水泥工廠配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)探討

1、 水泥工廠配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)探討 摘要：依據(jù)通風(fēng)換氣次數(shù)進(jìn)行水泥工廠配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)，有一定的局限性，可能存在不能滿足排除配電室發(fā)熱量需求的現(xiàn)象。本文通過理論計(jì)算和實(shí)際案例分析，簡要介紹了配電室發(fā)熱量估算、散熱通風(fēng)量計(jì)算、實(shí)際通風(fēng)量效果驗(yàn)證方法，總結(jié)了水泥工廠各配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般做法，從而使水泥工廠通風(fēng)設(shè)計(jì)更合理和完善，使配電室通風(fēng)滿足散熱需求。關(guān)鍵詞：通風(fēng) 水泥工廠 配電室1、引言配電室是水泥工廠各類用電設(shè)備供配電及控制中心，配電室內(nèi)電氣設(shè)備是否正常工作直接關(guān)系到水泥工廠是否安全、穩(wěn)定運(yùn)行；而配電室內(nèi)設(shè)備對溫度非常敏感，因而配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。在配電室內(nèi)，無論是變壓器、配電柜，還是電纜等

2、其它電氣設(shè)施，在運(yùn)行過程中，都會產(chǎn)生熱量；當(dāng)溫度較高時(shí)，就會影響設(shè)備的使用效率，甚至造成設(shè)備故障；良好的通風(fēng)，有助于溫度的降低、濕氣的排出，使配電室保持干燥，設(shè)備能充分發(fā)揮其使用效率。在一些設(shè)計(jì)參考資料和文獻(xiàn)中，規(guī)定了變壓器室夏季的排風(fēng)溫度不宜高于45，進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)的溫差不宜大于15；規(guī)定了高壓開關(guān)柜室通風(fēng)換氣次數(shù)12次/h，低壓配電室通風(fēng)換氣次數(shù)612次/h，車間控制室通風(fēng)換氣次數(shù)4次/h，電容器室12次/h，電除塵器整流室612次/h。然而對于不同地區(qū)、不同規(guī)模的水泥工廠而言，因環(huán)境溫度的不同、配電室設(shè)備配置類型和數(shù)量的不同，僅按換氣次數(shù)粗略估算房間的通風(fēng)量是不完善的，也可能存在不能滿足排除

3、配電室發(fā)熱量需求的現(xiàn)象。因此本文結(jié)合我公司水泥工廠配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)做法，查閱和學(xué)習(xí)眾多相關(guān)權(quán)威技術(shù)資料，系統(tǒng)而全面地梳理、總結(jié)了水泥工廠配電室發(fā)熱量估算、散熱通風(fēng)量計(jì)算、實(shí)際通風(fēng)量效果驗(yàn)證方法，從而使通風(fēng)設(shè)計(jì)更合理和完善，使配電室通風(fēng)滿足散熱需求，實(shí)現(xiàn)了配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和高效性。2、配電室發(fā)熱量估算水泥工廠配電室電氣設(shè)備種類繁多：有電力變壓器、低壓開關(guān)柜、變頻柜、軟起柜、直流屏、dcs柜、ups柜、中壓開關(guān)柜、電力電纜等；根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)備廠家資料查得配電室各電氣設(shè)備發(fā)熱損耗經(jīng)驗(yàn)值如表1（因電力變壓器單獨(dú)房間設(shè)置，配電室發(fā)熱量估算暫不予考慮）。電纜的散熱量可由載流電纜的損耗求出，損耗功率

4、以一年最熱季節(jié)中可能產(chǎn)生的最大損耗進(jìn)行計(jì)算。一條芯電纜的損耗功率 w；溝道內(nèi)n根電纜的損耗功率 w。式中為電纜運(yùn)行時(shí)平均溫度為50時(shí)電纜芯電阻率，對于銅芯電纜，對于鋁芯電纜，。 為一條電纜的計(jì)算負(fù)荷電流，；為電流參差系數(shù)，可取0.850.95；為電纜芯截面，；為電纜長度，。上一頁 1 2下一頁3、通風(fēng)量計(jì)算3.1、配電室所需散熱通風(fēng)量的計(jì)算根據(jù)配電室總發(fā)熱量計(jì)算配電室所需設(shè)計(jì)通風(fēng)量的計(jì)算式為：。式中，為通風(fēng)量，；為通風(fēng)散熱量有效系數(shù)；為配電室總發(fā)熱量，；為空氣密度，常溫下為1.185；為空氣的質(zhì)量熱容一般取1；為配電室內(nèi)的溫度；為室外空氣溫度。3.2、實(shí)際通風(fēng)量效果驗(yàn)證估算按熱壓通風(fēng)計(jì)算原理，

5、通風(fēng)量計(jì)算式為：。式中，為通風(fēng)量，；為排氣口空氣密度；為室外空氣密度；為進(jìn)風(fēng)口開口的流量系數(shù)；為進(jìn)風(fēng)口開口面積；為出風(fēng)口開口的流量系數(shù)；為出風(fēng)口開口面積；為重力加速度，9.8；為進(jìn)、出風(fēng)口中心豎向高差。通過3.1及3.2對通風(fēng)量計(jì)算，若實(shí)際通風(fēng)量大于或等于配電室所需散熱通風(fēng)量，則采取的通風(fēng)措施滿足配電室通風(fēng)要求，否則需增強(qiáng)實(shí)際通風(fēng)量。4、設(shè)計(jì)案例4.1、配電室散熱量計(jì)算以某水泥工廠包散裝配電室為例，進(jìn)行散熱量計(jì)算。配電室長為16.5米，寬7.0米，高為4.5米，內(nèi)有低壓進(jìn)線柜1臺，低壓饋電柜18臺，低壓電容補(bǔ)償柜350kvar，dcs柜8臺，主電力電纜122根。由以上數(shù)據(jù)經(jīng)估算該水泥廠包散裝配

6、電室電氣設(shè)備散熱總量為66535。4.2、配電室夏季所需通風(fēng)量計(jì)算參考采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中附錄f自然通風(fēng)計(jì)算規(guī)定，查表計(jì)算得通風(fēng)散熱量有效系數(shù) =0.5 1 1=0.5；低壓柜使用允許上限環(huán)境溫度約為3540，室內(nèi)溫度取35；室外空氣溫度的取值，按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定：夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度應(yīng)采用歷年最熱月14時(shí)的月平均溫度的平均值；查相關(guān)設(shè)計(jì)資料可知該水泥工廠所在地最熱月平均溫度為28。據(jù)此，計(jì)算該配電室夏季散熱通風(fēng)量為3943。4.3、配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)方案該配電室正面窗戶下方設(shè)置混凝土預(yù)制花格窗，長1.5米，寬0.3米，共3個(gè)，為配電室進(jìn)風(fēng)口；后墻設(shè)置pvc百葉窗，長3.0米，寬0.9米，共

7、4個(gè)，為配電室出風(fēng)口。4.4、設(shè)計(jì)通風(fēng)量效果核算忽略濕度影響，室外空氣密度 為取28的干空氣密度1.173 ；排氣口空氣密度 取35的干空氣密度1.146 ；進(jìn)風(fēng)口開口面積約為1.215 ；出風(fēng)口開口面積約為10.3 ；根據(jù)進(jìn)出風(fēng)口具體詳細(xì)尺寸，查相關(guān)資料估算進(jìn)風(fēng)口流量系數(shù)取0.655，出風(fēng)口流量系數(shù)取0.645；進(jìn)、出風(fēng)口高差3.5米。據(jù)此該配電室采用該通風(fēng)設(shè)計(jì)方案的自然通風(fēng)量為4182，大于該配電室夏季散熱通風(fēng)量3943，滿足通風(fēng)要求。若水泥工廠所在地發(fā)生變化，最熱月平均溫度為30，在其它條件不變的情況下，計(jì)算配電室夏季散熱通風(fēng)量為5431；該配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)方案不變，自然通風(fēng)量為3501，

8、自然通風(fēng)不能滿足通風(fēng)要求，需要采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。結(jié)合眾多水泥工廠配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)和實(shí)際效果驗(yàn)證，水泥工廠各配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般做法：總降壓站開關(guān)室和電容器室采用在正面窗戶下方設(shè)置混凝土預(yù)制花格窗，在后墻設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)；控制室設(shè)置空調(diào)。除總降壓站外的獨(dú)立配電室或左右側(cè)緊臨車間的配電室,如石灰石破碎、原料調(diào)配、熟料輸送等車間配電室一般采用自然通風(fēng)。同時(shí)通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)項(xiàng)目所在地夏季日最高平均溫度核算，采用自然通風(fēng)是否滿足通風(fēng)要求，經(jīng)過計(jì)算驗(yàn)證不滿足通風(fēng)要求時(shí)，則需采取其它通風(fēng)方案。5、結(jié)論本文通過對水泥工廠配電室電氣設(shè)備發(fā)熱量、所需散熱通風(fēng)量的計(jì)算，詳細(xì)介紹了配電室通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般過程，總結(jié)了水泥工廠各配電室通風(fēng)的一般做法，為不同地區(qū)、不同規(guī)模水泥工廠配電室通風(fēng)理論計(jì)算、效果驗(yàn)證提供借鑒。參考文獻(xiàn)：1 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊. 北京：中國電力出版社，2005。2 毛萬紅. 戶外箱式配電變壓器自然