本實(shí)用新型屬于空氣交換領(lǐng)域，具體涉及一種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
天然氣壓縮機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)用于正常通風(fēng)和事故通風(fēng)，而設(shè)置正常通風(fēng)目的在于排除壓縮機(jī)散發(fā)至廠房?jī)?nèi)的熱量，使廠房環(huán)境溫度小于40℃，滿足室內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及勞動(dòng)條件要求。目前，陜京一線、榆林天然氣處理廠、長(zhǎng)慶氣田等天然氣壓縮機(jī)房采用的通風(fēng)方式如下：
1、外墻四周敞開(kāi)排風(fēng)+自然進(jìn)風(fēng)
陜京一線天然氣壓縮機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)：外墻最上部四周開(kāi)敞，用以排風(fēng)；下部設(shè)百葉風(fēng)口，用以進(jìn)風(fēng)。此通風(fēng)系統(tǒng)為自然通風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)能；但其防風(fēng)沙、防噪音效果差。
2、機(jī)械進(jìn)風(fēng)+機(jī)械排風(fēng)
榆林天然氣處理廠天然氣壓縮機(jī)房采用機(jī)械通風(fēng)，室外新風(fēng)在風(fēng)機(jī)房處理后經(jīng)風(fēng)管送入室內(nèi)，排風(fēng)通過(guò)屋頂風(fēng)機(jī)排至室外。此通風(fēng)系統(tǒng)防塵、防噪音，但風(fēng)管占用廠房空間，影響工藝設(shè)備布置，且廠房為輕鋼結(jié)構(gòu)，風(fēng)管固定時(shí)破壞了輕鋼構(gòu)造。此外，需在室外單獨(dú)設(shè)置風(fēng)機(jī)房，增加了工程投資。
3、下部自然進(jìn)風(fēng)+屋頂機(jī)械排風(fēng)
長(zhǎng)慶氣田天然氣壓縮機(jī)房現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)為“下部自然進(jìn)風(fēng)+屋頂機(jī)械排風(fēng)”。自然進(jìn)風(fēng)口24個(gè)，每個(gè)風(fēng)口的尺寸為1500mm×1100mm(寬×高)，進(jìn)風(fēng)量7370.5m3/h，進(jìn)風(fēng)風(fēng)速2.32m/s，風(fēng)口中心標(biāo)高0.50m；屋面安裝防爆屋頂風(fēng)機(jī)11臺(tái)，每臺(tái)排風(fēng)量16981m3/，排風(fēng)風(fēng)速為7.37m/s。
此系統(tǒng)通風(fēng)效果不理想，夏季室溫偏高。
自然進(jìn)風(fēng)口布置于外墻下部，24個(gè)，1.5m×1.0m(長(zhǎng)×寬)，每個(gè)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)量7370.5m3/h，洞中心標(biāo)高0.50m；屋面安裝防爆屋頂風(fēng)機(jī)，用于機(jī)械排風(fēng)，11臺(tái)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)排風(fēng)量16981m3/h，排風(fēng)風(fēng)速為7.37m/s。天然氣壓縮機(jī)7臺(tái)，每臺(tái)散熱量100kW。
為找出該廠房通風(fēng)系統(tǒng)效果不理想的原因，對(duì)典型截面:進(jìn)風(fēng)口中心高度Y＝0.5m，工作區(qū)高度Y＝2.0m，壓縮機(jī)頂高Y＝6.0m，排風(fēng)口高度Y＝11.8m，廠房中部位置X＝57m等進(jìn)行了溫度、速度CFD模擬論證。模擬結(jié)果顯示，進(jìn)風(fēng)口處風(fēng)速0.2m/s，工作區(qū)風(fēng)速0.08～0.16m/s，工作區(qū)內(nèi)溫度41.5℃～45℃?！白匀贿M(jìn)風(fēng)+機(jī)械排風(fēng)”通風(fēng)系統(tǒng)，自然進(jìn)風(fēng)速度小，射程短，對(duì)室內(nèi)氣流擾動(dòng)小，室、內(nèi)外空氣不能充分混合，致使廠房?jī)?nèi)溫度偏高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。
為此，本實(shí)用新型提供了一種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)房和送風(fēng)設(shè)備，所述的天然氣壓縮機(jī)房下部開(kāi)有機(jī)械進(jìn)風(fēng)口，天然氣壓縮機(jī)房屋頂設(shè)置自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)，所述的機(jī)械進(jìn)風(fēng)口連接送風(fēng)設(shè)備。
所述的送風(fēng)設(shè)備為方形壁式軸流風(fēng)機(jī)。
所述的自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)為流線型屋頂自然通風(fēng)器。
所述的自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)為1個(gè)或者由多個(gè)流線型屋頂自然通風(fēng)器組合排列而成。
所述的流線型屋頂自然通風(fēng)器長(zhǎng)度為3m。
所述的流線型屋頂自然通風(fēng)器還包括電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和流線型屋頂自然通風(fēng)器配合使用，多個(gè)流線型屋頂自然通風(fēng)器每2個(gè)配合1個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源380V、50Hz。
所述的流線型屋頂自然通風(fēng)器各部件采用防爆材料制作。
本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的這種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)房和送風(fēng)設(shè)備，所述的天然氣壓縮機(jī)房下部開(kāi)有機(jī)械進(jìn)風(fēng)口，天然氣壓縮機(jī)房屋頂設(shè)置自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)，所述的機(jī)械進(jìn)風(fēng)口連接送風(fēng)設(shè)備，該種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)在速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)耦合作用下，易于排出室內(nèi)熱量，使天然氣壓縮機(jī)房室內(nèi)溫度降低了4℃～5℃，環(huán)境溫度在37℃～40℃之間，滿足室內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及勞動(dòng)條件要求。
附圖說(shuō)明
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是天然氣壓縮機(jī)新通風(fēng)系統(tǒng)模型圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、機(jī)械進(jìn)風(fēng)口；2、自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
如圖1所示，一種用于不含硫天然氣壓縮機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)房和送風(fēng)設(shè)備，所述的天然氣壓縮機(jī)房下部開(kāi)有機(jī)械進(jìn)風(fēng)口1，天然氣壓縮機(jī)房屋頂設(shè)置自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)2，所述的機(jī)械進(jìn)風(fēng)口1連接送風(fēng)設(shè)備。在現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，采用“下部機(jī)械進(jìn)風(fēng)+屋頂自然排風(fēng)”系統(tǒng)。風(fēng)從機(jī)械進(jìn)風(fēng)口1進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)房，然后經(jīng)屋頂自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)2排出，帶走機(jī)房的熱量達(dá)到室內(nèi)降溫的效果，機(jī)械進(jìn)風(fēng)，可以增加送風(fēng)氣流流速、射程長(zhǎng)度及空氣擾動(dòng)，使室、內(nèi)外空氣充分混合，空氣；改機(jī)械排風(fēng)為自然排風(fēng)，以降低排風(fēng)速度，充分利用熱壓作用，將室內(nèi)熱量有效排出。
實(shí)施例2：
如圖1所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的送風(fēng)設(shè)備為方形壁式軸流風(fēng)機(jī)，機(jī)械送風(fēng)設(shè)備優(yōu)選方形壁式軸流風(fēng)機(jī)，比同規(guī)格普通軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、長(zhǎng)度短，適用于大風(fēng)量的場(chǎng)所及便于安裝。
實(shí)施例3：
如圖1所示，在實(shí)施例1-2的基礎(chǔ)上，所述的自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)2為流線型屋頂自然通風(fēng)器，所述的自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)2為1個(gè)或者由多個(gè)流線型屋頂自然通風(fēng)器組合排列而成，所述的流線型屋頂自然通風(fēng)器長(zhǎng)度為3m。
因天然氣壓縮機(jī)房排風(fēng)量大，且基本通風(fēng)的目的是排除廠房?jī)?nèi)余熱，為此，排風(fēng)設(shè)備選用能較好地利用室內(nèi)外空氣溫差形成的熱壓作用以達(dá)到置換空氣的裝置—流線型屋頂自然通風(fēng)器。
(1)按《屋頂自然通風(fēng)器選用與安裝》(06K105)圖集【3】估算選取
06K105圖集給出了不同hp(排風(fēng)口中心與中和界的高差，m)及對(duì)應(yīng)的(Tp-Tw)℃(Tp—排風(fēng)溫度，℃；Tw—室外通風(fēng)計(jì)算溫度，℃)條件下，不同規(guī)格的流線型屋頂自然通風(fēng)器的每米長(zhǎng)風(fēng)量；然后由總排風(fēng)量除以每米長(zhǎng)風(fēng)量，即可得流線型屋頂自然通風(fēng)器總長(zhǎng)度。
⑵按所選用產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)給出公式【4】計(jì)算選取
根據(jù)公式(式中：L—流線型通風(fēng)器長(zhǎng)度，m；V—廠房體積，m3；A—換氣次數(shù)，次/h；Q—相應(yīng)室外風(fēng)速對(duì)應(yīng)的每分鐘換氣量，m3/min)，可計(jì)算出流線型屋頂自然通風(fēng)器總長(zhǎng)度。
以上兩種計(jì)算方法中，關(guān)鍵數(shù)值是中和面高度的確定。自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，中和面的位置可以人為設(shè)定，只要改變進(jìn)、排風(fēng)口面積，則中和面位置就發(fā)生相應(yīng)改變。為減少流線型屋頂自然通風(fēng)器長(zhǎng)度，中和面位置不宜選的過(guò)高，本次設(shè)計(jì)取hp為10m。
流線型屋頂自然通風(fēng)器每3m組成1個(gè)單元。完整的流線型屋頂自然通風(fēng)器可以是1個(gè)獨(dú)立單元，也可以由兩個(gè)端頭單元和若干個(gè)中間單元組成，起到更好的排風(fēng)效果。
實(shí)施例4：
如圖1所示，在實(shí)施例1-3的基礎(chǔ)上，所述的自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)2還包括電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和流線型屋頂自然通風(fēng)器配合使用，多個(gè)流線型屋頂自然通風(fēng)器每2個(gè)配合1個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源380V、50Hz，所述的流線型屋頂自然通風(fēng)器各部件采用防爆材料制作。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和流線型屋頂自然通風(fēng)器配合使用節(jié)省人力，操作方便，流線型屋頂自然通風(fēng)器的連桿、閥板等需采用防爆材料制作，電動(dòng)閥門(mén)需防爆，用以降低天然氣壓縮機(jī)房的防爆風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)更佳安全可靠。
所述的天然氣壓縮機(jī)房外墻下部共設(shè)有18個(gè)機(jī)械進(jìn)風(fēng)口1，每個(gè)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)量為12000m3/h，進(jìn)風(fēng)風(fēng)速8.14m/s，風(fēng)口尺寸0.71m×0.71m；屋頂布置有流線型屋頂自然通風(fēng)器7個(gè)，流線型屋頂自然通風(fēng)器尺寸5.6m×2m。
對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的代表性截面，對(duì)新通風(fēng)系統(tǒng)Y＝0.5m、Y＝2.0m、Y＝6.0m、Y＝11.8m、X＝57等截面進(jìn)行了溫度、風(fēng)速模擬。模擬結(jié)果顯示：“下部機(jī)械進(jìn)風(fēng)+屋頂自然排風(fēng)”的新通風(fēng)系統(tǒng)，廠房?jī)?nèi)氣流主要受送風(fēng)口影響。送風(fēng)速度大(6.9m/s)，氣流射程長(zhǎng)，工作區(qū)風(fēng)速較大(0.1m/s～0.6m/s)；排風(fēng)口風(fēng)速小(0.77m/s)，有利于室內(nèi)空氣混合。在速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)耦合作用下，易于排出室內(nèi)熱量，使天然氣壓縮機(jī)房室內(nèi)溫度降低了4℃～5℃，環(huán)境溫度在37℃～40℃之間，滿足設(shè)計(jì)要求。
通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮風(fēng)口位置的合理設(shè)置，盡可能靠近污染源。有條件時(shí)采用模擬論證，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
如果天然氣組分中含有H2S，則應(yīng)在天然氣壓縮機(jī)房外墻下部設(shè)置機(jī)械排風(fēng)設(shè)施。
新通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
1在28℃的進(jìn)風(fēng)溫度下，天然氣壓縮機(jī)房新通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的室內(nèi)空氣流速較大，室內(nèi)溫度較低，新通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的室內(nèi)溫度范圍為37～40℃，比現(xiàn)有系統(tǒng)低4～5℃，滿足設(shè)計(jì)要求。
2對(duì)于室內(nèi)有熱源的大空間廠房，當(dāng)采用全面通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行降溫時(shí)，推薦采用“下部機(jī)械進(jìn)風(fēng)+屋頂自然排風(fēng)”的通風(fēng)系統(tǒng)，可以取得良好的降溫效果。
3采用流線型屋頂自然通風(fēng)器排風(fēng)，可使流線型屋頂自然通風(fēng)器和屋面采光板一體成型?？杀苊馕蓓斪匀煌L(fēng)器設(shè)置多，同采光板打架現(xiàn)象。
以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。