现代厂房的特殊设计

西门子机械传动(天津)有限公司,前身为世界顶级专业动力传动设备制造商德国弗兰德集团于1996年投资兴建的全资子公司—弗兰德机电传动(天津)有限公司。2005年,弗兰德被西门子自动化与驱动集团收购,弗兰德机电传动(天津)有限公司随之成为西门子自动化与驱动集团在中国的运营公司,并更名为西门子机械传动(天津)有限公司。

工程概况

西门子机械传动(天津)有限公司SMDT项目VI期加工厂房,位于天津市北辰科技产业园区内,建筑高度 10.750m,建筑总面积 24087.76m2,其中厂房建筑面积19014.73m2,包括硬齿加工厂房、软齿加工厂房和热处理厂房。厂房结构形式均为单层钢框架结构,属单层工业厂房,属二类建筑,其中硬齿加工厂房和软齿加工厂房生产类别为戊类,热处理厂房为丁类。硬齿加工厂房,东西长104.00m,南北宽72.00m,为精密机床加工类空调厂房;软齿加工厂房东西长74.00m,南北宽72.00m,为普通机床加工类厂房;热处理厂房东西长85.00m,南北宽48.00m,为热加工类生产厂房。工程由中国中元国际工程公司设计于2009年初设计,2010年竣工投入使用,采暖通风空调系统已运行1年以上。

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供热系统

三个车间均采用红外线燃气辐射器采暖形式,天然气引自市政供气干线后的调压站。

红外线燃气辐射供暖近年来在越多来越多的工业厂房项目中得到应用,主要优点是使用安全可靠,安装方便,调节性能好,辐射热可更有效地提高供暖舒适度。当然,红外线燃气辐射供暖也存在随着安装高度的增加,实际供热量也会有所降低,还应注意的是燃烧器设置在室内的情况下,对燃烧所消耗的空气量进行校核计算,由此来判断是否需要从室外供应空气,此外尾气管道尽量不要穿过屋面彩钢板,以防屋面漏水造成工艺设备或加工器件的损坏。

本项目中采用红外线燃气辐射器采暖形式,通过合理布置燃气辐射器的安装位置,有效的利用屋架下弦至双梁桥式起重机顶部的安全空间,这样就避免出现如热水采暖系统形式中,将散热器放置在窗下,而造成散热器及采暖供回水支管与配电箱、消火栓、配气器抢占有限位置和空间的矛盾。

通风系统

硬齿加工车间与软齿加工车间内设置工艺设备排风,主要用于排出机床制冷设备散发的热量,根据工艺设备的布置情况,排风经局部排风罩及排风管道至屋面的离心排风机后经过滤排至室外;

局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风罩口的气流运动,可在有害物散发地点直接捕集有害物或控制其在车间的扩散,保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的要求。本设计根据现场实际情况,设计了较为完善的局部排风罩,用较小的排风量即在硬齿、软齿加工车间获得了极佳的控制效果。

热处理厂房通风

热处理车间内设有热处理炉地坑,因该地坑内工艺设备散热量大,且发热设备均布置在工艺地坑内,设计采用机械送风系统为其通风降温,经计算每个地坑送风量为60000m3/h。三台离心送风机布置在与地坑相邻的厂房外,送风直接取自室外,经地下通风道及送风百叶风口送至地坑底部,空气受热后由热压作用自然上升,由若干个通往地上的敞开通道实现地坑的排风功能,最终由屋面设置的屋顶风机排至室外。此外每个地坑内还设计两个工艺排烟管道,用于排除加热炉内因工件受热产生的烟气,排风机由加热炉自带。

空调系统

根据工艺加工要求,三个厂房中的硬齿加工车间需要设置空调系统,硬齿加工车间冷源设置在车间外帖建的冷冻站内,站内设置两台制冷量为506kW的特灵螺杆式水冷冷水机组,供回水温度为7/12℃,冷冻水流量:86.8t/h,输入功率103.6kW/380V,冷却水流量:103.9t/h。

硬齿处理厂房设置空调系统,用于夏季供冷,水平式吊顶空气处理机组吊装在屋面梁下,厂房两侧墙12台新风机组处理由新风口吸入的室外新风,厂房中柱设置5台循环风机组处理室内循环风,经送风管道及旋流风口送至室内。旋流风口送风具有诱导比大,送风速度衰减快,送风流型可调等特点,可通过手动调节旋流风口相应叶片的位置,来实现气流方向的调整,以适应厂房内布局的变化。

节能分析

采用红外线燃气辐射供暖,机组自带室内温度探头及控制器,可以实时调节辐射器供热量,不但能够保证室内采暖温度,同时还能够实现节能运行,降低能源消耗量,降低投资回收期。每台燃气辐射器均设置独立的电控箱,在下班之后或厂房停产检修期间,可降低室内采暖温度,维持值班温度,实现人为节能。

根据各个厂房的生产情况以及工艺流程的组织形式,将排风系统进行有针对性的划分,避免出现要么全开、要么全关的现象发生;对工艺设备排除的废热,利用吸气罩加以有效的控制,经离心排风机排至室外,有效的降低了硬齿加工厂房的夏季冷负荷,从而降低了制冷机组的装机容量,在设计、施工及运行管理等各个阶段全面贯彻节能减排的理念。

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