通风设备十篇

时间:2023-03-21 13:53:08

通风设备

通风设备篇1

【关键词】E-E舱设备架;强迫风冷;自然冷却;CFD

Avionics Compartment Rack Ventilation Design and Simulation

LIU Mu YUAN Jian-xin

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute,Shanghai 201210,China)

【Abstract】This article introduces the aircraft avionics compartment(Abbreviation: E-E bay) rack ventilation design requirements,the equipments arrangement in the rack and the ventilation scheme.CFD is applied in this article to calculate and simulate the temperature field surrounding the E-E bay rack,and the ventilation performance of the design is verified.

【Key words】E-E bay rack;Forced ventilation cooling;Natural cooling;CFD

0 引言

随着民用飞机技术发展,机载电子设备的数量和种类不断增加,热功耗也越来越高,优化E-E舱内部设备布局,规范电子设备冷却设计接口标准和要求,提高电子设备冷却系统的效率越来越成为民用飞机环控系统设计的重要内容。

一般民用飞机机载电子设备集中安装在E-E舱的电子设备架上,设备架与通风系统相连,为电子设备提供统一的通风冷却接口,同时设备架周围的环境温度也需满足相应的要求,以保障电子设备的可靠性。

本文从民用飞机电子设备通风冷却系统设计角度出发,介绍了E-E舱通风冷却系统设计要求与工作原理、E-E舱设备架通风设计方案、和E-E 舱通风冷却系统安全性要求,并选取舱设备架典型区域进行仿真计算,综合分析验证了E-E舱设备架强迫风冷与自然冷却设备混装的设计是否满足系统性能要求。

1 E-E舱设备架通风系统设计要求

如图1所示为E-E舱设备架通风系统示意,对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。图1所示为E-E 舱强迫风冷设备和自然冷却设备混装设备架通风设计示意。

电子设备通风冷却系统正常工作时,应确保飞机电子电气设备舱的环境温度在RTCA /DO-160[1]第中规定的A2类环境温度范围内;对于安装在E-E舱内需要电子设备通风冷却系统提供强迫通风冷却的电子设备,应符合ARINC600[2]标准要求。

根据上述要求,E-E舱通风系统设计须满足ARINC600和RTCA/DO-160中规定的强迫通风冷却和E-E舱环境温度两方面的要求,具体见表1和表2。

该设备架顶层采用排风管道进行通风,设备架的中间层和底层都具有通风功能。对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。

对于强迫风冷设备,通过调节设备托架上孔板(图3所示)的开孔数量控制进入每个设备的冷却空气流量,以满足ARINC600要求。

通过设备架顶部排气孔(图4所示)将设备散发的热量排至设备架热风腔内,再通^E-E舱通风系统的排风管路排出机外,以控制E-E舱环境温度维持在ARINC600和DO-160规定的范围内。

3 E-E舱设备架仿真计算

假设E-E舱设备架设备布置,分别选取具两层具有强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域作为对象,采用icepak软件对区域的温度场和流场进行仿真计算。

3.1 计算假设与边界条件

根据ARINC600标准和DO-160中对电子设备舱环境温度的要求,为了保守起见假设计算域外部自由流动环境温度为55℃。

根据ARINC600中规定的电子设备冷却系统设计点性能参数,假设强迫风冷设备进口温度为ARINC600规定的设计点40℃,冷却空气流量为220kg/hr kW,设备顶部出风口排气温度为56.4℃。根据ARINC600设备表面温度不超过65℃,取极限值65℃。设备表面为对流换热和辐射边界条件,不考虑设备与托架之间的导热。

对于自然散热冷却设备,假设热载荷均匀分布,设备表面为对流换热和辐射边界条件。设备内部不参与计算,不考虑设备与设备架之前的导热。

计算区域两侧为绝热边界条件,不考虑对流换热和导热,计算区域前后表面为自由流动开口,顶部为绝热表面,顶部开孔模拟设备架顶部排气孔,排气孔直径假设为D。

计算考虑设备布置,电子设备热载荷,强迫风冷设备出口尺寸,强迫风冷设备出口流速,设备顶部排气孔个数,排气孔流速等参数和输入条件。

3.2 仿真计算模型

采用icepak软件,非结构化网格,三维稳态仿真计算,设备及隔板采用Hollow Block处理,设备出口和设备架进出口为opening。

E-E舱设备架1计算收敛后得到区域的温度场和流场,。由计算结果可见,计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于ARINC600规定的65℃,最高温度为自然冷却设备LGCU壁面处71.5℃。

E-E舱设备架2计算收敛后得到区域的温度场和流场。计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于ARINC600规定的65℃。最高温度为图中自然冷却设备壁面处84℃,考虑到实际情况设备内部通过设备表面开孔与环境之间存在对流换热以及设备外壳与设备架之间的导热,通过设备表面的发热量小于计算假设值,热备表面温度应低于此值。

4 结论

本文介绍了飞机电子设备舱设备架通风设计要求,以及设备架内部通风设计、设备布置等特点。通过选取设备架的典型区域进行CFD仿真计算,分析验证了设备架内部流量分配和设备周围环境温度的性能要求,可保证E-E舱电子设备工作的可靠性。

【参考文献】

通风设备篇2

【关键词】通信设备;安装工艺;风险管理

网络通信设备具体包括交换、传输、电源、接入网以及线路设备等。在进行通信设备安装过程中,要合理搭建通信设备硬件,对通信软件系统进行有效调试,安装的最终目的就是发挥通信设备的诚信、交换、传输功能。因此,安装单位要不断采用先进的安装技术,做好设备安装,开展多元化的新业务,完善安装工艺流程,控制好安装进度,保证安装操作工作能够顺利进行。但是在实际安装过程中,存在各种质量风险和安全风险,本文就根据实际设备安装的实际情况,针对通信设备安装工艺中存在的风险展开论述,同时提出相应的对策和建议。

一、通信设备安装工艺的风险类型

在进行通信设备安装工艺风险识别过程中,要充分考虑到施工人员、财产以及环境等几个方面的因素,从而合理安排施工工序,做好危险源的识别工作。

在安装过程中主要可能出现以下风险。第一,机房风险,比如机房工程建设还未建成,对安装进度产生不良影响,周围环境达不到施工的标准和要求,比如周围温度和湿度、预留的孔洞以及照明设备等;第二,生产设计的风险,就是通信设备设计图设计存在错误,导致设计与实际安装出现脱节的情况,影响了安装进度;第三,人员素质风险,有的通信设备安装人员没有上岗证,对设备安装操作程序不了解,在安装过程中有可能出现重大的人员伤亡事故;还有的安装人员缺乏乡音的工作经验,导致安装出现失误,增强工程投入成本;安装人员技术水平较低,影响到工程安装进度。第四,设备风险,在实际安装过程中,预订的通信设备不能及时有效的到货,在很大程度上影响设备安装速度,还有可能出现板卡故障,导致整个系统不能正常运行。

二、通信设备安装工艺风险应对措施

在进行通信设备安装过程中,要做好工艺风险的识别、分析和评估,对风险进行定量和定性的分析,制定完善的风险防范措施和应对策略,保证通信设备安装能够顺利进行。

(一)通信设备安装工艺风险监控步骤

在进行风险监控过程中,要采用以下步骤,要建立完善的风险管理控制体制,对出现的具体风险进行及时有效的控制,明确管理人员的责任,然后根据安装的实际情况,制定完善风险控制计划;同时安装单位要采用跟踪的方式对安装工艺风险进行管理,然后对安装工艺风险进行判断,是否已经消除,最后对安装工艺风险的效果进行评价。

(二)要建立完善的关键项目监控表

关键项目监控表主要包括风险控制责任,具体包括风险控制责任人、风险的诱因以及风险产生的后果和发生的概率,还包括风险的种类、控制手段以及验证方法、控制记录等等,风险控制人员要对风险进行经常性的评估,从而对风险控制进行适当的调整。

(三)风险评估

风险评估主要是检验人员使用技术手段对潜在的风险进行统计分析,从而确定通信设备安装工艺潜在的风险,具体包括四个步骤,第一,确认危害,就是确认可能产生不良的效果或者影响正常安装过程的不良因素。第二,危害特征,就是安装过程不同风险的性质进行定量和定性的评价。第三,风险描述,就是对安装工艺风险的可能性和严重程度进行定量和定性的估计。

(四)通信设备安装工艺风险监控措施

1、程控交换设备工程安装风险控制

在进行安装过程中,要严格按照设计标准进行安装,保证机台位置准确,安装整齐、到位。总配线架和配线架底座位置要与孔洞保持对应,滑梯要牢固可靠,轨道要保证拼接平正。电缆的规格、路由以及位置要严格按照施工图纸进行安装,保证电缆排列整齐;在电缆的转弯处要保证均匀圆滑,各个线扣之间的间距要保持均匀,控制好松紧度。另外,在电缆出槽和转弯处要采用绑扎的方式进行固定。对于活动地板布置的电缆,要最大限度的避免出现交叉的情况。对于电源线,必须采用整段的线料。对于直流电源线,要保证成端接续牢靠,保持良好的接触性能,对于电压降指标和对地电位要满足实际设计标准和施工要求。另外,还要做好通信设备安装系统检查测试工作,具体包括通电测试检查、一昂见检查以及系统检查测试过等。

2、传输设备工程

第一,检验人员要做好对器材的检验,比如安装需要机架、加固件以及接线机盘等,要保证准备齐全,满足施工设计要求,避免外观出现破损的情况。对于电缆的槽道要准备齐全。还要做好设备和材料的开箱检查工作,并对检查工作做好记录,要有效防止有质量问题的材料进入到安装现场。

第二,在进行设备安装过程中,要控制好槽道的安装位置,保证槽道与上梁连接牢固,侧板之间的缝隙保证均匀,不能短缺任何一个零件。

第三,在进行机架安装过程中,要控制好机架的安装位置,要安装牢固,控制好机架之间的间隙,不能出现参差不齐的情况。对所有的紧固件,要必须拧紧,不能会出现松动的现象。

3、电源设备工程

在进行蓄电池布置过程中,要保证地面干净整洁,要合理安排蓄电池组的位置。在进行柴油发电机组安装过程中,要控制好管材的型号和壁厚,保证管材表面干净,没有裂缝。管路装配要保证牢靠,避免出现漏水、漏气以及漏油的情况。在进行电源线敷设过程中,要避免电缆不能与水泥地面直接接触,敷设的电源线要保证整齐,不能出现不平整的情况。

4、接入网设备工程安装

在进行接入网设备安装过程中,安装人员要熟悉设计图纸的要求,保证相邻的两个机架能够紧密的靠拢,保证整列局面在同一个平面上。对于螺栓,安装人员要拧紧,保证螺帽露出的长度一致;对于机架上的零件不能出现脱落或者破坏的情况,保证设备上的文字和标号清晰、准确。对于机台,位置要安装正确,各个台面要保持整齐,避免出现高低不平的情况。对于总配线架的话题,要保证牢固稳定,轨道实现拼接平正,能够完全按照设计要求进行安装,还要做好抗震加固工作。还要做好通信设备系统检查测试工作,具体包括电路板、设备标志、开关位置、列架机架等。在进行硬件检查过程中,要控制好变换器的电压,保持稳定,保证内设的风扇能够正常运行,保证交换中心设备的性能参数满足实际需求。

5、机房改造

在进行通信设备安装过程中,要保证机房内部环境达到施工标准,在地面、墙壁以及顶棚有预留的孔洞,其中规格、位置以及数量要符合设计要求,要保证盖板稳固严密,不能出现渗水的情况。要对机房的防雷、保护以及工作接地进行验收,保证接地电阻符合施工要求。另外,在机房中要设置全方位的消防设施。

综上所述,在进行通信设备安装过程中,安装人员要结合实际情况,熟悉设计要求,不断采用先进的安装技术和工艺;针对安装过程经常出现的风险,建立完善的风险防范机制,做好安装工艺风险评估工作,把风险降至最低,从而获得较多的经济效益。

参考文献:

[1]张璐. 通信设备安装工艺的风险管理[D].北京邮电大学,2009.

[2]董通书. 通信工程建设全过程管理咨询研究[D].清华大学,2009.

[3]朱险峰. 风险管理在工艺设备安装项目中的研究与实现[D].上海交通大学,2009.

[4]高剑. 项目管理应用于固定通信建设以及重大活动保障[D].北京邮电大学,2010.

通风设备篇3

【关键词】巷道;掘进;通风方式;设备选用

无论在新建扩建还是生产矿井,都要开掘大量的井巷工程,开掘井巷,为了排除从煤(岩)体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟、矿尘,净化气候条件,要对掘进工作面进行不间断的通风。而这种井巷仅有一个出口,不能形成贯穿风流,要采用局部通风机、高压水气源或主要通风机产生的风压等技术手段向掘进工作面提供新鲜风流和排出污浊风流。

1、通风方式

煤矿巷道掘进使用局部通风机进行通风。其可划分为压入式通风、抽出式通风、混合式通风,而混合式通风效果最佳,应用最广。

1.1压入式通风

如图1所示,局部通风机将新鲜空气从风筒压入工作面,使污浊空气从巷道排出。在通风中炮烟不断随风流排出,在巷道出门处的炮烟浓度下降到许可浓度时,排烟过程结束。

为确保通风效果,局部通风机安设在有新鲜风流流过的巷道内,距掘进巷道口必须大于10m以上,防止出现循环风流。为有效排除工作面的炮烟,风筒口距工作面的距离通常要小于10m。

它有效射程较大,冲、排炮烟的作用很强;工作面回风不通过通风机,在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式安全可靠;工作面回风沿巷道流出,在沿途一并将巷道内的粉尘及有害气体带走。它的缺点是:长距离巷道掘进排出炮烟需求的风量大,排出的炮烟在巷道中随风流扩散,范围大,时间长,工人进入工作面要穿过污浊气流。

1.2抽出式通风

如图2所示,局部通风机将工作面的污浊空气从风筒被抽出,新鲜风流沿巷道流入。风筒的排风口要设在主巷道风流方向的下方,距掘进巷道口应大于10m。

抽出式通风回风流经通风机,若因叶轮与外壳碰撞或其他原因出现火花,有发生煤尘、瓦斯爆炸的危险,在有瓦斯涌出的工作面不可采用。抽出式通风的有效吸程不长,只有在风筒口离工作面较近时即可取得满意的效果,因此,在平巷掘进中采用不多,在深竖井掘进中应用较多。抽出式通风的优点是:在有效吸程内排尘效果好;排炮烟需要的风量较小;回风流不污染巷道。抽出式仅能使用刚性风筒或刚性骨架的柔性风筒。

1.3混合式通风

这种通风方式是同时使用压入式和抽出式的通风方式。在掘进巷道时,单独使用压入式或抽出式通风均有各自的优点和缺点。混合式通风利用辅助局部通风机作压入式通风,使新鲜风流压入工作面,冲出工作面的气体和粉尘。为使冲洗后的污风在巷道中从经风筒排出,要用另台主要局部通风机进行抽出式通风,这就构成了混合式通风。

局部通风机和风筒的布置如图3所示。局部通风机的吸风口要大,与抽出风筒抽入口的距离要大于15m,避免形成循环风流。吸出风筒口至工作面的距离应等于炮烟抛掷长度,压入新鲜空气的风筒口到工作面的距离不可大于压入风流的有效作用长度。

2、通风设备

2.1局部通风机。局部通风机要求体积小,效率高,噪声低,风量、风压可调,坚固和防爆。国产的BKJ66一1子午加速型系列局部通风机效率高,噪声低。

2.2风筒。常用的刚性风筒有铁风筒、玻璃钢风筒等。坚固耐用,可用于不同通风方式,其缺点是笨重,接头多,体积大,储存搬运、安装困难。柔性风筒有胶布风筒、软塑料风筒等。在巷道掘进中使用较广,具有轻便、容易安装、阻燃、安全性能可靠等优点,但容易划破,仅能用在压入式通风。

通风设备篇4

关键词:地铁通风;噪声控制

1 引言

随着地铁大规模的建设和投入使用,地铁运营时所产生的噪声也给人们的生活带来了一定影响。地铁的噪声主要来自两个方面:一是地铁列车的运行噪声,二是地铁环控通风设备的噪声。本文主要针对地铁环控通风系统,对其噪声的产生以及控制进行分析和研究。

2 环控通风系统噪声的产生与特性分析

地铁环控通风系统一般是由隧道通风系统、车站通风空调系统以及空调水系统构成的,系统功能主要是通过各种不同类型的风机、空调机组、冷水机组、水泵、冷却塔等设备(图 1)的运行来实现和完成,这些设备运行时产生的振动与噪声就成为地铁环控通风系统的主要噪声源。空调通风设备运行产生的噪声会通过不同的途径传播到地铁车站公共区、设备管理用房以及地面区域从而形成噪声污染。地铁环控通风系统中通风空调设备正常运行时产生的噪声主要包括机械振动噪声、电机运转噪声及空气动力性噪声等。

(1) 通风空调设备的机械振动噪声和电机运转噪声。一方面是从设备本体表面辐射,另一方面是以弹性波的形式通过基础、吊架等沿结构向外传播。据现场测试数据显示其噪声值达到 80~110 db(a),对设备机房及周边相邻的区域造成很大影响。《地铁设计规范》中明确规定 :“通风与空调机房内的噪声不得超过 90 db(a);通风、空调设备传至各房间内的噪声不得超过60 db(a)”,因此,在地铁车站建筑平面设计及通风空调系统布置方案中应尽可能将产生噪声的设备集中设置,设立独立的通风空调机房且远离车站公共区和管理用房,同时采取相应措施对噪声进行控制。例如,机房墙体采用混凝土浇注结构或采用实心砖砌筑,保证机房围护结构隔声指数 ia>50 db(a),机房安装隔声量大于 30 db(a)的密闭隔声门,机房内墙根据实际需要设置吸声材料或做吸声处理,设备与管道之间采用软性连接,减少设备的振动通过管路向外传播,设备与基础及吊架之间配置减振弹簧或橡胶等弹性材料,有效地控制设备振动,降低噪声(图2)。

(2) 空气动力性噪声主要是气体流动过程中所产生的噪声,它主要是由于气体非稳定流动,即气流的扰动、气体与气体以及气体与物体的相互作用而产生的噪声。从噪声产生的机理来看,它主要由旋转噪声和涡流噪声组成。地铁环控通风系统的空气动力性噪声主要是从风机(图3)的进出口两端辐射出来,并通过所连接的风道或风管等向内、外扩散传播。一方面对车站的站厅、站台内部区域产生影响,另一方面对与风亭相邻的地面外界环境形成噪声污染。《地铁设计规范》中规定:“地铁的通风与空调系统设备传至站厅、站台的噪声不得超过 70 db(a);风亭(图4)出口的噪声应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》的规定”。由于隧道通风系统中的隧道风机根据系统功能要求在不同的工况条件下应能够正转或反转运行,另外车站站台范围内轨行区的排热风机在列车运营期间始终保持开启运转,因此,上述风机的运行所产生的气流噪声对地铁内外环境的影响最大,是地铁环控通风系统中最突出的,在消声降噪设计中必须重点考虑解决。

由于地铁隧道风机为可逆式正反转双向风机,通过与风道、风井连接一端通向地面风亭,一端通向区间隧道,所以在风机前后设置消声器是比较有效合理的消声降噪措施和方法。另外地铁通风空调系统中所使用的风机基本上都是轴流通风机,其特点是风量大、再生噪声高、自然衰减小,总的剩余噪声相对较高,而且噪声频带较宽,一般在63~8 000 hz范围内均有较高的噪声值。因此,在消声设备的选择上要有针对性和适用性,才能保证对噪声进行有效地控制和消除。

3 消声降噪设备的分析与选择

根据对国内已运营地铁调研情况的分析总结,地铁环控通风系统消声降噪设备一般分为两类:减振设备和消声设备。减振设备包括各种减振弹簧、隔振垫、软接头等,此类设备均有成熟定型产品可供设计配置选用。消声设备包括各种形式的消声器、消声部件(如风口、百叶)等。民用及工业建筑空调通风系统中选用的消声器、消声部件均有标准通用的产品,可根据设备样本或标准图集进行选配。但对于地铁环控通风系统来说,其消声降噪设备特别是消声器受各种因素的制约和影响,目前尚无定型通用的产品,各个生产制造厂家产品的技术性能参 数 标 准 也 各 不 相同,给设计带来一定的难度。

消声器是一种既允许气流通过,同时又使气流中的噪声得到有效降低的消声设备。对于消声器的基本要求:一是声学要求,要求具备较好的消声频率特性,也就是说要求在所需要的消声频率范围内有足够大的消声量 ;二是空气动力性能要求,要求消声器阻力要小 ;三是结构、加工方面的要求,要求体积小,加工经济、简单,使用寿命长等。目前国内地铁环控通风系统中选用的消声设备一般以消除中、低频噪声的阻性消声器为主,但由于系统中风机频谱特性或系统噪声的自然衰减量小等原因而造成采用阻性消声器无法满足设计要求时,通常也会采用阻抗复合式消声器。

阻性消声器是利用敷设在气流通道内的多孔吸声材料(常称阻性材料)吸收声能、降低噪声。阻性消声器是各类消声器中形式最多、应用最广的一种消声器。阻性片式消声器是阻性消声器的一种,具有结构简单,中、高频消声性能优良,气流阻力较小等特点,因此,其适用范围非常广。地铁环控通风系统通常选用的是金属外壳片式消声器和结构片式消声器(图5),前者多安装于通风机进出口两端,直接与风机前后渐扩管 / 渐缩管相连接;后者多安装于进、排风土建结构风道内以及活塞风道、风井内。同时根据地铁工程的特殊要求,消声片内部应采用不燃性吸声材料,并符合150℃或250℃烟气每小时通过的运行要求。

通过对北京、深圳、南京、广州、重庆、天津 6 座城市 10 个典型地铁车站的声学测试,以及对各城市地铁环控通风系统消声降噪设计的分析研究,对目前地铁环控通风系统中所选阻性片式消声器的结构和性能归纳如下。

(1)消声器面板一般采用厚度大于或等于0.5 mm的穿孔镀锌(喷塑)钢板,以防止锈蚀,并应保证一定的穿孔率,穿孔率大于20%,孔径为 4~6 mm。消声器的消声片厚度宜与气流通道宽度相等,即进风面积百分比为 50%,消声器片间的风速一般控制在 10~12 m/s。消声片内填充容重为 3 2 k g / m 3 (或48 kg/m3)的超细玻璃棉(外包无碱玻璃布)。

(2)因隧道风机为可逆转运行,气流双向流动,消声片两端都可能是迎风面,所以消声片体两端均采用尖劈型或圆弧型,以减小阻力。阻性片式消声器的片体厚度一般为 150、200、250、300 mm,两侧壁面使用 1/2 片体厚度消声片,气流通道宽度为 150、200、250、300 mm,即进风面积比为 50%,此时阻力最小。对于金属外壳片式消声器,消声器的外壳由于隔声需要采用厚度大于 1.5 mm 的优质钢板,四面联接采用密封条加密封胶密封。

由于地铁车站复杂独特的地下结构决定了其与地上民用及公共建筑有很大的区别,同时地铁特殊的系统功能要求也决定了地铁环控通风系统与常规建筑的通风空调系统有所不同,所以其消声设计(包括系统消声量的计算、消声器形式和种类的选择、消声器长度的确定等)需针对系统的实际构成进行全面分析,确定具体可靠的消声降噪方案,并通过详细的消声降噪设计计算选配空气动力性能、声学性能最佳的消声器。同时,消声设备的选择还应根据防火、防腐、净化、安装、工程造价等各方面因素综合考虑。

通风设备篇5

关键词:六氟化硫;电气设备;通风设计

中图分类号:TM64 文献标识码:A

1六氟化硫的性质和危害

SF6是一种性能优良的气体绝缘与灭弧介质,广泛应用于电气设备中。石油天然气站场建设中,经常有使用SF6做绝缘介质的电气设备房间,如GIS室等。纯的SF6是一种无色、无味、无臭、无毒的不可燃、可压缩的液化惰性气体。其化学性质极为稳定,微溶于水,分子量是140(密度约为空气的4.86倍)。在生产SF6气体时会伴随有多种有毒气体产生,并会混入产品气中。SF6在电气设备中经电晕、火花发电及高电压大电流电弧的作用下,由于杂质的存在(尤其是水分的存在)使SF6气体中产生多种由硫、氟、氧、氢、碳元素组成的化合物,其中相当部分具有腐蚀性,刺激性和毒性。这些有毒有害气体的存在,不仅会使电气设备的性能劣化,而且会危害运行检修人员的人身安全。

2六氟化硫电气设备室的通风设计

为了避免工作人员中毒事故的发生,SF6电气设备室应设置机械通风。排除SF6的机械通风分为正常通风和事故通风,除此以外,SF6电气设备室还应设置排除火灾后烟气的事故通风装置,用于排除火灾被扑灭后室内残余的烟气。

下面以某储气库工程为例,简述GIS室(含有SF6气体绝缘设备)的通风设计。

2.1排除SF6的正常通风

参照《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》及《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》规定,SF6电气设备室正常运行时通风次数不少于2次/小时。

排风采用轴流风机,排风口设在房间下部(轴流风机吸风口下缘距室内地面100~200mm)。轴流风机室内部分设铁丝防护网,室外部分接出风弯管直接排放,但应考虑排放地点为无人员停留或无人经常通行处。

进风采用自然进风,在外墙上部设防雨百叶窗。进风百叶窗的有效面积应保证风速不大于2.5m/s。进风百叶窗位置应避免与上部的排风机气流短路。

2.2排除SF6的事故通风

根据规范规定,SF6电气设备室应设置事故通风。事故通风次数不少于4次/小时。

由于事故状态时,外逸的有害气体成分复杂,大多数比空气重,只有一种氟化氢气体比空气轻,会上升到上部空间,但很快会反应生成SF6分子下沉到室内下部。所以,排风仍以房间下部为主,为安全起见,兼顾上部排风。

本次设计中事故通风系统为房间上部设屋顶风机,下部设轴流风机。

事故排风由经常使用的下部排风系统和上部排风系统共同保证。

2.3火灾后的排烟通风量

根据《35kV~110kV变电站设计规范》规定:SF6电气设备室应设置不少于10次/小时的事故排烟通风量。排烟通风机设计为屋顶风机。

综上所述,GIS室的通风平面图如图1所示:

3其它需说明的问题

3.1《工业企业设计卫生标准》及《35kV~110kV变电站设计规范》中规定:“室内空气中SF6的含量不得超过6000mg/m3,……”,但不论正常运行还是事故状态,SF6的散发量很难估算,因此无法准确计算空气中气体浓度,只能以换气次数确定通风量。

3.2SF6电气设备室应设气体检测和联锁报警装置,并与排除SF6的通风机联锁。同时还需设置火灾探测及报警装置,发生火灾时自动切断所有风机电源。排除火灾后烟气的通风机不需联锁,只手动开启。

3.3寒冷地区或严寒地区,冬季气温很低,为防止室内温度过低,可以采用电动联锁百叶窗,与风机联动开启。在极端天气时可以关闭一定数量的百叶窗,保证室内环境清洁,电气设备安全运行。

3.4关于进风百叶窗的位置,《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》中推荐的做法是:进风百叶窗设在房间外墙的下部,底部距室外地坪应大于300mm。由于正常排风的风机也在房间下部,容易造成短路。为了气流组织更有效,本次设计在房间外墙上部设防雨百叶窗,形成上进下出的气流走向。

3.5进风百叶窗的设置可适当减少。正常通风时,屋顶的排烟通风机及SF6的事故通风机均处于停运状态,其在负压下均可作为进风孔隙。按SF6的正常通风量计算百叶窗的有效面积即可。

3.6规范中对事故排风中上部或下部各排除多少次没有做硬性规定,只规定总的通风次数不少于4次/小时,至于下部和上部分别是几次,由设计人自行确定。根据其散发有害物的密度,本次设计中事故通风量的2/3在房间下部,1/3在房间上部。

结语

SF6电气设备室的通风主要分为两套系统,SF6气体的正常通风与事故通风系统、火灾后的排烟系统,两套系统均不能省略也无法合并,但其中的个别风机(屋顶风机)可以共用。排风机应与SF6气体检测和报警装置联锁,排风机的运行或故障状态信号应上传至中央控制室。

参考文献

[1]GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]DL/T5035-2004,火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程[S].

通风设备篇6

关键词:矿山法隧道通风降尘控制措施设备操作

中图分类号: U45 文献标识码: A 文章编号:

一、施工降尘的原理

粉尘排除与风速有关:当风速0.15m/s时,5μ以下的粉尘被悬浮并被排除洞外;风速增大时,能悬浮较大粒径的粉尘并被带走,同时增强了稀释作用,风速在1.5~2.0m/s时,粉尘浓度将降到最低值;风速继续增大就会扬起已经沉降的粉尘,浓度反而增加。所以做好通风工作将起到较好的除尘效果。

二、降尘控制的几种工作方法

1、机械净化

①加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞、进、排水是否畅通,喷油嘴及时更换,使喷油效果好。雾化程度高,使柴油充分地燃烧。

②掺柴油添加剂

为了节油和消烟掺加柴油添加剂。

③部份机械进行机外净化。

主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用崔化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。

2、水幕降尘

施工防尘采用水幕降尘和个人戴防尘口罩相结合,在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭。

水幕降尘器示意图

水幕降尘是一种比较传统且常用的降尘方法,其优点是工艺简单,施做方便,但是传统水幕发生器大多为风水混合型,实际使用起来并不方便。因为大多时候在放炮后或出渣时,空压机已不再运转,无法提供高压风。如果专为水幕发生器供风而使空压机运转,又造成巨大的能源浪费。由此,我们的做法是采取节水无风水幕降尘。采取的方法是:只使用高压水、多喷头交叉、在水中加入湿润剂。

湿润剂溶于水时。其分子完全被水分子包围,亲水基一端被水分子吸引,疏水基一端被水分子排斥,于是湿润剂分子在微小水滴表面形成紧密定向排列,形成界面吸附层。界面吸附层的存在使水的表面张力降低,同时朝向空气中的疏水基与尘粒之间有吸附作用而把尘粒带入水滴中。湿润剂选用普通洗衣粉,洗衣粉水溶液浓度在25×10-6~35×10-6之间。水幕发生器安装在距掌子面40m和90m处,水幕发生器由爆破人员撤离开现场时开启,一般放炮后30min或出渣后关闭。水幕降尘原理:高压水经喷头雾化成微小水滴散射到空气中,与尘粒充分接触,尘粒附着在水滴上,或与被湿润的尘粒碰撞而凝聚成较大的颗粒,从而加速沉降,达到降尘的目的。

湿润剂降尘原理:湿润剂降尘是由亲水基和疏水基两种不同的基团组成的化合物。

3、水炮泥技术

本隧道爆破时采用水炮泥,以降低粉尘。水炮泥就是用装水的塑料袋填于炮眼内来代替一部分炮泥,装完药后将其填于炮眼内,尽量不要搞破,然后用黄泥封堵。实践表明,此法降尘效率非常高。

4、湿式作业

钻孔防尘:钻孔凿岩台车和风枪均用湿式钻孔,保证有足够的供水量,水压不低于0.3MPa。

爆破防尘:采用水封爆破进行降尘,即把水装在塑料袋中置于炮泥前方,这样炮泥可使1~5μm粉尘降低50~80%,同时减少爆破所产生的有害气体;爆破后采用风水喷雾器进行喷雾降尘;为加速湿润粉尘的沉降,在距掘进工作面20―30m处利用喷雾器设置粗雾粒净化水幕。

5、出渣防尘

放炮后出渣前,用水枪在掘进工作面自里向外逐步洗刷隧道顶板及两帮,水枪距工作面15~20m处,水压一般3~5kgf/cm2;在装渣前及装渣时,向渣堆不断洒水,直到渣堆湿透;对干燥的石渣,其洒水量取4―8L/m3,如果石渣湿度大,则少洒水或不洒水。

6、喷射混凝土防尘

隧道采用湿喷混凝土作业,降低喷混凝土作业时产生的粉尘量;在喷混凝土作业面,布设局部通风机进行吸尘,来改善作业面的工作环境。

三、喷射砼施工中的操作要点

1)管道安装应正确,连接处应紧固密封。当管道通过道路时,应设置在地槽内并加盖保护。

2)喷射机内部应保持干燥和清洁,加入的干料配合比及潮润程序,应符合喷射机性能要求,不得使用结块的水泥和未经筛选的砂石。

3)作业前重点检查项目应符合下列要求:

安全阀灵敏可靠;

电源线无破裂现象,接线牢靠;

各部密封件密封良好,对橡胶结合板和旋转板出现的明显沟槽及时修复;

4)压力表指针在上、下限之间,根据输送距离,调整上限压力的极限值;

5)喷枪水环(包括双水环)的孔眼畅通。

6)启动前,应先接通风、水、电,开启进气阀逐步达到额定压力,再启动电动机空载运转,确认一切正常后,方可投料作业。

7)机械操作和喷射操作人员应有联系信号,送风、加料、停料、停风以及发生堵塞时,应及时联系,密切配合。

8)在喷嘴前方严禁站人,操作人员应始终站在已喷射过的混凝土支护面以内。

9)作业中,当暂停时间超过1h时,应将仓内及输料管内的干混合料全部喷出。

10)发生堵管时,应先停止喂料,对堵塞部位进行敲击,迫使物料松散,然后用压缩空气吹通。此时,操作人员应紧握喷嘴,严禁甩动管道伤人。当管道中有压力时,不得拆卸管接头。

11)转移作业面时,供风、供水系统应随之移动,输料软管不得随地拖拉和折弯。

12)停机时,应先停止加料,然后再关闭电动机和停送压缩空气。

13)作业后,应将仓内和输料软管内的干混合料全部喷出,并应将喷嘴拆下清洗干净,清除机身内外粘附的混凝土料及杂物。同时应清理输料管,并应使密封件处于放松状态。

四、施工通风的控制和通风机操作要点

隧道施工通风一般主要采用长管路独头压入式通风方案,利用风管对掘进工作面供风,施工初期采用单机通风,后期采用双机通风,隧道风筒采用柔性风筒(洞口风机连接段采用刚性风筒)。

1、成立通风技术班组,加强通风管理,负责风管的接长、检查、补漏,顺直、开机及其它管理工作。

2、确保管道漏风率及内摩阻力,保证洞内掌子面风速在0.21m/s以上,并配置风速仪随时进行洞内环境监测,掌握通风情况及环境情况,确保洞内空气清新,创造良好的劳动环境。

2、通风机操作要点:

1)必须持有效证件上岗,熟知通风机结构、性能和工作原理。

2)通风机起动前应对下列部位进行检查:轴承油油量合适,油质符合规定,油环完整灵活;各紧固件及联轴器防护外罩齐全,紧固牢靠;电动机炭刷完整,接触良好,滑环清洁无烧伤;各指示仪表、保护装置齐全可靠;各起动开关手把都处于断开位置;电压在额定电压的±5%范围内。

3)主通风机正常运行中应每小时进行一次巡回检查,内容为:各转动部位应无异响;轴承温度不得超限;电动机温升不超过规定;各仪表指示正常;电压应在额定值±5%范围内。

4)巡检后要及时填写记录,发现隐患及问题及时向上级汇报。

5)主通风机的正常停机操作:关闭通往井下的风门;断电停机。

通风设备篇7

关键词:风机设备;变频技术;应用

风机设备的变频技术从上世纪八十年代诞生以来,经过长时间的发展,已经可以在实际的运用过程中,有效的降低风机设备的能量消耗,提升风机设备的工作效率,是保证风机设备运用效率提升的有效保证。针对这样的情况,本文将具体的结合风机设备变频技术运用的基本计算公式,进行对于风机设备的变频技术的应用探究工作。

一、风机设备的变频功率计算方法

在进行风机设备变频功率计算的过程中,要充分的考虑到风机设备的各种使用参数,具体的来说,使用Li来代表风机设备的总变频功率,使用Ni来表示风机设备的指定时间功率,并形成之下的公式,来进行风机设备的变频技术分析研究工作:

L■=P■V■λ■■■■-1

通过对于风机设备变频功率的计算,可以知道:在公式中,ps所代表的是风机设备的设备吸气压力,公式中pd所代表的是风机设备的设备排气压力,公式中Vh所代表的是风机设备的设备行程容积,公式中λV所代表的是风机设备的容积系数,该系数表示风机设备的气缸工作容积利用率在使用风机设备的过程中,效率所降低的程度,公式中k为风机设备中所使用的气体的绝热指数,公式中ε为风机设备中气体的压力比的数值,可以反映出风机设备的气缸排气压力与风机设备之中的吸气压力的比值的大小,公式中的σ为风机设备在使用的过程中相对压力损失的数值。最终,通过将各种系数带入由风机设备的变频功率计算公式,可以有效的得出风机设备的节能降耗的关键点所在。具体的来说,风机设备的节能降耗的关键就在于降低风机设备内部的压力损失和风机设备保证气体性质和风机设备的属性相吻合。

二、风机设备的变频技术应用分析

(一)合理控制好风机设备的运行控制方式。在进行风机设备变频技术应用分析的过程中,进行对风机设备的运行控制方式的考虑,是保证风机设备变频技术运用的重要因素之一。在风机设备的容量大小选择和风机设备的容量行程已经确定之后,根据对于风机设备控制方式的分析,可以有效地确定出风机设备变频方式应用的具体方案的选择,并最终设定出合理的风机设备控制方式,促进风机设备变频技术应用效率的提升。

一般情况下那个,风机设备的变频方式控制主要集中在风机设备的V/F控制方式上。具体的来说,风机设备所使用的V/F的数值越高,风机设备进行变频的过程中,所消耗的能量也就越高,对风机设备造成的影响也就越大;另外一种因素是风机设备的上限频率下限频率情况的分析研究。具体的来说,风机设备的上限频率的逐步提升,根据二次方律特性进行计算研究,可以发现,风机设备变频效率就会随之降低,影响到风机设备变频效果;最后,风机设备的加、减速时间也会影响到风机设备的变频效率。具体的来说,风机设备所使用的加、减速时间越高,证明风机设备的惯性也就越高,在这样的背景下,风机设备所使用的能量消耗越高,风机设备变频过程所消耗的资源也就越多,针对这样的情况,在进行风机设备加、减速时间的选择过程中,就要综合性的考虑到上述几点因素,有针对性的进行选择,促进风机设备变频效率的提升。

(二)进行风机变频调速系统的电路原理分析研究。首先,要考虑的是风机设备的正转控制的线路组成,一般情况下,要求风机设备的正转线路在一套完善的电路控制下完成。与此同时,随着风机设备的变频频率的提升,风机设备的变频效率也会逐步的降低,最终影响到风机设备的变频效率。针对这样的情况,在进行风机变频调速系统的电路设计的过程中,就要将原本简单的电路进行复杂化处理,保证风机设备变频过程的高效完成;其次,要考虑到风机设备的变频器的功能预置的处理,一般情况下,在正常的工作状态下,风机设备都可以保持较高的变频效率,并随着预制数值的改变,风机设备的变频控制效率会逐步下降,进而导致风机设备变频效率的下降。与此同时,要考虑风机设备的频率参数变化对于风机设备变频效率的影响。最后,风机设备具有三相工频电源通过断路器,进行对于变频技术的控制。在进行风机设备的变频过程中,保证风机设备的三相工频电源通过断路器保持在正常的运行参数范围内。假设风机设备为简单的线路,在进行运行的过程中,要充分的考虑到三相工频电源通过断路器的运行参数。与此同时,根据对三相工频电源通过断路器数据的分析研究,可以看出,在进行风机设备的三相工频电源通过断路器研究过程中,要充分的考虑到风机设备的三相工频电源通过断路器工作参数,以便于有效促进风机设备变频效率的提升。

结语:综上所述,在进行风机设备的变频设计过程中,要对风机设备的变频原理公式进行分析研究,总结出影响风机设备变频效率的几点因素,保证风机设备的变频效率的提升。与此同时,还要在保证风机设备节能效率的提升的基础上,使得风机设备可以高效的满足生产的实际需要,促进实际生产效率的提升。

通风设备篇8

一、空管设备运行的危险源识别

空管设备运行的危险源是指根源、状态、行为,或其组合,如果不加以控制可能导致空管不安全事件发生。对空管设备运行进行危险源识别是实施风险管理的基础。

(一)实现步骤。

空管设备运行的危险源识别分为两步。一是确定是否影响安全运行。当发生空管责任原因的不安全事件或者影响空管安全运行的事件,必须启动风险管理进行危险源识别。当安全运行发生重大变更时,要进行安全评估,如果评估结果是影响安全运行,也必须启动风险管理进行危险源识别。二是甄别危险源。通过运行值班人员报告法、安全检查识别法、安全信息分析对比法、工作任务分析法、情景假设预测法、事件调查识别法和座谈讨论分析法等方法,辨析出危险源。

(二)实现途径。

主要有以下七种。一是运行值班人员报告法。现场值班人员掌握设备运行的现状,一旦安全运行发生变化,值班人员在第一时间发现并应急处置,识别出危险源并形成安全自愿报告。案例1:航班结束当晚,机场有关申请进入下滑台保护区割草,为避免人员车辆在保护区作业导致设备告警关机,导航值班员提前向管制申请关闭下滑设备。但是到了第二天航前,导航值班员仍未接到退出保护区的报告,如果这时没有打开下滑设备,将影响进场着陆的航班安全,导航值班员马上联系机场,确认割草车辆已退出,立即开启下滑设备。这是一起典型的危险源识别案例,其关键风险点在于机场割草作业结束后忘记报告退出,而导航值班员提前识别出危险源为“机场在下滑保护区割草作业”,航前及时处置,避免了一起不安全事件的发生,事后整理形成安全自愿报告上报。二是安全检查识别法。通过运行质量监督检查、“四不两直”检查、现场音频视频监控回放、现场抽查、法定自查等方式,发现设备运行和管理过程中可能存在的危险源,发现岗位运行存在的违规违纪行为。案例2:根据安全持续改进计划和质量管理工作的要求,每周都要检查值班现场音频视频的监控回放。在例行检查终端管制室值班现场的监控回放时,检查人员把重点放在交接班这个时间段,逐条对照管制部门反映的问题,发现交接班时遗漏了“昨天23∶00区调主用频率受干扰”这项内容,而且在ATS运行管理系统上也未发现相关记录,这是典型的工作“错漏忘”。通过定期的现场音频视频监控回放检查出危险源“交接班漏项”,可以进一步督促现场交接班的整改,跟踪完善信息通报流程。三是安全信息分析对比法。结合本单位本部门设备运行的实际情况,对不安全事件信息、设备维修维护案例、安全风险通告等安全信息的分析挖掘,举一反三,查找设备运行存在的危险源。案例3:学习《安全风险通告》中No.4032018.12AirTransportBusiness的“关于部分型号UPS并机系统故障且未跳转至旁路供电的风险通告”内容,知悉该型号UPS自身并机功能存在局限性可能导致安全隐患,立即对照检查本单位同型号UPS并机运行情况,实施“并机运行的UPS出现故障应急演练”,演练时发现两台UPS并机失败后过载,同时UPS系统立即自我保护直接关机,无法切换至旁路,造成供电输出中断。根据应急演练发现的“UPS并机系统故障”这个危险源,及时制定优化保障方案和应急处置措施,避免影响设备的正常供电。四是工作任务分析法。将整个工作任务分解成若干个具体的工作子项,对每一个工作子项,列出可能潜在的危险源。案例4:航管甚高频通信系统投产。空管设备运行保障部门将航管甚高频通信系统投产工作任务分解成若干个工作子项。如制定《终端运行室航管甚高频通信系统投产实施方案及应急处置预案》、检查测试航管甚高频通信系统设备以及现有在用甚高频通信系统设备、甚高频通信系统设备投产飞行校验、甚高频通信系统设备开放报批、人员业务技能培训、甚高频通信系统设备投产安全评估等。针对每个工作子项,逐一查找可能存在的危险源。如在人员业务技能培训方面,发现危险源为“维护人员对信号引接线路不熟”;甚高频通信系统设备投产安全评估方面,发现危险源为“航管甚高频及龙岩红尖山甚高频通信系统设备出现故障”,从而有针对性地加以风险防控。五是情景假设预测法。在完成一项任务之前,情景假设任务进行过程中可能出现的问题,考虑到最坏的方面,预测出可能出现的危险源。案例5:不停航施工。机场α9滑行道不停航施工15天的通告,技术保障部分析不停航施工给设备运行保障带来的风险。先进行情景假设,尽量往最坏的方面考虑,如下滑台的导航设备巡检线路是否因α9滑行道不停航施工发生变更?如果发生变更,就存在向塔台和机场相关通报的问题。另外,空管设备的遥控线路的走向与α9滑行道有交叉,不停航施工会不会影响到空管设备的遥控线路?α9滑行道靠近下滑台保护区,施工车辆频繁进出会不会影响到设备信号的准确完好?针对这些情景假设,预测潜在的危险源,最后识别出危险源为“α9滑行道不停航施工挖断空管设备遥控线路”。六是事件调查识别法。按照不安全事件调查程序,深入调查事件发生的致因,识别与事件致因相关的危险源。案例6:人为责任原因导致关键空管设备供电中断,影响管制工作。11月29日14∶30,外部施工人员在航管楼安装配电柜,未经许可进入设备间擅自分/合配电柜总开关,导致区域管制室主/备自动化席位主机SDD和协调席主机FDD、区域管制室主/备内话系统席位主机、区域管制室甚高频遥控盒、二楼机房ATM/DDN雷达信号传输节点路由器、交换机等设施设备供电断电。受影响的区域01扇区内个别航班由区管中心高扇临时指挥,4个航班在01扇区外等待,3个航班在02扇区外等待,6个航班地面等待。深入调查事件发生的原因:发现安全责任意识薄弱、风险管控意识不强,施工现场监管缺失,继续查找事件致因,识别出危险源“相关电闸未悬挂‘禁止合闸’警示标牌”、“配电柜未上锁”、“供配电方式缺陷”。七是座谈讨论分析法。定期召集运行一线值班人员、安全管理人员座谈讨论,通过头脑风暴,集思广益,找出潜在的危险源。案例7:航管扩容工程暨航管楼辅楼搬迁。航管楼辅楼建成,区域管制大厅、进近管制室和飞行报告室面临整体搬迁,加上主备用自动化系统席位扩容、主用内话系统席位扩容、备用内话系统席位和甚高频通信系统更新、配套的供电和网络传输设施更新、技术主任席位新设等等。技术保障部召集科主管和相关值班人员,对搬迁工程中所辖设备进行安全评估,群策群力,找出各种潜在的危险源,如“管制员和值班员对更新后的备用内话系统操作不熟悉”、“搬迁过程中管制席位设备故障”、“搬迁过程中区域管制大厅断电”,并有针对性地提出风险缓控措施。(三)注意事项。一是重点识别跑道侵入、军民航防相撞、人为因素、管制带新等空管“四大危险源”,侧重识别《空管系统不安全事件标准》中界定的不安全事件发生可能的根源或状态。二是地区空管局每年至少组织一次危险源识别活动,空管分局(站)安全管理部门每半年至少组织一次危险源识别活动,技术保障部至少每季度开展一次危险源识别活动。三是判定一个危险源是否属于安全隐患,既要检查其是否客观存在、违反有关法规标准,又要检查是否采取过措施进行整改和控制、由于资源或手段局限无法有效管控缓解。重大危险源均属于安全隐患。

二、空管设备运行的风险评价

空管设备运行的风险评价是指评估预测危险源影响设备安全运行的严重度和可能性的综合风险后果。对空管设备运行进行风险评价是实施风险管理的关键。

(一)实现步骤。

空管设备运行的风险评价分成三步。一是评估现有的控制措施。列出现有的控制措施,评估在这些控制措施和环境条件下,危险源对空管设备运行产生的预期影响后果。二是确定严重度和确定可能性。严重度是危险源影响或后果在损失或损害方面的程度。可能性是危险源造成后果的预计发生次数除以设备运行总小时数。三是确定风险等级。将严重度和可能性的评估结果组成风险矩阵,就生成安全风险指数,并确定风险等级。

(二)实现途径。

主要有以下两种。一是风险矩阵法。(1)确定严重度。严重度等级分类为“可忽略不计的、较小的、重大的、危险的、灾难性的”5级。(2)确定可能性。可能性定量分为“极不可能的、罕见的、偶然的、经常的、频繁的”5类。(3)确定风险值。风险评估矩阵将风险划分为可接受的、可容忍的和不可接受的三个等级。风险指数表示可能性和严重度评估的综合结果。其中,红色区域代表高风险,风险不可接受,应立即停止或减少操作或运行,或实施额外或增强的控制措施,使风险指数降至中度或低度的范围。黄色区域代表中度风险,风险可容忍,应及时采取缓控措施,尽可能使风险指数降低至低度范围。绿色区域代表低风险,风险可接受,无需进一步采取风险缓解措施。案例8:主用28所自动化系统RFP(雷达数据处理前置机)设备老化。主用28所自动化系统共有3台RFP设备,现有的控制措施是合理分配二次雷达信号接入,防止单台设备故障影响系统数据融合,设备巡检时要及时发现故障,做好设备切换。先分析确定严重度,一旦主用28所自动化系统RFP设备故障,将造成管制工作负荷大幅度增加、安全裕度明显较少的,属于3级即重大的。再分析确定可能性,主用28所自动化系统RFP设备从投产运行至今已有8年,3台RFP设备中只发生1次故障的概率至少是1/(24*365*8*3),预计后果发生概率约等于1/(2*105),显然:1/105>预计后果发生概率≥1/107的,属于3类即偶然的;对照风险矩阵,风险指数为3×3=9,位于黄色区域,风险等级确认为可容忍的。二是模糊综合评价法。模糊综合评价法以模糊数学理论和层次分析法为基础,采用定性评价和定量计算相结合的方法分别计算风险发生的可能性和后果的严重性,然后计算风险的等级。相对风险矩阵法而言,由于步骤繁琐,空管设备风险评价中较少运用模糊综合评价法。

(三)注意事项。

一是评估与空管设备保障相关的危险源时,要使用设备运行小时数用于确定危险源发生后果可能性。二是评估现有的控制措施,要立足于设备安全运行实际,做最坏的打算。三是对空管设备运行的风险评估并非只进行一次,必要时,对安全风险可重新评估,根据评估结果重新修改风险缓控措施。

三、空管设备运行的风险缓控

空管设备运行的风险缓控是指采取科学合理有效的方式缓解和控制安全风险,以期将风险降低到可接受的安全水平。对空管设备运行进行风险缓控是实施风险管理的根本。

(一)实现步骤。

空管设备运行的风险缓控分成三步。一是制定合理的风险缓解措施。对不可接受的风险,应立即制定详细的风险控制计划,明确责任以及所需资源。必要时,对风险重新评估,修改风险缓控计划。二是确定预测剩余风险。预测剩余风险是基于缓控措施得到有效实施的一种假设。如果在尝试所有可能的缓控措施后,风险仍不能降低到可容忍或可接受的水平,需要放弃相应的变更。三是实施持续监控。持续监控主要包含监控的频次或时间、负责人、风险控制措施的执行情况和效果。

(二)实现途径。

一是风险控制。风险控制策略是通过制定相应的缓控措施,能够减低风险等级(可能性或严重度)。案例9:对危险源“甚高频RS8信道设备老化且容量不足”进行风险评价,由于甚高频RS8服役年限长,设备老化、性能下降、故障率高,加上管制业务增长导致需求增加,信道容量明显不足,部分主用频率无法满足双重覆盖的需求,依靠应急DTR单机弥补备份,现有的防控措施是加强维护维修,做好备件储备。经风险评价,可能性为偶然的、严重度为严重的,风险等级为3×3=9,属于可容忍的范围。对这个危险源进行风险缓控的有效措施是通过加强维护维修、备件储备和其他VHF设备的调配,基本满足现有容量配置需求;该危险源风险等级降为2×1=2,属于可接受的范围。后期将在空管设施扩容工作中完成8信道VHF设备更新,关闭该危险源。目前已完成设备调试,并接入内话系统试用,有效控制了设备运行风险。二是风险规避。风险规避策略是通过选择不同的方法或不实施相应的方案,避免潜在危险源的发生。案例10:雷达站选址。对雷达站的运行需求进行分析,对预选台址进行电磁环境测试,地理测绘与环境评价,分析预选台址的设备信号覆盖、建台条件包括供电、通信等方面。重点审查电磁环境及场地保护区是否满足要求和技术分析是否满足运行需求,一般可选择两个甚至多个台址,根据不同的选址方案列出潜在的危险源,对危险源进行分析评价,通过排除法规避安全风险。三是风险转移。风险转移策略是将风险所有权转移给另一方,接收方可能更有能力在运营或组织层面减轻风险。接收方应该是最有能力管理相关风险的组织或单位,必须记录风险转移过程。案例11:签订盲降保护区割草协议书。盲降保护区的割草作业由机场负责,经风险评价,以往发生类似不安全事件的致因均为信息通报不畅,机场有关和导航值班人员的责任界面不清晰。因此对危险源“机场在保护区割草作业”进行风险缓控的措施是定期与机场有关签订盲降保护区割草协议书,进一步规范固化信息通报的流程,谁的责任谁承担,以签订协议的形式,将风险转移到应当承担风险的责任方。四是风险承担。风险承担策略意味着接收风险,风险接受者应负承担风险的责任。风险承担策略不能用来对待高风险,必须在中等或以下才能被接受。案例12:内场航向台Ⅰ回路供电突发故障中断,ATS自动切换到Ⅱ回路供电正常,当前航向台UPS工作也正常。经风险评价,Ⅱ回路供电突发故障和航向台UPS同时发生故障是极不可能的,风险等级属于可接受的范围,我们在承担这个安全风险的同时,也要积极联系机场供电部门,督促抓紧检修恢复航向台Ⅰ回路供电,同时提前准备移动发电机,随时做好进场应急供电的准备。

通风设备篇9

关键词:地铁BAS 通风空调系统 控制工艺

中图分类号:U231.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0048-02

地铁通风空调系统是地铁车站及区间建设的重要组成部分,空调系统的稳定正常运行关系着地铁车站的安全,因此,它是铁工程环境与设备监控系统(BAS)最重要的监控对象,该文主要就地铁BAS对通风空调系统的控制要求、控制策略及控制流程进行简单分析及探讨。

1 地铁工程环境与设备监控系统(BAS)及地铁通风空调系统概述

通常情况下,地铁工程环境与设备监控系统(BAS)主要由监控管理工作站、控制器、调节阀、现状变送器、UPS电源、通信网络等几部分组成。通风空调系统主要由隧道通风系统、车站通风空调系统两部分组成,其中隧道通风系统主要包括车站隧道及区间随带通信系统两部分,车站通风空调系统则是由空调水系统、车站设备管理用房通风空调系统及车站公共区通风空调系统组成。地铁通风空调承担着调控地铁车站及区间环境温湿度、二氧化碳浓度,为乘客提供安全可靠、舒m的乘车环境等重要作用,同时在发生火灾时,通风空调系统会迅速地转入设计预制的救灾工况进行运行,排除火灾区域的烟雾及有关的有毒气体,人员疏散争取时间,保障乘客及工作人员的人身安全。

2 地铁工程中通风空调系统中各子系统控制要求及控制模式

地铁工程环境与设备监控系统对地铁通风空调系统中各子系统的控制要求存在着一定的区别。就隧道通风系统而言,区间隧道通风系统要进行车站及中央级两极控制,运行模式指令有中央级下达到车站级之后,由车站级实施区间隧道通风系统设备的模式控制工作,根据地铁的实际运营需求,地铁中部分十分重要的设备要由中央级的单台设备进行直接的电动控制,一般情况下,区间隧道通风系统设备主要是由中央级进行控制操作。区间和车站隧道通风系统运行状态主要分为三种,分别是正常运行、火灾事故运行及阻塞运行。

就车站设备管理用房通风空调系统及车站公共区通风空调系统而言,一般情况下,车站的通风空调、防排烟设备管理用房通风空调系统和公共区通风空调系统按照不同的工况模式进行运行,常见的工况模式主要有非空调季节、空调季节小新风、空调季节全新风、火灾事故运行、夜间运行等几种模式。对于公共区通风空调系统及设备管理用房通风空调系统而言,首先需要测量出车站公共区或者各类房间的温湿度等有关参数,然后采用一定的算法及控制策略对公共区通风空调系统的水系统二通调节阀进行调节,通过控制该阀门开度,调节车站站台、站厅、各房间等位置的温湿度,使其满足相关要求。

实际的工作过程中,车站水系统主要按照火灾事故运行、夜间运行、非空调季节及空调季节等几种工况模式进行运行。实际的控制过程中,首先需要将分、集水器的供回水管路上的温度及压力变送器采集到有关的参数归纳起来,然后参考二通调节阀的开度及实际冷负荷数值决定开启几台冷水机组,最终完成冷机的投切控制工作。此外,通过调节末端空调器二通阀开度能够对环境温度进行控制,确保环境温度始终保持在设计值水平。通常情况下,通风空调系统的运行模式主要包括车站隧道通风模式、区间隧道通风模式、公共区通风空调模式、设备管理用房通风空调模式及车站水系统运行模式五个组成部分。

3 地铁工程中通风空调系统各子系统的控制策略及控制流程

地铁工程环境与设备监控系统对地铁通风空调系统中各子系统的控制策略及控制流程同样存在一定差异。隧道通风系统而言,正常情况下,可以根据系统的全年运行工况模式在较短的时间内开启通风井内的机械风机,采用隔站送/排风方式,对地铁的区间隧道开展纵向机械通风,最终实现蓄冷降温及通风换气的目标。除此之外,列车运行会产生活塞风,带来车站气流,也能在一定程度上实现区间隧道冷却的目的。列车阻塞于区间的时候,通风井内机械风机的气流组织方向要保持与行车方向一致,确保列车空调冷凝器能够保持正常的运行。列车在行车过程中,在区间发生火灾时,需要按照预订的运行模式,使得通风井机械风机按照与乘客撤离方向的反向进行送风,尽可能多地排除烟气,为乘客提供较好的逃生环境。

就车站公共区通风空调系统而言,正常情况下,采用焓值控制方法,根据季节的变化主要可以设置三种基本的运行模式,即非空调工况全通风、空调工况全新风及空调工况小新三种。夜间,地铁停止运行,车站公共区通风空调系统及水系统同样停止运行。车站因区间堵塞、线路故障等原因导致乘客人员大幅度增加时,车站公共区通风空调系统的冷却水泵、冷冻水泵、组合式空调器等相关设备要根据实际的环境参数合理地选择运行模式。发生火灾时,需要立即关闭车站空调系统,停止水系统,通风扇会被进入排烟模式,火灾发生在站厅时,开启车站公共区通风空调系统的排烟风机、排风管及有关的电动风阀,关闭设备管理用房通风空调系统、站台排烟管的电动风阀以及组合时空调器。火灾发生在站台时,关闭车站公共区通风空调系统的排烟风机及组合式空调器,开启隧道风机系统协助排烟。

就设备管理用房通风空调系统而言,正常情况下,主要的控制回路为柜式空调器及其风路,根据设计调试的实际情况,结合各个需要供冷的房间的工作性质及其重要程度,制定合适的温湿度控制方案,难以确定时,按照末端房间参数进行控制。发生火灾时,控制设备管理用房通风空调系统进入预定的火灾模式运行,隔断火源、烟气或者及时排除烟气,同时要开启内走道排烟风机及楼梯加压送风机进行排烟及补风。

车站水系统而言,BAS不单独控制冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等装置,而是由冷水机组进行联动联锁控制,在这个过程中,BAS会与冷水机组保持通讯。车站站台、站厅位置设置有温湿度感应器,能够将相关的参数送到BAS,然后由该系统通过控制空调器冷冻水管上的二通调节阀的阀门开度,控制通过空调表冷器的冷冻水量。火灾情况下,BAS会控制水系统直接进入火灾全停模式。

4 结语

该文主要就地铁工程环境与设备监控系统及地铁通风空调系统进行了简要概述,重点讨论了地铁通风空调系统中车站水系统、设备管理用房通风空调系统、车站公共区通风空调系统、隧道通风系统等几个子系统的控制要求、控制模式、控制策略及控制流程进行了简单分析总结,仅为地铁工程有关研究人员的相关工作提供简单的参考。

参考文献

[1] 刘超伟,徐帅,戚迪.地铁通风空调系统的优化控制[J].城市建设理论研究:电子版,2016(21).

[2] 陆俊.车站通风空调系统运行与优化[J].都市快轨交通,2016,29(2):109-112.

通风设备篇10

【关键词】商务大厦;暖通;设计

一、工程概况

某大厦是一座集商业,餐饮、娱乐、健身、办公为一体的大型综合商厦。总建筑面积36167.647m2。建筑主体共16层,建筑高度78.950米。平面功能为:地下3层为平战结合人防,平时作仓库,战时部分为战备物资仓库,部分为人员掩蔽室、设备房及管理用房。地下2层:汽车库。地下1层:汽车库、商场、变配电中心,局部夹层用做自行车库。1层:商场、办公写字楼、入口大堂、邮局、银行及消防控制室、电话总机房等设备用房。2~4层:商场及相应的附属用房。5层:餐饮、娱乐、健身用房及部分办公用房。

二、商务大厦暖通设计

(一)冷热源设计

1.冷源

经计算本商务大厦空调总冷负荷约为5110kW(约1511USRT),总热负荷约为1588kW。单位建筑面积冷热负荷指标分别为142W/m2和44W/m2。选用2台离心式冷水机组和2台大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组,离心式冷水机组设置于地下一层冷冻机房,单台制冷量约1761kW(约合501USRT),制冷剂为HFC-134a,其冷水进/出水温度设定为:12/7℃,冷却水进出水温度为32/37℃。大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组设置于屋面,标准工况下单台制冷量为794KW,制冷剂为HFC-407C,冷水进、出水温度设计为12℃/7℃。

2.热源

采用2台大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组设置于屋面,标准工况下单台制热量为834KW,制冷剂为HFC-407C,热水进、出水温度设计为40℃/45℃。

(二)冷却水系统设计

冷却水系统包括大厦空调冷却水系统和租户冷却水系统。由于许多进驻办公楼的公司设有专用设备机房,机房内发热设备多,设备运行时对环境温度有一定要求,而且是全天24h运行、全年四季运行,所以设备机房需要设专用空调机组,全年供冷。考虑到大厦未来出租的需求,设置了为水冷整体式专用空调机组服务的租户冷却水系统,也可兼为大厦特殊用冷部位,如消防控制室、自动交换机房、电梯机房等服务。

空调冷却水系统和租户冷却水系统合用冷却塔,分别设置冷却水泵。冷却塔采用开式冷却塔,为提高租户冷却水系统水质,在地下2层的制冷机房内设置了两组板式换热器,将租户冷却水系统分为冷却塔一次水系统及租户二次水系统。租户二次水供回水设计温度为33/38,能满足水冷专用空调机组的运行要求。

因设计阶段很难预计租户设置水冷专用空调机组的需求量,租户冷却水系统的冷却水量便成为一种预留量,不同设计项目有不同的考虑。该大厦冷却塔容量按空调冷却水系统容量加大25%选取,加大的余量即是为专用设备机房和租户设备机房的水冷整体式空调机组预留。冷却水泵两用一备,单台泵流量370t/h。

(三)通风设计

地下车库设置机械通风,排风按6次/h计,排风量均为62820m3/h,排风采用引射通风器,省掉了排风管,节省车库空间。地下二层车库有直接通向室外的车道进出口,补风采取自然进风。制冷机房及水泵房均设置在地下二、一层,设置机械通风。厨房设置机械通风系统,为保证厨房负压,厨房送风量取排风量的80%,送风采用冬季加热夏季降温的新风机组,机组设置在地下二层车库新风机房内。为保证餐厅负压,设置全面排风,风机设置屋定,该风机与空调机组连锁,空调机组停,该风机开。公共卫生间竖向设置排风系统,各卫生间的排风量按10次/h换气量计算,每个卫生间设置排气扇,竖井顶部设置集中的总排风机,风机选用FDW型玻璃钢屋顶排风机,以防各层排风量不均匀。电梯机房采用机械排风,排风量按12次/h换气量计算,选用CDZ-NO2.5型超低噪音轴流风机,设置在机房墙上。

(四)防排烟系统

所有进出新风空调机房风管均设70℃防火调节阀,排烟系统在风机入口处设280℃排烟防火阀。大楼不能满足自然排烟要求的防烟楼梯间、合用前室均采用机械送风系统,多叶送风口可手动和电动开启,并与屋顶正压送风机连锁。大楼不能满足自然排烟要求房间均设置机械排烟系统,火灾时启动着火区域防烟分区相应的排烟风口进行排烟。

地下汽车库平时排风机考虑与火灾时排烟风机合用。排烟量按汽车库实际层高计算体积每小时6次换气设计。火灾时,排烟风机高速运转进行排烟。带汽车出入口的防火分区采用无防火卷帘的坡道自然补风,无对外直接出口的防火分区设计采用通风采光窗自然补风,释放设置机械补风机房的空间。

中庭通风兼排烟风机位于屋顶设备层。平时根据中庭的空气温度开启部分风机,火灾时,所有风机全开,以保证顺利排烟。楼梯间及其前室,消防电梯间前室均分别设置机械加压送风系统。着火时,通过楼梯间常开风口及被开启的前室着火层及其上下各一层的风口送风,使风压按楼梯间一前室一走道形成递减的压力梯度,以达到防烟的目的。须设机械排烟的空调房间及内走道均设置机械排烟系统或通风兼排烟系统。为保证排烟顺利,在无自然补风条件的空调房间,利用其空调系统进行补风:即按防烟分区分别设置排烟防火阀,着火时,开启机械排烟系统及该防烟分区的排烟防火阀,保持空调送风作为补风,达到空调系统按防烟分区及时补风,排烟系统顺利排烟的目的。

(五)空调设备消声、减振

1.风机及空调机组消声、减振

选用低余压、低功率、低转速、低噪音风机及空调机组,小风量的采用吊装风机及吊装空调机组,所有吊装风机及吊装空调机组均设减振支吊架,大风量的风机及空调机组均设在机房内,机房内楼层安装的风机及空调机组的底座均设减振台座或橡胶减振垫,空调机房内墙面做微孔板消声隔音墙,门采用隔声,密闭,防火门,组合式空调机组考虑消声处理。

2.风管及水管软接头

风机盘管、吊装空调器、组合式空调器及风机进出风管均设软接头,风机盘管、吊装空调器及组合式空调器与水管间均设柔性连接,减小了运转设备对水管道的振动影响。

(六)联锁及自控

采用DDC系统,由中央电脑及其终端设备加上若干现场控制分站和相应的传感器、执行器等组成。控制系统的软件功能应包括最优化启停、PID控制、时间通道、设备群控、动态图显示、能耗统计、各分站的协调联络以及独立控制、报警及打印等。中央电脑及其终端设备应采用双微机的方式,其中1台设于消防控制中心,以便火灾时消防控制中心迅速操作。冷水机组、冷却水泵、冷却塔风机及进水电动阀联锁控制。冷水机组根据冷量控制台数,冷却塔由回水温度控制其风机的运行台数。普通空调机控制回风温、湿度,新风空调机控制送风温度和典型房间的相对湿度(部分不控制相对湿度)。部分新风机组与排风机,补风机与排风机进行联锁启停控制。电梯机房分体空调机可由DDC系统进行启停控制。所有设备均能就地启停,均应有手动及DDC自动控制的转换开关。当此开关处于手动时,DDC系统应能监视设备的运行状态,但不能控制。风机盘管由室温调节器、风机三速开关及电动两通阀进行控制。所有控制系统的PID参数必须通过现场调试,对每一受控对象进行模拟计算。

参考文献: