移动式可调节局部排风装置

赵楠

【摘 要】本文所述的排风系统是指在相对封闭的空间内进行开放性生产或操作过程中，将产生的有害物质加以收集和处理，从而改善生产或操作现场空气质量的环境净化系统。由于现有固定局部排风系统覆盖范围有限，操作点位固定，在特殊点位进行生产或操作时排风量不能满足要求。本文设计了一种移动式局部排风装置，以实现现有场地内任意操作点位排风系统的全面覆盖，以弥补现有固定局部排风系统的不足。

【关键词】排风系统；局部；移动

中图分类号： TU834 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）01-0147-002

【Abstract】This paper described the exhaust system refers to the relatively closed space within the openness in the process of production or operation， will produce harmful substances to collect and process， thus improving air quality of the scene production or operation environment purification system.Due to the limited coverage of the existing fixed local exhaust system， the operation point is fixed， and the exhaust volume can not meet the requirements when the special point is produced or operated.In this paper， a mobile local exhaust system is designed to realize the overall coverage of any operating point exhaust system in the existing site， so as to make up the deficiency of the existing fixed local exhaust system.

【Key words】Exhaust system； Local； Mobile

0 引言

本文所述的排風系统是指在相对封闭的空间内进行开放性生产或操作过程中，将产生的有害物质加以收集和处理，从而改善生产或操作现场空气质量的环境净化系统。在生产或试验场所进行生产、操作以及含有气体或粉尘的管道对接等开放性操作时，会产生大量有害物质，对空气造成污染，导致试验现场空气样本值超标，无法满足开放操作安全防护的要求，必须通过排风系统对这些有害物质加以收集处理。如果原有固定局部排风系统预置点位无法做到全区域覆盖，或者需要操作的点位与吸排风口的距离较远，吸排风量不足，必然会对现场环境造成污染。为了解决开放性操作个别点位局部排风能力不足的问题，本文设计了一种移动式可调节局部排风装置。

1 排风系统的分类及特点

排风系统可根据适用范围不同分为全面通风和局部通风两种形式。全面排风是对整个房间进行通风换气，用送入室内的新鲜空气把房间里的有害物质浓度稀释到国家卫生标准的允许浓度以下，同时把室内被污染的污浊空气直接或经过净化处理后排放到室外大气中去。全面通风能够改善整个厂房的室内环境，设计简单易实现，但在污染物浓度较大时，耗费风量大，排风时间过长，特别对于污染物中含有放射性物质时，会使污染物产生不必要的扩散，造成两次污染。局部排风是采用局部气流，使人员工作的地点不受有害物质的污染，以造成良好的局部工作环境。局部通风具有通风效果好、风量节省、有针对性的对污染物进行无害处理等优点，但局部排风设计需要精确计算合理布局，否则无法保证各操作点位排风量的要求。对于生产或试验过程中产生污染程度较高的单位，一般多采用局部排风方式。

为防止生产操作过程中产生的有害物对车间或试验场所的空气产生污染，局部排风装置往往通过排气罩或吸风口就地将有害物加以捕集，并用管道输送到净化设备进行处理，达到排放标准后，排入大气。在生产或试验场所有多台这样的设备，且每个操作点位局部排风量不需很大的情况下，出于经济性的考虑，往往用管道将它们联成整体，整个系统共用一台净化设备和风机，形成局部排风系统。

2 局部排风系统设计原理

为了有效的捕捉和收集有害物质，局部排风系统必须根据各点位的生产或操作中有害物质的实际排放量来设计局部排风的排风量，而做到这一点的关键在于管道系统合理布局和设计。各操作点位的局部排风量相等时称为均匀吸风管道系统。各操作点位的局部排风量不等时称为定量吸风管道系统。均匀吸风管道的设计过去采用干管的等速设计法或降速梯形设计法，对定量吸风管道则采用汇流三通的阻力平衡法。

局部排风系统的吸风支管一端是机上吸口，另一端在汇流三通处与干管相接，支管气流与干管气流在汇流三通处具有公共点称为两股气流的汇合点，两股气流在汇合点汇合，一般动压是不等的，但其静压相等。干管气流到达汇合点的静压称为剩余静压，它是汇合点的实际静压。吸口与汇合点的静压差是支管吸风的动力。对于形状和尺寸给定的支管，只要吸口状态和汇流三通汇合点处的静压一定，支管的吸风量就一定。支管吸口的状态以及支管的形状和尺寸确定之后，根据风量或风速，就可求得支管在汇流三通处的静压，称为该支管的计算静压。

各支管的形状和尺寸以及吸口状态都相同，如果给定的吸风量也相等，各支管的计算静压就相等。如果干管气流到达汇合点的剩余静压也相等，那么各支管的吸风量就相等，这就是所谓的静压恒定原理。如果干管气流到达汇合点的剩余静压不仅相等，而且等于各支管的计算静压，那么各支管的吸风量不仅相等，而且能按照给定的风量吸风，这就是均匀吸风原理。就一般情况而言，对于任意形状和尺寸的支管以及任意给定的风量，只要求出各支管的计算静压，并使干管气流到达汇合点的剩余静压等于该支管的计算静压，则该支管就能按给定的风量吸风，这就是定量吸风原理。它对吸风管道的设计更具有普遍意义。

3 现有排风系统存在的问题

根据局部排风系统设计原理，进行新建生产厂房或试验现场所的排风系统，可以满足固定点位的污染物质的吸排要求，但在生产和试验场所正式投入使用后，会出现一些特殊情况，使现有局部排风系统不能满足需求，具体问题如下：

（1）根据生产或试验要求，临时新增操作点位；

（2）在生产和操作过程中，某个操作点位出现污染物质大量激增，超过现场局部排风系统的吸排能力；

（3）生产或试验场所投入运行时间过长，局排系统的管道老化，抽速降低，造成原有局排点位不能正常使用。

这些都是现有局部排风系统在设计完成时无法避免的问题，如果不能加以解决，会对生产或试验场所的环境造成非常大的影响。

4 移动式可调节局部排风装置的应用

为了弥补现有局部排风系统的不足，防止生产或试验场所环境污染的情况发生，保证场所内任意位置的局部排风能力满足实时要求，本文设计了一个移动式可调节局部排风装置，图1为所述装置示意图。

图中：1为局部吸风口、2为排风风机、3为尾气出口、4为可调节连接管、5为小车车体（密闭铁制方形容器）、6为小车车轮、7为小车推拉把手。依次将1局部排风口、4可调节连接管、2排风风机连接，再放置于5小车车体的密闭铁制方形容器中，5小车车体与6小车车轮、7小车把手焊接在一起。

该装置主要是一个移动式小车车体（密闭铁制方形容器）与大功率排风风机组成。排风风机安放在密闭容器中，容器预留两个开孔，用来连接局部吸排风的收集装置和尾气出口管。将开放操作区域的空气用局部吸排风收集装置收集，通过排风风机将污染物质（空气）送到尾气管排放到生产或试验场所总的尾气回收过滤系统中，进行统一处理。

本文所述的移动式可调节的局部排风装置能够更全面地覆盖场所中的各个位置，移动的小车可以将排风装置送至任意一个缺少固定局部排风覆盖或排风能力不足的操作點位现场。将小车上的排风风机连接电源，使用尾气软管将尾气出口与生产或试验场所总的尾气回收过滤系统连接，并且可以手动调节局部吸风口的位置、角度，尽可能靠近开放操作点位，启动排风风机开关，完成污染物质（空气）的吸排操作。

移动式可调节的局部排风装置设计符合局部排风设计原理，同时做到了不限时间、不限地点、操作简便地完成污染物质（空气）的吸排工作。

在特殊点位临时进行开放操作或在固定点位局排吸排能力不足时，利用它的移动性优势，弥补和完善了现有排风系统的能力。与固定局排相比，它的可调节性可以更好地接近地表的粘污操作区域进行吸排，加强空气的流通速度，并且以提高个别操作点位实时增大局部排风量的需求。

5 结束语

本文设计的移动式可调节局部排风装置，不仅可以有效的改善原有局部排风系统对各操作点位所产生污染物质的吸排能力，而且还可以应用在缺少固定局部排风覆盖的开放操作点位处，弥补原有试验大厅或厂房排风系统的不足，保证了开放操作区域内空气质量满足安全辐射防护要求，可以推广应用于任何生产或试验场所。