浅谈化工厂房采暖通风系统设计

浅谈化工厂房采暖通风系统设计

摘要：文章介绍了石油化工企业厂房正常和事故通风系统的设计，通过工程实例，结合相关规范的要求，对含有各种不同有害易燃易爆气体的化工厂房进行风

量的确定，通过技术经济的比较，对通风机的选择、通风气流组织形式及风道材

质的选择提出了看法和建议。

关键词：化工厂房；采暖通风；系统设计

近年来，随着工业经济的迅速发展，工艺流程的日新月异，企业生产能力的

扩大，石油化工厂房的通风设计也要求越来越高，通风的设计不仅仅是为满足生

产要求，也与人民生命和国家财产安全密切相关，不少企业在项目建设过程中也

逐渐把厂房内的环境质量作为一项重要的设计内容来考虑。本文就这方面问题，

结合一些工程实际经验，做一些分析和讨论，提出自己的观点和意见，仅供大家

参考。

一、化工厂房通风系统设计原则

1. 化工厂房通风系统设计依据

化工厂房的通风系统设计分为两个目的：一是为保证生产工艺系统的正常运行、消除工艺设备生产中产生的余热及易燃易爆等有害气体而进行的正常通风；

二是为爆炸危险性气体大量散发时而进行的事故通风。根据我国目前规范，对化

工厂房通风做出的相关要求条文内容如下：

1）《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》第 3.3 条及第 3.4 条中对化工

厂房正常通风及事故通风做出了原则性的规定，第 3.4.2 中强调：“事故排风量应

根据有害气体或爆炸危险性气体的性质和散发量，通过计算确定。当缺乏资料时，可按正常排风与事故排风总量不小于8次/h换气计算；但对甲、乙类生产的泵房

和压缩机室，应在正常排风量外，再附加不小于 8 次 /h 的事故排风量”。

2）《化工采暖通风与空气调节设计规定》附录 D 放散化学物质车间的换气次数及附录 E 压缩机厂房换气次数做出了规定。

2.正常通风量的确定

化工厂房正常通风换气量计算有三种方法，当余热量及有害气体的散发量能

确定时，前两种计算方法取最大值，作为为正常通风换气依据，当余热量及有害

气体的散发量无法确定时，参照同等工艺按换气次数法计算，计算公式如下：

1）按照消除厂房内的余热确定通风换气量；厂房内的余热主要为设备本体散发的热量，该参数一般需厂家提供，不同厂家的设备，余热量有较大的区别，全

面通风换气量按（1）式计算：

G=3600（1）Q（t p -t j）c式中：

G——通风量，m 3 /s

Q——室内余热量，kWt p ——排出空气的温度，℃

t j ——排出空气的温度，℃

c——空气的比热，1.0 kJ/kg

2）按照消除有害气体确定通风换气量；有毒气体或爆炸危险性气体的性质及散发量由主导专业提出，全面通风换气量按下式计算：

G=（2）

ρM

C y -C j

式中：

G——通风量，m 3 /s

ρ——空气密度，kg/m 3

M——室内有害物的散发量，mg/h

C y ——室内空气有害物质的最高容许浓度，mg/m 3

C j ——进入空气中有害物质的浓度，mg/m 3

3）根据有害物质的名称，按照《化工采暖通风与空气调节设计规定》

（HG/T20698-2000）附录 D 及附录 E 规定的换气次数进行计算：

G=nV（3）

式中：

G——通风量，m 3 /h

n——换气次数，次 /h

V——房间体积，m 3

3.事故通风量的确定

事故排风是为防止生产过程中发生偶然或故障时，突然产生大量有害气体或

爆炸危险性气体而设置的排风系统，对于那些“经常产生”或“周期性产生”有害气

体或爆炸危险性气体的厂房则按正常通风来解决，不必设置事故通风。一般有突

然产生大量有害气体的工业厂房内应设有毒或可燃气体报警仪，事故通风系统与

有害气体报警仪了联锁，当有毒或可燃气体达到一定浓度时，报警仪自动报警，

事故排风系统启动，且要求通风系统开关设于安全处。综上所述，当主导工艺确

实无法提出有害气体或爆炸危险性气体散发量时，正常排风与事故排风总量不应

小于每小时12 次，但对甲、乙类生产的泵房和压缩机室，应在正常排风量外，

再附加不小于 8 次 /h 的事故排风量。

二、通风系统方案设计

1.系统划分

事故排风量是由经常使用的排风系统和事故排风系统共同保证的，为了保证

事故发生时至少有一个系统能正常运行，故排风系统的总数不宜少于两个。化工

厂房内部一般工艺设备、管道布置紧凑、空间狭小，设计排风系统前必须与主导

专业协调布置风机、风道及风口的位置，保证车间不留死角，能有效将有害和可

燃气体排到室外。

2. 通风方式的选择

放散余热的生产厂房，宜采用自然通风，根据有害气体在空气中的比重效应，与建筑专业协商在屋顶上部设置天窗或通风帽等将有害物质稀释到允许浓度；放

散有害气体的厂房，当自然通风不能满足工艺要求时，应设置机械排风系统，当

设有集中采暖且有排风的生产厂房，应先考虑自然补风，当自然补风不能满足要

求时，应设置机械补风系统。

3.通风形式及风机选择

根据上述分析，一般散发余热的工业厂房，宜采用天窗或通风帽等方式排风，门窗缝隙补风；放散有害气体的工业厂房，设置机械排风及机械补风，机械排风

一般采用轴流通风机，当压头要求较高时，应选用防爆离心风机或防爆混流风机。排风口的位置按《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》第3.3.3 中确定，但

对于放散爆炸危险性物质或剧毒物质的生产厂房，当全面排风系统的排风口与机

械送风系统的进风口水平距离大于或等于 20m 时，排风口应高出建筑物屋顶 1m

以上；小于 20m 时，宜高出进风口 6m 以上。补风机根据工程的所在地点（是否

采暖）选择，当厂房内有温度要求时，采用暖风机补风（暖风机热媒可采用蒸汽