在工業(yè)廠(chǎng)房特別是制藥類(lèi)廠(chǎng)房的設計中,都是采用大空間加隔斷的方法來(lái)將大跨度的廠(chǎng)房劃分成若干功能間,同時(shí)為了防止室外的空氣污染室內的環(huán)境,較多的采用了相對密閉的房間設置,特別是在有凈化級別要求的廠(chǎng)房的設計中。這樣對于大部分的房間都會(huì )出現設備的熱濕無(wú)法及時(shí)排出的現象,這樣對于設置排風(fēng)系統就是相當必要的。
排風(fēng)系統的分類(lèi):
在藥品生產(chǎn)用潔凈室中,常常在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中使用或生產(chǎn)各種酸性和堿性物質(zhì)、有機溶劑和一般氣體、特種氣體;在致敏性藥物、某些甾體藥物、高活性、有毒性藥物生產(chǎn)過(guò)程還會(huì )有相應的有害物質(zhì)排出或泄露入潔凈室內,為此對于上述產(chǎn)品用潔凈室內可能排出各種有害物質(zhì)、氣體或粉塵的生產(chǎn)工藝設備或工序設置局部排風(fēng)裝置或全室排風(fēng)裝置,按生產(chǎn)工藝過(guò)程排出的廢氣的類(lèi)型可將排風(fēng)系統大體劃分為下列幾種類(lèi)型。
1、一般排風(fēng)系統:生產(chǎn)輔助用室、生活用室等排出的一般廢氣,一般不需要處理直接排入大氣。
2、有機氣體排風(fēng)系統:在生產(chǎn)中使用各類(lèi)有機物質(zhì)作為原輔材料時(shí),將會(huì )在相關(guān)場(chǎng)所或設備處散發(fā)有機物質(zhì)的氣體,對于這類(lèi)場(chǎng)所或設備均應設置排風(fēng)裝置。排風(fēng)系統中的有機氣體要進(jìn)行相應的處理,再排入大氣。
3、酸性氣體排風(fēng)系統:在產(chǎn)品生產(chǎn)中時(shí)有酸性氣體排出,在這類(lèi)排風(fēng)系統通常設置濕式洗氣吸收塔,處理后排入大氣。
4、堿性氣體排風(fēng)系統:在產(chǎn)品生產(chǎn)中時(shí)有酸性氣體排出,在這類(lèi)排風(fēng)系統通常設置濕式洗氣吸收塔,處理后排入大氣。
5、熱氣體排風(fēng)系統:對生產(chǎn)過(guò)程中的各種爐子、高溫滅菌設備等均有熱氣排出,由于排氣溫度較高,有時(shí)可采用熱回收等方式進(jìn)行處理,若排氣量較小或不便進(jìn)行處理時(shí),在采取必要的隔熱措施后直接排入大氣。
6、含粉塵的排風(fēng)系統:不同的生產(chǎn)工藝過(guò)程中,排氣中的粉塵性質(zhì)、濃度均不同。對于某些含塵濃度很高時(shí),則要使用除塵設備對排氣進(jìn)行過(guò)濾,滿(mǎn)足要求后排入大氣。
7、特殊氣體排氣系統:對于產(chǎn)生特殊氣體(屬于易燃易爆或有毒甚至劇毒或有腐蝕性的氣體)要防止排氣系統中產(chǎn)生化學(xué)反應,要劃分排氣系統,選用專(zhuān)用的廢氣處理裝置,達到排放標準后排入大氣。
8、藥品生產(chǎn)中有害、有毒的排風(fēng)系統:在一些特殊藥品(如強致敏性藥物、某些甾體藥物以及高活性、有毒藥物)房間的排風(fēng)口,應安裝高效過(guò)濾器,降低污染后排入大氣。
排風(fēng)系統的構成:
一個(gè)機械排風(fēng)系統,由風(fēng)機、風(fēng)口、風(fēng)管、閥門(mén)、排風(fēng)口等組成。風(fēng)機提供空氣流動(dòng)的動(dòng)力,風(fēng)機壓力應克服從空氣入口到房間排風(fēng)口的阻力及房間內的壓力值;風(fēng)管及閥門(mén)用于空氣的輸送與分配,風(fēng)管通常用鋼板制造,風(fēng)口是收集室內空氣的地方,為提高全面通風(fēng)的稀釋效果,風(fēng)口宜設在污染物濃度較大的地方;污染物密度比空氣小時(shí),風(fēng)口宜設在上訪(fǎng),而密度較大時(shí),宜設在下方;在房間不大時(shí),也可以只設一個(gè)風(fēng)口。排風(fēng)口是排風(fēng)的室外出口,它應能防止雨、雪等進(jìn)入系統,并使出口動(dòng)壓降低,以減少出口阻力;在屋頂上方用風(fēng)帽,墻或窗上用百葉窗。風(fēng)管(風(fēng)道)——空氣的輸送信道,當排風(fēng)是潮濕空氣時(shí)宜用玻璃鋼或聚氯乙烯板制作,一般的排風(fēng)系統可用鋼板制作。閥門(mén)用于調節風(fēng)量,或用于關(guān)閉系統。在采暖地區為防止風(fēng)機停止時(shí)倒風(fēng),或潔凈車(chē)間防止風(fēng)機停止時(shí)含塵空氣進(jìn)入房間,常在風(fēng)機出口管上裝電動(dòng)密閉閥,與風(fēng)機聯(lián)動(dòng)。
機械排風(fēng)系統
1-風(fēng)機、2-風(fēng)管、3-排風(fēng)口、4-風(fēng)口、5-閥門(mén)、6-通風(fēng)房間
排風(fēng)系統的設計:
全面排風(fēng)和局部排風(fēng):
全面通風(fēng)也稱(chēng)稀釋通風(fēng),它一方面用清潔空氣稀釋室內空氣中的有害物濃度,同時(shí)不斷把污染空氣排至是外,使室內空氣中有害物濃度不超過(guò)衛生標準規定的最高允許濃度。
防止工業(yè)有害物污染室內空氣最有效的方法是:在有害物產(chǎn)生的地方直接把他們捕集起來(lái),經(jīng)過(guò)凈化處理,排至室外,這種通風(fēng)方法稱(chēng)為局部排風(fēng)。
如果由于生產(chǎn)條件的限制、有害物源不固定的原因,不能采用局部排風(fēng),或者采用局部排風(fēng)后,室內有害物濃度仍超過(guò)衛生標準,在這種情況下可以采用全面通風(fēng)。全面通風(fēng)是對整個(gè)車(chē)間進(jìn)行通風(fēng)換氣,即用新鮮空氣把整個(gè)車(chē)間的有害物濃度稀釋到最高容許濃度以下。
局部排風(fēng)罩是用來(lái)捕集有害物的。它的性能對局部排風(fēng)系統的技術(shù)經(jīng)濟指針有直接影響。性能良好的局部排風(fēng)罩,如密閉罩,只有較小的風(fēng)量就可以獲得良好的工作效果。由于生產(chǎn)設備和操作的不同,排風(fēng)罩是多種多樣的。
局部排風(fēng)罩可分為以下幾種基本型式。
1、密閉罩
2、柜式排風(fēng)罩
3、外部吸氣罩
4、接受式排風(fēng)罩
5、吹吸式排風(fēng)罩
設計局部排風(fēng)罩時(shí),應遵循以下原則:
1、局部排風(fēng)罩應盡可能包圍或靠近有害物發(fā)生源,使有害物限于較小的空間,盡可能減小其吸氣范圍,便于捕集和控制。
2、排風(fēng)罩的吸氣氣流應盡可能與污染氣流運動(dòng)方向一致。
3 、已被污染的吸入氣流不允許通過(guò)人的呼吸區。設計時(shí)要充分考慮操作人員的位置和活動(dòng)范圍。
4、排風(fēng)罩應力求結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低,便于制作安裝和拆卸維修。
5 、和工藝密切配合,使局部排風(fēng)罩的配置與生產(chǎn)工藝協(xié)調一致,力求不影響工藝操作。
6、要盡可能避免或減弱干擾氣流如穿堂風(fēng)、送風(fēng)氣流等對吸氣氣流的影響。
由于各種因素的相互制約,要同時(shí)滿(mǎn)足上述要求并非易事。設計人員應充分了解生產(chǎn)工藝、操作特點(diǎn)及現場(chǎng)實(shí)際。
排風(fēng)系統的設計原則:
對于控制要求。要能控制部分房間而不影響其它房間的使用,又或部分房間不要求同時(shí)使用的是不是要設置成不同的排風(fēng)系統。對于有污染的房間,要求將排風(fēng)系統做成單獨的系統。
對于如下情況的排風(fēng)系統應單獨設置:
1、排風(fēng)介質(zhì)混合后能產(chǎn)生或加劇腐蝕性、毒性、燃燒爆炸危險性和發(fā)生交叉污染;
2、排風(fēng)介質(zhì)中有毒與無(wú)毒,毒性相差很大;
3 、易燃、易爆與一般排風(fēng)。
通風(fēng)機的種類(lèi):
根據風(fēng)機的傳動(dòng)方式分為:
1、軸流通風(fēng)機
2 、離心通風(fēng)機
這兩種風(fēng)機在使用中有很多具體的類(lèi)型,如:管道式離心風(fēng)機、管道式斜流風(fēng)機、房間式通風(fēng)器(一般用于衛生間或排風(fēng)量較小的房間)、壁式風(fēng)機(常見(jiàn)用于大空間倉庫類(lèi)房間)、屋頂通風(fēng)機(安裝于廠(chǎng)房建筑的屋面)等等。
一般在制藥類(lèi)凈化廠(chǎng)房中使用風(fēng)機類(lèi)型管道式風(fēng)機或屋頂通風(fēng)機。離心或軸流風(fēng)機都常見(jiàn)到。將使用功能和時(shí)間相同的房間的排風(fēng)合流排出,方便控制。對于特殊房間的排風(fēng)的風(fēng)機要加過(guò)濾器,以防污染大氣。
風(fēng)機、風(fēng)管的設計選擇依據:
在設計時(shí)根據換氣次數求出單位時(shí)間內整個(gè)房間的通風(fēng)量(l:換氣量,n:換氣次數,:房間體積)。換氣次數,根據房間的使用功能來(lái)確定,房間一般5~10次/h。通風(fēng)機的風(fēng)量除應滿(mǎn)足計算風(fēng)量外,還應增加一定的管道漏風(fēng)量,排風(fēng)系統的漏風(fēng)附加率不大于10%。
再根據房間的通風(fēng)量,和所需要的風(fēng)壓來(lái)選擇確定風(fēng)機的大小。風(fēng)壓的大小要具體計算每段的局部壓力損失。對于一般的通風(fēng)系統,風(fēng)管壓力損失值(pa)可按下式估算
式中pm----單位長(cháng)度風(fēng)管的摩擦壓力損失,pa/m;
l----風(fēng)管的總長(cháng)度,m;
k----局部壓力損失與摩擦壓力損失的比值。
彎頭三通少時(shí),取k=1.0~2.0;
彎頭三通多的場(chǎng)合,可取k=3.0~5.0。
風(fēng)管的管徑由通風(fēng)量和風(fēng)速確定。根據公式(f:風(fēng)管的斷面的積;v0:風(fēng)管中流速。)求出風(fēng)管的面積,再根據風(fēng)管的一般規格尺寸選擇合適的風(fēng)管尺寸。
排風(fēng)口的類(lèi)型和位置:
排風(fēng)系統中常見(jiàn)的采用單層或雙層百葉風(fēng)口做排風(fēng)口。風(fēng)口的大小根據風(fēng)速來(lái)確定,詳見(jiàn)下表。
全面通風(fēng)效果不僅取決于通風(fēng)量的大小,還與通風(fēng)氣流的組織有關(guān)。設計時(shí)要根據有害物源位置、工人操作位置、有害物性質(zhì)及濃度分布等具體情況,按下述原則確定。
1、排風(fēng)口應盡量靠近有害物源或有害物濃度高的區域,把有害物迅速從室內排出。
2、送風(fēng)口應盡量接近操作地點(diǎn)。送入通風(fēng)房間的清潔空氣,要先經(jīng)過(guò)操作地點(diǎn),再經(jīng)污染區域排至室外。
3 、在整個(gè)房間內,盡量使送風(fēng)氣流均勻分布,減少渦流,避免有害物在局部地區的積聚。
風(fēng)速的控制:
風(fēng)管和設備內的風(fēng)速
位置推薦值(m/s)最大值(m/s)
住宅公共建筑工廠(chǎng)住宅公共建筑工廠(chǎng)
風(fēng)機吸入口3.5 4.0 5.0 4.5 5.0 7.0
風(fēng)機出口5~8 6.5~10 8~12 8.5 7.5~11 8.5~14
干管3.5~4.5 5~6.5 6~9 4~6 5.5~8 6.5~11
支管3 3~4.5 4~5 3.5~5 4~6.5 5~9
從支管上接出的風(fēng)管2.5 3~3.5 4 3.25~4 4~6 5~8
凈化廠(chǎng)房的排風(fēng)系統:
潔凈室的排風(fēng)系統設計,應采取下列措施:
1、室內氣流倒灌。為防止室外氣流倒灌,防止在潔凈室的凈化空調系統停止運行時(shí),室外空氣倒灌流入室內,引起污染和沉積。工程中常用的防倒灌措施是:
?、俨捎迷O置中效過(guò)濾器,這種方式結構簡(jiǎn)單、維護方便;
?、诓捎弥够亻y,使用方便,但密閉性較差;
?、鄄捎妹荛]閥,密閉性好,但結構復雜,管理不便;
?、懿捎米钥匮b置。
2、含有易燃、易爆局部排風(fēng)系統的防火防爆。
3 、排風(fēng)介質(zhì)中有害物濃度及排放量超過(guò)國家或地區有害物排放濃度及排放量規定時(shí),應進(jìn)行無(wú)害化處理。
4、對含有水蒸氣和凝結性物質(zhì)的排風(fēng)系統,應設坡度及排放口。
因此潔凈廠(chǎng)房?jì)鹊膿Q鞋、存外衣、盥洗、廁所和淋浴等生產(chǎn)輔助房間,應采取通風(fēng)措施,其室內的靜壓值,應低于潔凈區。
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