精鑄葉片加工廠房通風、空調及除塵系統設計

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工藝特點，詳細闡述了工業廠房通風、空調及除塵系統設計，使室內環境滿足工藝生產、使用要求。

關鍵詞：精鑄葉片；加工廠房；通風 除塵

1.工程概況

本廠房為精鑄葉片機加廠房，廠房為鋼筋混凝土柱鋼網架結構，網架下弦為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、空調和除塵設計。

2. 空調設計要點

根據工藝生產提出的溫度要求為：生產環境的溫度要求為16～28℃，因溫度范圍比較廣，故設計舒適性空調系統，就可以滿足工藝生產要求。

廠房空調負荷計算：根據工藝專業提出的工藝設備的使用功率、電熱設備功率和維護結構的負荷總和。

本廠房建筑結構特點：網架結構，柱網為（7×24）m×（18+3×21+18）m，屋面梁端部下翼緣標高為8m。依據工藝專業對廠房提出的溫度要求結合廠房結構特點，確定合理的空調系統方案。

方案一：有空調機房時，集中空調系統采用組合式空調機組一次回風系統。空調系統空氣處理過程：空調系統采用組合式空調機組，設置混合段、初中效過濾段、表冷段、加熱段、風機段；方案二：無空調機房時，采用無風管遠程射流機組加新風系統；方案三：投資少時，采用采用柜式分體空調系統，新風依靠定時開啟外窗獲得。

本廠房工藝房間布置緊湊，沒有空調機房的位置，根據以上對空調系統的分析， 故方案一不可取；再合本廠房的特點，對與24m的跨距來說，是比較大如果采用柜式分體空調系統，由于跨距較大，柜式分體空調送風距離有限，不能到滿足24m跨距內溫度要求，導致主廠房內冷熱不均勻的狀況，故方案三不可取；無風管遠程射流機組主要用于不接風管遠射程直接送風的場合，能滿足本廠房大跨距的送風，并可以安裝在鋼柱兩側，節約廠房空間，使主廠房顯得比較整潔，室內工作區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。

以下詳細闡述無風管遠程射流機組的特點：

①具有射程遠、噪音低、無風管遠距離送風、節能等特點，廣泛應用于大空間建筑。

②是通過強制射流實現遠距離送風，突破了傳統中央空調風管送風的設計理念，實現了無風管送風。

③風口采用空氣動力學噴口結構原理設計的球形噴口，具有風量大、射程遠、噪音低、外形美觀的特點。

④根據冬夏季送風溫度不同可改變送風角度，送風角度在±30℃范圍內手動或自動控制上下調節：夏季送冷風氣流向上，冬季送熱風氣流向下，使冷、熱風能夠送達到指定的位置。

⑤適用高大空間、無風管遠距離送風，最大送風距離達60m。

⑥與常規空調系統相比，一次性投資減少，且年運行費用大幅度降低。

⑦面板與框架采用扣板鎖緊技術`氣密性高、漏風量小，安裝和拆卸都十分方便。

⑧機組采用鋁合金框架結構，其強度高、重量輕、耐腐蝕、外形美觀。

3. 通風、除塵系統

3.1 通風系統

生產配套用房如：錫鉍合金澆注間、探傷間、清洗試驗間、釬焊準備間、熒光檢驗間等有通風要求的房間，設計全室換氣系統；

油料存放間、汽油清洗槽、汽油清洗間有汽油揮發，設計防爆排風系統，并設有濃度報警裝置與排風機連鎖，所有排風機位于室外地面。

3.2 除塵系統設計要點

3.2.1除塵的必要性

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

3.2.2除塵系統的形式和劃分

根據工藝生產和設備的情況，廠房和排風量的大小，可分別設置就地除塵、分散除塵和集中除塵系統三種方式

就地式除塵系統就是將除塵器、通風機與產塵設備結合一體，就地捕集和回收粉塵，具有布置緊湊、簡單和維護方便等優點。

當車間中產塵點比較分散，且廠房內有安裝除塵設備的位置時，可將幾個揚塵點連接起來，成為一個除塵系統。這種分散除塵系統的除塵器和通風機安裝在揚塵設備附近，風管較短，布置簡單，系統阻力容易平衡。

集中系統除塵系統適用于產塵點比較集中，有條件設置大型除塵設施的情況。

3.2.3 除塵系統風管設計原則

每個除塵系統的吸風點不宜超過5～6個，當吸風點之間距離不大于或各并聯支管之間的壓力損失仍可平衡時，吸風點可增加到20個。如果吸風點多且集中，可采用集合管，水平集合管內風速一般取3～4m/s，垂直管內風速可取6～10m/s。除塵系統的各支管段，宜設置調節閥門。

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

除塵風道宜采用明設，盡量避免地下敷設。

為了清掃方便，在風道適當部位設置清掃口。

除塵器后的風道宜適當放大，風道尺寸宜按8～10 m/s風速確定。

除塵風道的附加值：漏風量附加10～15%；風壓附加15～20%。

3.2.4除塵通風機的選擇計算

除塵系統阻力較大，應采用離心風機；

通風機的計算風量Lg

Lg=L·K1 ·K2（m3/h）

式中：L—通風除塵系統排風點的總風量，在高溫條件下，應是到達通風機處的氣體實際容積流量（m3/h）；

K1—通風除塵系統的風管漏風附加系數，K1=1.10～1.15；

K2—除塵器的漏風附加系數。K2應根據設備的特點而定，旋風及濕式除塵器不允許漏風，可不考慮漏風附加；負壓運行的袋式除塵器，K2=1.10～1.20；

通風機的計算風壓Hg

Hg=（H1+H2·K3+H3）·K4 ·K2（Pa）

式中：L—通風除塵系統排風點的總風量，在高溫條件下，應是到達通風機處的氣體實際容積流量（m3/h）；

H1—工藝設備及排風罩的阻力（Pa）；

H2—不包括排風罩及除塵設備，冷卻設備的風管系統總阻力（Pa）

H3—除塵器設備，冷卻設備（Pa）

K3—風管阻力附加系數。K3=1.15～1.20；

K4—由于通風機產品技術條件和質量標準允許產品樣本低于標定值所考慮的附加系數。K4=1.05～1.08；

3.2.5除塵系統風管的選擇

除塵系統風管的厚度，按管徑大小采用1.5～3.0mm的碳素鋼板。在一般情況下，同一個除塵系統中直管和異形管的壁厚均采用同一規格。但輸送高硬度，磨料粉塵時，如；金屬粉塵、氧化鋁、水泥等，則異形管的壁厚應適當加厚，一般比直管壁厚加1.0～2.0mm。

風管及配件的鋼板厚度（mm）詳見《通風與空調工程施工質量驗收規范》（GB50243-2002）。

3.3本廠房除塵系統設計

本廠房的除塵系統已經施工完畢，并投入生產使用。拋光間里的砂輪切割間在生產過程中散發砂輪粉塵，故設計做局部除塵系統，設備選用VS震動式除塵器，除塵器位于室外地面。

噴丸振動光飾間的設備數控噴丸機生產過程中散發粉塵，故設計做局部除塵系統，設備選用脈沖式濾筒除塵器，除塵器位于室外地面。

拋光間的設備葉片拋光機，在拋光過程中散發大量的金屬粉塵，地面無風管敷設位置，故采用抽風地溝對拋光機進行局部除塵系統，設備選用脈沖式濾筒除塵器，除塵器位于室外地面。

參考文獻：

[1] 陸耀慶主編.實用供熱空調設計手冊.北京：中國建筑工業出版社，2007

[2] 中華人民共和國公安部 主編.《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）北京