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通风施工设计案例
2018-8-27发布

通风施工设计案例
兰州石化职业技术学院是由我们甘肃谱施实验设备有限公司采用全新风系统设计施工。

整个通风施工设计
实验室整体通风PLC变频控制系统方案说明
实验室整体通风PLC变频控制系统方案说明:
1.实验室通风控制系统设计总则:
实验室通风控制系统分为以下两部分:
■实验室定风量控制系统及其配线工程;
■实验室新风控制箱、排风机自动控制及其配线工程;
实验室通风控制系统主要目的是提供安全、舒适的工作环境,减少人员暴露在危险空气下的可能,通风及其控制系统主要解决的是工作环境对实验人员的身体健康和劳动保护问题。
实验室通风要求新风全部来自室外,然后100%排出室外,通风柜的排风不在室内循环,即采用全新风系统。
化学实验室换气次数要求不小于8次/小时,实验室无人时换气次数可减少为4-6次/小时。实验室的新风补偿90%来自组合式空调机组处理后的新风然后送入实验室;其余10%通过走道、实验室的门、窗缝自然补偿。
实验室的负压通过实验室的送、排风风量和送、排风口的布置来实现,气流组织从办公、管理用房、内走道到产生危险物质的实验房间。通风柜的位置布置应该在远离空气流动、紊流大的地方,远离行走区域和空气新风区。新风从远离通风柜的地方引入,空气流动路径远离通风柜,防止气流对通风柜的面风速产生扰动。某些较小的房间为避免气流扰动对通风柜面风速的影响,应该避免设置散流器或者在通风柜1.5米范围内部设置散流器。
气流控制是整个实验室的控制核心。对于实验室,为了充分确保污染不可能从实验室污染区区泄漏到洁净区甚至周围的环境中,保证对室外环境的安全以及实验操作人员的安全,必须建立稳定可靠的气流组织和保证实验室气流稳定的负压梯度。从而建立起安全、可靠、有效的防护屏障。
①实验室变风量控制系统:
实验室排风、新风系统采用智能定风量变频控制系统,风机根据输入信号进行自动变频,实现节能减排的目的。同时实验室房间进行负压控制,保证负压稳定,良好的气流组织。
通风柜控制实现
通风柜采用定风量控制,始终维持通风柜的风速。
通风柜监控器应配有液晶控制面板。
房间通风控制方案实现
采用PLC控制方案,因房间排风变化引起的变化,根据PLC给出的信号反馈到变频器,通过设定频率,由PLC控制器控制房间送风蝶阀送入房间的新风,以此控制房间补风,来实现负压目的。
1.1通风柜排风控制要求:
系统设计目标:
l 保证实验室工作人员的健康及安全:
正确控制实验室通风柜等排风设备的排风,保证通风柜的风速。
保证实验室通风,保证实验室充分的通风换气。
l 实验室房间通风变频解决方案。
l 排风机、新风箱变频控制系统解决方案。
l 节能减排。
本实验室气流控制系统整体说明:
?通风柜控制设计采用定风量控制。选用蝶阀,考虑到防腐问题,所用的阀门必须满足相关防腐要求。
?多台排风柜共用一台排风机的变频控制选用风机PLC控制器,通过变频器来动态控制排风机。实验室气流控制方案基本设计条件:
根据提供的设计参数,我们确定实验室的设计参数为:
1、实验室内设备的参数:
?1500型变风量通风柜:
最大排风量:1500m3/h
最小排风量:300m3/h
实验室气流控制方案设计:
1.通风柜定风量控制/排风机控制:
每台通风柜配置一台液晶控制面板
系统具有以下功能特性:
ü定风量设定,无序递增和无序递减频率。
ü夜间工作模式。
ü通风柜需按国际标准保证安全最低排风量。
ü方便的键盘操作及功能显示屏。
定风量蝶阀特性:
ü执行器驱动方式:电动;
ü噪音:低噪设计达ASHRAE噪音标准。
通风柜液晶控制面板:
主要指标要求:
ü具有液晶显示面板,显示当前通风柜所有设置
ü所有参数均可就地设置,液晶显示屏应有调整相应指示单台通风柜  
实验室房间所需房间补风风量。
计算公式:
实验室房间补风风量=(通风柜排风总量+其他排风设备排风量)*同时使用概率*90%
风柜排风开至最大,只要在控制范围之内,房间补风不受影响。
3.排风机的变频控制:
每台风机箱配置一套PLC变频控制系统。该控制系统由一个PLC模块、一台开关电源、一台变频器、一台断路器及接线端子组成。
l系统具有以下功能特性:
ü设定调节风机的转速。
ü方便的键盘操作及功能显示屏。
ü面板显示当前频率变化。
安装:
系统具有以下功能特性:
1)全新风风口风阀控制。机组进风口电动风阀与机组连锁,当新风机组启动时,电动风阀自动打开,新风机组关闭时,风阀延时20秒后自动关闭。
具体控制流程和要求参考设计图纸。
配电系统
工程范围
l 投标方提供3相、380V电源至本工程所有排风机、新风系统、洁净空调系统设备配电箱,配电箱至设备间的线缆及其后的所有接线由投标方负责。
电气性能要求
l 所有线路经电缆桥架布置至设备,若没有桥架经过则必须采用镀锌管穿线管送至相关设备。
1、噪声检测
开启排风机,并正常运转,用噪音检测仪放在房间中间离地一米高处测试,排除其他杂音干扰,通风柜全开时噪音应小于70分贝(A)。
九、气路执行标准与技术规范
我方所提供的设备和系统应依据如下标准和规范进行设计、制造、组装和检验并提供全部资料及检验证明:
《输送流体用无缝钢管》                          GB/T8163-1999
《钢制压力容器》                                GB/150-1998
《压力容器无损检测》                            JB4730-94
《安全阀一般要求》                              GB/T12241-1989
《钢制管法兰、垫片、紧固件》                    GB/T9115.1-1000
《标牌》                                        GB/T13306-1991
《压力容器油漆、包装、运输》                    JB2536-80
《自动化仪表工程施工验收规范》                  GB50093-1002
国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》
《包装储运图示标志》                            GB191-90
《优质碳素结构钢技术条件》                      GB699-88
《压力容器用碳素钢及普通低合金钢热轧厚钢板》    GB6654-86
《机电产品包装通用技术要求》                    GB/T13384-92
《弹直截荷式安全阀》                            GB/T12243-89
《流量测量节流装置》                            GB/T2624-93
《压力容器法兰标准》                            JB1157~1164-82
《锅炉和钢制压力容器对焊缝超声波探伤》          JB1152-81
《压力容器焊接工艺评定》                        JB39-64-85
《钢制压力容器磁粉探伤》                        JB3965-85
《锅炉受压元件焊接接头机械性能检验方法》        JB1614-83
《工业金属管道工程施工及验收规范》              GB50235-1997
《建筑设计防火规范》                            GB50016-2005
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》    GB50236-1998
《电气装置安装工程施工及验收规范》              BGJ232.90.92
噪音规定                                       GBJ122-2000
《通风与空调工程施工质量验收规范》              GB50243-2002
《简明通风设计手册》                            GB50194-2002
《环境空气质量标准》                            GB3095-1996
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》          GB50231-1998
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》      GB50275-98
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》      GB50168-2002
《城市区域环境噪声标准》                        GB3096-93
《建筑给水排水设计规范》                        GB50015-2003
《国际电工委员会标准》                          IEC
《欧洲低压电器开关设备安全》                    IEC/EN 60439-1999
《低压配电设计规范》                            GB50054-1995
《通用用电设备配电设计规范》                    GB50055-1993
《建筑电器施工质量验收规范》                    GB50055-1993
二、汇流排技术要求

1、技术要求
1.1工程概况:工程主要包括实验室使用的5种气体(氮气、氩气、氧气、乙炔、氢气)的汇流排供气设备、管道安装及调试;汇流排供气的五种气体工程所用材料均采用知名品牌,应选用316L材质的隔膜式调压阀;所有气体需要做安全处理,包含吹扫,尾气处理和紧急联动。要求按照实验室提供的功能平面分布和用气点配置要求进行工程设计、安装和调试。做到所有系统配置符合相关规范和使用安全,所有气体管路要求采用精密全自动无缝焊接,不允许卡套,快装,法兰,快插。焊口做到不氧化,内外成型,严禁出现内外焊接渗漏。所有管道必须在较洁净的空间施工安装,不允许杂质,灰尘等颗粒进入管内影响精密仪器使用。气体管路工程包括气体管路的设计、材质、安装和验收等方面的内容。本工程“气体管路”特指从气源区(如钢瓶间)总阀门到实验室内各用气点气体阀门每层管道要单独做控制,阻火,所涉及的有气体切换装置(自动)、减压装置、管路、使用终端阀门等。
1.2实验室内部气体管路工程包括五种气体管路,具体内容如下:
a. 氮气,40L钢瓶双组供气,纯度大于99.99%
b. 氩气,40L钢瓶双组供气,纯度大于99.99%
c. 氧气,40L钢瓶双组供气,纯度大于99.99%
d. 乙炔,40L钢瓶双组供气,纯度大于99.99%
e. 氢气,40L钢瓶双组供气,纯度大于99.999%
1.3实验室内部气体管路工程的使用与设计压力,具体内容如下:
a. 氮气,钢瓶到半自动切换:使用压力15Mpa 设计压力18Mpa
半自动切换到终端阀门:使用压力1Mpa 设计压力1.2Mpa
b. 氩气,钢瓶到半自动切换:使用压力15Mpa 设计压力18Mpa
半自动切换到终端阀门:使用压力1Mpa 设计压力1.2Mpa
c. 氧气,钢瓶到半自动切换:使用压力15Mpa 设计压力18Mpa
半自动切换到终端阀门:使用压力1Mpa 设计压力1.2Mpa
d. 乙炔,钢瓶到半自动切换:使用压力3.5Mpa 设计压力4Mpa
半自动切换到终端阀门:使用压力0.5Mpa 设计压力0.7Mpa
e. 氢气,钢瓶到半自动切换:使用压力15Mpa 设计压力18Mpa
半自动切换到终端阀门:使用压力1Mpa 设计压力1.2Mpa
1.4产品说明:
a. 钢瓶接头:采用不锈钢316L的材质,一端符合标准钢瓶的连接型号,另一端为NPT(M)。
b. 高压软管:承压大于3000Psi,外表不锈钢金属网内衬不锈钢材质,长一米左右,通径大于6MM。
c. 高压控制阀:承压大于3000Psi,不锈钢316L材质,单独控制每个钢瓶。阀门为隔膜阀,易操作不易泄漏,采用焊接或VCR连接。
d. 汇流排: 采用半自动切换不间断供气系统,不锈钢材质,隔膜式垫圈,切换系统带有放空系统,汇流排每端可接多个钢瓶.进气压力为0-3000psi出口压0-300psi。
e. 终端阀门: 316不锈钢材质,耐压:2500psi,1/4”卡套式球阀。
f. 管道 :管道采用316L不锈钢光亮退火,母材符合BA级的高纯管道,管道的内表面处理值要小于0.2-0.38um.管道的标准:1/4”-3/4”,壁厚0.88mm-1.65mm.管壁的厚度不得减小。
g. 三通弯头:采用316L不锈钢光亮退火,母材符合BA级的高纯气路配件,三通弯头等均为可自动焊接的产品配件,大于0.5英寸外径的管道禁止使用弯管器具,必须使用成品弯头,弯度为90度的3R或5R标准。
h. 排空系统:钢瓶间排空系统上的管道阀件采用316L 不锈钢材质,管道采用内外光亮退火的抛光镜面管,系统尽量减少弯头和死角以便减小排空气体的阻力和摩擦,排空系统与吹扫和进气系统不能互串气体,每个系统相通的地方使用单向阀来控制。排空管道要高于建筑高度1米以上,再加一个防雨防尘装置.氢气的排空系统要有良好的接地防止雷电和静电产生。
注意事项:仪表配件为各气体的专用品不得代用或混淆使用,所有产品为真空包装,包装在使用前不得打开或被破坏,避免空气和颗粒等进入污染材料。
2.工程综述
实验室气体管路工程中的气体由位于实验室主体建筑内的气源区域用管路引入。气源区需安装自动转换阀、排空等功能.实现高压气瓶或杜瓦罐的更换以让气体不间断供应和安全输送,气源区主要的控制阀门和吹扫排空装置都安装在气源区墙壁的醒目位置,便于操作人员观察和控制。乙炔气体钢瓶间与用气点实验室内,设置乙炔气体泄漏探测报警器, 若发生报警时,紧急切断装置自动关断钢瓶气源,同时自动启动强排风系统,并可以从总控制器上确定具体报警探头的位置。乙炔气瓶间与其它惰性气体隔离开,成立独立气瓶间,气瓶进入防爆柜固定,易燃气体室外明管做防静电、避雷电处理。实验室气体管路工程主要材质为316LBA等级的不锈钢无缝钢管,所有气体管路的连接采用无缝焊接技术,禁止采用法兰,快装和卡套。管路安装在吊顶上方。此外,中央仪器台气体管路的引入通过功能柱来实现,在功能柱上安装减压阀和压力表,便于试验人员的控制。所有的气体管路在吊顶上方配备合适的控制阀门。
3、气体管路
投标单位对本工程所使用的不锈钢管材(316LBA级)、管件(316LBA级)、气体专用阀门等主材要出具制造厂家的资质文件并提供省部级的检测报告、压力管道特种设备制造许可证和相关职能所需的完整技术文件。
1)、气体汇流排等气源设备间配管及系统的管材管件均选用316LBA级。
设备间及系统管路阀门、接头选用气体专用
2)、对本工程设计的气源使用工艺考虑,要求管道、管件阀门材质为国标316L级,内外壁光洁度为BA,内壁粗糙度Ra值0.2-0.38um。
3)《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002
4)《钢制对焊无缝管件》GB12459-2005
5)《气体专用阀门执行生产企业标准》
6)《特种设备安全监察条例》
3.1. 所有气体管路必须由高质量、完全退火型的无缝不锈钢管SS-316L(BA)组成。污染后的管道配件禁止使用。
3.2. 所有气体管道从钢瓶间穿过地板接至地下室,按照设计要求位置,布置气体管路。
3.3. 整楼主管道的直径为1/2英寸,楼层分管的直径为1/2英寸,实验室房间支管的直径为1/4英寸。所有气体管道的直径按照图纸尺寸。
3.4. 所有管路沿吊顶上面布设,并通过功能柱连接到中央仪器台。控制阀,减压器安装在功能柱内,便于维修人员的检查和维修。实验室预留气体接口的应在吊顶上方的预留口上加装预留控制阀,便于以后增加使用。
3.5. 所有气体管路的连接为无缝焊接。快装和法兰等容易泄漏的连接方式禁止使用。
3.6. 每个实验室都要有单独的减压阀门和压力表装置。
3.7. 每种气在连接到工作台的气体管路之前要求安装总控制阀来进行控制。
3.8. 对于要求单独进行压力调节的仪器,工作台上气体出口点需要安装单独的阀门来控制。
3.9. 所有气体出口点安装不锈钢阀门,并连接相对压力和流量的减压器。
3.10. 气体管路都要通过颜色和编号进行明确标示,同时指出气体的流向。穿墙体的管道要做穿墙防护套管,管道于墙体的缝隙须做防火材料填充。
3.11. 用于支撑气体管路安装的所有支架都要进行防腐处理,禁止使用易生锈的支架辅材。
3.12. 气体管路支架间隔不大于1.5米。根据内径最小的气体管路确定支撑距离。
3.13. 所有弯曲处都要分别在两侧独立进行支撑。
4、设计说明
4.1. 实验室使用五种气体,气体包含氮气、氩气、氧气、乙炔、氢气。
4.2. 五种气体均采用2瓶双侧半自动切换汇流排供气,为不间断供气提供有效的措施。
4.3. 整楼主管道的直径为1/2英寸,楼层分管的直径为1/2英寸,实验室房间支管的直径为1/4英寸。管道直径按照图纸尺寸。
4.4. 进入每一层每个实验室的支路气路上装有开关阀可以整体控制.实验台上使用的各种气体在功能柱上配置减压阀表经过调节压力后再接到各个使用点,每个使用点均采用手动控制阀单独控制。
4.5. 大型实验台因使用的气体种类较多,每个功能柱上装有减压阀等,通风柜使用氮气,由调压阀减压后接至各个通风柜气体考虑。
注意事项:管道中的阀门接口等采用VCR或自动焊接方式,泄漏报警应覆盖到所有侦测范围.大于12.7mm外径的管道在拐弯时采用成品的焊接弯头焊接而成,不采用机械弯。
5.验收标准
实验室气体管路施工方必须保证气体管路系统的清洁,所有气体管路的验收根据标准程序进行。所有接口方式均以自动焊接方式,不允许法兰和快装等,管道切割时和切割后的洁净度处理按照UPH管道施工的标准.管道的焊接组装10000级以上的无尘室里,带好洁净手套,首先将管的一端接上通有99.999%的高纯氩气铁佛龙管做吹扫,另一端打开,用合适的出气帽盖上让气通过,然后将调试好的焊接机接上焊接。严禁焊接中中断或调动焊接气体。为防止管道内壁产生氧化膜,可在焊接气始端安一个0.01μm~0.03μm过滤器过滤,焊接好的管路两头应用堵帽及时盖上以防微粒进入。自动焊接需要焊接认证和上岗证书,每日的焊接前必须提交焊接样品和焊接数据,焊接好的焊缝需要焊接人员签字并列表,做到有资可查.气体管路要做压力强度和洁净度检验,防止管路泄漏与污染。
具体验收程序如下:
a.强度实验:管内冲入高纯氮气使压力达0.9Mpa,保持压力10min,内压力不降为合格。
b.气密性验收:充气压力为0.8Mpa,密闭不少于24小时,无压降。经过高质量施工的管道系统的压力不受一般的温度和湿度等外界的因素干扰,测试中的压力值一定要无变化。
c.洁净度测试:经过高纯氮吹扫后的管道内的微粒值做到:管道内每平方厘米
每分钟通过的0.1微米直径的颗粒应少于3个。
d.稳定性测试:在正常工作压力情况下,开启所有使用设备,在流量稳定的情况下,工作压力波动小于5%。
三、以下内容进行说明
1、 气体汇流排设备主机结构特点。
2 、汇流排半自动控制功能及使用维护。
3 、气体供气系统工艺流程及使用维护。
4 、乙炔气体控制功能及使用维护。
5、气瓶间的日常检查与维护。
6、气终端的使用及压力表的调节。

           

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