精铸叶片加工厂房通风、空调及除尘系统设计

魏燕

摘要：文章通过对精铸叶片加工厂房的介绍，针对精铸叶片加工厂房的生产工艺特点，详细阐述了工业厂房通风、空调及除尘系统设计，使室内环境满足工艺生产、使用要求。

关键词：精铸叶片；加工厂房；通风 除尘

1.工程概况

本厂房为精铸叶片机加厂房，厂房为钢筋混凝土柱钢网架结构，网架下弦为8.0m，建筑高度13.85m；总建筑面积20468㎡。

本文主要介绍主厂房的通风、空调和除尘设计。

2. 空调设计要点

根据工艺生产提出的温度要求为：生产环境的温度要求为16～28℃，因温度范围比较广，故设计舒适性空调系统，就可以满足工艺生产要求。

厂房空调负荷计算：根据工艺专业提出的工艺设备的使用功率、电热设备功率和维护结构的负荷总和。

本厂房建筑结构特点：网架结构，柱网为（7×24）m×（18+3×21+18）m，屋面梁端部下翼缘标高为8m。依据工艺专业对厂房提出的温度要求结合厂房结构特点，确定合理的空调系统方案。

方案一：有空调机房时，集中空调系统采用组合式空调机组一次回风系统。空调系统空气处理过程：空调系统采用组合式空调机组，设置混合段、初中效过滤段、表冷段、加热段、风机段；方案二：无空调机房时，采用无风管远程射流机组加新风系统；方案三：投资少时，采用采用柜式分体空调系统，新风依靠定时开启外窗获得。

本厂房工艺房间布置紧凑，没有空调机房的位置，根据以上对空调系统的分析， 故方案一不可取；再合本厂房的特点，对与24m的跨距来说，是比较大如果采用柜式分体空调系统，由于跨距较大，柜式分体空调送风距离有限，不能到满足24m跨距内温度要求，导致主厂房内冷热不均匀的状况，故方案三不可取；无风管远程射流机组主要用于不接风管远射程直接送风的场合，能满足本厂房大跨距的送风，并可以安装在钢柱两侧，节约厂房空间，使主厂房显得比较整洁，室内工作区空气的温度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们的舒适感要求，故方案三可行。

以下详细阐述无风管远程射流机组的特点：

①具有射程远、噪音低、无风管远距离送风、节能等特点，广泛应用于大空间建筑。

②是通过强制射流实现远距离送风，突破了传统中央空调风管送风的设计理念，实现了无风管送风。

③风口采用空气动力学喷口结构原理设计的球形喷口，具有风量大、射程远、噪音低、外形美观的特点。

④根据冬夏季送风温度不同可改变送风角度，送风角度在±30℃范围内手动或自动控制上下调节：夏季送冷风气流向上，冬季送热风气流向下，使冷、热风能够送达到指定的位置。

⑤适用高大空间、无风管远距离送风，最大送风距离达60m。

⑥与常规空调系统相比，一次性投资减少，且年运行费用大幅度降低。

⑦面板与框架采用扣板锁紧技术`气密性高、漏风量小，安装和拆卸都十分方便。

⑧机组采用铝合金框架结构，其强度高、重量轻、耐腐蚀、外形美观。

3. 通风、除尘系统

3.1 通风系统

生产配套用房如：锡铋合金浇注间、探伤间、清洗试验间、钎焊准备间、荧光检验间等有通风要求的房间，设计全室换气系统；

油料存放间、汽油清洗槽、汽油清洗间有汽油挥发，设计防爆排风系统，并设有浓度报警装置与排风机连锁，所有排风机位于室外地面。

3.2 除尘系统设计要点

3.2.1除尘的必要性

车间内有多位打磨操作工人对工件内外同时进行打磨，打磨区域范围广。操作人员多，打磨时产生大量的粉尘，粉尘弥漫在整个车间内，不仅影响工作区域作业，还大大影响了工人的身体健康。打磨所产生的粉尘中含有大量的有害物质，而且粉尘30—90%是微米级以下的颗粒，极易被人体吸收，对人的身體会造成极大的危害，急需治理。

3.2.2除尘系统的形式和划分

根据工艺生产和设备的情况，厂房和排风量的大小，可分别设置就地除尘、分散除尘和集中除尘系统三种方式

就地式除尘系统就是将除尘器、通风机与产尘设备结合一体，就地捕集和回收粉尘，具有布置紧凑、简单和维护方便等优点。

当车间中产尘点比较分散，且厂房内有安装除尘设备的位置时，可将几个扬尘点连接起来，成为一个除尘系统。这种分散除尘系统的除尘器和通风机安装在扬尘设备附近，风管较短，布置简单，系统阻力容易平衡。

集中系统除尘系统适用于产尘点比较集中，有条件设置大型除尘设施的情况。

3.2.3 除尘系统风管设计原则

每个除尘系统的吸风点不宜超过5～6个，当吸风点之间距离不大于或各并联支管之间的压力损失仍可平衡时，吸风点可增加到20个。如果吸风点多且集中，可采用集合管，水平集合管内风速一般取3～4m/s，垂直管内风速可取6～10m/s。除尘系统的各支管段，宜设置调节阀门。

除尘风道宜垂直或倾斜45～60°布置，如果必须水平布置时，应采取防止积尘措施，尽量缩短水平风道长度。

除尘风道宜采用明设，尽量避免地下敷设。

为了清扫方便，在风道适当部位设置清扫口。

除尘器后的风道宜适当放大，风道尺寸宜按8～10 m/s风速确定。

除尘风道的附加值：漏风量附加10～15%；风压附加15～20%。

3.2.4除尘通风机的选择计算

除尘系统阻力较大，应采用离心风机；

通风机的计算风量Lg

Lg=L·K1 ·K2（m3/h）

式中：L—通风除尘系统排风点的总风量，在高温条件下，应是到达通风机处的气体实际容积流量（m3/h）；

K1—通风除尘系统的风管漏风附加系数，K1=1.10～1.15；

K2—除尘器的漏风附加系数。K2应根据设备的特点而定，旋风及湿式除尘器不允许漏风，可不考虑漏风附加；负压运行的袋式除尘器，K2=1.10～1.20；

通风机的计算风压Hg

Hg=（H1+H2·K3+H3）·K4 ·K2（Pa）

式中：L—通风除尘系统排风点的总风量，在高温条件下，应是到达通风机处的气体实际容积流量（m3/h）；

H1—工艺设备及排风罩的阻力（Pa）；

H2—不包括排风罩及除尘设备，冷却设备的风管系统总阻力（Pa）

H3—除尘器设备，冷却设备（Pa）

K3—风管阻力附加系数。K3=1.15～1.20；

K4—由于通风机产品技术条件和质量标准允许产品样本低于标定值所考虑的附加系数。K4=1.05～1.08；

3.2.5除尘系统风管的选择

除尘系统风管的厚度，按管径大小采用1.5～3.0mm的碳素钢板。在一般情况下，同一个除尘系统中直管和异形管的壁厚均采用同一规格。但输送高硬度，磨料粉尘时，如；金属粉尘、氧化铝、水泥等，则异形管的壁厚应适当加厚，一般比直管壁厚加1.0～2.0mm。

风管及配件的钢板厚度（mm）详见《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）。

3.3本厂房除尘系统设计

本厂房的除尘系统已经施工完毕，并投入生产使用。抛光间里的砂轮切割间在生产过程中散发砂轮粉尘，故设计做局部除尘系统，设备选用VS震动式除尘器，除尘器位于室外地面。

喷丸振动光饰间的设备数控喷丸机生产过程中散发粉尘，故设计做局部除尘系统，设备选用脉冲式滤筒除尘器，除尘器位于室外地面。

抛光间的设备叶片抛光机，在抛光过程中散发大量的金属粉尘，地面无风管敷设位置，故采用抽风地沟对抛光机进行局部除尘系统，设备选用脉冲式滤筒除尘器，除尘器位于室外地面。

参考文献：

[1] 陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2007

[2] 中华人民共和国公安部 主编.《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）北京