浅析平时兼事故双速风机控制原理

于东晓 黄 旭 郑孝刚 杨朝杰

（国药集团重庆医药设计院有限公司）

0 引言

在医药项目设计中，厂区常有甲类危险品仓库存在，其中部分库房及中间存储区为阴凉库，常规的一用一备单速事故风机形式在该场所并不适用；甲类阴凉库通常的风机配置为一台双速风机，平时低速运行，发生事故后转为高速运行，并联动启动阴凉库空调作为补风，打开风管对应电动阀，双速风机故障未能启动时，立即启动备用单速排风机。该工况下风机的运行控制原理并未纳入16D303-2 《常用风机控制电路图》 中，本文根据相关规范要求进行分析，并完成了相关电动机控制原理图绘制，其中或有不妥或不完善之处，还请广大同行指正。

1 事故通风

1.1 定义

根据《供暖通风与空气调节术语标准》（GB/T50155-2015）［1］4.1.12 条描述，事故通风指用于排除或稀释整个房间或厂房内发生事故时突然散发的大量有害物质、有爆炸危险的气体或蒸气的通风方式。

1.2 事故通风系统分析

1.2.1 设置场所

在各种不同的规范中有如下要求：《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）［2］6.4.1 条，对可能突然放散大量有毒气体、有爆炸危险气体或粉尘的场所，应根据工艺设计要求设置事故通风系统。

《 精细化工企业工程设计防火标准》（GB51283-2020）［3］10.4.1 条，对可能突然大量放散可燃气体、蒸气或粉尘的场所，应根据工艺设计要求设置事故通风系统。

1.2.2 事故通风系统配置

多部空调相关规范均列有条款“事故通风可由经常使用的通风系统和事故通风系统共同保证”，通常采用平时通风风机兼作事故排风，但因事故排风和平时排风通风次数不同，风量差距较大，对于风机选型区别不大时，常按事故需求选择风机规格。

根据《化工采暖通风与空气调节设计规范》（HG/T 20698-2009）［4］5.6.7 条，当正常通风量已满足事故通风量时不需要另设事故通风系统，但正常通风系统应增设备用通风机。可知，爆炸危险区域事故通风需配置备用风机。

1.2.3 甲类阴凉库的事故通风

甲类阴凉库内温度要求保持在一定范围内，使用空调送风机将空调新风送入室内，与平时排风形成平衡，满足室内环境要求；故前文所述，较常用的单速一用一备风机配置，在这样的使用需求下，有不合理之处：平时排风达到事故风量，需增加空调补风量，加大空调设备选型，不仅增加初投资，还会极大增加空调运行能耗，造成不必要的浪费。

故甲类阴凉库常采用一主一备两台排风机，主风机选用双速风机，备用风机为单速风机；平时主风机低速运行满足正常工况使用，发生事故时，联锁高速运转；同时因为阴凉库要求保温及围护结构较严密；根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》 （GB50019-2015）［2］6.4.8 条“设置有事故排风的场所不具备自然进风条件时，应同时设置补风系统，补风量宜为排风量的80%，补风机应与事故排风机连锁。”阴凉库空调需作为事故排风的补风设备，在发生事故时同时联动开启。

2 事故通风系统对电气控制的要求

2.1 手动操作按钮的设置

根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）［2］6.4.7 条“事故通风的通风机应分别在室内及靠近外门的外墙上设置电气开关”，故作为事故通风的电机需在事故区域内和区域外分别设置一组手动启停按钮，对于本文分析的情况，主用的双速风机，因低速作为平时通风使用，低速手动启停按钮可只设置在使用区域内；高速作为事故通风使用，故需在区域内和区域外分别设置高速手动启停按钮。

关于此条款有一些不同的理解，“外墙”的“外”究竟是设置在危险区域房间外，还是建筑室外；对于本文而言，因危险品库通常独立设置，库房门直通室外，区域外即为建筑室外。关于此点，笔者认为，区外按钮置于危险区域外即可。

2.2 热保护在二次控制中的设置

关于事故风机热保护用于切断电源或仅作用于报警，《小议事故风机》［5］及《也谈事故风机》［6］两文中均有分析，但结论不一，前文根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）［7］3.1.3 条分析，认为爆炸危险区域事故风机过载报警应切断电源并发出报警信号；后文则根据《酒厂设计防火规范》（GB 50694-2011）［8］9.1.2 及其条文说明得出结论：当事故风机过载时，应仅发出报警信号提醒值班人员注意，过载保护不直接停风机。

针对本文所述事故风机配置，双速风机低速运行工况用于平时通风，该工况的过载保护应作用于风机断电；双速风机的高速事故工况，因配置有备用风机，过载保护只进行过载报警明显不妥，同时，风机高速回路接触器线圈在二次回路中不进行断电，还可能导致备用风机无法启用，联锁信号取用困难。故笔者认为双速风机高速回路热保护应直接断电，启用备用风机。而备用事故风机过载保护则不作用于断电，仅发出报警信号。对于有备用风机的事故排风系统，均推荐使用本文所述过载保护配置，有效利用所有风机的同时，保证系统可靠运行。

2.3 风机联动运行

根据《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）［2］6.4.6 条“工作场所设置有有毒气体或有爆炸危险气体监测及报警装置时，事故通风装置应与报警装置连锁。”，故设备的二次控制必须能接收气体探测报警信号强制联动开启；根据前文所述，作为事故补风的空调风机也应同时联动开启运行；备用风机由主风机运行信号锁定，主风机不运行时方可启动备用风机。

对于与排风联动的送风机，因空调通常为自带控制的成套设备，需将双速风机的高、低速运行信号及备用风机的运行信号均提供给空调设备，任何一台排风机处于运行状态时，送风机均需联动开启。

2.4 电动风阀联动

为保证阴凉库保温性能，阴凉库区域风管上需设置止回阀或电动风阀，其中止回阀关闭不严密，故当密闭型要求高时，会选用电动风阀。通风风管管径较大，电动风阀电压通常为交流220V；曾经也有配置为通电打开，断电自动关闭的形式，因长期运转后出现关闭不严的情况，目前选择的电动阀开关均需电动，此时，风机和电动阀联锁动作，在风机停止时，关闭电动阀，确保库内空间不与外界连通，降低能耗，风机启动时，电动阀同时开启。

本文所述的系统中，值得注意的是双速风机无论低速运行还是高速运行，均需要联动风阀打开，只有完全停止时，才关闭风阀；而空调送风管道上的风阀需由自带控制的空调设备接出风机运行信号进行联动启闭。

当设计双速风机作为事故风机时，空调设备按平时通风风量选型，规格较小，发生事故时，空调补风量通常不能达到规范要求的80%事故通风风量，故还需设置一个补风口进行自然补风，此补风口有时选择DC24V，由可燃气体探测报警控制器联动， 有时也选择为AC220V，开启信号由双速风机的高速运行与事故备用风机运行信号并联提供。

3 控制原理图整理

根据以上分析，整理了系统控制原理图如下：

3.1 平时兼事故双速风机控制原理图

平时兼事故双速风机控制原理图见图1。

图1 平时兼事故双速风机控制原理图

3.2 事故备用风机控制原理图

事故备用风机控制原理图见图2。

图2 事故备用风机控制原理图

3.3 风管电动阀控制原理图

双速风机风管电动阀控制原理图见图3。

图3 双速风机风管电动阀控制原理图

备用风机风管电动阀控制原理图与双速风机电动阀类似，本文不再示出，开阀信号只接入备用事故风机接触器辅助触点；

补风口电动阀控制原理图也同双速风机电动阀类似，本文不再示出，开阀信号由双速风机高速运行接触器与备用事故风机接触器辅助触点并联后接入；

4 结束语

经过分析事故通风设置原则，介绍了爆炸危险阴凉库内常用的一种事故通风系统组成，通过对事故通风系统联动要求、过载保护及操作按钮等方面的深入研究，提出了控制的配置原则，并整理了相关控制原理图，供广大设计同仁参考，并欢迎提出改进建议。