武钢建工集团钢结构分公司主厂房自然通风分析

中图分类号:TU3P61文献标识码:A文章编号:1673-1069(2016)22-57-2

1概述

武钢建工集团钢结构分公司主厂房总建筑面积为40716m2,厂房由4跨组成,每跨分别长33m。33m。27m。24论文网m,厂房总宽117m,总长348m,厂房檐口标高16。13m。厂房内设锅炉压力容器跨。重钢跨。结构跨。轻钢跨,厂房两端设准备跨及抛丸跨,主要生产工艺为焊接作业。

主厂房屋顶布置10条自然通风器,准备跨厂房屋顶布置6条自然通风器,抛丸跨厂房屋顶布置4条自然通风器,外墙下部设玻璃窗。

金属结构厂自投产以来,自然通风效果较差,尤其在中间跨。主要焊接区域存在烟气积聚问题,工作环境恶劣,严重影响职工身体健康。

2现状分析

2。1通风现状

①车间东西向进深达348m,南北向进深达117m,中间跨区域几乎无空气流动,此类区域布置为重钢跨。结构跨,烟气积聚严重,人体感觉憋闷和燥热;②5m以上的空气呈烟雾状,悬浮颗粒物积聚,流动缓慢;③靠近门窗开启区域,空气流动较快,大门入口空气流速实测约为4。5～9。6m/s,对流效果较好;④冬季门窗多数处于关闭状态,整个车间烟雾弥漫,能见度不足10m。

2。2建筑现状

①大门12扇,可开启面积357m2,常开启的为4～5扇,常开启面积约为150m2;②单层玻璃塑钢推拉组合窗49个共697。5m,可开启面积732m2;③屋面自然通风器1242m,喉口尺寸3m,可通风面积3726m2;④主要焊接区域23～36轴线。E～F1轴线建筑面积17361m2;F1轴线处厂房外墙皮布置了附垮建筑,无自然进风口。

2。3风量计算

此次主厂房的自然通风理论计算,在工艺。土建。窗孔位置和面积确定的条件下,计算能达到的最大自然通风量,校核工作区温度是否满足卫生标准的要求。

主厂房自然通风全面换气量G=Q/c。(tp-tj)kg/s[1]

式中,Q――车间的总余热量,kJ/s;

tp――车间上部的排风温度,℃;

tj――车间的进风温度,tj=tw,℃;

c――空气比热,c=1。01kJ/kg,℃。

自然通风量计算约为900000m3/h。

根据工程经验,此类焊接厂房通风所需换气次数约为3～5次/h,按此计算主要焊接区域所需最大风量为1400000m3/h,最小风量为840000。[2]

2。4现状分析

根据理论计算,此厂房自然通风量满足要求,但是实际运行时通风效果较差,分析原因如下:

①理论分析。

图中F1为进风窗孔面积,F2为排风窗孔面积,△P1为进风窗孔的内外压差,△P2为排风窗孔的内外压差,中和面以上为排气区,中和面以下为进气区。

根据(F1/F2)2=h2/h1[1],进排风窗孔面积之比是随中和面位置的变化而变化的,中和面上移,排风窗孔面积增大,进风窗孔面积减小;中和面下移,则相反。

厂房自然通风设计的思路应该是尽量设法降低中和面的位置。中和面的位置低,意味着由室外进入厂房内的新鲜空气,部分或全部流经作业区范围,对降低作业区温度。提高作业区空气质量,即提高自然通风效果,将起着决定性作用。中和面的位置越低,则图中h2值就越大,排气压力△P2就越大。在排气量一定的前提下,增大排气压力△P2则可减小排气口天窗开口面积F2。在热车间都采用上部天窗进行排风,天窗的造价要比侧窗高,因此中和面位置不宜选得太高[1]。不言而喻,减小天窗开口面积,必然对减少厂房结构断面。降低厂房土建工程投资起到较大的作用。

由自然通风原理可知,当进。排气量为定值时,降低中和面位置的关键手段,就是合理协调进。排气口面积的比值。当进气口面积F1大于排气口面积F2时,则中和面的位置低,反之,当排气口面积F2大于进气口面积F1时,则中和面积位置高。

此厂房F1/F2=882/3726=1/4,中和面处在比较高的区域,甚至高过于天窗,导致天窗的一部分也成为了进风口。由于其h2值很小,甚至导致排气压力△P2为负值,此种情况下,尽管设置了的高大的天窗,很大的排气口面积F2,由于排气压力△P2较小,没有充分的发挥天窗的排气功能,没有取得应有的通风效果。

在厂房自然通风设计中,应合理协调进。排气口的面积,力求进气口面积不小于或大于排气口面积,对提高自然通风效果的尤为重要。

②出于车间防风霜雨雪和防盗安全等问题的考虑,实际使用中门窗的开启数量较少,使得室内外空气流通受阻;而门窗全部开启的可能性存在一定的困难,造成通风量不满足设计及使用要求。

③F1轴线处厂房外墙皮布置了附垮建筑,厂房23轴至36轴之间只有一侧可进风,此区域无有效进风,造成此区域乃至中间跨区域气流分布不均,通风效果较差,无法满足设计风量的要求。

3整改措施及建议

3。1增加进风面积

根据理论分析及计算,此厂房进排风面积比达1:4,进风面积偏小,应增加进风面积,降低中和面位置,提高通风量。

在充分考虑车间防风霜雨雪和防盗安全等问题的前提下,尽量将车间外墙窗户及大门开启;在窗户下部增设可调节百叶进风窗,夏季全部开启,冬季根据实际需求可将百叶窗关闭;在窗户上部增设百叶进风口,保持开启状态。

3。2增设送风机

针对F1轴线处厂房外墙皮布置了附垮建筑,厂房23轴至36轴之间一侧无有效进风,在附垮建筑屋顶布置送风机,对此区域进行有效送风。

3。3合理分区

对于特大厂房通风,应根据实际情况进行通风分区计算[3]。

此厂房为多连跨厂房,即便送风面积足够大,由于跨度太大,气流组织不合理,中间跨区域通风效果依然不佳。由于厂房结构不可进行较大改造,对中间跨区域可适当增加屋顶风机进行机械排风,由于屋面自然通风器无法关闭,为防止气流短路,取消部分自然通风器。同时增设诱导风机对气流进行引导,将气流合理分布。

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