第三節　車間氣流組織

一、車間氣流組織與生產的關系

紡織車間熱濕環境、室內空氣品質、工作區風速等指標均是通過對車間有組織的通風來保證，依靠氣流組織實現，因此，車間氣流組織是實現紡織車間空氣環境的必然手段。由于紡織生產中加工的產品均有質量輕、細小的特點，而工作區的風速又是維持車間正常生產、保證產品質量的重要因素。例如，在梳棉、并條、粗紗、細紗的牽伸區域，風速過高會引起附加牽伸，產生質量問題；不合適的氣流還會大量產生飛花，影響車間環境和含塵濃度；車間不同的氣流組織直接影響到車間溫濕度的均勻性和車間的空氣凈化程度。而且不同的通風換氣量又是直接影響車間能耗的首要因素，因此，紡織車間氣流組織對車間生產工藝的影響和溫濕度同等重要。

二、車間氣流組織與空氣品質

車間通風量越大，工作區風速越高，車間內溫濕度越均勻，車間空氣含塵量越小，車間空氣品質越好，能量消耗也就越大。因此，片面增加車間通風量來維持車間的空氣品質并不是一個好方法。當通風量達到一定值時，增加通風量，由于除塵系統過濾負荷增大，車間含塵量反而升高，這時還會增加送風能耗。因此，提高車間空氣品質的有效方法是：采用合理的車間送排風方式和氣流組織及工作區的風速，減少車間飛花的產生和漂移，降低車間含塵濃度，確保工作區風速穩定、溫濕度均勻。

三、車間氣流組織確定

由于氣流組織對車間正常生產、溫濕度的控制、室內空氣的含塵濃度的影響極大，因此，紡織車間的氣流組織設計，是紡織廠空調設計的重要部分。紡織車間氣流組織設計主要應考慮如下幾個方面。

1.保持送風量和車間冷熱負荷平衡　紡織廠車間不同的工序，機器排列密度和單位面積發熱量各不相同，要求的溫濕度亦有差異，為保持車間內各工序溫濕度達到設計要求，且保持均勻穩定，就必須分工序計算冷熱負荷和送風量，使送風量與車間冷熱負荷相平衡。

2.確保工作區形成穩定的氣流　對于產生飛花較多的紡織車間，由于大多數發熱量（機器、人員）均來自2m以下的空間，熱空氣產生在下部，空氣受熱密度降低，形成自然上升的氣流，這一上升氣流，夾帶飛花灰塵紛紛向上，再加上轉動部件的擾動氣流，從而造成生產環境的惡化，此時車間工作區以下降氣流為主導的氣流趨向較好，有利減少飛花，降低車間粉塵濃度。這類車間多采用上送下排式氣流組織。

對于要求相對濕度較高的車間（如織布車間），可以采用大小環境分區空調氣流組織形式，采用專門的送風口，直接將高濕空氣送至織造區域，維持一個織造區域的高相對濕度的小環境；在人員工作區采用大環境送風系統，保證一定的相對濕度，這樣一方面保證了布機生產的需要，另一方面可以使織布車間人員工作區的相對濕度適當降低，有利于職工健康，并可大量節約能源。

對于飛花較少，生產要求相對濕度較高的車間（如氣流紡、絲織車間等），可以采用下送上回式氣流組織，這樣既可以在工作區維持一個相對濕度較高、溫度較低的環境，又使車間自然對流氣流和送風氣流一致，上部非工作區溫度可以較高，回風溫度升高，從而大大減少送風量，節約能源。

對于車間回風距離較近時，可利用空調機房送風機的吸力直接從車間側窗抽取回風，形成上送側回的氣流組織形式。回風通過濾網過濾，直接回到空調機房使用，具有設備簡單，節省能源，在車間回風長度小于30m時最宜使用。

不管采用哪種送回風形式，都應該嚴格控制工作區風速，紡織廠主要工序工作區平均風速見表1-13。

表1-13　紡織廠主要工序工作區平均風速

3.保持整個車間風量平衡　紡織主機設備中，有為維持生產所必須的工藝排風，如清棉、梳棉的除塵排風，細紗機的斷頭吸棉排風等，這部分排風，經過專門的除塵設備凈化之后，可以作為回風的來源。同一個車間的空調系統，其送風量、工藝排風量和車間回風量，應該做到相對平衡，使送風量略大于工藝排風量與回風量之和，使車間維持正壓，保持車間溫濕度的穩定。

四、車間新風量確定

紡織車間由于保溫保濕的要求，一般情況下封閉較嚴密，這就要求有一定的新鮮空氣送入，以保證操作人員健康，國家標準GB50019—2015《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》要求：建筑物室內人員所需最小新風量，工業建筑應保證每人不少于30m3/h的新風量。

國家標準GBZ1—2010《工業企業設計衛生標準》規定：封閉式車間操作人員所需的適宜新風量為30～50m3/h。

紡織行業標準GB50481—2009《棉紡織工廠設計規范》要求：空調區域應保證每人不小于30m3/h的新風量。

針對上述情況，在確定紡織車間最小新風量時，一方面應該保證人員每人不少于30m3/h的新風量；另一方面還要考慮紡織車間送風量大，循環空氣多，車間人員占有體積大的因素。不能簡單地按操作人員每人不少于30m3/h來提供新風量，這樣做會使工人呼吸空氣中新風量太少，影響職工健康；同時也難以保證車間正壓；也不必按送風量的10%來確定新風量，造成新風量過大，能耗增加。應該綜合考慮操作工人人均占有空間體積中新風的多少，和維持室內正壓來確定新風量，這時，可以把空氣新鮮程度作為最小新風量確定的主要依據。用空氣新鮮程度確定最小新風量時，尚需考慮如下一些因素。

（1）勞動強度大的工人，耗氧量較大，呼出二氧化碳較多，即室內有害物的指示性物質較高，此時需要較大的新鮮空氣量。

（2）車間內溫度較高時，工人出汗較多，此時也應該需要較多的新鮮空氣量。

（3）送風方式的影響，如下送風時能夠把新鮮空氣首先送入工作區域，因此，工作區域的室內空氣品質相對較好，可以采用較小的新鮮空氣量。

（4）在人員密度較大的地方，其耗氧量也較大，呼出的二氧化碳較多，此時需要補充一定的新鮮空氣量。

結合紡織車間的特點，參考民用建筑的情況，紡織車間空調系統的最小新風量可按下式來確定：

式中：Vot——封閉式車間的最小新風量，m3/h；

df——空氣新鮮度，取0.5～1.0；

V——車間的體積，m3；

a1——勞動強度影響系數，取1.0～1.1，其中勞動強度越大，取值越大；

a2——環境影響系數，取0.95～1.15，其中車間溫度越高，取值越大；

a3——送排風方式影響系數，取0.9～1.0，其中下送方式取值較大；

a4——人員密度影響系數，取0.9～1.8，對于紡織廠一般取0.9～1，其中人員密度越大，取值越大。

按上述分析，紡織車間最小新風量可取（0.5～1.15）V/h。