CN101368756B - 敞开式反应槽的大空间厂房的置换式通风方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种敞开式反应槽的大空间厂房的通风方法。本发明提供的置换式通风是采用从反应槽上方送入新鲜空气、从反应槽下方排出有害气体，即形成逆向气流组织；假设有害气体散发在一个围绕反应槽的封闭空间内，计算出有害气体散发量，并以此为依据计算稀释有害气体的换气量。本发明提供的置换式通风方法比常规通风的整体换气量节省一半左右，从而降低了通风系统能耗；其上送下排逆向气流组织，有效的稀释有害气体浓度，保证低于操作区有害气最高允许浓度，同时减少对建筑刚架结构的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种敞开式反应槽的大空间厂房的通风方法。
背景技术
在冶炼工业高大厂房中，敞开式工艺反应槽散发大量酸雾热气，挥发向上，蔓延四周。直接危害作业人员，严重腐蚀钢结构，减少建筑材料的寿命。
为了稀释有害气体浓度，保证室内卫生标准，传统通风形式主要有以下几种：
1)整体换气
自然通风一般是通过天窗或门窗，无组织地进排风，气流下进上出，对于封闭式厂房或风沙季节不适合。
机械通风通常是在车间外墙或屋顶设置排风机，有组织地将气流从车间一侧门窗引进，从另一侧外墙或屋顶排出。
尽管采用大量的新鲜空气来稀释高大空间的有害气体，也无法解决槽边区域、高浓度气体直接危及人体呼吸问题，并且浪费机械能耗。
2)吹吸式槽边局部通风
本通风形式为于槽体边沿两侧设置一送一吸风口，横向气流组织。其可减少通风量，并基本控制有害气体四逸。然而，现代工艺反应槽自带反应液回收系统，其管道直接布置在槽边两侧，占据了吹吸式通风静压管段的空间位置，无法实现槽边局部通风系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种置换式通风的新思路、新方法，同样阐明了置换式通风的原理，同时还可实现环保节能目的。
在一般空气环境中，置换式通风的基本原理，是利用冷气下沉、热流上浮的自然状态，采取下送上排的气流组织，将处理新风经人体区域后，置换污染空气向上排走。
本发明提供的置换式通风是采用从反应槽上方送入新鲜空气、从反应槽下方排出的方法；假设有害气体散发在一个围绕反应槽的封闭空间内，计算出有害气体散发量，并以此为依据计算稀释有害气体的换气量。
本发明中，在工艺敞开式反应槽的大空间厂房内，利用气体容重差，机械组织逆向气流---从上方送入空气，从下方排出空气---上送下排，将过滤新风先通过人体区域，再向下稀释有害气体，并及时排走。达到操作区域的环境卫生标准，降低通风系统能耗。
根据本发明的实施例，要求送风速度在射程端点衰减不为零，同时控制送风量和排风量的比例，使得反应槽周围形成负压。
根据本发明的实施例，本发明提供的置换式通风方法，尤其适合于有害气体比重应大于送风空气。更优选的是，有害气体温度宜为50～70℃。
按照上述方法，本发明对通风系统的送风口和排风口配置有如下要求：送风口应设置在反应槽上方，优选是操作人员高度1.5至2米的位置，而排风口低于反应槽，并离开操作区。
本发明提供的置换式通风方法比常规通风的整体换气量节省一半左右，从而降低了通风系统能耗；其上送下排逆向气流组织，有效的稀释有害气体浓度，保证低于操作区有害气最高允许浓度，同时减少对建筑刚架结构的腐蚀。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图。
具体实施方式
实施例1
某高大电积钴车间，设有44台敞开式电解槽，置于长48m、宽27m、高14m区域中，为车间容积的一半。当电解质氯化钴溶液加热到55～65℃后，分解产生氯气。虽然，大部分电解液热气由槽边工艺回收管道排走，但随着热气腾升，部分氯蒸汽仍散发于室内。一般情况，车间开窗自然通风。当风沙来临紧闭窗户时，身着防护装、带口罩的人员也只能坚持片刻操作，环境非常恶劣。
(1)氯气性质
氯气是具有强烈刺激、窒息性气味的有毒气体。在接近标准状态下，氯气的蒸汽密度为2.49kg/m3，高于空气2倍。所以，氯气在排放或逸漏时，主要是沿着地面沉于空气的底层。
(2)规范要求
1)《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002
空气中氯气含量最高允许浓度为1mg/m3。
2)《大气污染综合排放标准》GB16297-1996
氯气最高允许排放浓度为85mg/m3，排放氯气的排气筒不得低于25m，其最高允许排放速率为0.6kg/h。
周界外浓度最高点的无组织排放监控浓度限值为0.5mg/m3。即为室外环境，作为新风参数。
3)《氯气安全规程》GB11984-89
氯属于II级高度危害物质，对直接接触氯气生产、使用、储存等作业人员有严重危害，造成长期职业病。对于氯气生产、使用、储存等厂房结构，不能采用自然通用的场所应采用机械通风，但不宜使用循环风。
(3)设计参数
1)环保检测站提供烟气测试报告
表中说明，由于有害气体分子的无规则热运动，无论里、中、外等不同测试位置，其氯气浓度是没有一定规律的，但总体范围在5.5～33.6mg/m3区间。根据现场分析，去掉4、5、9点，取平均值20.0mg/m3为宜。
2)按本发明公开的原理，假设上送下排形成一个特定封闭空间，来确定氯气散发总量，计算所需稀释氯气空气量：
a.计算氯气散发量时，假设将含氯热气向上挥发1m、向下沉降1m即被新风稀释，得出氯气散发总量＝假设散发空间体积·氯气浓度＝48x27x2x20＝52g/h；
b.计算稀释氯气空气量时，将槽体上下各取1m为封闭通风容积，得出稀释有害气体的换气量＝氯气散发总量/(室内空气中氯气含量最高允许浓度-室外空气氯气监控浓度)＝52x103/(1-0.5)＝104000m3/h，相当于电积槽区的通风换气次数＝换气量/电积槽区容积＝104000/(48x27x14)＝5.7次/h。
3)确定送、排风量比
为保证操作人员呼吸层为新鲜空气区域，避免氯蒸汽向上扩散，必须使槽体四周形成负压。所以，根据本实施例的具体情况，上送下排风量比为0.8:1适宜。
(4)配置要点
1)送风口1应设于人员走动频繁地带，其高度接近人体呼吸部位1.5～2.0m左右。
2)送风速度应控制射程端点衰减不为零，应使气流宽度形成横向空气幕，阻止有害气体热浮升，保证人员呼吸新鲜空气。
3)排风口2位于反应槽3以下，排风口2应离开操作区，并低于电解槽下。
4)其他有关通风系统的设备及送风管道4、排风管道5等应根据通风负荷设计确定，这些是本领域普通技术人员熟知的。
(5)结论
1)逆向置换式通风量比常规通风的整体换气量节省一半左右，从而降低了通风系统能耗；
2)上送下排气流组织，有效地稀释高比重的有害气体浓度，保证低于操作区有害气体最高允许浓度，达到卫生标准。
3)逆向置换式通风可抑制酸雾热气浮升，减少对建筑刚架结构的腐蚀。
Claims (4)
1.敞开式反应槽的大空间厂房的置换式通风方法，其特征在于采用从反应槽上方送入新鲜空气至操作人员高度1.5至2米的位置、从反应槽下方排除有害气体，即形成逆向气流组织；假设有害气体散发在一个围绕反应槽的封闭空间内，计算出有害气体散发量，并以此为依据计算稀释有害气体的换气量；所述有害气体比重应大于送风空气；有害气体的温度为50～70℃。
2.根据权利要求1所述的置换式通风方法，其特征在于控制送风速度在射程端点衰减不为零。
3.根据权利要求1或2所述的置换式通风方法，其特征在于送风量和排风量的大小使得反应槽周围形成负压。
4.实施权利要求1—3之一所述的置换式通风方法的系统，包括送风口和排风口，其特征在于送风口设置在反应槽上方；所述送风口设置在操作人员高度1.5至2米的位置，而排风口低于反应槽。
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