高层气化厂房通风方案探析

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1、高层气化厂房通风方案探析　　摘要：本文结合某项目封闭式高层气化厂房的通风，通过对比分析不同的通风方案提出可行的优化通风设计方案，该方案也为类似的工程项目提供一定的参考价值。关键词：封闭式高层气化厂房；通风方案中图分类号：TU208.3文献标识码：A文章编号：1.1引言气化厂房属于甲类厂房，厂房内的工艺生产合成气中含有CO、H2等燃易爆气体，一般为敞开式框架建筑，但在北方严寒地区，由于冬季室外温度很低，为满足项目安全生产及工艺竖向操作的要求，很多厂房设计成全封闭式高层甲类厂房；为保证厂房的安全生产及事故状态有害气体的及时排放需设置机械通风，由于有害气体(CO、H2等)要求通

2、风换气量大且对风口布置有较高要求的特点，合理的通风方案对于建筑层高及工程造价有较大的影响。1.2工程概况本气化厂房为封闭式厂房，位于北方严寒地区；厂房主体结构为混凝土框架结构，四周采用夹心彩钢板围护，建筑占地面积约3500m2，总建筑面约为15660m2，共10层，建筑高度63m。气化厂房生产过程中产生的有害气体主要含有CO和H2以及少量的H2S、CH4等易燃易爆气体。71.3通风换气量的确定根据《化工采暖通风与空气调节设计规范》（简称《化工暖规》）HGT20698-2009第5.1.6条规定：“稀释通风量应根据有害物质的放散量和国家卫生标准规定的车间空气中有害物质的容许

3、浓度，按本规范附录B计算确定。当缺乏计算数据时，按照规范附录C、D换气次数进行计算”。由于大多数情况下，有害气体的释放具有不确定性，因此，有害气体全面通风量通常是按照换气次数确定的，其排风量计算公式如下：G=n.V=n.S.h(1.3-1)式中：G：全面通风量,m3/hn:换气次数，次/hV：房间的体积,m3S:房间的面积,m2h：房间的高度,m由于主要有害气体为CO和H2，根据上述规范附录查得换气次数如下：表1放散化学物质车间的换气次数7根据《化工暖规》第5.6.3条的规定：“事故通风，宜根据工艺通风设计要求计算确定，但换气次数不应该小于每小时12次/h的换气量”。综合

4、上述因素，厂房通风量按15次/h考虑，由于H2的密度比空气轻而CO的密度比空气重，考虑到气化厂房为生产热车间，根据《采暖通风与空气调节设计规范》（简称《暖规》）GB50019-2003第5.3.11条的规定综合考虑，厂房各层均设置上下排风，上排2/3即换气次数10次,下排1/3即换气次数5次/h。1.4排风气流组织方案建筑物全面通风吸风口的布置在《化工暖规》5.6.1强制条文规定：“1）用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.1m；2）位于房间下部区域的吸风口，其下缘至地板间距不大于0.3m；3）因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，应设

5、置导流设施”。在实际设计中，结构最小的次梁一般都有0.3m高，此外纵横交错的主次梁将房间分隔为若干个#型的空间，如何满足规范要求避免气流死角同时最大限度的节省投资费用是实际设计中的一个关键问题之一。1.4.1方案一为满足规范对排风口及排风量的要求，按照常规做法：由1.3节确定的总排风量G（Gs+Gx）上下排风，上排2/3（Gs）即换气次数10次,下排1/3（Gx）即换气次数5次/h。Gs=10.S.h(1.4-1)7Gx=5.S.h(1.4-2)式中：Gs：上部排风量,m3/hGx：上部排风量,m3/hS：各层房间面积，m2h：各楼层高度，m图1.4-1图1.4-2风口布

6、置见上图1.4-1：下部排风量Gx由直接安装在每层外墙下部的下排风机承担，吸风口下缘距室内地面距离小于0.3m即可；上部排风量Gs由上排风机承担，通过风管连接，在建筑结构每个#型空间区域内设置吸风口，且吸风口上缘距楼板间距小于0.1m。此方案为通风的常规做法，但对于本项目不是很合理。由于排风量很大，导致风管的断面很大，通过实际计算风管干管的断面高度需要0.6m～0.8m。故建筑层高需考虑风管至少600mm的安装高度，否则由于建筑层高的限制以及工艺配管的空间要求，风管布置很难避让工艺管道，而楼层增加600mm以上的高度对高层甲类厂房来讲无疑会增加工程费用。1.4.2方案二[

7、4]7方案二主要通过对上述方案一的优化得出的(见图1.4-2)：假设在房间上部设一分界界面（假想分界面），其标高与主梁底标高齐平，将方案一中的上部排风量Gs分成两部分(Gss和Gsx）:Gss为假想分界面以上部分的排风量，通过风管连接风机承担，风管支管在每个#型空间区域内设置吸风口，且吸风口上缘距楼板间距小于0.1m；Gsx为分界面以下部分的排风量，该部分排风量由布置在主梁底的外墙风机承担，风机不接风管。下部排风量Gx与方案一相同，由布置在外墙下部的下排风机承担，吸风口下缘距室内地面距离小于0.3m即可。此方案为在方案一的基础