hj、hp為進風口及排風口與中和面的高差，m。假定中和面為6m，故hp為3m，hj為4.8；ρwf為夏季通風室外計算溫度下的空氣密度，kg/m3，本項目為1.157kg/m3；ρp為排風溫度下的空氣密度，kg/m3；本項目為1.107kg/m3；ρnp為室內空氣的平均密度，kg/m3，按作業地帶和排風口處空氣密度的平均值采用，本項目為1.1175kg/m3；ξj、ξp為進風口及排風口的局部阻力系數，本項目ξj為2.8，ξp為3.9；g為重力加速度，9.81m/s2。

1#生產線電機功率465kW，電機容量利用系數取0.8，負荷系數取0.65，同時使用系數取0.75，電動機功率取1。

計算得設備散熱量181kW，散熱所需通風46633kg/h。

自然通風進風口面積和排風口面積采用上述公式計算，各條生產線的計算見表2。

表2　各條生產線自然通風進風口面積、排風口面積及設備參數

廠房總全面排風量為900070m3/h；總補風量720060m3/h。

本廠房采用6個10型通風天窗(開敞式)，洞口寬度8000mm，洞口長度采用3000mm×6mm，天窗對應高度5000mm，每米長有效通風面積7.2m2，單個天窗通風面積為129.6m2。天窗均勻布置在散熱量高的機頭位置

將廠房西側、北側、南側所有外窗全部打開(廠房內部設備噪音小，廠房外窗可開啟；外窗上部有雨棚挑出，可防雨)，可開啟外窗有效面積西側81m2，南側84m2，北側33m2，總可開啟的有效面積滿足自然通風進風窗的面積需求。 但是，由于東側沒有可開啟外窗，因此本廠房保留13臺屋頂送風機，其余的屋頂排風機全部取消。從氣流組織的角度考慮，送風機的下方接噴口送風，噴口尺寸Φ800。

改造后廠房通風條件大為改善，本廠房可省電功率：176.88kW；總通風能耗降低了78.8%。改造后的通風布置情況見圖1。

2　經濟性分析

根據概算結果，改造總價約57.67萬元。

裝置每小時節省用電約176.88kW，每天風機運行按照12小時，每年運行350天，總省電量74×104kWh，電費按0.67元/kWh計，年節省電費約50萬元。

圖1　改造后的通風情況

項目投資不大，靜態回收期為1.2年。

若考慮銀行2.1%貸款利率，項目兩年內可收回成本，因此此改造方案可行。

3　結語

通過對廠房的節能計算和分析可知，屋頂的排風機全部取消，送風機保留東側13臺，屋頂采用6個10型天窗 18mx8m，便可滿足廠房內的通風

需求。廠房通風能耗降低了78.8%。采用本方案改造廠房，2年就能收回成本。

1GB50019-2015,工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].

2陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版).[M]中國建筑出版社.

3HG/T20698-2009,化工采暖通風與空氣調節設計規范[S].

4GB50243-2002,通風與空調工程施工質量驗收規范[S].

*姚微：工程師。2010年畢業于大連理工大學暖通專業。從事暖通工程設計。聯系電話：18858118336，E-mail:yaowei@zpcdi.com。

2016-04-20)