防爆车间通风空调的改进设计

防爆车间通风空调的改进设计
在医药和化工厂设计中，常会遇到整个车间或某个区域属有爆炸危险的甲类或乙类场所，从而各专业根据该场所的危险等级，按照国家有关标准和消防要求执行一整套的设计方法和技术措施，其中通风专业也需承担重要角色，它的任务是靠设置的排风系统来稀释防爆区域内的气体浓度，使有爆炸危险的气体浓度稀释到安全范围以内。

另外为了防止甲、乙类区域内发生突发事件而引起有害气体或爆炸性气体的大量散发，在考虑正常排风的同时，还设置了所谓“事故通风”，顾名思义，即在发生事故时通过大量排风来抑制危险区域内气体浓度的上升。

为了安全起见，有时当区域浓度达到爆炸浓度的25%时，事故排风机即启动，同时启动报警系统，发出报警信号，及时查明事故原因，并应及时排除事故故障，待浓度降低至正常值时，系统再恢复到常规运行状态，可见防爆区域设置排风系统至关重要。

为了有效地排出防爆区域内的有害物质，应该重点对有害物质浓度最大的区域进行排风。

因此国家规定了当有害气体和蒸汽密度比空气小时或在相反情况下会形成稳定的上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的三分之二，从下部地带排出三分之一；当有害气体和蒸汽密度比空气大，且不会形成稳定的上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的三分之一，从下部地带排出三分之二。

另外，由于防爆区域一般难以定量计算有害物浓度，发生事故时的有害物浓度更难以确定，因此通风专业均按≥8小时换气率来确定事故排风的风量。

综上所述，对于甲、乙类防爆区域，通风专业就会在整个防爆区域空间内布置相当多的风管，而且风管的尺寸也比较大，在管道密度已经较高的大空间防爆车间内再上上下下布置一整套风管就更显得拥挤。

对于多层防爆车间，上述问题更加突出。

最近，在上海罗氏维生素的两个项目的生产车间中均进行了改进设计，并通过了消防部门的审查。

这两个项目最大的特点是在车间内没有布置大量的排风管，而是通过屋面集中排风，接合墙面气动窗的开启来实现事故排风，下面对该项目的防爆排风系统作一下简单的介绍。

该设计方案由“三级排风”组成。

第一级排风量是在车间中最容易泄漏的设备附近，最容易有害气体积聚的地方设置排风点，以尽量避免有害气体的扩散；这一级排风也就是通常所说的“局部排风”；同时设置第二级排风，即对整个车间进行全面排风，在屋面上设置一台大风量防爆离心风机对车间空气进行稀释，排风口直接设在屋面气楼侧墙上，进风靠外墙上设置的进风百叶窗；第三级排风也即紧急情况事故排风，由6台大风量防爆离心风机来承担，进风靠设在外墙上气动窗的开启来实现。

该气动窗平时由弹簧式气缸用压缩空气将其关闭，一旦气源切断立即由弹簧将其开启。

各层均设置了这套装置，可根据所在楼面发生泄漏来分别控制气动窗的开启。

这次采用了瑞士生产的RWA气动执行装置，这种装置在瑞士主要用于大型商业建筑和单层大厅建筑上的排烟排热，并早已投入使用。

近年来瑞士罗氏公司也开始在工厂建筑应用，实践证明，这种装置不仅能应用于排烟、排热，而且能应用于排放有害气体。

总之，采用了这套装置后，减少了大量的风管，节省了大量的有效空间。

当然，整个车间由于大风量风机的运行而引起一定的噪声，在系统中应该考虑消声措施。

以上是一个没有温、湿度的要求，外墙立面上又有外窗的设计例子。

也有很多情况是防
爆区内有一定的温、湿度要求，有些建筑还是一个全封闭场所，对于这种情况，根据有关规定，就需要将处理过的空调风通过排风机全部排放，能量消耗相当大，对于建筑面积较大的工程来说，采用这种“直流系统”虽安全可靠，可能量消耗、运行费用都很大，在当今世界千方百计节省能源，合理有效利用资源的大环境下，积极改进方案，尽量节省能源，在不影响安全性的前提下显得尤为重要。

下面再介绍某一工程在这方面的改进方法。

这个工程为一幢全封闭厂房，有近5000m2甲类生产防爆区域，在进行全面集中空气温湿度调节的同时，还需对生产过程中散发的有害气体进行稀释和防止有害气体扩散的问题。

从这个设计流程可以看出，系统没有采用“直流”方式，而是使用了回风。

根据有关规定，在这样一个防爆场所应该是不允许使用回风的，必须100%的全新风运行，然而总送风量超过20万m2/h的系统，全新风运行能量消耗将比现行设计模式高出好几倍；在安全第一的前提下改进设计势在必行，因此根据国外同类设计经验和成功例子，在通过了当地消防部门的审核下，最终采用了这套设计方案，当然一整套的安全措施和应急措施以及自动化程序、控制手段也必须考虑。

首先在整个车间内对有害气体浓度进行24小时严密监测。

如果数据超标，控制中心可关闭空调系统回风阀门，打开排风阀进行全新风紧急排放直至查出原因，车间内有害气体浓度恢复到正常值为止。

另外各车间内以及空调系统送回风管内均安装了烟感探头和防火装置，一旦发生火灾，空调系统可立刻关闭，车间内自动喷淋系统马上启动，布置在各场所的警铃、警灯等报警信号也将及时通知现场人员及时疏散，待火灾扑灭以后，空调系统又可通过手动或自动方式进行排烟模式运行。

总之，为了保证该套系统的安全可靠运行，在对空调系统采用全面温湿度自动控制的同时，还增加了其他一些参数的报警，如烟感报警、压差报警，并通过车间内有害气体浓度报警信号的控制或火灾报警信号的控制来实现新风、回风、排风的切换。

在有了这样一套安全防范措施的保证下，大大降低了空调系统的能量消耗。

通过以上两个工程实例可以看出，传统的防爆车间通风空调工程设计，特别是建筑空间较大的车间，在设计思路上可以作一些改进的。

因为通过改进设计，在节省能源，节约空间，降低投资、减少运行费用等方面优势是很明显的。