導(dǎo)讀：本文就是針對具體的工程實例，對局部排風(fēng)的效果，及污染物的控制方式進(jìn)行進(jìn)一步探討。設(shè)計中通風(fēng)量主要來自局部排風(fēng)罩，三條生產(chǎn)線風(fēng)量大致相等，考慮經(jīng)濟(jì)因素，地上部分矩形鍍鋅鋼板風(fēng)道設(shè)計為風(fēng)速υ=5.56m/s，風(fēng)道尺寸320×250mm。

關(guān)鍵詞：局部排風(fēng)，局部排風(fēng)罩，污染物處理

1.通風(fēng)方式概述

工業(yè)廠房由于某些工藝流程和設(shè)備等原因，在生產(chǎn)過程中不可避免地會產(chǎn)生大量的煙塵、水汽、散發(fā)出大量余熱或有毒污染物，會造成工廠員工的舒適感下降，更甚者會給人類身體帶來傷害。工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的基本目的是防止員工過度暴露于有毒或有刺激性污染物的工作環(huán)境中。所以對工作環(huán)境中污染物的控制是必要的，尤其是在會產(chǎn)生大量對人造成嚴(yán)重傷害的污染物車間。

改善工廠內(nèi)部空氣質(zhì)量，在工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)上主要運用的方式有：局部通風(fēng)和全面(稀釋)通風(fēng)。局部通風(fēng)是目前公認(rèn)的最有效的并被廣泛采用的排除污染物的方法，已成為工業(yè)通風(fēng)的發(fā)展趨勢。本文就是針對具體的工程實例，對局部排風(fēng)的效果，及污染物的控制方式進(jìn)行進(jìn)一步探討。

2.設(shè)計實例

2.1 方案的確立

依據(jù)陜西某公司提出的設(shè)計要求：對其輸油管道噴漆機和噴碼機廠房進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，以排除廠房噴漆過程中的空氣污染，改善工作環(huán)境。原有的自然通風(fēng)效果差，不能滿足工業(yè)環(huán)境的要求。本設(shè)計針對三條輸油管噴漆生產(chǎn)線、噴漆機和噴碼機的局部通風(fēng)系統(tǒng)及有機氣體凈化進(jìn)行設(shè)計，由于工藝設(shè)備的設(shè)置限制，三條生產(chǎn)線分別獨立設(shè)計。

工業(yè)通風(fēng)需要考慮在不影響生產(chǎn)工藝操作的前提下，既要保證有害物全部排除，還要考慮風(fēng)速對生產(chǎn)質(zhì)量的影響。在噴漆機和噴碼機的局部通風(fēng)系統(tǒng)中，為工作區(qū)提供最小的不影響生產(chǎn)工藝的風(fēng)速，同時保證通風(fēng)管道布置盡量少占空間，不破壞廠房結(jié)構(gòu)，不影響工人正常的操作，通風(fēng)管道盡量布置于地下。同時滿足環(huán)保及行業(yè)有關(guān)規(guī)范、規(guī)定的要求。

2.2 局部排風(fēng)系統(tǒng)

結(jié)合實際情況，由于工廠靜音及工藝要求，要對風(fēng)速進(jìn)行控制。噴漆機、噴碼機上集氣罩控制風(fēng)速為0.25m/s，地上風(fēng)管控制風(fēng)速為5～6m/s，地下風(fēng)管控制風(fēng)速為7～8m/s。

2.2.1 密閉罩的設(shè)計

密閉罩是用來捕集有害物的。它的性能對局部排風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。性能良好的密閉罩，只要較小的風(fēng)量就可以獲得良好的工作效果。

設(shè)計中一號、二號線密閉罩，下口面積A=1.482m2, 吸入速度υ=0.25m/s, 安全系數(shù)β=1.15，通風(fēng)量Q = 3600*A*υ*β = 1534.13 m3/h。三號線密閉罩，下口面積A=1.519m2, 吸入速度υ=0.25m/s, 安全系數(shù)β=1.15，通風(fēng)量Q = 1572.17 m3/h。

圖1密閉罩剖面圖

2.2.2 通風(fēng)管道的設(shè)計

通風(fēng)管道把系統(tǒng)中的各種設(shè)備或部件連成了一個整體。合理選定風(fēng)管中的氣體流速，管路力求短、直，對提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有很大幫助。設(shè)計中通風(fēng)量主要來自局部排風(fēng)罩，三條生產(chǎn)線風(fēng)量大致相等，考慮經(jīng)濟(jì)因素，地上部分矩形鍍鋅鋼板風(fēng)道設(shè)計為風(fēng)速υ=5.56m/s，風(fēng)道尺寸320×250mm。風(fēng)量調(diào)節(jié)閥采用鋼板制作。地下水泥風(fēng)道設(shè)計風(fēng)速υ=7.11m/s，風(fēng)道尺寸250×250mm。地下混凝土風(fēng)道每20~25m應(yīng)設(shè)置一道伸縮縫，縫寬20~40mm，縫內(nèi)用瀝青填實，縫外用V形鐵皮及卷材密封。地下風(fēng)道的采用，有效地利用了廠房空間，不會對工人的正常工作生產(chǎn)產(chǎn)生影響。

圖2 一號線側(cè)視圖 圖3 二號線側(cè)視圖

圖4 三號線側(cè)視圖

2.2.3 凈化設(shè)備

為了防止大氣污染，當(dāng)排出空氣中的有害物超過排放標(biāo)準(zhǔn)時，必須用凈化設(shè)備處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，排入大氣。

噴漆涂裝作業(yè)中涂料和溶劑霧化后形成的二相懸浮物逸散到周圍的空氣中，污染了空氣。被污染空氣中的漆霧的收集和分離，是對提高噴漆質(zhì)量、改善噴漆環(huán)境、達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求的前提。

油漆類噴涂廢氣，主要由兩部分組成，液態(tài)的漆霧和含VOC的噴漆廢氣。對于液態(tài)漆霧，采用噴淋等濕法除塵，均有一定效果;但對不溶水的VOC，常見的處理方式有活性炭吸附處理和催化燃燒處理。

活性炭吸附處理的主要問題在于活性炭易于飽和，同時由于活性炭阻力較大，需要壓頭較高的風(fēng)機，能耗大。活性炭的再生可分為兩類：脫附和吸附。所謂脫附，是改變活性炭的環(huán)境至吸附質(zhì)容易脫離狀態(tài)的操作。一般有以下3種情況：①降低壓力或者濃度;②提高溫度;③使用化學(xué)藥品。有時不能通過脫附再生。因此，通常使用分解的方法進(jìn)行再生。方法有：①用氧化性氣體進(jìn)行氧化分解;②高溫液相氧化分解;③用氧化劑進(jìn)行液相氧化分解;④微生物分解;⑤電化學(xué)分解。按每1000克活性炭處理50噸水計算，一座日產(chǎn)5萬噸的水廠日消耗活性炭1.0噸，每噸炭價格按8000元計算，活性炭的成本為0.16元/立方米。如能將活性炭再生使用，1噸活性炭再生費用按2000元計，每次再生后添加10%的新炭，每噸活性炭再生2~3次，每噸水用活性炭的單項成本在0.1元以下。目前應(yīng)用成熟的技術(shù)應(yīng)該還是活性炭吸附法。

催化燃燒法是將含有機污染物的廢氣，在催化劑例如鉑、鈀的作用下，可以在較低的溫度下將廢氣中的有機污染物氧化成二氧化碳和水。催化燃燒處理方式雖然在一定程度上解決了活性炭飽和問題，但耗電量較高，且使用一段時間后，催化劑會中毒，同時燃燒時的能耗高，能量沒有回收造成浪費。有機廢氣催化燃燒凈化裝置價格大約為4.5萬，且目前常用的貴金屬催化劑由于資源稀少，價格昂貴，且易中毒。。本方案不建議采用。

經(jīng)以上比較決定在本設(shè)計采用活性炭吸附法。

(3)水簾式噴氣機的應(yīng)用(以下簡稱水簾機)。水簾機實際上是一臺帶有水簾的排風(fēng)機，它具有投資少，運行費用低，使用效果好等優(yōu)點。是提供噴漆作業(yè)的專用環(huán)保設(shè)備，其作用是將噴漆過程中產(chǎn)生的噴霧限制在一定的區(qū)域內(nèi)，并得到處理。格式。它是采用以水為介質(zhì)的濕式處理方法，通過水捕捉集中在噴漆作業(yè)區(qū)域內(nèi)的漆霧，再對含漆霧廢水進(jìn)行處理，過濾后循環(huán)使用。

圖5 二號線風(fēng)機與吸收塔連接圖

圖6 一、三號線風(fēng)機與吸收塔連接圖

2.2.4 風(fēng)機的選擇

風(fēng)機向機械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動的動力。為了防止風(fēng)機的磨損和腐蝕，通常把它放在凈化設(shè)備的后面。一般風(fēng)機選型應(yīng)遵循以下原則⑴要滿足使用風(fēng)壓和風(fēng)量的要求。系統(tǒng)所使用的風(fēng)壓、風(fēng)量是兩個關(guān)鍵數(shù)值，必須經(jīng)過比較準(zhǔn)確的分析和計算。⑵根據(jù)負(fù)荷類型確定調(diào)節(jié)方案。一般分四種：高流量型、低流量型、多變流量型、間歇流量型。

考慮到管道可能漏風(fēng)等原因。一般是在系統(tǒng)所需風(fēng)量、風(fēng)壓的基礎(chǔ)上乘以一個安全系數(shù)，來確定風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓。風(fēng)壓偏高、風(fēng)量偏大，與實際需要相差太大。不但造成了大量的能源浪費，而且往往給運行帶來很大困難。格式。由前面設(shè)計計算，本設(shè)計一號線風(fēng)量取1535 m3/h，選型風(fēng)壓取291Pa，二號線風(fēng)量取1535 m3/h，選型風(fēng)壓取60Pa，三號線風(fēng)量取1575 m3/h，選型風(fēng)壓取166Pa。

表1 風(fēng)機特性參數(shù)：

3.結(jié)論

(1)防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣的最有效地方法是：在有害物產(chǎn)生地點直接把它們捕集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外，這種局部排風(fēng)系統(tǒng)需要的風(fēng)量小，效果好，設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮。

(2)密閉罩是局部排風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)計完善的密閉罩，用較小的排風(fēng)量即可獲得最佳的控制效果。

(3)通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計直接影響到通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的使用效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。地上風(fēng)管高度要滿足風(fēng)管下面車輛及產(chǎn)品構(gòu)件經(jīng)過的高度。地下風(fēng)道的設(shè)計有效地利用了廠房空間，不會對其他設(shè)備運行造成不便。但由于叉車等重型物體要經(jīng)過地下風(fēng)道，風(fēng)道蓋板要進(jìn)行配筋設(shè)計，以滿足所需承載量。

(4)有害氣體的凈化方法主要有四種：燃燒法、冷凝法、吸收法和吸附法。目前比較成熟的技術(shù)還是活性炭吸附法。水簾機具有投資少，運行費用低，使用效果好等優(yōu)點，很受生產(chǎn)企業(yè)歡迎。

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