通风方案(精选12篇)
通风方案 篇1
0引言
众所周知,对于医药、电子洁净厂房的暖通空调系统,在设计时主要考虑以下内容:净化、送风量、温湿度、压差平衡。
一般情况下,对于净化、送风量、温湿度这3项控制内容都有成熟的设计及施工方案。但是,对于房间压差平衡(尤其是大多用户排风随机运行)则重视不够,存在较多问题,本文重点就此问题提出相应的控制策略与方案。
1问题的提出
某医药企业新建一研发中心,该研发中心大部分房间为实验室,主要功能为天然药及化学药实验分析, 实验过程中会产生大量水蒸气、有毒气体、有味气体, 因此,对新风及排风控制有较高的要求。
该实验室典型的空调通风系统如图1所示(为简明起见,本图没有给出与本文无关的中央空调送风及回风系统)。在系统中,有1个新风送风机和1个房间排风机,这2个风机的选型是按照房间排风量及4个通风橱的排风量设计匹配的。但是,在实际生产过程中,4个通风橱是随机运行的。因此,整个通风系统的运行工况变化很大。当通风橱都不工作或工作数量较少时,会产生2个问题:(1)房间总排风量减少,但送风机工作状态不变,造成房间正压变大;(2)房间排风口风量变大,造成该排风口处风速过大,产生啸叫。
2控制方案
针对以上问题,我们可设计2种解决方案。
方案1:对通风管路进行改造,在排风机入口加装调节阀,根据通风橱工作数量与调节阀门开度,调节排风机的排风量,避免房间排风口风速过大而产生啸叫。 在新风机出口加装调节阀,根据房间的压差调节送风阀的开度,调节送风量,保证房间压差平衡。
方案2:对电气控制柜进行改造,在电气控制柜内增加2个变频器和1个小型PLC,由PLC判断通风橱的开启数量,根据通风橱的开启数量调节送风机及排风机的转速,控制房间送排风量,从而保证房间压差平衡。
以上2个方案各有其特点,其中方案1涉及到通风管路和电气,既有数字量,又有模拟量,技术实现上偏向于弱电,适用于装在已有的空调自控系统中;方案2实现起来比较简单,只需要掌握变频器及PLC的基本知识即可,可作为一个独立系统使用。
2.1方案1的控制原理及实现方法
方案1的控制原理图如图2所示。
设备配置说明:空调自控系统(或PLC)1套、可调节风阀2个、房间压差变送器1个。
控制原理说明:(1)PLC接收4个通风橱的运行信号,根据通风橱的运行数量,调节排风阀的开度,使系统排风量与实际排风量匹配; ; (2)PLC接收房间压差传感器信号,根据房间压差调节新风阀的开度,控制新风送风量与实际排风量匹配,保证房间压差平衡。
2.2方案2的控制原理及实现方法
方案2的控制原理图如图3所示。
设备配置说明:1个PLC、2个变频器。
控制原理说明:(1) 当房间按钮1SB(或2SB)按下时,启动新风机(或排风机);(2)当房间按钮1SB(或2SB)按下,没有通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态为1、0、0,新风机(排风机)以最低速Ⅰ段速运行;(3)当房间按钮1SB(或2SB)按下,有1个通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态为0、1、0,新风机(排风机)以Ⅱ段速运行;(4)依次类推,有2~4个通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态分别为(1、1、0)、 (0、0、1)、(1、0、1),则新风机(排风机)分别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 段速运行。
3结语
因为本案例属于项目改造,且没有空调自控系统, 所以最终采用了方案2。选用方案2后,安装工作比较简单,主要工作是现场调试,即根据现场运行情况对变频器的5个恒速逐一进行设定。方案2完成后运行情况良好,系统可以根据通风橱的运行数量,自动调整风机的运行速度, 从而调整房间的送排风量,很好地解决了房间压差平衡及啸叫问题。
综上所述,房间压差平衡是一个比较容易解决的问题,这个问题之所以经常出现,是因为建设方和设计方对此问题重视不够。因此,在项目建设初期,建设方和设计方应对此高度重视,尤其是涉及到多用户随机排风系统时更要慎重考虑,提前选择合适的控制方案, 以便有效地解决问题。
摘要:以某研发中心实验室的空调通风控制系统改造为例,对净化厂房的压差控制的方案进行了探讨,以期解决相关问题。
关键词:空调通风,压差控制,方案
通风方案 篇2
为加强员工绩效管理,持续提高员工工作效率,保证通风科各项指标的有效落实和员工绩效工资分配的公平、公正,特制定《通风科各工种工资二次分配方案》。考核细则以1000分/月人为基分,所有人员的考核总积分与所有人员的工资相结合。本人当月工资总额计算公式为:
本工种月工资总额÷本工种总人数积分×本人本月积分=本人本月工资。
一、科室技术员考核规定:
1、各种记录、台帐必须清晰、规范、准确,错填、漏填一次扣罚15分。
2、上班天数达到规定次数后加30分,请假超过规定天数后,每天扣50分。
3、在工作时间范围内,迟到,早退的,扣15分。
4、着装整洁,佩戴工作证上岗、文明举动,违者一次扣10分。
5、每月下井次数超过规定次数(每月规定为8次)后加30分。
6、上班期间严禁睡觉、玩手机等做与工作无关的事情,发现一次扣15分。
7、按照《通风科值班表》认真进行值班,每周完成值班任务者加10分。
二、瓦检员考核规定:
1、持证上岗,不持证上岗者发现一次扣15分。
2、下井前认真检查仪器仪表,在井下发现仪器仪表不能正常工作的一次扣20分;
3、发现井下睡觉,未按照相关规定要求进行瓦斯检查的,发现一次扣35分。
4、迟到、早退、按指纹不上班者每次扣罚50分。
5、杜绝脱岗、漏岗,发现一次扣罚40分,旷工扣罚60分。
6、井下发生无计划停风、遇老空、巷道贯通等特殊情况发生时及时汇报,未及时汇报者一次扣15分。
7、瓦斯牌板、瓦斯手册、瓦斯巡回检查表填写不正确发现一次扣15分。
8、严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度,未严格执行者发,发现一次扣20分。
9、不在井下交接班者,发现一次扣20分。
10、当月上班无请假、旷工,满勤者加30分,请假每天扣50分。
11、当月无“三违”记录者加30分。
三、爆破工考核规定:
1、持证上岗,不持证上岗者发现一次扣15分。
2、下井前认真检查爆破器材,在井下发现爆破器材电量不足,不能正常工作的一次扣20分。
3、爆破员不准贻误工队领药、放炮时间,爆破员应与工队达成一致,贻误时间者发现一次扣20分。
4、迟到、早退、按指纹不上班者每次扣罚50分。
5、杜绝脱岗、漏岗,发现一次扣罚40分,旷工扣罚60分。
6、各种台帐、报表要登记清晰,不清晰、填错者发现一次扣15分。
7、出现瞎炮时,当班未处理完毕,爆破员必须在现场与下班爆破员交待清楚后,方可升井,否则每次扣20分。
8、爆破员必须严格执行“雷管”“火药”领退制度,把当班未使用完的火工品退回炸药库,否则每次扣60分。
9、严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度,未严格执行者发,发现一次扣15分。
10、爆破各项工作均能认真完成者并服从上级领导安排者,加10分。
11、当月上班无请假、旷工,满勤者加35分,请假每天扣50分。
12、当月无“三违”记录者加30分。
四、工程工考核规定:
1、每项工程的施工都要符合相关规定,不按规定设计施工,发现一次扣30分。
2、施工所用材料的数量、质量都要有确切的计划,造成剩余过多或材料不够等情况的,每次扣15分。
3、施工时必须按照《山西陆合集团万安煤业有限公司“一通三防”操作规程》的要求施工,违犯一次扣15分。
4、迟到、早退、按指纹不上班者每次扣罚60分。
5、严格执行请假制度,杜绝脱岗、漏岗,发现一次扣罚40分,旷工扣罚60分。
6、完工后清理现场,要仔细检查工作地点,造成材料、工具、配件等丢失的,除扣除丢失物品原价外,扣35分。
7、当班分配的工作必须在规定时间内完成,如遇特殊情况,及时上报进行调整,不按时完成任务,也不及时上报,扣当班带班人35分。
8、当月上班无请假、旷工,满勤者加35分,请假每天扣50分。
9、当月无“三违”记录者加30分。
五、管路工考核规定:
1、下井后因工具带不齐,影响施工,发现一次扣1分。
2、安装前应详细检查管材质量,闸阀质量,应无堵塞物、无漏洞、管盘完好,否则因检查不到位或水量小,有漏水现象,每次扣带班人员1分。
3、当班工作未完成,提前升井的,发现一次扣20分。
4、施工时必须按照《山西陆合集团万安煤业有限公司“一通三防”操作规程》的要求施工,违犯一次扣15分。
5、迟到、早退、按指纹不上班者每次扣罚60分。
6、严格执行请假制度,杜绝脱岗、漏岗,发现一次扣罚40分,旷工扣罚60分。
7、完工后清理现场,要仔细检查工作地点,造成材料、工具、配件等丢失的,除扣除丢失物品原价外,扣35分。
8、当班分配的工作必须在规定时间内完成,如遇特殊情况,及时上报进行调整,不按时完成任务,也不及时上报,扣当班带班人30分。
9、当月上班无请假、旷工,满勤者加35分,请假每天扣50分。
10、当月无“三违”记录者加30分。
通风方案 篇3
关键词:矿井通风;系统优化;方案选择
DOI:10.19354/j.cnki.42-1616/f.2016.17.55
一、某矿概况
某矿业公司是集井建、采矿、选矿、冶炼和资源综合利用为一体的有色工业企业。公司始建于1985年,原属国有矿山企业,2004年完成国有企业改制组建有限责任公司。某锑矿是该公司下属一个矿山企业,矿区面积20.617km2,开采深度400m~
10m。矿山C+D级矿石储量11054120.4t,是一个集铅、锌、锑、银多金属矿床。该矿采用平硐、斜井与盲斜井联合开拓,采矿方法采用留矿法,对采空区的管理采取封闭或者自然崩落充填。
二、优化前的通风系统
优化通风系统前,该矿井采用双翼抽出式通风系统,由3#斜井、5#斜井、4#洞、2#洞等四个井洞进风,6#斜井、拉丹口斜井回风。拉丹回风斜井口安装有2台55千瓦主要通风机。矿井总进风量28.56m3/s,总回风量25.12m3/s。优化前的通风系统图如图1。
三、通风系统优化方案的提出
随着采掘作业面的延深,采用原有的通风系统,存在矿井深部用风地点风量不足、通风路线长、通风阻力大、风流短路、漏风严重等现象,通风系统变得复杂,通风成本高,经济不合理。为解决上述问题,该矿提出优化改造通风系统方案,提高矿井通风质量和经济效益,保障矿山可持续发展[1]。
四、通风系统优化方案的选择
有二个较为合理的通风优化方案可供选择:方案一:采用对角集中抽出式通风布置形式。风机安装在4#斜井作抽出式作业,新鲜风流从3#、6#主提升斜井、5#人行天井经井下盲斜井进入到各作业中段。方案二:采用该矿现用的分区通风布置形式,将井下分为东、西两个相对独立的通风系统。东区通风系统采用压入式通风,风机安装在5#井地表作压入式作业,新鲜风流从5#斜井进入井下,经二级2#盲斜井分别进入J7#脉东侧平行脉群的采掘工作面,污风经北端回风天井、220米中段北部运输巷道进入6#斜井排出地表;J7#脉工作面污风经采场回风天井、南二级1#盲斜井、一级盲斜井,220米中段南部通风运输巷道汇入6#斜井排出地表。西区通风系统采用抽出式通风,风机安装在4#斜井地表作抽出式作业,新鲜风流从3#斜井进入井下,经300线上原250米中段主运巷(285米中段需再经天井)进入采掘工作面,或经新开的盲斜井进入工作面,污风由天井经303线上原256米标高探矿坑道,西部盲斜井290米标高原4#斜井主运输巷进入4#斜井排出地表。二个通风系统优化方案优缺点的比较见表1。
从表1比较发现,该矿集中通风方案的优越性要比分区通风方案明显,特别是通风系统风路简单、管理容易、安全可靠性好。为此,采用方案一即集中抽出式通风作为该矿井下通风系统优化方案。在选择好通风系统优化方案后,进一步采取优化措施,一是合理改造矿井通风设施。二是缩短通风回路。三是降低矿井通风阻力,及时修复巷道,清理巷道内的堆积物。
五、优化后的通风系统
优化通风系统后,风流得到了有较控制,减少漏风,风量得到了合理分配,有较保证矿井深部的需风量,达到了安全生产通风要求。经过实测,3#斜井口进风7.73m3/s,5#斜井口进风
11.2 m3/s,6#斜井口進风13.24 m3/s,总进风量达到32.17m3/s,总回风量为29.2 m3/s。优化后的通风系统图如图2。
参考文献:
船舶机舱通风方案设计 篇4
关键词:机舱,气流组织,数值模拟
1 建立流动与传热基本控制方程
1.1 质量守恒方程
如果流体为不可压缩流体则方程可简化为:
1.2 动量守恒方程
1.3 能量守恒方程
2 机舱通风的物理模型
机舱初步设计内部空间尺寸为:长21m、宽19m、高8.5m;分为上下两层, 上层放有两台相同型号的锅炉, 锅炉蒸汽最大连续产量分别是1300kg/s;下层放有主柴油机发电组两台, 功率分别是2000kw;辅机两台, 功率分别是800kw。
3 闭式机舱所需通风量的计算与结果分析
3.1 通风量计算
根据所给数据及计算公式可得主机、辅机及锅炉工作所需空气量及散热所需空气量, 据此可初步确定机舱所需的总通风量:
3.2 数值模拟与结果分析
从以上两张图可以看出, 在主机的左下角及上面都存在高温区域, 冷却效果很差, 而辅机左处的冷却效果较好。通过分析经过主机纵剖面的速度场可知由于左下角形成十分明显的气流漩涡, 所以辅机上面的空气流通性好。
4 方案改进与结果对比分析
针对机舱内存在的热量汇聚和气流漩涡等现象, 要增加此处的空气流动, 因此设计中可在机舱后部设置两个回风门, 同时主机上面的通风口位置可相应的提高, 从而使主机部分得到更好的冷却效果。
从图3可见, 在循环送风和回风, 自然对流与热源的共同作用下, 整体温度梯度已明显减小。先前存在的气流漩涡都已不复存在。在主机和机舱剖面处的高温区域已得到改善, 主机和辅机之间的气流交换比较理想, 散热性较好, 且主机和辅机整体的温度分布也较为适宜。
5 结论
某矿通风系统改造方案 篇5
系统设计方案
一、问题的提出:
某煤矿属高瓦斯矿井,回采面采用“两进一回”通风方式进行回采。目前我矿12123下工作面处于回采中期,所采煤层为2#煤层,平均厚度为2.2—2.4m。由于12123下工作面处于回采中期,剩余可采走向长度为440米,现由于12123下尾巷作为12123下工作面专用回风巷多处地段底鼓片帮现象严重,造成巷道回风断面缩小,通风不畅,瓦斯浓度有进一步升高趋势。为保证矿井安全生产,经我矿领导经过慎重研究决定将12123下工作面现“一进两回”通风系统(即12123下材料巷进风,12123下运输巷和12123下尾巷回风)改为U型通风系统(即12123下运巷进风,12123下材巷回风)。以便于12123下尾巷的起底和扩帮。
12123下综采工作面调整前设计方案:
12123下工作面剩余走向长度440m,倾斜长度145m,工作面位置位于井田北面,井下位于三采区总轨道巷北面,工作面东面距2#钻孔350m,南面距1#钻孔1700m,东面距百草沟梁350m,地面部分地段为第四纪黄土覆盖,除少量农田和部分果树以外,无其它建筑物设施。3211工作面位于三采区,东面为3209工作面(未掘),西面为3213工作面(已掘完),南面为总轨道大巷及总回风大巷(西段)。目前3211工作面采用“两进一回”通风系统,材巷、运巷分别为进风巷,尾巷为专用回风巷,根据最近测风情况,运巷进风1220m/min,材巷进风为648m/min,尾巷回风口回风为2217 m/min,实际配风量可及时稀释落山区及煤层内涌出的瓦斯,3213材、尾巷工作面已掘进完毕,3213切眼剩余36米左右。为使3211工作面回采完毕后,3213备用工作面可及时的进行接替。现经过我矿领导研究决定将3211工作面U+L型通风系统改为U型通风系统。为了确保在改为U型通风后的安全生产,进一步提高矿井安全系数。某矿对3211工作面瓦斯传感器的报警、断电、复电浓度参数的设置及悬挂位置按要求进行布置。1、3211尾巷已由原来的回风巷改为进风巷,因3211尾巷顶板和两帮压力大,且破碎严重。巷道在进行扩帮拉底前,先由瓦斯检查员检查巷道内的瓦斯等其它有害气体的情况,只有瓦斯浓度在1%以下时方可作业。
2、在调整通风系统前要及时的对7联巷和6联巷进行施工永久密闭。密闭四周要掏槽,掏槽深度不得小于300㎜,密闭四周要抹有不少于0.1m裙边,墙面要平整,要勾缝,无裂缝,无空缝,不漏风,最后进行进行测风。在施工密闭时要及时的在密闭中预埋瓦斯抽放管路,并与3211尾巷的瓦斯抽放主管进行及时的连接,对密闭里采空区的瓦斯及时的进行抽放。为安全生产作可靠的保障。3333、在3211材巷采空区的左上角沿顶板及时的预埋瓦斯抽放管路,并与3211材巷的瓦斯抽放支管进行连接对3211工作面上隅角的瓦斯及时进行抽放,为3211工作面安全生产作提供安全可靠的保障。
4、对3211尾巷存在密闭存在的漏风现象及时的用快速密闭材料进行堵漏处理,以避免漏风造成风量不足的危害。
5、在尾巷拉顶、扩帮、起底的过程中要及时的对顶板的失效的顶锚和锚索和两帮失效的帮锚、锚索时及时先进行补打单点锚杆、锚索,确认支护没有问题时,并对各种电缆及电气设备遮挡或用塑料布进行保护;要认真检查压风、水、电、管线的完好情况,及时准备好照明和防尘设施等。
7、将3211综采工作面材料巷巷距工作面3-5m位置布置一台瓦斯传感器,报警浓度≥0.8%,断电浓度≥1.0%,复电浓度<0.8%。
8、将3211综采工作面上隅角切顶线往里位置布置一台瓦斯传感器,报警浓度≥0.8%,断电浓度≥1.0%,复电浓度<0.8%。
9、将3211综采工作面尾巷T1瓦斯传感器布置在距尾巷迎头非风筒侧3-5m处,原规程规定:报警浓度≥2.5%,断电浓度≥2.5%,复电浓度<2.5%。更改为:报警浓度≥1.0%,断电浓度≥1.5%,复电浓度<1.0%;尾巷T2瓦斯传感器布置在通风联络巷口非风筒侧3—5m范围,原规程规定:报警浓度≥2.5%,断电浓度≥2.5%,复电浓度<2.5%。更改为:报警浓度≥1.5%,断电浓度≥1.5%,复电浓度<1.5%;尾巷T3瓦斯传感器布置在回风联络巷非风筒侧10—15m范围,原规程规定:报警浓度≥2.5%,断电浓度≥2.5%,复电浓度<2.5%。更改为:报警浓度≥1.5%,断电浓度≥1.5%,复电浓度<1.5%,悬挂位置距顶板不大于300mm,距帮不小于200mm。
附图一:3211综采工作面调整系统前通风布置图
二、3211综采工作面调整后设计方案:
3211工作面剩余走向长度360m,倾斜长度180m,为了使3211工作面回采完毕后,3213备用工作面可及时的进行接替,3211尾巷(即3213运巷)要及时的进行拉顶、起底、扩帮。经某矿领导慎重研究决定采取对3211工作面通风系统进行调整,将3211由原先“两进一回”通风系统更改为“一进一回” 通风系统(即运巷为进风、材料巷为回风巷)。
1、为确保3211综采工作面通风能力的满足,尽快解决通风的问题,确保各项工作安全、有序的进行,调整系统前决定对3211工作面施工永久密闭2套,开启永久密闭一道。具体施工技术要求如下:
1)、通风区负责确定各处通风设施的施工位置、施工顺序、设施名称和风量、瓦斯等数据的测定工作。
2)、在3211工作面第7联巷施工一道永久密闭;(永久密闭墙要施工在顶板支护完好、顶底坚实的煤岩上,周边掏槽,掏槽深度不得小于300mm,密闭四周要抹不少于100mm的裙边。)
3)、在3211工作面第6联巷施工一道永久密闭;(永久密闭墙要施工在顶板支护完好、顶底坚实的煤岩上,周边掏槽,掏槽深度不得小于300mm,密闭四周要抹不少于100mm的裙边。)
4)、3211工作面第1横贯进行开启,以便工作面回风,避免在施工过程中瓦斯超限。2、3211第6联巷和第7联巷施工永久密闭安全技术措施 1)、施工前,在3211材巷安设2×7.5KW对旋风机(风机安装位置如附图所示),并把φ450风筒连接至施工地点。风筒吊挂、对接按质量标准进行,做到平、稳、直,拐弯处用伸缩风筒,且做到双反压边,逢环必挂。
2)、风机的安装、风筒的吊挂由通风队负责,风机拆、压线由生产队组负责。
3)、风筒应从1横贯穿过进入尾巷(如图所示)。4)、通风区队长、技术员、瓦斯检查员和安全员必须跟班作业。
5)、施工人员到达现场后,首先由瓦斯检查员检查6和7横贯口瓦斯情况,瓦斯浓度超过1.5%时,由跟班领导安排生产队组值班电工启动风机,并守候在风机附近,随时观察风机的运行情况。6)、6和7横贯口瓦斯浓度降至1.5%以下时,首先将横贯口附近10m范围内全面冲洗一遍,彻底消除积尘。然后由跟班领导和技术员确定闭墙位置,并安排人员将闭墙位置的铁丝网断开,铁丝网断开的宽度不得小于闭墙厚度。
7)、永久密闭墙要施工在顶板支护完好、顶底坚实的煤岩上,周边掏槽,掏槽深度不得少于300mm。闭墙距横贯出风口的距离不得超过6m。
8)、施工时,必须使用铜制工具。沙灰的配比为1:3,搬运料石时必须轻拿轻放,杜绝野蛮作业。
9)、施工时,要求墙体厚度不少于1m,料石墙面要平整,做到沙浆饱满,勾缝无空缝。墙体中间用黄土或沙灰充填,充填时必须捣实,接顶严密不漏风。
10)、施工时,墙体上要预埋抽放管(外露的抽放管必须提前上好挡板)。
11)、施工结束后,剩余材料要归类码放整齐,不得乱扔乱放。之后由跟班区队长通知生产队组停止风机运行,拆除电源,风机、风筒由现场施工人员回收整理后放到指定位置。12)、整个施工过程中,瓦斯检查员、安全员必须全程跟踪检查,杜绝超限作业,杜绝一切违章指挥和违章操作。13)、施工人员必须严格遵守某煤矿人员进入尾巷、回风巷的管理办法,不得随意走动,其他未及之处严格执行《煤矿安全规程》中相关规定。
3、目前,3211工作面通风系统进行调整前各系统密闭设施材料均已运输到安装指定地点,具体施工工期待集团公司同意后同一天进行施工并进行调整系统。
附图二:3211综采工作面调整系统后通风布置图 4、3211综采工作面调整系统后安全措施
1)、3211工作面调整系统前,通风区派测风员进行对3211工作面各用风地点全面测风,并对每次测定的数据详细记录,确保配风量合理分配。
2、)通风队要进行对此工作面所有的通风设施进行全面的检查,对有损坏、漏风的通风设施及时进行修补。(同时机电区对井下所有机电设备进行检查,杜绝失爆现象存在,确保各机电设备安全、可靠的运行)
3)、3211工作面调整系统前,巷道内新增所有调节设施要按规定进行施工,规格尺寸严格按照措施施工,确保施工质量。4)、3211工作面调整系统投运后测风员要进行全面的测风,并做好记录,同时对测风前数据进行分析、对比,确保配风量合理优化。
5)、3211工作面调整系统过程中,3211工作面必须进行停产,撤离至三采轨道巷的安全地点。所有主扇风机停止运转,所有采区域必须进行断电,无关人员严禁进入工作面进行工作(参与系统调整工作的人员除外);只有在系统调整工作结束后,此工作面所有地点通风状况恢复正常后,方可进入工作面进行作业。
6)、3211工作面调整系统后测风人员要及时检查风流是否正常,通风系统是否符合预定的方案,如发现有不符合现象,要及时调整风量,确保安全运行。
7)、3211工作面调整系统后确认风流正常后,施工队组指派固定人员对工作面风机进行启动,开始输送新鲜风流,同时排除工作面瓦斯,进入工作面时瓦检员必须在前方进行观测瓦斯浓度,瓦斯浓度在规定范围内方可进入,否则待工作面瓦斯排完后方可进入。(排放瓦斯措施另行制定)
8)、排除瓦斯后,测风员要及时对工作面各用风地点进行一次全面的测风,并做好记录,同时与投运前所测数据进行分析,确保合理有效的分配风量。确认风流稳定,通风系统完好后,通风区通知组队正常生产。
5、调整系统后3211下工作面各用风点布置情况: 3211工作面调整系统后采用“一进一回”通风系统,运巷为进风巷,材巷为回风巷,预计配风情况如下,运巷配进风为1000m/min,运巷回风为1100m/min,同时根据集团公司安全工作会议的要求,为进一步提高矿井安全系数,某矿对12123下工作面调整系统后瓦斯传感器的报警、断电、复电浓度参数的设置及悬挂位置按要求进行布置。
37、将3211综采工作面材料巷距工作面3-5m位置布置一台瓦斯传感器,报警浓度≥0.8%,断电浓度≥1.0%,复电浓度<0.8%。
8、将3211综采工作面上隅角切顶线往里位置布置一台瓦斯传感器,报警浓度≥0.8%,断电浓度≥1.0%,复电浓度<0.8%。
9、由于3211材料巷巷由原进风更改为回风巷,存在移动变电站及其它电器设备,因此将3211综采工作面运巷T1瓦斯传感器布置在距工作面非电缆侧3-5m处,报警浓度≥0.5%,断电浓度≥0.5%,复电浓度<0.5%;运巷T2瓦斯传感器布置在巷道中部非电缆侧,报警浓度≥0.5%,断电浓度≥0.5%,复电浓度<0.5%;运巷T3瓦斯传感器布置在回风联络巷非电缆侧10—15m范围,报警浓度≥0.5%,断电浓度≥0.5%,复电浓度<0.5%,悬挂位置距顶板不大于300mm,距帮不小于200mm。
7)、安全监控设备每月至少调试和校正一次;甲烷传感器每七天必须用甲烷标准气样和空气调校一次;每七天对甲烷超限断电功能进行测验试。
8)、监测监控系统的分站、传感器、声光报警器、断电器及电缆,属采掘区域的由采掘队长、班组长负责管理使用,如有损坏要及时向通风部门汇报。
9)、每班瓦检员使用光学瓦检仪与传感器显示值进行对照,并做好记录,认真填写对照牌板,发现问题及时汇报通风部门。10)、地面中心站必须对当日获取的信息进行分析整理,并认真填写矿井监测日报,报矿长、矿总工程师、通风值班干部审阅。
通风方案 篇6
【关键词】通风安全;基础材料;测风;风压
Mine ventilation safety evaluation of the maintenance and operation of the ventilation system
Bian Feng
(Schenck (Tianjin) Industrial Technology Co., Ltd Tianjin 300385)
【Abstract】Mine is a high-risk industry, in the coal mine production safety evaluation is extremely important. Firstly, a more detailed description of the safety evaluation of mine ventilation, mine ventilation and the factors that cause safety problems were analyzed, and finally how to do Ventilation Safety presented the author's own views.
【Key words】Ventilation and safety;Basic material;Wind;Wind pressure
安全评价是指运用定量或定性的方法,对建设项目或生产经营单位存在的职业危险因素和有害因素进行识别、分析和评估,以此判断工程和系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度,提出安全对策及建议,制定防范措施和管理决策的过程。我国的煤炭工业在国民经济发展中具有重要的基础地位,为了保证煤矿矿井建设和生产过程的安全,安全评价在煤矿企业中显得极为重要,通过对煤矿生产系统潜在危险进行相关评价,找出事故原因,建立煤矿企业安全生产环境。本文旨在介绍煤矿安全通风评价的基础上,探讨如何确保煤矿的安全通风。
1. 煤矿通风安全评价
1.1 对矿井通风系统的评价。
煤矿通风系统要以保障煤矿井下各用风地点风流稳定为出发点。煤矿的通风系统分为中央并列式、对角式、分区式等。要根据通风系统的特点,识别留设煤柱或岩柱是否满足该矿通风系统的要求;判别各种通风设施如风门、风窗、风桥、密闭是否符合要求,矿井负压是否符合要求;矿井的风机、反风设施是否符合要求。判别煤矿通风系统中存在的角联部位,特别是煤矿多水平生产,多井口进风的角联,分析、保障角联井巷中通风稳定的措施。合理的采(盘)区通风系统是保障采掘各用风地点实现独立通风、通风稳定的条件。如采区进、回风巷必须贯穿整个采(盘)区,高瓦斯、或有煤与瓦斯突出矿井的采区,开采容易自燃的煤层,必须设置专用回风巷。低瓦斯开采煤层群,分层开采采用联合布置的采(盘)区必须设置专用回风巷。回采工作面的通风系统有上行、下行通风之别,由于煤矿瓦斯密度较空气轻,上行通风风流与瓦斯自然流动状态一致,便于带走瓦斯。因此《煤矿安全规程》规定大于12°的煤层必须采用上行通风,如要采用下行通风,工作面的风速必须大于1m/s。煤矿总回风巷的瓦斯及二氧化碳是煤矿通风各使用点通风稳定晴雨表,要通过煤矿一定时期总回风巷瓦斯测定记录,总回风巷瓦斯及二氧化碳浓度稳定或者变化,来判定通风系统中是否存在问题。
1.2 对矿井通风管理评价。
对矿井的通风管理评价,需要建立并且完善通风管理制度、日常管理机制和反风演习制度,这些不仅是进行通风管理评价的保证,而且也是保持煤矿通风稳定的根本措施。对煤矿通风管理进行评价,可以及时发现影响矿井通风安全的因素,了解各个通风地点对通风系统的影响作用,为不断改善通风系统提供可靠的依据。
1.3 对煤矿通风基础材料的评价。
煤矿比较容易出现瓦斯和氧化物质。煤矿通风的基础材料包括对瓦斯、氧化物浓度检测以及煤层自然发火性和爆炸性的检测结果。根据我国有关的法律规定,矿井每年都要对瓦斯、氧化物浓度进行鉴定,具体包括二者的涌出量和绝对涌出量,再经有关部门审核、批准,在煤矿管理机构备案。同时我国法律对自然发火性和爆炸性也做出了相应的规定。
1.4 对煤矿测风的评价。
(1)煤矿测风工作是通风管理的一项日常工作。测风数据一方面必须真实、准确,同时测风地点要全面,能反映出通风的状况。测风地点应包括进、回风井,主要进风巷、回风巷,采(盘)区进、回风巷,采掘用风点进、回风巷;可能漏风区域如:风门、风桥、密闭等;低风速区域:掘进工作面,回采工作面上隔角,角联巷道等。
(2)根据矿井测风数据,计算矿井各用风地点的风流风速。煤矿井下风流状态要求为层流,紊流可将井下有害气体如瓦斯、二氧化碳等有害气体随风流带走,紊流状态要求井巷中的风流风速必须大于《规程》规定的最小风速。同时由于巷道风速低的特点,低风速区域也是瓦斯容易积聚的地方,是管理重点。井巷风流风速过大,容易造成煤尘(粉尘)的飞扬,必须低于《规程》规定的最高风速。根据《规程》163条的规定,通过计算评价各用风地点的风量是否满足需要。漏风是矿井的必然现象,通过测风,要计算矿井外部漏风、内部漏风。内部漏风又分直接进回风间的漏风和漏到采空区的漏风。外部漏风,直接进回风间漏风影响矿井的通风效率,而漏入采区的风量,对于开采有自燃发火性煤层的矿井将是严重的自燃发火隐患。
1.5 评价结论的阐述。
根据上述内容进行评价、计算、判断,对下述问题作出结论:(1)影响矿井通风的矿井灾害因素。(2)井下各用风地点对保障矿井通风系统的影响因素。(3)矿井开拓开采对矿井通风的影响因素。(4)说明矿井低风速区域、高风速区域。(5)对矿井漏风地点、大小、危害性质作出说明。(6)矿井自然风压对矿井通风影响程度。
2. 煤造成煤矿通风安全问题的因素分析
2.1 煤矿系统还不完善。
通风系统不完善指的是通风方法和方式不符合煤矿的实际生产情况。通风系统混乱会直接影响系统风量不足,导致采掘面处于微风甚至是无风的状态下,瓦斯积聚增多,达到爆炸的浓度。
2.2 煤矿通风设施不安全、不可靠。
从已经发生的煤矿事故可以得出,很多煤矿企业的通风设备存在一定的问题,有的甚至还会出现漏风的现象,这样使得矿井环境处于微风的状态下,很容易使瓦斯积聚,甚至会发生爆炸。例如:山西大同发生的瓦斯爆炸事故的主要原因就是由于煤矿的通风设施不可靠,使设施破坏,出现严重的漏风现象,最终导致悲剧的发生。
2.3 煤矿安全管理秩序混乱。
有些煤矿事故是由局部通风不合理造成的,有时安装多个通风设施时运用串联的方式,串联的风机和出风口没有密封的装置,也没有负压风机协助工作,这样并没有把地面上的新鲜空气送到地下,只是产生大量的循环风。所以,矿井产生的大量有害气体没有被排出,在矿井内积聚,严重时会导致人中毒死亡。
2.4 盲巷管理不严格。
煤矿企业对盲巷的管理不按照一定的规章制度进行管理,很容易发生煤矿事故。对于盲巷工作区域没有进行封闭工作,工作人员可能会违章误入,导致死亡。对于需要修复的盲巷,更应该引起重视,及时发现问题,及时处理,防止密闭瓦斯的渗入,留下爆炸的安全隐患。
3. 做好通风安全的措施
3.1 煤矿企业应该把自身的实际情况作为出发点,制定出一套合理的、科学的通风系统方案。
3.2 矿井都是在变化的,根据变化对通风系统加以改进,从而保证矿井的作业安全。对通风系统的改善要坚持以控制通风的稳定性为前提,避免不合理串联通风的出现,从而使煤矿生产得到一定的保障。
3.3 在注重通风管理方面的问题时,还要加强监控管理,不断提高矿井装备的水平,避免出现瓦斯超限工作,甚至发生爆炸。矿井企业要安排专业的瓦斯检测人,对矿井下的瓦斯随时进行检测,及时发现问题并采取有效的措施去处理。每周或者是每个月都要对全体职工的安全技术进行培训工作,提高全体人员的素质和安全意识,不断完善矿井安全制度。
4. 煤矿通风系统的运行与维护
4.1 一般规定。
(1)入井空气温度及采掘工作面、机电硐室温度符合规定;(2)井巷风速及采掘工作面风量配备符合规定;(3)有害气体浓度符合规定;(4)专用回风巷、专用排瓦斯巷、总回风巷及采区进回风巷管理符合规定;(5)矿井、水平、采区、采掘工作面及主要硐室通风符合规定;(6)采掘工作面通风方式符合规定;串联通风符合规定。
4.2 运行管理。
4.2.1 矿井主要通风机的运行管理。
(1)主要通风机安装及漏风率符合规定。(2)主要通风机台数、能力及配套电机符合规定,必须保证连续运转。(3)防爆门至少每6个月检查维修1次。(4)主要通风机至少每月检查1次。(5)主要通风机定期进行性能测定。(6)每季度检查1次反风设施,反风演习符合规定。(7)主要通风机专职司机培训、操作符合规定。
4.2.2 矿井通风设施管理。
(1)进回风井之间及主要进回风巷之间的每个联络巷中,必须砌筑永久性挡风墙;需要使用的联络巷,必须安设2道联锁的正向风门和反向风门。(2)采空区必须及时封闭。必须随着采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束45天内,必须在所有与采区相连通的巷道中设置防火墙,封闭采空区。(3)不应在倾斜的运输巷中设置风门;如果必须设置,应设置自动风门或设专人管理,并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的措施。
4.2.3 矿井通风系统的调整。
(1)改变全矿井通风系统时,必须编制通风设计及安全措施,由企业技术负责人审批。(2)巷道贯通必须符合108条规定。(3)改变主要通风机转数及叶片安装角度时,必须经矿技术负责人审批。(4)建立定期测风制度,及时根据需要调整工作面风量。
4.3 矿井通风系统的改造与优化。
4.3.1 及时调查掌握通风系统现状。
(1)进行主要通风机装置的性能测定,了解主要通风机的性能。要求测定风机内部和各种间隙,检查叶片、导叶的安装角度以及风硐中风流控制设施的严密程度,查看风硐和扩散器的结构、断面、转弯和扩散器出口风流的速度分布;测定电机的负荷率。(2)预测待采地区的瓦斯涌出量和地温变化。(3)对矿井最大通风阻力路线进行测定,了解其阻力分布和阻力超常区段,为降低阻力提供依据;对主要分支的风阻值以及典型巷道的阻力系数进行测算,为网络解算提供数据。
4.3.2 分析评价通风系统现状。
核算矿井的通风能力:主要通风机装置通风能力核定,井巷通过能力核定,矿井最大阻力路线的阻力分布,矿井生产布局分析评价,是否存在集中生产,矿井抽采系统能力的分析评价,提高抽采效果。
4.3.3 方案拟定。
拟定原则:立足现状,着眼长远,因地制宜,对症下药,投资少,见效快,既要保证安全生产,又要增风节能。
(1)先考虑现系统的维护与优化,再考虑改造,新开掘巷道、开新井和设备更新。(2)注意采取新措施。(3)降低最大阻力路线上的通风阻力,提高主要通风机的综合效率。(4)对多主要通风机系统进行综合考虑,充分发挥各个系统能力。(5)多方案优选。
4.3.4 主要措施。
(1)改变通风网络。适当开掘新巷道,增加并联风路,封闭旧的串联风路。(2)开掘新风井,改变通风系统。(3)调整和改善通风系统。(4)改造通风网络,降低通风阻力。
5. 结束语
对于煤矿企业来说,做好煤矿通风评价是必不可少的工作程序,这样较科学的判别出在煤矿通风工作中存在的问题,这样我们才能对症下药,找到问题的根本,提出相应的解决措施和防范措施。
参考文献
[1] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2005.
[2] 国家安全生产监督管理局.安全评价.北京:煤炭工业出版社,2005.
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[4] 刘立平,林登发,何朝远.矿井瓦斯爆炸危险性定量分析[J].重庆大学学报,2001.
通风方案 篇7
1.1 粉剂 (D)
粉剂的话主要是用在喷粉装置材料上用的, 粉剂一般都很细, 95%以上的粉是可以通过200目筛。粉剂通常都是在水源较困难的地区被使用, 并且用于直接喷洒使用, 不能兑水作为喷雾使用。
1.2 粒剂 (G)
粒剂就是颗粒状态的剂型, 粒剂的形态、用途等都非常多样化, 粉剂单从颗粒的直径来说可以分为大粒剂、颗粒剂与微粒剂, 比大粒剂更大的就是块状剂了。而按照粒剂的解体性不同又可以分为非解体性粒剂, 就是遇水不会分散的, 和解体性粒剂就是遇水就分散的。解体性粒剂一般都是大粒剂或者颗粒剂的形式, 主要用在土壤处理中, 非解体性粒剂更多的是用颗粒剂或者微粒剂的形式出现。
1.3 可湿性粉 (WP)
可湿性粉剂就是在水中能被分散或者悬浮的粉状剂型, 可湿性粉剂是用不溶于水的一些原料与其他湿润、分散剂等加工而成, 在遇到水的时候能让可湿性粉剂形成分散良好可以用来作为喷雾使用的悬浮液。在农药剂型中, 可湿性粉剂是一个具有比较重要的地位, 因为可湿性粉剂不用乳化剂和有机溶剂, 而且有效成分的含量比较高, 比较容易储存, 运费及包装费用也比较低。可湿性粉剂可以有很多作用, 比如配置毒饵、毒土, 也可以土壤处理、拌种、灌根。
1.4 可溶性粉 (WS)
可溶性粉剂与可湿性粉剂的外观是比较相似的, 但是有效成分比可湿性粉剂高。可溶性粉剂的药效与乳油相近, 但是相对于乳油来说助用量更少, 成本就相对更低, 由于是可溶性, 所以要注意保持干燥。
1.5 浓悬浮剂
浓悬浮剂是能在水介质和油介质中分散、悬浮的高浓度的粘稠剂。悬浮在水中的一般都叫做悬浮剂, 悬浮在油中的一般叫做油悬剂, 这种浓悬浮剂具有耐雨水冲刷、不易出现药害和不易燃的特点, 能在水中用不同比例混合使用。
1.6 乳油 (EC)
乳油的特点就是在入水之后能分散成乳状液的液体型。乳油剂的制造就是用原药和有机溶剂、乳化剂相互融合而成。乳油相比其他农药剂, 有效成分的含量比较高, 储存的稳定性比较高, 使用起来方便, 药效高。但是乳油不能直接喷施, 要用一定的比例和水融合后喷施使用。但是乳油也具有很多的缺点, 比如容易造成环境污染, 比如比较容易燃不安全, 比如要消耗大量的有机溶剂, 成本较高。
1.7 浓乳油
浓乳油是一种“水包油”形式的不透明状的液体农药剂型, 生产的农药原油就是用是不溶性的原料, 以及加入乳化剂、分散剂等材料进行加工, 制成最终浓乳油。浓乳油的成本比乳油低, 不会有燃烧、爆炸的危险, 对生态环境的危害性相对也更小。
1.8 水剂
水剂农药主要是含有少量的表面活性剂, 是以分子或离子的形式在水中分散的真溶液制剂, 水剂农药的使用方法基本上与浓乳剂的使用方法相似, 直接用于飞机或地面微量喷雾, 以及常量喷雾。水剂根据使用途径的不同, 也可以分为很多类型, 比如处理种子的种子处理水剂, 用来防治害虫的芳香水剂等, 水剂的制药原料都是能在水中稳定融合的可溶性原药。
1.9 种衣剂
种衣剂主要是用在植物种子外层包覆作用, 能形成牢固药层, 含有粘结剂的一种剂型。现在种衣剂主要使用对象就是一些商品植物种子销售公司, 用种衣剂包裹植物种子后, 能存储一段时间。
2. 油剂
油剂一般是专供超低容量喷洒的超低容量的喷雾剂。一般油剂的农药有效成分在20%-50%之间。
2.1 缓释剂
缓释剂就是一种让农药的成分缓慢释放出来的药剂, 目前, 在国外一些公司缓释剂已经被当做一个商品制作。
2.2 烟剂
烟剂就是用燃烧形式形成一种烟状分散体悬浮在空中的农药剂型, 但是点燃后是没有火焰, 只形成烟的形式, 烟剂能让劳动强度降低、工作效率提升。因为烟剂的农药有效成分在受热情况下形成气体分散在空气中, 但是当在空气中冷却时优惠凝聚成微粒形式, 慢慢沉积到植物表面, 同时在烟剂使用的时候, 空气中含有的农药成分能让害虫通过呼吸道进入体内, 达到杀死害虫的目的。但是要引起注意的是, 烟剂在使用的时候要注意密封性, 以免扩散, 引起污染。
3 农药制剂车间粉尘产生的环节及原因
在农药制剂过程中, 首先要对原材料、原辅料进行粉碎、过筛, 要到达一定的细碎度才能达到工艺的要求, 虽然当前设备在进行粉粹制造时不会出现尘土飞扬的想象, 但是在加料和出料的过程中无可避免的会出现粉尘。在农药制药称料环节中, 这些已经被粉碎过得材料进行称料时就会出现粉尘。在包装环节中, 特别是颗粒、微颗粒的农药, 在包装过程中也会出现一定的粉尘出现。
4 农药制剂车间的通风除尘技术方案
4.1 物理隔离措施
物理隔离就是采用物理形式对能产生粉尘的车间进行隔离, 一般有三种隔离方式:就地隔离、一侧隔离和独立隔离方式。在隔离区域要有一定的措施, 首先, 在被隔离区域要保持空气洁净度, 并且要在隔离区内设立独立的排风, 可以让隔离区外的空气能进入到隔离区, 在设立隔离区排风设施的时候, 要注意排风量, 要注意除尘过滤的装置位置, 能让排风从隔离区被除尘过滤后再回到隔离区, 能有效形成独立的排风除尘循环系统。之所以采用这样的自循环系统, 能让车间的能耗降低, 节省净化成本。
4.2 就地排除措施
首先, 对外部要安装捕尘罩, 捕尘罩一般安装在尘源的上部分和侧面。为了让操作工序能有效进行, 就要考虑到处安装除尘罩的位置, 要注意控制点的控制风速与控制风速上限与下限的条件。
其次, 要对含尘气体的净化处理。因为不管是物理隔离中的排风还是在就地排除的排风, 都有一个共同点, 就是不能将废气排放到室外, 这就要把废气进行净化处理。含尘气体的净化处理就是对空气进行过滤与除尘, 让空气中的粉末能分离出来。含尘气体除尘器主要有袋式除尘器、滤筒式除尘器、水浴除尘器。在选择除尘器的时候, 要多方面综合考虑, 要考虑粉尘的性质、废气的性质、除尘效率等等, 选择最佳除尘装置。
4.3 压差隔离措施
农药制剂车间的对有害污染扩散要求非常大, 要确保车间的污染不会再进步一扩散, 压差隔离措施就可以解决这一个问题。在布置压差隔离措施的时候要注意, 对于粉尘量比较少或者药性不强的药品和对粉尘量比较多和药性比较强的时候, 设计也会不一样。
4.4 全新风全排措施
对于特殊的药剂, 比如药敏性和药物活性有要求的药剂就不能采用循环风, 需要用到全新风防止交叉污染。但是全新风排风装置的使用就会让净化系统的耗能与费用急剧增加, 可以采用对于特殊药剂采用独立的全新风措施, 而其他没有这方面的要求可以用循环风装置, 减少这方面不必要的费用。
5 结语
农药制剂车间最重要的就是安全生产, 安全生产还包括了车间的通风除尘, 对于不同的除尘措施要进行比较分析, 用最佳的除尘方案, 在确保安全生产的条件下, 能最大程度上节约成本。
参考文献
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[4]王福国、汪静.医药洁净厂房的回风利用问题[J].医药工程设计, 2003, (24) .
范各庄矿通风系统优化方案研究 篇8
范各庄矿业公司矿井, 是我国自行设计、施工的第一座大型现代化矿井, 1964年竣工投产。2009年矿井核定生产能力492.08万t/a。现矿井可采煤层为5、7、8、9、12。范各庄矿已有50年的开采历史, 通风巷道较多, 通风系统复杂。该矿井现有五个通风水平, 即-121水平、-310水平、-490水平、-620水平、-800水平。有三个进风井, 即一水平老副井、二水平新井、毕各庄进风井。有两个回风井, 即中央风井和对角毕各庄风井, 其中中央风井装有2台轴流式风机, 型号为TZK57-No28, 电机容量为1000 k W, 总回风量为7681.2 m3/min, 总排风量为7840.8m3/min, 工作负压为2100Pa, 毕各庄风井装有2台离心式风机, 型号为K4-73-01No32F, 电机容量为1200 k W, 总回风量为14312.4 m3/min, 总排风量为14919m3/min, 工作负压为2200Pa。
2 通风系统存在的问题
2.1 范各庄矿于1964年建成投产, 通风系统复杂, 通风设施多, 通风系统调节频繁, 通风能量损耗大。
2.2 巷道失修严重, 通风能力受限制。局部区域通风系统的不稳定制约了生产任务的开展。
3 矿井通风系统优化方案
本文优化方案是利用计算机手段, 对通风系统进行模拟解算, 有的放矢的采取措施。矿井通风优化随着计算机技术和计算数学领域的发展, 出现了一些较为有效的可视化优化方法。通风网络可视化模型如图1所示。优化矿井通风系统的关键是简化通风网路, 减少通风设施, 提高有效风量, 消除高阻段, 缩短通风流程, 降低通风阻力, 增加系统风量, 改善通风环境, 系统节能优化, 确保矿井安全生产。经过网络可视化手段, 对范各庄井下网络进行了系统模拟解算, 根据数据结果对通风系统进行调整, 提高了本矿通风安全管理的效率。系统模拟解算主要进行了以下工作: (1) 提供了矿井图形平台, 直观、便利的显示矿井相关图形和数据。 (2) 根据多种数据输入方式, 通过数据库系统导入原始数据, 或直接在图形中输入, 并对原始数据进行预处理。 (3) 以表格形式显示通风数据, 并在图形或网格中以对话框方式直接修改数据。
3.1 系统分析调整
经过可视化模拟, 进行数据分析, 在范各庄当前通风系统的条件下, 中央一、二水平北翼区域及对角二水平南五区域通风能力较为困难, 通过实际分析, 中央区域由于通风巷道失修, 回风能力有限, 中央区域一水平井口主要回风巷道为1023上山, 由于该条巷道年久失修, 通风断面小, 通风阻力较大, 成为中央区域回风能力的掣肘。同时, 一水平井口区域的12煤层的通风系统已使用多年, 由于生产布局等原因, 该通风系统中通风设施较多, 这些通风设施的位置由于距离中央风井很近, 风门的风压很大, 漏风较多, 稳定性差, 风量浪费严重。南翼对角系统担负了南二以南区域的回风, 通风距离远, 阻力大, 也造成三水平南二石门采区及二水平南五石门采区用风紧张。针对此, 我们采取了以下措施:优化中央井口区域通风系统, 重点对12煤层通风系统优化, 减少通风设施的修建, 减小系统漏风。经过分析, 取消2020联络巷及1023回风路的使用, 开辟新的回风路。1023上山是中央区域的主要回风巷道, 由于年久失修, 断面最小处不足3m2, 不能满足要求, 只有建立新的回风系统才能从根本上解决问题。通过计算机网络可视化模拟, 如果该条回风路断面能够满足要求, 将在极大程度上解决问题。经过分析, 1023上山在远期利用价值不大, 但为了解决中央的回风问题, 再新开一条1025回风上山, 经过施工调整, 1025上山回风达到34m3/s。调整通风系统之后取得效果明显。
3.2 改善通风设施、通风设备
(1) 取消临时风门的使用。由于采掘衔接紧张, 工力吃紧, 尤其在贯通后的通风系统调整中使用了不少临时风门, 临时风门实现闭锁比较困难, 漏风较大且工程质量达不到要求, 以致造成整个通风系统不稳定, 给瓦斯的管理带来了一定的困难, 取消临时风门用半永久和永久风门, 增强了系统的可靠性。 (2) 可视风门的研究使用。在主要进回风巷之间由于风压大, 通风设施损坏率比较高, 维修困难, 浪费大量人力物力。经过研究在范各庄矿主要回风巷间使用气动闭锁并且可实现可视化效果的永久风门, 使用效果良好, 漏风小, 通风系统稳定, 便于维护。 (3) 对对角主扇风机进行高压变频改造。毕各庄对角主扇风机是按照矿井最大用风量进行选型设计, 额定流量为20000 m3/min风机。
根据GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中的计算公式可计算出年节约电能消耗:
其中:Q-风机实际风量Qn-风机额定风量Pe-电机额定功率
年节电:1079*0.41*24*330=350.3728万度
每度按0.5元/度计算, 年可节电:350.3728*0.5=174.1864万元。
3.3 管理节能
在制度上约束, 通过对系统的监测、计量、维护等方法, 使系统始终处于良好的运行状态, 保持较好的经济运行, 提高了系统运行和设备的现代化管理水平。在系统中使设备充分发挥效能, 达到最佳经济效果, 对主要通风机来说, 保证了其运行的环境条件、工作风阻、压力、流量, 提高了其工作效率。
4 应用效果分析
通过对范各庄矿通风系统进行全面的分析、评价, 立足原有基础上对通风系统调整后, 所取得的效果十分明显, 达到了较好的通风优化、系统节能的效果, 主要表现在: (1) 对关键通风线路上的高阻段采取减阻措施, 中央系统减少通风阻力150pa。 (2) 节约了通风成本, 对角主扇变频改造后, 风机运行更平稳、高效。主要通风机效率提高约10%以上, 年节电350.3728万度, 按现电价0.5计算, 每年约节约电费为174.1864万元。
5 结论
5.1 通过网络可视化方法对范各庄矿井下通风网络进行了系统模拟解算, 数据结果良好, 提高了该矿通风安全管理的效率;
5.2 通风系统改造与其他生产环境改造相结合, 做到均衡生产, 简化了通风系统, 降低了通风网络阻力。
摘要:范各庄矿通风方式为中央边界及单翼对角混合式通风。本文主要对全矿井通风系统进行分析, 通过通风网络调节、优化通风设施设备等手段对系统进行改造, 达到优化中央通风系统、降低对角系统通风负担的目的, 使矿井通风系统趋于合理。
关键词:矿井通风,系统改造,优化
参考文献
通风方案 篇9
关键词:特长隧道,施工通风,技术方案,设计
1 工程概况
大理至瑞丽线保山至瑞丽段宝山隧道位于保山~霍家寨~蒲缥区间, 该隧道设计时速140km, 为单线隧道。隧道进口里程D1K136+600, 出口里程D1K152+697, 全长16.097km。
本隧道进口D1K136+600~D1K137+162.96段位于R=2800m的左偏曲线上, 洞身D1K152+017.45~D1K152+692.70段位于R=5000m的左偏曲线上外, 其余均位于直线上。隧道内线路纵坡为人字坡, 其中进口上坡段长度3.1km, 洞身及出口下坡段长度12.997km, 出口段7.2km长最大纵坡达到-23.5‰。
隧道进口接路基, 出口接小寨子大桥。
大瑞线宝山特长隧道进口设置2742m长平导, 在DK143+000处设一斜井长1890m, 在DK148+220设横洞长1920m, 出口设平导长6393m。
隧道围岩级别主要为Ⅲ级围岩9850m、Ⅳ级围岩4095m、V级围岩2152m。
隧道存在顺层偏压、岩堆、滑坡等不良地质。
2 隧道通风难点分析
(1) 项目所在地受海洋暖湿气流影向, 气候湿润温暖、雨季多、湿度大。隧道洞内与洞外温度相差小, 洞内空气流动较困难。
(2) 隧道内线路纵坡为人字坡, 出口段顺坡施工洞内最高点高于出口约147m, 隧道施工逆向排烟困难, 通风设备要求更高。
(3) 隧道开挖后工序多, 出渣、锚喷初支等工序平行作业, 对施工通风设施选择布置有较大影响。
3 施工组织及开挖方法
宝山隧道由4个施工队负责组织施工, 划分为4个工区13个工作面组织平行流水作业。计划正洞在DK145+200处贯通。进口工区完成进口正洞4673m、平导2742m;斜井工区完成正洞3927m、斜井1890m;横洞工区完成正洞3020m、横洞1920m、出口平导2995m;出口工区完成正洞4477m、平导3398m。
本隧道围岩级别较好, 9850m长的Ⅲ级围岩占该隧道全长的61%, 考虑采用全断面一次开挖Ⅲ级围岩, 采用上、下台阶法开挖Ⅳ级、Ⅴ级围岩。
4 隧道施工主要污染源
隧道施工开挖运输、初期支护、二次钢筋混凝土衬砌等操作环境的污染因素主要是岩石钻孔打眼爆破、初期支护喷射混凝土作业过程中产生的粉尘、内燃机车运行产生的有害气体。隧道施工对环境有污染的主要机械如下 (按每个工作面配置) :
ZL50装载机2台、CQ3260自卸汽车6台、CAT320挖掘机1台、YT28手持钻机15台、TK500普通湿喷机2台、ZLJ5255GJB混凝土输送车2台。
5 通风量计算
本隧道施工通风按满足洞内所有作业人员所需新鲜风量3m3/min·人, 洞内断面最小风速为平导0.25m/s, 正洞为0.15m/s, 稀释爆破作业所产生的炮烟需风量及稀释无轨内燃设备尾气需风量3m3/min·k W等各工况的最大风量作为需风量, 经计算, 正洞各作业面的需风量≥1.1×1880mm3/min (1.1为海拔修正系数) , 平导各作业面的需风量≥1.1×940m3/min。
隧道各开挖面爆破后稀释炮烟的通风时间均按30min设计, 爆破后, 施工人员须在作业面通风30min且达到卫生标准以后方可进入作业。
为降低通风管路沿程漏风率, 本隧道通风设备与模板衬砌台车间的软风筒均采用每节长度100m的风筒, 衬砌模板台车与开挖面之间可设置每节长度为10m或30m的风筒。风管平均百米漏风率控制在1%以下。
6 隧道施工通风方案设计
大瑞线保山隧道进口工区施工通风方案设计如下:在DK137+330横通道打通之前, 为确保有充足的新鲜空气供给施工工作面, 为此, 在距平行导洞洞口、正洞洞口约30m处各安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机, 以保障平行导洞、隧道正洞施工通风畅通无碍, 当平行导洞开挖至与横通道连接处, 因增加横通道这一工作面, 在平导洞口增设一台SDF (B) -NO11.5轴流风机。当平导开挖至下一横通道处, 将两台轴流风机移到洞内合理位置, 最好在距横通道30m处, 同时平导洞口增设2台射流风机以提高空气流动速度, 这时污浊烟霭、粉尘等通过正洞排出, 不用的横通道应封闭, 防止污浊空气与新鲜空气混合循环流动, 本工区通风示意图详见图1。经计算验证, 确定进口工区共投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机3台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台, 能确保工作面通风达到要求。
斜井工区施工通风:斜井长1865m, 斜井工区采用常规压入式通风。本工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机2台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台。
横洞工区施工通风设计如下:横洞开挖期间在洞口30m处安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机压入通风, 横洞与隧道正洞、横通道接通后, 在横洞洞口安设3台SDF (B) -NO11.5轴流通风机分别向三个工作面压入通风, 平行导洞污浊尘埃经横通道从横洞洞口排出洞外。当出口工区与横洞工区的平行导洞贯通之后, 应将横洞洞口的3台轴流风机移至洞内, 同时在横洞洞口安装2台SLFJ-90射流风机, 这时污浊空气经横通道通过正洞出口排出, 为加快隧道洞内空气流动, 在隧道正洞、平行导洞内增设2台SLFJ-90射流风机以加快污浊空气排出洞外。平导贯通后通风方案详见图2。横洞工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机2台, 备用1台, SLFJ-90射流风机4台。
出口工区施工通风:在出口3#横通道贯通之前, 在平行导洞和隧道正洞洞口各安装一台SDF (B) -NO11.5轴流通风机压入通风;1#横通道接通后增加一个工作面, 在平行导洞口增设一台SDF (B) -NO11.5轴流风机。待3#横通道贯通之后 (距洞口1290m) , 在平行导洞洞口安装2台SLFJ-90射流风机, 将平行导洞洞口的2台轴流风机改移安装至洞内, 在已经贯通的1#横通道内安装1台SDF (B) -NO11.5轴流风机, 同时, 为降低长距离通风的阻力, 在洞内增设射流风机以提高空气流动速度, 这时, 污浊空气通过正洞出口排出洞外, 详见图3。出口工区投入SDF (B) -NO11.5轴流通风机3台, 备用1台, SLFJ-90射流风机2台。
7 结束语
科学规范的通风设计, 是确保隧道工程顺利施工的头等大事, 可谓重于泰山。这有实例证明, 大瑞线宝山隧道全长16097m, 通过辅助坑道经横通道施工划分了13个工作面, 本通风方案设计充分利用平行导洞与正洞之间设置的横通道形成巷道通风, 为加快隧道洞内空气流动, 在平行导洞、正洞内合适位置安装射流风机以增加洞内风压。本隧道通风设计方案在评审时得到了评审专家的认可, 实施过程中达到了理想的通风效果。
随着社会对隧道生产的更高期待, 随着科技日新月异地飞速发展, 我们在隧道施工技术管理中也必须与时俱进, 进一步提高人性化管理水平, 使隧道施工创造出更实际、更合理、更科学、更有利于可持续发展的佳绩。
参考文献
[1]《铁路隧道工程施工技术指南》 (TZ204-2008) .原铁道部经济规划研究院发布.
[2]《铁路隧道工程施工安全技术规程》 (TB10304-2009) .中华人民共和国原铁道部发布.
通风方案 篇10
关键词:实验室通风,变风量
引言
科学实验室是实现科技创新、确保社会监管体系正常运转的基础设施之一, 广泛应用于教育、研发和质检等领域, 近年来随着市场的需求增加, 实验室性质的建筑或包含实验室的科研建筑越来越多。由于实验室的各类实验过程会产生有害气体, 如:HCL、H2S、NH3、SO2、NO2、甲醛类、乙醚、苯类等有害气体, 科学实验室面临实验人员工作环境危险性大、空气污染严重等问题。另外, 实验室能耗问题也越来越多的被业主、用户及科研人员所关注。
因此, 如何在实际工程设计中选择合理的实验室通风方案, 并有效降低实验室能耗, 为用户节省运行费用, 有较大现实意义。为了确保工作人员的安全和健康, 以及通风空调系统的经济性, 现代化实验通风空调系统设计一般采用变风量控制系统。在北方地区, 尤其是笔者所在的甘肃大部分地区及青海等地, 由于夏季大部分时间室外温度不是很高, 温度较高时间持续时间不长 (一般不超过半个月) , 另外受到项目初投资的限制, 除了有温度要求的房间外, 大部分实验室内夏季可不设空调, 冬季室内温度可通过集中供暖系统来满足。本文以兰州地区的气象条件为依据, 结合实际工程简单探讨如何选择有效的实验室通风方案。
1 现代化实验室变风量控制系统
1.1 变风量控制系统主要控制内容
现代化实验通风空调系统设计一般采用变风量控制系统。其主要控制内容为精确稳定的气流控制, 具体为排风控制 (通风柜的变风量排风控制、万向排风罩等其它排风设施的定风量排风控制) 、通风柜面风速自适应控制、新风补风控制等。图1简单示意了实验室变风量通风控制原理。
1.2 须达到的控制性能:
(1) 控制实验室白天换气次数8次, 晚上4次。
(2) 通风柜调节门处于任何位置都要保证通风柜调节门开口面风速为:0.5m/s±0.1以内, 通风柜开口各点面风速偏差不得超过SFEA测试标准[1]。
(3) 实验室气流流向稳定, 保证实验室的气流是从办公区/走廊流向实验区, 然后排出建筑物, 控制气流为单向流;实验区相对于走廊处于微负压状态, 控制在-5Pa~-15Pa范围内。
(4) 系统具有良好的压力无关性, 当同一排风系统上的任意一台排风设备的排风量变化时, 同一系统上其他排风设备的排风量、通风柜面风速不受影响。
(5) 晚上可转入值班模式, 降低换气次数, 节约运行能耗。
1.3 控制原理
(1) 实验室变风量排风柜[2]面风速控制原理:采用位移检测变风量调节装置, 即检测通风柜调节门开度变化, 计算所需要的排风量, 控制通风柜排风阀开度。
在实践中广泛采用的是间接的机械式传感器, 即利用卷轴行程传感器对其牵拉线缆拖动的窗门位移高度进行精确的感测, 从而相应地加大或者减小排风量, 以达到始终保持恒定面风速的效果。其工作原理可用式 (1) 表示
其中L为排风量, m3/h;v为恒定的平均面风速, 0.5m/s;b为窗口宽度, m;h为窗口开启高度, m。
式 (1) 中的v和b都是常量, 唯一的变量是h。所以排风量L与窗口高度h (即卷轴行程传感器所感测到的行程) 之间存在着简单的线性关系。
1通风柜2送风空调箱3排风机4 VAV中央监控站5 VAV文丘里阀6风管压力传感器7风管压力控制器8变频器
为了使窗口保持恒定的面风速, 只要感测出窗口的高度 (开度) , 即可计算并实施控制所需排风量L。这样, 卷轴行程传感器的感测效应与面风速传感器是完全等效的。
(2) 实验区负压控制原理
实验区负压采用余风量恒定追踪的控制方式:
余风量=房间总排风量-房间总送风量。
余风量为实验室最大总排风量的10%。
房间总排风量=通风柜总排风量+排风罩总排风量+房间一般排风量+其他排风设备排风量
(3) 实验新风补风控制原理
控制原理:实时计算实验室内所有变风量通风柜及万向罩等排风设施的排风量, 调节新风补风阀开度, 控制补入新风量, 使排风量与补入新风量的差值恒定 (保持从实验室外渗入实验室内的风量恒定) 。
新风补风量=通风柜总排风量+排风罩总排风量+房间一般排风量+其他排风设备排风量-余风量
(4) 房间换气次数控制
所有排风设备最小排风量的总和小于满足房间换气次数所需要的风量, 则在房间内设置一般排风阀, 当所有排风设备的排气量最小时, 开启一般排风阀, 保证房间的换气次数。
1.4 控制系统组成
(1) 通风柜VAV控制系统组成:调节窗位移传感器、通风柜面风速监视器、变风量文丘里排风阀。
调节窗位移传感器:检测通风柜调节窗开度, 并将信号发送给面风速监控器。
面风速监控器:根据调节窗开度, 计算所需要的排风量, 并将控制命令发送给通风柜排风阀,
变风量文丘里排风阀:接收面风速控制器指令, 将阀门开/关至相应的风量位置。
(2) 余风量控制设备
房间新风补风变风量阀、通风柜排风变风量阀、万向罩定风量阀门、试剂柜定风量阀、房间一般排风变风量阀。
1.5 送、排风机控制说明
(1) 送风温湿度控制
在AHU送风管上设置温度传感器, 根据送风温度与设定值的差值, 调节冷热水阀, 控制送风温度在允许的范围内。
(2) 送风机频率控制
在AHU送风管上设置送风静压传感器, 根据送风静压与设定值的差值, 调节变频器频率, 控制送风静压恒定。
(3) 排风机频率控制
在各排风机排风管上设置送风静压传感器, 根据送风静压与设定值的差值, 调节变频器频率, 控制排风静压恒定。
2 实验室通风方案选择
在实际工程中, 尤其是一些欠发达的城市, 在实验室通风系统设计时, 不仅仅要考虑系统后期的运行费用, 还会受到初投资的限制, 并兼顾到后期改造 (主要表现为增加通风柜的台数等) 的灵活性上, 对于实验室通风方案的选择上不可一概而论。考虑到实验室变风量控制系统 (VAV系统) 相对较高的初投资, 此时在选择实验室通风方案时, 可根据实际情况, 送、排风采取定风量或变风量联合控制的方案。本文以兰州地区的气象条件为例, 结合实际工程, 简单介绍在实际工程设计中, 如何选择实验室通风设计方案。
兰州属于寒冷地区, 冬季供暖室外计算温度:-9℃, 夏季空调室外计算干球温度:31.2℃, 夏季空调室外计算湿球温度:20.1℃, 冬季空调室外计算温度:-11.5℃。
在对兰州的某实验楼进行通风空调设计时, 由于受到初投资限制, 只是对一些有温度要求的房间 (如洁净区、某些仪器室、试剂室等房间) 设计了多联机空调系统和空气源热泵空调系统 (主要针对洁净室、实验动物房) , 其余房间冬季采用市政热网供暖, 夏季采用通风换气降温。另外, 在实验室通风系统设计过程中, 送、排风采取定风量或变风量联合控制的方案, 相比全套的变风量控制系统, 可以降低初投资。采取该方案后, 在满足实验室使用功能的前提下, 在初投资有限的条件下, 该项目得以实施。
根据实验室等级不同, 病毒控制中心[3]规定最小换气次数:低风险 (Low-Risk Facility) 为6次/小时, 中等风险 (Moderate-Risk Facility) 为8次/小时, 高风险 (High-Risk Facility) 为10次/小时。为了分析方便, 将设有通风柜的实验室 (如理化实验室等) 运行时换气次数下限设定为8次/h, 室内无通风柜 (如仪器室等) 的实验室运行时换气次数下限定为6次/h。
在通风系统设计过程中, 根据实验室通风柜、排风罩等不同的通风设备的排风量, 一般的生物化学实验室最大排风量存在下列4种情况:通风量不足8次/h换气次数, 在8-12次/h换气之间, 大于12次/h换气以及室内无排风柜、排风量满足6次/h换气次数。
2.1 房间排风换气次数不足8次/h
在实际工程中, 针对某些排风柜台数较少的房间, 排风柜开到最大也不能满足8次/h换气的实验室, 可采用以下方案:
方案1:房间采用定风量送风, 变风量排风柜, 增加房间变风量排风阀, 使其与排风柜的变风量阀联动, 这样既能满足换气次数的要求, 也能实现变风量排风柜的面风速控制。该方案初投资较高, 系统灵活性较好, 后期改造费用较低。
方案2:房间采用定风量送风, 满足最小换气次数的要求, 采用定风量排风柜, 定风量阀将排风柜锁定在最大排风量工况下运行, 房间设定风量排风阀, 与排风柜共同作用达到房间排风量要求。该方案初投资较低, 但后期改造灵活性差, 改造费用也较高, 而且采用定风量系统, 系统运行费用高, 现代实验室通风设计中该方案已逐渐被淘汰。
2.2 房间排风量为8-12次/h换气次数之间
理化实验室等房间排风柜较多, 房间排风量大于8次/h但小于12次/h, 排风柜都关闭时最小排风量不能满足8次/h换气次数的要求, 针对这种类型的实验室可采用以下方案:
方案3:房间采用变风量送风, 排风柜采用变风量排风阀, 二者联动控制, 房间增加定风量控制的全面排风阀。当排风柜关闭时, 定风量阀控制的全面排风使实验室的换气次数达到8次/h的要求。方案3除具备方案1灵活性的优点外, 当排风柜全部关闭时, 系统按照房间最小通风换气次数8次/h运行。因此, 该系统比较节能, 且该方案气流组织较好, 但系统的初投资较高。
方案4:排风柜为变风量型, 房间采用定风量送风阀。总送风量按最高和最低排风量的平均值定风量送风。其中, 按房间最小换气次数的80%送至室内, 其余送至走廊。送至走廊的新风量根据室内排风量的变化形成的负压, 空气从走廊流向室内, 从而补充室内新风量的不足, 保持风量平衡。该方案排风为变风量型, 相比定风量排风系统能耗较低, 且送风采用定风量系统, 可节省初投资。同时该方案具备方案1改造灵活的特点, 对于初投资受限制、夏季气温较低的西北地区适宜。
2.3 房间排风量大于12次/h换气次数
房间内排风柜开到最大时换气次数大于12次/h, 但排风柜都关闭时不能满足8次/h的换气次数的要求, 针对这类实验室, 有以下两种做法:
做法一:采用方案3, 做法二:采用方案5, 即采用变风量送风和变风量排风柜排风, 二者联动控制, 当排风柜关闭时, 增加排风柜调节门关闭时的最小排风量, 从而取消房间辅助排风阀。
方案5比方案3节省了1个房间排风定风量阀, 初投资略有降低。在节能和改造的灵活性方面, 二者区别不大, 如果增加排风柜最小柜门关闭高度对实验没有影响。与方案3相比, 方案5更好。
2.4 房间无排风柜, 排风量满足6次/h
对于实验室无排风柜 (例如仪器室等) 但万向排风罩较多时, 万向排风罩的排风量可满足6次/h换气时, 可以选用以下方案。
方案6:房间送风定风量控制, 在每个房间的总管上设置1个定风量排风文丘里阀。该方案造价较低, 由于万向排风罩较多, 房间总风量可控制。
方案7:送风不变, 在每个支风管上设置定风量文丘里阀, 每个支管上一般设4-6个排风罩。该方案使得排风罩的风量容易分配, 但定风量阀的数量会增加, 造价较高。
2.5 无排风柜, 排风量不足6次/h
对于无排风柜且万向排风罩比较少的房间, 在房间送、排风管上各设置1个定风量阀保证房间排风量满足6次/h换气次数的要求。
3 结论
现代化实验室能耗远高于一般的公共建筑, 而变风量控制系统对于能耗的降低起到关键性的作用。另外, 实验室的具体情况也是千差万别, 通风方案不可一概而论, 应根据实验室功能、通风量大小、资金状况、节能需求等综合衡量后确定。
一般情况下, 当实验室通风量大于6次/h换气次数, 应选择变风量通风方案, 可降低运行能耗, 当通风量在8-12次/h换气次数时, 采用方案3, 即房间采用变风量送风, 排风柜采用变风量排风阀, 二者联动控制, 房间增加定风量控制的全面排风阀, 气流组织合理, 运行节能。当通风量大于12次/h换气次数时, 采用方案5, 节能潜力大, 如果受投资限制, 可选用方案4, 一方面可节省初投资, 又可以达到较为合理的气流组织。由于定风量通风方案未来改造的灵活性较差, 改造费用也比较高, 如果整个实验室建筑均采用定风量系统, 能耗非常大, 现代实验室通风设计中已经逐渐被淘汰, 一般情况下不推荐使用。
参考文献
[1]Scientific Equipment Furniture Association.SEFA 9-2010Recommender practices for ductless enclosures[S].SEFA World Headquarters, 2010
[2]同济大学.JG/T222-2007实验室变风量排风柜[S].北京:中国标准出版社, 2007
通风方案 篇11
关键词:通风;可视化仿真;通风系统;优化
中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)24-0061-02
1 问题的提出
平煤股份一矿位于平顶山煤田中部,市中心以北3 km,主采丁组和戊组煤层。目前矿井通风系统是由三个水平、六个进风井、三个回风井、400多条分支、三组主要通风机和众多通风构筑物构成的非常复杂的通风系统。由于巷道关联关系复杂,通风路线长,通风网络复杂导致矿井抗灾能力不高,因此我们有必要开发一矿通风可视化仿真系统,利用该系统对通风系统现状进行网络解算和仿真分析,分析通风系统存在的问题和不足,为下一步通风系统优化与改造提供依据,以保证矿井通风系统处于良好的运行状态,达到通风系统合理、抗灾、高效和节能的通风效果,为矿井高产高效创造出有力的先决条件。
2 主要研究内容与技术路线
2.1 研究内容
①基于插件机制改进的通风可视化仿真系统的开放式框架研究及仿真系统插件机制研究。
②适合通风仿真系统可视化开发需要的基础GIS组件研究与开发。
③通风网络拓扑关系自动建立与维护,通风网络通路的新算法研究。
④基于复合分支的通风网络简化和参数等效变换的通风网络解算改进研究。
⑤利用通风三维可视化仿真技术分析矿井通风系统存在的不足与问题,研究制定出通风系统的优化方案。
2.2 技术路线
基于微软最新的开发平台VS2012、GDI+、计算机图形学,借鉴软件工程的思想和GIS理论、安全专业的研究成果,对矿井通风仿真可视化的问题进行理论研究和整体框架设计,综合运用相关基础理论,进行通风仿真系统的可视化研究,完成课题中各项研究内容。
采用理论分析与实证研究相结合的方法。除了对构建矿井通风仿真的可视化理论研究与分析和基于GIS、NET实现矿井通风可视化仿真系统外,还将采用具体实例对矿井通风可视化仿真系统的运行效果进行验证。
3 通风仿真可视化系统主要功能的实现
3.1 通风网络拓扑关系自动创建研究与实现
拓扑关系是矿井进行通风网络解算、风量调节和优化的基础,拓扑关系的自动建立则简化了矿井通风网络的解算,减少了工作量,提高了工作效率和准确性。我们对通风网络拓扑理论和应用进行了分析与研究,提出了假拓扑通风网络和真拓扑通风网络的概念,并给出了假拓扑通风网络、真拓扑通风网络的自动生成思路,指出基于真拓扑通风网络可以自动生成通风网络图,并利用拓扑理论解释了风网解算后出现反向分支的原因,对通风网络拓扑的认识又深入了一步。
3.2 通路算法研究与实现
通路在通风网络中有着广泛的用途,通路矩阵法只适合无单向回路的通风网络,并且当网络较大时,矩阵法占用内存较大,计算效率低,于是我们提出一种确定通风网络任意两节点间所有通路的“通路树深度优先生长”法(PTDFG)。当通风网络较小和较大时都能保证较高的效率,该法既适用于有单向回路时的通风网络,也适用于无单向回路的情况,而且运算效率要比矩阵算法高。该方法适合单源单汇型网络,通过加虚分支和虚节点也适用于多源多汇型网络通路确定的解决方案。
3.3 基于参数等效变换的通风网络解算改进研究
通风网络解算是矿井通风可视化仿真系统的基础,根据子网中的分支关系,将能够进行参数等效变换的子网划分为两种类型,即并联和串联。网络简化具有层次性,比如分支1与分支2串联后又与分支3并联;一个较复杂的子网被简化成一条复合分支后又与其他的分支形成串联或并联关系。这样逐层进行简化,直到不能再简化为止,简化过程具有递归的思想,故完全可以用递归函数来实现。简化的原则是简化后的网络结构必须体现出原通风系统的结构特点——不失真。
3.4 固定宽度双线图及立体图的快速自动生成研究与实现
用双线表示矿井通风系统的巷道虽然易于区分巷道间的层位关系,但是随着图形的缩放,双线间的距离变大变小,图形缩放到一定程度时,会无法看清巷道双线之间的连接关系,而且手工绘制双线图工量大。我们在深入研究通风网络巷道连接关系的基础上,提出并实现用固定宽度单线表示巷道,自动架桥法和“双线”法正确区分单线井巷空间层位关系的新方法。“双线”法无需计算双线坐标来快速实现通风系统双线图自动绘制。自动生成的双线图可以正确反映巷道间的层位关系,并且可以在双线图基础上自动生成通风系统立体图。
3.5 通风网络图的自动生成研究与实现
网络图的整体方向指的是大部分分支的方向,通风网络图中分支形状可分为两种,一是直线,二是圆弧。若为直线时,可由始末节点确定分支的位置;若为圆弧时,还应根据曲率角度(即圆弧的弦的中点与始节点所组成的线段与弦之间的夹角)来确定圆弧上的另一点坐标。同时还可根据用户的需要使生成图的交叉点少。分支用样条曲线表示,调整和优化起来自由度更大。采用和上面类似的思路,能量高的节点在能量低的节点下面,节点与节点间竖直和水平方向都保持一定的距离,样条曲线上的点可以任意位移,总的目标是分支与分支间交点较少。
4 通风系统存在的问题分析与优化方案研究
4.1 存在的问题
①矿井部分巷道风量大,断面小,风速偏高,如北一回风井底通道,北二回风井底通道、二水平戊一回风下山和三水平丁戊二回风上山等。
②北二主要通风机担负供风区域多,负压和风量已经达到最大能力,无法再通过改变风机扇叶角度满足风量需求,对采掘接替部署造成不利影响。
③三水平丁戊二总回、三水平丁二东翼专回、三水平丁二皮带下山和三水平丁二回风下山均存在部分地段巷道变形,尽管现在已经按计划进行巷道维修,但是通风阻力仍然较大,造成北二主要通风机长期在高阻力区域运行存在一定风险。
4.2 优化方案
①对全矿通风系统进行详细调查,封闭不需要的巷道或硐室,降低风门或密闭的漏风,对产生局部阻力的地点进行優化处理,对部分阻力大的巷道适当扩大断面。
②根据采掘接替及风量需求情况选择适当时间将现有戊七系统通风任务由北一主要通风机担负,停运戊七主要通风机。
③施工二水平戊一补总回和三水平戊二补总回通风系统工程,解决部分回风巷道风量集中,通风阻力过高问题。
④北三风井尽快投入使用,以减轻北二风井风机负担,使通风系统趋于稳定,同时也为降低采掘面温度提供帮助。
5 结 语
该系统可以对矿井通风系统进行可视化动态仿真,能够实现通风系统单线图、双线图、立体图、网络图、三维图和风机特性曲线图等图件的自动绘制,可以应用仿真系统辅助矿井通风系统优化调节改造,提高通风系统的抗灾能力,并且可以将仿真系统应用于通风安全的日常管理工作中,供职工培训和外来人员参观。该系统的应用,提高了煤矿安全的信息化水平,同时提高了工作效率和数据的准确性,有利于提高煤矿企业的社会形象,取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1] 刘惠临.矿井通风仿真系统可视化建模方法研究[J].电脑知识与技术, 2011,(36).
[2] 朱华新,魏连江,张飞,等.矿井通风可视化仿真系统的改进研究[J].采矿与安全工程学报,2009,(3).
通风方案 篇12
与排烟加压系统相比, 自然通风作为控制烟雾的一种方法, 在设计阶段所花的时间很少, 因此需要较少的日常维护。此外, 系统的费用减少了50%。最近, 斯旺西大学的科学家与烟气控制协会一起开发了用于建筑物公共疏散通道的数字化模型及解决方案, 大大节省了用户在建筑物设计时所耗费的时间与成本。例如, 安装工人可以选择相关的模块化组件, 如根据被防护楼层数和通风井大小选择通风机模块。主通风器的选择已成为一个标准化产品, 以减少生产所需的时间和按需定制所产生的额外成本。这也确保遵守建筑物规例, 而不需要与审批机构协商, 从而消除了审批机构的相关风险, 以及消除了相关消防工程解决方案的相关风险, 并确保快速通过建筑物规则的审批程序。
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