在工業(yè)廠房特別是制藥類廠房的設(shè)計(jì)中,都是采用大空間加隔斷的方法來將大跨度的廠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(nèi)的環(huán)境,較多的采用了相對密閉的房間設(shè)置,特別是在有凈化級(jí)別要求的廠房的設(shè)計(jì)中。這樣對于大部分的房間都會(huì)出現(xiàn)設(shè)備的熱濕無法及時(shí)排出的現(xiàn)象,這樣對于設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)就是相當(dāng)必要的。
排風(fēng)系統(tǒng)的分類:
在藥品生產(chǎn)用潔凈室中,常常在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用或生產(chǎn)各種酸性和堿性物質(zhì)、有機(jī)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)過程還會(huì)有相應(yīng)的有害物質(zhì)排出或泄露入潔凈室內(nèi),為此對于上述產(chǎn)品用潔凈室內(nèi)可能排出各種有害物質(zhì)、氣體或粉塵的生產(chǎn)工藝設(shè)備或工序設(shè)置局部排風(fēng)裝置或全室排風(fēng)裝置,按生產(chǎn)工藝過程排出的廢氣的類型可將排風(fēng)系統(tǒng)大體劃分為下列幾種類型。
1、一般排風(fēng)系統(tǒng):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(jī)氣體排風(fēng)系統(tǒng):在生產(chǎn)中使用各類有機(jī)物質(zhì)作為原輔材料時(shí),將會(huì)在相關(guān)場所或設(shè)備處散發(fā)有機(jī)物質(zhì)的氣體,對于這類場所或設(shè)備均應(yīng)設(shè)置排風(fēng)裝置。排風(fēng)系統(tǒng)中的有機(jī)氣體要進(jìn)行相應(yīng)的處理,再排入大氣。
3、酸性氣體排風(fēng)系統(tǒng):在產(chǎn)品生產(chǎn)中時(shí)有酸性氣體排出,在這類排風(fēng)系統(tǒng)通常設(shè)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(tǒng):在產(chǎn)品生產(chǎn)中時(shí)有酸性氣體排出,在這類排風(fēng)系統(tǒng)通常設(shè)置濕式洗氣吸收塔,處理后排入大氣。
5、熱氣體排風(fēng)系統(tǒng):對生產(chǎn)過程中的各種爐子、高溫滅菌設(shè)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(tǒng):不同的生產(chǎn)工藝過程中,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(shè)備對排氣進(jìn)行過濾,滿足要求后排入大氣。
7、特殊氣體排氣系統(tǒng):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(tǒng)中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),要?jiǎng)澐峙艢庀到y(tǒng),選用專用的廢氣處理裝置,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入大氣。
8、藥品生產(chǎn)中有害、有毒的排風(fēng)系統(tǒng):在一些特殊藥品(如強(qiáng)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(yīng)安裝高效過濾器,降低污染后排入大氣。
排風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成:
一個(gè)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng),由風(fēng)機(jī)、風(fēng)口、風(fēng)管、閥門、排風(fēng)口等組成。風(fēng)機(jī)提供空氣流動(dòng)的動(dòng)力,風(fēng)機(jī)壓力應(yīng)克服從空氣入口到房間排風(fēng)口的阻力及房間內(nèi)的壓力值;風(fēng)管及閥門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(nèi)空氣的地方,為提高全面通風(fēng)的稀釋效果,風(fēng)口宜設(shè)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(shè)在上訪,而密度較大時(shí),宜設(shè)在下方;在房間不大時(shí),也可以只設(shè)一個(gè)風(fēng)口。排風(fēng)口是排風(fēng)的室外出口,它應(yīng)能防止雨、雪等進(jìn)入系統(tǒng),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(dāng)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(tǒng)可用鋼板制作。閥門用于調(diào)節(jié)風(fēng)量,或用于關(guān)閉系統(tǒng)。在采暖地區(qū)為防止風(fēng)機(jī)停止時(shí)倒風(fēng),或潔凈車間防止風(fēng)機(jī)停止時(shí)含塵空氣進(jìn)入房間,常在風(fēng)機(jī)出口管上裝電動(dòng)密閉閥,與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)。
機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)
1-風(fēng)機(jī)、2-風(fēng)管、3-排風(fēng)口、4-風(fēng)口、5-閥門、6-通風(fēng)房間
排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì):
全面排風(fēng)和局部排風(fēng):
全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng),它一方面用清潔空氣稀釋室內(nèi)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(nèi)空氣中有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高允許濃度。
防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)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,經(jīng)過凈化處理,排至室外,這種通風(fēng)方法稱為局部排風(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(nèi)有害物濃度仍超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),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)車間進(jìn)行通風(fēng)換氣,即用新鮮空氣把整個(gè)車間的有害物濃度稀釋到最高容許濃度以下。
局部排風(fēng)罩是用來捕集有害物的。它的性能對局部排風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shè)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(shè)計(jì)局部排風(fēng)罩時(shí),應(yīng)遵循以下原則:
1、局部排風(fēng)罩應(yīng)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(yīng)盡可能與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向一致。
3 、已被污染的吸入氣流不允許通過人的呼吸區(qū)。設(shè)計(jì)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(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、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(diào)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)滿足上述要求并非易事。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解生產(chǎn)工藝、操作特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際。
排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shè)置成不同的排風(fēng)系統(tǒng)。對于有污染的房間,要求將排風(fēng)系統(tǒng)做成單獨(dú)的系統(tǒng)。
對于如下情況的排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)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(xiǎn)性和發(fā)生交叉污染;
2、排風(fēng)介質(zhì)中有毒與無毒,毒性相差很大;
3 、易燃、易爆與一般排風(fēng)。
通風(fēng)機(jī)的種類:
根據(jù)風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式分為:
1、軸流通風(fēng)機(jī)
2 、離心通風(fēng)機(jī)
這兩種風(fēng)機(jī)在使用中有很多具體的類型,如:管道式離心風(fēng)機(jī)、管道式斜流風(fēng)機(jī)、房間式通風(fēng)器(一般用于衛(wèi)生間或排風(fēng)量較小的房間)、壁式風(fēng)機(jī)(常見用于大空間倉庫類房間)、屋頂通風(fēng)機(jī)(安裝于廠房建筑的屋面)等等。
一般在制藥類凈化廠房中使用風(fēng)機(jī)類型管道式風(fēng)機(jī)或屋頂通風(fēng)機(jī)。離心或軸流風(fēng)機(jī)都常見到。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(jī)要加過濾器,以防污染大氣。
風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的設(shè)計(jì)選擇依據(jù):
在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)換氣次數(shù)求出單位時(shí)間內(nèi)整個(gè)房間的通風(fēng)量(l:換氣量,n:換氣次數(shù),:房間體積)。換氣次數(shù),根據(jù)房間的使用功能來確定,房間一般5~10次/h。通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量除應(yīng)滿足計(jì)算風(fēng)量外,還應(yīng)增加一定的管道漏風(fēng)量,排風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)附加率不大于10%。
再根據(jù)房間的通風(fēng)量,和所需要的風(fēng)壓來選擇確定風(fēng)機(jī)的大小。風(fēng)壓的大小要具體計(jì)算每段的局部壓力損失。對于一般的通風(fēng)系統(tǒng),風(fēng)管壓力損失值(pa)可按下式估算
式中pm----單位長度風(fēng)管的摩擦壓力損失,pa/m;
l----風(fēng)管的總長度,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(jù)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(jù)風(fēng)管的一般規(guī)格尺寸選擇合適的風(fēng)管尺寸。
排風(fēng)口的類型和位置:
排風(fēng)系統(tǒng)中常見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(jù)風(fēng)速來確定,詳見下表。
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(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)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(yīng)盡量靠近有害物源或有害物濃度高的區(qū)域,把有害物迅速從室內(nèi)排出。
2、送風(fēng)口應(yīng)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)過操作地點(diǎn),再經(jīng)污染區(qū)域排至室外。
3 、在整個(gè)房間內(nèi),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(qū)的積聚。
風(fēng)速的控制:
風(fēng)管和設(shè)備內(nèi)的風(fēng)速
位置推薦值(m/s)最大值(m/s)
住宅公共建筑工廠住宅公共建筑工廠
風(fēng)機(jī)吸入口3.5 4.0 5.0 4.5 5.0 7.0
風(fēng)機(jī)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
凈化廠房的排風(fēng)系統(tǒng):
潔凈室的排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),應(yīng)采取下列措施:
1、室內(nèi)氣流倒灌。為防止室外氣流倒灌,防止在潔凈室的凈化空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí),室外空氣倒灌流入室內(nèi),引起污染和沉積。工程中常用的防倒灌措施是:
?、俨捎迷O(shè)置中效過濾器,這種方式結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)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(jié)構(gòu)復(fù)雜,管理不便;
④采用自控裝置。
2、含有易燃、易爆局部排風(fēng)系統(tǒng)的防火防爆。
3 、排風(fēng)介質(zhì)中有害物濃度及排放量超過國家或地區(qū)有害物排放濃度及排放量規(guī)定時(shí),應(yīng)進(jìn)行無害化處理。
4、對含有水蒸氣和凝結(jié)性物質(zhì)的排風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)設(shè)坡度及排放口。
因此潔凈廠房內(nèi)的換鞋、存外衣、盥洗、廁所和淋浴等生產(chǎn)輔助房間,應(yīng)采取通風(fēng)措施,其室內(nèi)的靜壓值,應(yīng)低于潔凈區(qū)。
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