某涂料车间通风系统模拟优化及应用研究

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1、StudyonSimulationOptimizationandApplicationofVentilationSysteminaCoatingWorkshopADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiJianlongSupervisor：AssociateProf.TianZhenSeniorEngineerJiaBaoxiaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：X937学校代号：10561学号：20

2、1521003017华南理工大学硕士学位论文某涂料车间通风系统模拟优化及应用研究作者姓名：李建隆指导教师姓名、职称：田震副教授、贾宝硖高工申请学位级别：工程硕士工程领域名称：安全工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：工业安全管理与风险评价技术论文提交日期：2018年4月12日论文答辩日期：2018年5月29日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2018年6月日答辩委员会成员：主席：袁智委员：姜立春、马小明、李建三、罗建东摘要涂料生产使用的原材料多含有为对人体有害成分，其中挥发性溶剂在生

3、产过程会挥发出有毒气体，并在作业环境内扩散，造成严重的职业危害。本文以佛山某企业涂料生产车间为研究对象，检测并评估其生产车间有毒气体浓度及职业危害，并对车间通风状况进行了模拟分析和工程改造，解决了车间内有毒物浓度过高的问题。研究内容如下：（1）对佛山某涂料生产车间进行了现场调研，检测该企业涂料生产工序存在的有毒气体，发现分散车间二甲苯浓度超过职业限值。运用国内外通用的EPA风险评估模型，评估了各涂料车间存在的各种有机毒物风险，结果表明分散车间二甲苯非致癌风险度为5.76，研磨车间二甲苯非致癌风险度为2.35，二甲苯非致癌风险偏高。

4、为解决二甲苯浓度过高问题，对分散和研磨车间通风状况进行了改进分析。（2）针对研磨车间二甲苯浓度过高问题提出了3种通风改进方案：同侧送同侧回、异侧送异侧回和两侧送两侧回。通过模拟分析的方法，使用FLUENT软件分析了不同通风方案的通风效果，结果表明两侧送两侧回的换气效率较高，达52.63%，对降低和控制有毒气体浓度具有良好的效果。对该企业研磨车间进行改造后，对该车间二甲苯时间加权平均浓度进行检测，二甲苯浓度最高不超过16.32mg/m3，与改造前相比车间内二甲苯浓度降低了66.57%；通过职业危害风险评估得到二甲苯的非致癌风险度为0

5、.79，风险可接受。（3）针对分散车间通风不良问题，提出了局部通风改进措施。根据分散机结构及操作要求，设定了排风的安装位置及尺寸，使用FLUENT软件模拟分析了排风罩不同倾斜角及排风罩连接管不同管径对二甲苯控制效果的影响，模拟结果表明通风罩罩口倾斜角为45°时可更能有效地降低分散机周边二甲苯浓度，且合理的增大通风罩连接管管径可以有效提高有毒气体的控制效果。对该企业分散车间进行局部通风改造后，经试验测定作业人员活动区域二甲苯时间加权平均浓度最高不超过12.35mg/m3，与改造前相比车间内二甲苯浓度降低了89.56%；通过职业危害风

6、险评估得到二甲苯的非致癌风险度为0.60，风险可接受。I本课题研究内容与实际生产密切结合，通过数值模拟方法分析了车间内气流组织流动及有毒气体浓度分布，并针对生产设备进行了局部通风系统优化设计，为同类作业车间通风设计能够提供支持和借鉴作用。关键词：有毒气体；职业危害风险评估；模拟优化；通风IIABSTRACTTherawmaterialsusedinpaintproductionaremostlyharmfultohumanhealth.Thetoxicgaseswereemittedfromthevolatilesolventsd

7、uringtheproductionprocessandspreadintheoperatingenvironment,whichcauseseriousoccupationalhazards.ThepaintproductionworkshopofanenterpriseinFoshanwastakenastheresearchobject.Thetoxicgasconcentrationandoccupationalhazardsintheproductionworkshopweretestedandevaluated.The

8、ventilationstatusoftheworkshopwasthensimulatedandanalyzed.Subsequently,theengineeringmodificationwasputforwardtosolvetheprob