導(dǎo)讀：本文就是針對(duì)具體的工程實(shí)例，對(duì)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(jì)中通風(fēng)量主要來(lái)自局部排風(fēng)罩，三條生產(chǎn)線(xiàn)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(jì)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(chǎng)房由于某些工藝流程和設(shè)備等原因，在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)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(huì)造成工廠(chǎng)員工的舒適感下降，更甚者會(huì)給人類(lèi)身體帶來(lái)傷害。工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的基本目的是防止員工過(guò)度暴露于有毒或有刺激性污染物的工作環(huán)境中。所以對(duì)工作環(huán)境中污染物的控制是必要的，尤其是在會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)人造成嚴(yán)重傷害的污染物車(chē)間。

改善工廠(chǎng)內(nèi)部空氣質(zhì)量，在工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)上主要運(yùn)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(shì)。本文就是針對(duì)具體的工程實(shí)例，對(duì)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(jì)實(shí)例

2.1 方案的確立

依據(jù)陜西某公司提出的設(shè)計(jì)要求：對(duì)其輸油管道噴漆機(jī)和噴碼機(jī)廠(chǎng)房進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以排除廠(chǎng)房噴漆過(guò)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(mǎn)足工業(yè)環(huán)境的要求。本設(shè)計(jì)針對(duì)三條輸油管?chē)娖嵘a(chǎn)線(xiàn)、噴漆機(jī)和噴碼機(jī)的局部通風(fēng)系統(tǒng)及有機(jī)氣體凈化進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于工藝設(shè)備的設(shè)置限制，三條生產(chǎn)線(xiàn)分別獨(dú)立設(shè)計(jì)。

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(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的影響。在噴漆機(jī)和噴碼機(jī)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(shí)保證通風(fēng)管道布置盡量少占空間，不破壞廠(chǎng)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(shí)滿(mǎn)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(shí)際情況，由于工廠(chǎng)靜音及工藝要求，要對(duì)風(fēng)速進(jìn)行控制。噴漆機(jī)、噴碼機(jī)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(jì)

密閉罩是用來(lái)捕集有害物的。它的性能對(duì)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(jì)中一號(hào)、二號(hào)線(xiàn)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(hào)線(xiàn)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(jì)

通風(fēng)管道把系統(tǒng)中的各種設(shè)備或部件連成了一個(gè)整體。合理選定風(fēng)管中的氣體流速，管路力求短、直，對(duì)提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有很大幫助。設(shè)計(jì)中通風(fēng)量主要來(lái)自局部排風(fēng)罩，三條生產(chǎn)線(xiàn)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(jì)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(jì)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(shí)，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(chǎng)房空間，不會(huì)對(duì)工人的正常工作生產(chǎn)產(chǎn)生影響。

圖2 一號(hào)線(xiàn)側(cè)視圖 圖3 二號(hào)線(xiàn)側(cè)視圖

圖4 三號(hào)線(xiàn)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(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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?chē)目諝庵?，污染了空氣。被污染空氣中的漆霧的收集和分離，是對(duì)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(lèi)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(duì)于液態(tài)漆霧，采用噴淋等濕法除塵，均有一定效果;但對(duì)不溶水的VOC，常見(jiàn)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(wèn)題在于活性炭易于飽和，同時(shí)由于活性炭阻力較大，需要壓頭較高的風(fēng)機(jī)，能耗大?；钚蕴康脑偕煞譃閮深?lèi)：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(shí)不能通過(guò)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(jì)算，一座日產(chǎn)5萬(wàn)噸的水廠(chǎng)日消耗活性炭1.0噸，每噸炭?jī)r(jià)格按8000元計(jì)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(fèi)用按2000元計(jì)，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(xiàng)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(jī)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(jī)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(wèn)題，但耗電量較高，且使用一段時(shí)間后，催化劑會(huì)中毒，同時(shí)燃燒時(shí)的能耗高，能量沒(méi)有回收造成浪費(fèi)。有機(jī)廢氣催化燃燒凈化裝置價(jià)格大約為4.5萬(wàn)，且目前常用的貴金屬催化劑由于資源稀少，價(jià)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(jì)采用活性炭吸附法。

(3)水簾式噴氣機(jī)的應(yīng)用(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水簾機(jī))。水簾機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)帶有水簾的排風(fēng)機(jī)，它具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，使用效果好等優(yōu)點(diǎn)。是提供噴漆作業(yè)的專(zhuān)用環(huán)保設(shè)備，其作用是將噴漆過(guò)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(guò)水捕捉集中在噴漆作業(yè)區(qū)域內(nèi)的漆霧，再對(duì)含漆霧廢水進(jìn)行處理，過(guò)濾后循環(huán)使用。

圖5 二號(hào)線(xiàn)風(fēng)機(jī)與吸收塔連接圖

圖6 一、三號(hào)線(xiàn)風(fēng)機(jī)與吸收塔連接圖

2.2.4 風(fēng)機(jī)的選擇

風(fēng)機(jī)向機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動(dòng)的動(dòng)力。為了防止風(fēng)機(jī)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(jī)選型應(yīng)遵循以下原則⑴要滿(mǎn)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(gè)關(guān)鍵數(shù)值，必須經(jīng)過(guò)比較準(zhǔn)確的分析和計(jì)算。⑵根據(jù)負(fù)荷類(lèi)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(gè)安全系數(shù)，來(lái)確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓。風(fēng)壓偏高、風(fēng)量偏大，與實(shí)際需要相差太大。不但造成了大量的能源浪費(fèi)，而且往往給運(yùn)行帶來(lái)很大困難。格式。由前面設(shè)計(jì)計(jì)算，本設(shè)計(jì)一號(hào)線(xiàn)風(fēng)量取1535 m3/h，選型風(fēng)壓取291Pa，二號(hào)線(xiàn)風(fēng)量取1535 m3/h，選型風(fēng)壓取60Pa，三號(hào)線(xiàn)風(fēng)量取1575 m3/h，選型風(fēng)壓取166Pa。

表1 風(fēng)機(jī)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(diǎn)直接把它們捕集起來(lái)，經(jīng)過(guò)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(jì)時(shí)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(jì)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(jì)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(mǎn)足風(fēng)管下面車(chē)輛及產(chǎn)品構(gòu)件經(jīng)過(guò)的高度。地下風(fēng)道的設(shè)計(jì)有效地利用了廠(chǎng)房空間，不會(huì)對(duì)其他設(shè)備運(yùn)行造成不便。但由于叉車(chē)等重型物體要經(jīng)過(guò)地下風(fēng)道，風(fēng)道蓋板要進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)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(jī)具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，使用效果好等優(yōu)點(diǎn)，很受生產(chǎn)企業(yè)歡迎。

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