翻车机房通风系统设计心得
摘 要:笔者以翻车机房通风系统设计的亲身体验,从通风换气次数、气流组织、风机位置选择、防爆防静电、风管布置、控制、防排烟等几个方面,分享翻车机房通风系统设计思想。
關键词:翻车机房;通风;设计
我国工业化发展迅猛,高效卸车的火车翻车机也应运而生,笔者亲历了翻车机房通风系统设计,认为其与一般通风系统相比有不同之处,在这里与工程技术人员一起分享。
翻车机房有多种形式,从翻车机设备台数分类有单台、两台,从每台翻车机同时卸料敞车数量分类有单翻、双翻、三翻,从车厢走行路线分类有贯通式、折返式,工程上多采用两台双翻折返式翻车机房。
以两台双翻式翻车机房为例介绍一下其结构形式,地上一层为敞开式彩钢板罩棚,仅山墙侧下部通透,供敞车通行,罩棚层高约15m,占地约40m×30m;地下一层为敞开式钢筋混凝土结构,层高约5m,长宽约40m×30m,顶板被翻车机贯穿,即翻车机一半在地上一层,一半在地下一层;地下二层为封闭式钢筋混凝土结构,层高约10m,长宽约50m×25m,顶板下为卸料斗。因翻车机房地下二层为封闭式结构,为改善工作环境需要做通风系统设计,设计过程中需考虑以下问题:
(1)换气次数:对于翻车机房的通风换气次数,在多个规范中有相关规定。《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DL/T 5035-2004第7.2.1条规定,“输煤系统的地下建筑,宜采用自然进风、机械排风的通风方式。通风量可按夏季换气次数不少于15次/h计算,冬季通风量可按换气次数不少于每小时5次计算”。
《小型火力发电厂设计规范》GB50049-2011(2011-12-01实施)第21.4.4条规定,“运煤系统的地下卸煤沟、运煤隧道、转运站等地下建筑物应有通风设施,宜采用自然进风、机械排风。通风量可按夏季换气次数每小时不小于15次,冬季换气次数每小时不小于5次计算”。
《大中型火力发电厂设计规范》GB50660-2011(2012-03-01实施)第20.4.5条规定,“严寒、寒冷地区运煤系统的地下运煤隧道、地下转运站、地下卸煤沟等设有通风除尘设施时,应根据热平衡计算冬季通风耗热量”。
从上述规定分析,对地下建筑通风换气次数的规定不太一致。如果翻车机房通风换气次数按不小于15次/h设计,通风管道尺寸将达到2m×1m左右,对于造价高昂和空间紧张的翻车机房来说,会造成提升土建造价、风管太大很难布置的后果。根据《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DL/T 5035-2004和《大中型火力发电厂设计规范》GB50660-2011规定,笔者理解规范要求地下建筑应做通风换气,但换气次数并没有强制要求,可以自行确定,笔者一般按6次/h设计。另外地下二层的设备和卸料斗等占空间较大,计算体积时可取0.9系数。
(2)气流组织:一般通风系统采用自然进风、机械排风的通风方式。翻车机房可采用从楼梯间、吊物孔、安装孔洞缝隙等自然进风、机械排风的通风方式。如果因设采暖采取了密闭措施,可采用机械送风、机械排风的通风方式,一般通风机按运行不足2小时计,不考虑热风平衡计算。
如果地下二层设有地下三层的皮带机廊道,建议采取空间分隔措施,地下三层的通风系统另行考虑。
(3)风机位置选择:风机占地较大,对于用地紧张的翻车机房,设计时需工艺合理布置。折返式翻车机房地上罩棚外侧贴邻有空车线轨道,风机安装位置有两个选择,第一个位置:风机可布置在罩棚山墙侧、靠近牵车台、两条铁路之间的位置,但缺点是此位置离翻车机较近,一是进风空气质量较差,二是风机噪音影响工作环境,三是占用部分通道;第二个位置:风机布置在空车线外侧,建设跨空车线栈桥,风管敷设于栈桥之上,此方式的缺点是造价相对较高;贯通式翻车机房地上罩棚外侧无铁路或其他设备,风机可在此随意布置。
(4)防爆防静电:如果翻卸物料为煤炭,根据防爆分区划分,翻车机房地下二层应为防爆区域,风管必须做防静电接地;排风机虽然布置在室外,但因排风空气中含有爆炸性粉尘,可根据《建筑防火设计规范》GB50016-2014规定,从严考虑将风机按防爆风机设计,风机电气元件的防爆等级根据防爆分区设计,一般按21区,防护等级不低于IP54。室外布置的机旁电控箱防护等级为IP65。
(5)风管布置:翻车机房各专业管线较多,尤其风管尺寸较大布置困难,需工艺合理布置。地下二层水平布置的管道通常从上至下分别为电缆桥架、风管、给排水消防管、供暖管、散热器等。地下二层矩形风管一般沿平行于皮带机的外墙直立敷设,为达到均匀排风,排风口等间距布置,风管底标高为地下二层地面上3.5~4.0m。
(6)控制:风机启停控制可只做机旁操作,如果工艺没有特殊要求可不进中控、不需连锁。风机的机旁电控箱可设置在风机附近的钢构柱上,在有检修人员进入地下二层时,可就地启动风机进行通风换气。
机旁电控箱的设计和采购可由暖通专业或电气专业负责,事前由业主确定或相关人员商定。
(7)防排烟:通常无主管部门对翻车机房提出防排烟要求。《建筑防火设计规范》GB50016-2014规定,厂房的“人员或可燃物较多的丙类生产场所”,“丙类厂房内建筑面积大于300m2且经常有人停留或可燃物较多的地上房间”应设置排烟设施;民用建筑“地下或半地下建筑(室)、地上建筑内的无窗房间,当建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2,且经常有人停留或可燃物较多时,应设置排烟设施”。
笔者认为翻车机房地上一层和地下一层为敞开式结构,不需考虑防排烟。地下二层为密闭结构,地下二层建筑面积一般大于300m2,但不符合经常有人停留或可燃物较多的地上房间的要求,翻车机房亦也不属于民用建筑,故认为翻车机房整体不用考虑防排烟设施。
参考文献
[1]王胜.翻车机房深坑道通风除湿系统[J].港口装卸,2010,(4):27-28.
[2]杨福进.火力发电厂除尘系统设计[J].华电技术,2015,37(8):15-18.
(作者单位:大连港口设计研究院有限公司)