第三节　车间气流组织

一、车间气流组织与生产的关系

纺织车间热湿环境、室内空气品质、工作区风速等指标均是通过对车间有组织的通风来保证，依靠气流组织实现，因此，车间气流组织是实现纺织车间空气环境的必然手段。由于纺织生产中加工的产品均有质量轻、细小的特点，而工作区的风速又是维持车间正常生产、保证产品质量的重要因素。例如，在梳棉、并条、粗纱、细纱的牵伸区域，风速过高会引起附加牵伸，产生质量问题；不合适的气流还会大量产生飞花，影响车间环境和含尘浓度；车间不同的气流组织直接影响到车间温湿度的均匀性和车间的空气净化程度。而且不同的通风换气量又是直接影响车间能耗的首要因素，因此，纺织车间气流组织对车间生产工艺的影响和温湿度同等重要。

二、车间气流组织与空气品质

车间通风量越大，工作区风速越高，车间内温湿度越均匀，车间空气含尘量越小，车间空气品质越好，能量消耗也就越大。因此，片面增加车间通风量来维持车间的空气品质并不是一个好方法。当通风量达到一定值时，增加通风量，由于除尘系统过滤负荷增大，车间含尘量反而升高，这时还会增加送风能耗。因此，提高车间空气品质的有效方法是：采用合理的车间送排风方式和气流组织及工作区的风速，减少车间飞花的产生和漂移，降低车间含尘浓度，确保工作区风速稳定、温湿度均匀。

三、车间气流组织确定

由于气流组织对车间正常生产、温湿度的控制、室内空气的含尘浓度的影响极大，因此，纺织车间的气流组织设计，是纺织厂空调设计的重要部分。纺织车间气流组织设计主要应考虑如下几个方面。

1.保持送风量和车间冷热负荷平衡　纺织厂车间不同的工序，机器排列密度和单位面积发热量各不相同，要求的温湿度亦有差异，为保持车间内各工序温湿度达到设计要求，且保持均匀稳定，就必须分工序计算冷热负荷和送风量，使送风量与车间冷热负荷相平衡。

2.确保工作区形成稳定的气流　对于产生飞花较多的纺织车间，由于大多数发热量（机器、人员）均来自2m以下的空间，热空气产生在下部，空气受热密度降低，形成自然上升的气流，这一上升气流，夹带飞花灰尘纷纷向上，再加上转动部件的扰动气流，从而造成生产环境的恶化，此时车间工作区以下降气流为主导的气流趋向较好，有利减少飞花，降低车间粉尘浓度。这类车间多采用上送下排式气流组织。

对于要求相对湿度较高的车间（如织布车间），可以采用大小环境分区空调气流组织形式，采用专门的送风口，直接将高湿空气送至织造区域，维持一个织造区域的高相对湿度的小环境；在人员工作区采用大环境送风系统，保证一定的相对湿度，这样一方面保证了布机生产的需要，另一方面可以使织布车间人员工作区的相对湿度适当降低，有利于职工健康，并可大量节约能源。

对于飞花较少，生产要求相对湿度较高的车间（如气流纺、丝织车间等），可以采用下送上回式气流组织，这样既可以在工作区维持一个相对湿度较高、温度较低的环境，又使车间自然对流气流和送风气流一致，上部非工作区温度可以较高，回风温度升高，从而大大减少送风量，节约能源。

对于车间回风距离较近时，可利用空调机房送风机的吸力直接从车间侧窗抽取回风，形成上送侧回的气流组织形式。回风通过滤网过滤，直接回到空调机房使用，具有设备简单，节省能源，在车间回风长度小于30m时最宜使用。

不管采用哪种送回风形式，都应该严格控制工作区风速，纺织厂主要工序工作区平均风速见表1-13。

表1-13　纺织厂主要工序工作区平均风速

3.保持整个车间风量平衡　纺织主机设备中，有为维持生产所必须的工艺排风，如清棉、梳棉的除尘排风，细纱机的断头吸棉排风等，这部分排风，经过专门的除尘设备净化之后，可以作为回风的来源。同一个车间的空调系统，其送风量、工艺排风量和车间回风量，应该做到相对平衡，使送风量略大于工艺排风量与回风量之和，使车间维持正压，保持车间温湿度的稳定。

四、车间新风量确定

纺织车间由于保温保湿的要求，一般情况下封闭较严密，这就要求有一定的新鲜空气送入，以保证操作人员健康，国家标准GB50019—2015《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》要求：建筑物室内人员所需最小新风量，工业建筑应保证每人不少于30m3/h的新风量。

国家标准GBZ1—2010《工业企业设计卫生标准》规定：封闭式车间操作人员所需的适宜新风量为30～50m3/h。

纺织行业标准GB50481—2009《棉纺织工厂设计规范》要求：空调区域应保证每人不小于30m3/h的新风量。

针对上述情况，在确定纺织车间最小新风量时，一方面应该保证人员每人不少于30m3/h的新风量；另一方面还要考虑纺织车间送风量大，循环空气多，车间人员占有体积大的因素。不能简单地按操作人员每人不少于30m3/h来提供新风量，这样做会使工人呼吸空气中新风量太少，影响职工健康；同时也难以保证车间正压；也不必按送风量的10%来确定新风量，造成新风量过大，能耗增加。应该综合考虑操作工人人均占有空间体积中新风的多少，和维持室内正压来确定新风量，这时，可以把空气新鲜程度作为最小新风量确定的主要依据。用空气新鲜程度确定最小新风量时，尚需考虑如下一些因素。

（1）劳动强度大的工人，耗氧量较大，呼出二氧化碳较多，即室内有害物的指示性物质较高，此时需要较大的新鲜空气量。

（2）车间内温度较高时，工人出汗较多，此时也应该需要较多的新鲜空气量。

（3）送风方式的影响，如下送风时能够把新鲜空气首先送入工作区域，因此，工作区域的室内空气品质相对较好，可以采用较小的新鲜空气量。

（4）在人员密度较大的地方，其耗氧量也较大，呼出的二氧化碳较多，此时需要补充一定的新鲜空气量。

结合纺织车间的特点，参考民用建筑的情况，纺织车间空调系统的最小新风量可按下式来确定：

式中：Vot——封闭式车间的最小新风量，m3/h；

df——空气新鲜度，取0.5～1.0；

V——车间的体积，m3；

a1——劳动强度影响系数，取1.0～1.1，其中劳动强度越大，取值越大；

a2——环境影响系数，取0.95～1.15，其中车间温度越高，取值越大；

a3——送排风方式影响系数，取0.9～1.0，其中下送方式取值较大；

a4——人员密度影响系数，取0.9～1.8，对于纺织厂一般取0.9～1，其中人员密度越大，取值越大。

按上述分析，纺织车间最小新风量可取（0.5～1.15）V/h。