化工厂房暖通空调系统节能优化设计的措施探讨论文_林海山,林建英

化工厂房暖通空调系统节能优化设计的措施探讨论文_林海山,林建英

中国化学赛鼎宁波工程有限公司 浙江宁波 315040

摘要:就化工厂房的基本特点来说,大部分都是高耗能的产业,而且有很多的高大空间的工业建筑,这类工业建筑特点,对于采暖通风空调的要求是比较高的,能耗也比较高。所以,如何降低化工厂房的能耗及节能也就显得极为必要,也具备着很大的潜力。

关键词:化工厂房;暖通空调;节能设计;优化措施

伴随经济的不断进步,能源和环境问题日渐突出,化工工业发展迅速,不同的生产工艺对厂房内的温湿度具有不同的要求,除了要满足工艺要求外,还需要良好的节能经济性,因此,需要设计出合理的暖通空调系统以满足工艺及职业卫生要求。

一、化工暖通空调系统发展节能的重要性

为人们提供舒适的生活和生产室内热环境是暖通空调的基础目标。但在化工领域,工艺上的要求更加苛刻,比如需要用到,洁净厂房、恒温恒湿环境、温湿度的特殊控制等等,这就要求,在满足工艺上的要求外,还要兼顾人员的职业卫生。又由于工业大部分都是高耗能,如何降低化工厂房暖通空调系统的能耗也就显得极为必要,新技术、新材料和新方法的推广和应用,也就非常有意义及必要。

二、设计考虑因素分析

1.充分考虑相关标准和规范

对于化工厂房暖通空调系统的有效设计而言,除了常规的规范和标准外,还应该重点关注相关国标及行业标准和规范的要求,如《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》、《化工采暖通风与空气调节设计规范》、《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》等,一定做到应用准确,杜绝引用错误或随意,这是整个设计的基础。

2.充分考虑有害气体的种类及散发特点

对于化工厂房暖通空调系统的优化设计而言,要想最大程度上体现出节能效果,还应该重点从有毒有害气体浓度方面进行充分的思考,不能为了更好地节能而造成一些安全隐患的产生。在具体设计中,由于有害气体种类繁多,需要与工艺专业密切配合,弄清有害气体的毒害机理及散发特点,尤其是对于一些具备挥发性质的固、液体而言,更是需要引起足够的重视,如此才能够最大程度上提升工业的安全性,对暖通空调系统进行合理的优化,确保其能够发挥出较为理想的安全控制及节能环保效果。

3.选择节能的采暖空调方式

从厂房规划布局上考虑,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。

同一个采暖对象采用不同的采暖方式,其能耗、室内环境的舒适程度是大不相同的。如北方采用低温地板辐射采暖.不仅舒适而.且此时的室内温度与采用散热器方式相比,可以低1℃ ~3℃,能耗当然大为降低;在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适节能。

4.选择可再生能源或低品位能源的空调系统

不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭,环境日益恶化,开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中,太阳能、风能发电,太阳能供热或制冷系统,地源热泵空调系统等技术已经成熟,应大力推广在化工厂的使用。利用可再生能源的暖通空调系统.不仅有着显著的环境和社会效益,也是节能的最有效途径。

特别是太阳能集热技术的发展,太阳能在制备生活热水和在热泵系统作附加热源等方面,得到了很好的应用,并且其发展潜力十分巨大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

三、化工厂房暖通空调系统节能优化设计的一些措施

1.充分利用工艺过程的废热废汽

由于工艺上的要求,化工厂往往都有大量的蒸汽或废水产生,工艺上还要专门考虑这部分的处理,不仅浪费能源,也增加投资。暖通专业应该在方案设计的时候,提前介入,充分利用这些能源。有稳定的蒸汽或废水时,可以直接或间接通过板式换热器用于采暖;有夏季空调要求时,也可以采用吸收式制冷机组。这样,能源梯级应用,效果显著。作者在多个化工厂的应用中,目前效果良好,运行稳定,达到非常好的节能效果。

另外,积极对接冷热电三联供等分布式能源的利用,具有节约能源、改善环境,增加电力供应等综合效益,也是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一,符合国家可持续发展战略。

2.结合厂区分布,科学选择系统的冷热源形式

在冷热源选择的设计环节中,我们可依据厂区的分布情况、能源供给情况作合理的调配。当厂区中以采暖热源供给为主时,可选择高温热水构成热源媒介,而当厂区以工艺用蒸汽热源供热为主时,在综合考虑环保、节能的指标前提下则可选用蒸汽构成主要热源媒介。尽量不采用电能作为采暖系统的热源。

在设计中,如果该厂区既没有蒸汽热源,又缺乏热水热源,我们可在排除车间具备易燃危险的情况下,合理的选择燃气辐射作为主要采暖热源,从而实现高效、经济、低成本的热源供给设计模式。在非严寒的区域则选用具有综合制冷及制热的风冷热泵机组等满足工业厂房的冷热源需求,从而有效降低资源成本投入,使生产效益切实提高。

3.空调通风中的热回收和全新风运行

某些厂房的新风需求量很大,使得新风负荷也随之增大。通过空调机组中的热回收装置,把排风中的能量转移到新风中,对新风进行预冷或预热,达到空调节能的目的。空调中常见的热回收装置有:转轮全热交换器、板式显然交换器和板翅式全热交换器。它们通常安装在大型空调机组中,根据用户对洁净度和回收效率的要求,来选择不同热回收方式。

暖通空调系统在过渡季设置全新风运行模式,即当室外空气比焓低于厂房内空气时,沿厂房外墙布设回风型空调机组(具备自动关闭电动回风阀、开启电动新风阀等功能)开启风机使其处于全新风运行模式,利用新风来对厂房进行冷却降温,以缩短空调系统中制冷机的运行时间。特别适用所处地区,其气候较为干燥、室外空气比焓较低的地区,其节能效果比较明显。

4.厂房散热器的合理配置

在设计实践中,我们应依据合理、经济的原则选择适当的散热器。对负荷比例较大的车间可采用钢制翅片散热器,利用散热器的散热量较大,能满足厂房车间高度的热需求量。如果该散热器仍无法达到厂房的负荷标准,我们则可通过增设暖风机的方式达到良好的补热效果。

在化工设计中,经常有粉尘量较大的厂房车间,由于该散热器的结构复杂,较易藏积大量粉尘从而使散热效能大大降低,因此我们可换用钢柱式散热器达到节能及高效的热量供应目的。另外,对于化工厂房存在的腐蚀现象,我们则可科学的选择耐腐抗蚀的散热器满足不同的用热需求。

一般来讲,工业厂房车间的占地面积与立体空间均较大,对于结构荷载量较低工业厂房,经过认真核算,对寒冷或严寒区域的厂房设计我们可采用区域辐射及地板辐射的采暖方式。这对于选择全厂房供热的方式,会减少较大的能源消耗。

结束语

目前我国的稳增长宏观调控政策及不断增长的化工工业的投资需求,更要加快新能源、新产品的开发,以及现有节能技术的充分利用,暖通空调必须由原来的高能耗向着低碳环保转变。我们只有提高设计水平、丰富设计手段,本着统筹兼顾、高效节能的原则,促进化工工业的暖通空调设计的可持续发展。

参考文献

[1]姚灵锋.地源热泵热平衡问题的研究及工程应用.节能技术, 2009.

[2]吕东彦.太阳能与热泵技术应用在暖通空调中的进展.节能技术, 2006.

[3]温宇光.暖通空调系统节能的问题及措施.建材装饰,2015.

论文作者:林海山,林建英

论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

化工厂房暖通空调系统节能优化设计的措施探讨论文_林海山,林建英
下载Doc文档

猜你喜欢