中小水电厂房通风的措施

摘 要：中小水电站在运行中会产生大量的热量,过高的温度危害工人健康,影响设备正常运转.厂房通风是降低温度的办法.通过分析自然通风的原理,提出改善厂房通风可用合理布置厂房：降低进风口高度,提高出风口高度.增加风口面积,改变风口形状等措施.

关 键 词 ：电站厂房；通风

1. 前言

水电站在运行过程中会产生大量的热量,特别是一些地处山区的中小水电,往往不注重厂房通风的设计,散热条件不好,致使厂房内的温度上升较快.高温不仅影响工作人员的身体健康,还会加速电机绝缘老化,降低效率,造成电气设备失灵,误动作.通常电机温度比额定值每升高8℃,其使用寿命就会减少50%；电机周围温度超过50℃,其功率降低25%,因此厂房设计要十分注意降温措施.

降低厂房温度的办法有二种,一种是自然通风,靠合理设计厂房,促使内外空气有效的交换,以达到降温的目的；另一种是机械通风,靠通风机造成的压差,强制实现空气对流.自然通风比较经济,效果也好.只有当自然通风不满足要求时,才考虑机械通风.

2. 自然通风的原理

热量传递有对流、辐射和传导3种形式.通风降温是靠空气的对流进行的热交换.电站通风主要是电气设备产生的热量与外界的冷风由于重力作用形成的压差,形成空气的流动（见图1）

图1 自然通风的原理

3. 改善厂房散热条件的措施

厂房的通风量可以表示为：G等于F·V·R

式中G—通风量；F—进排风面积.

式中：h风——上部出风口与下部进口风中心线的距离

r外——厂房外空气容重（可查有关资料数据）

r内——厂房内空气容重

v——进排风窗风速

ζ ——进排风窗阻力系数

研究上式可以得出增加厂房风量的几项措施.

3.1 厂房尽量取南北向

增加风量可以从增加厂房外空气容重入手,也即减少室外的气温.空气的流动有二种形式,一种是冷热空气在自重作用下的热压通风.还有一种是外界风力的直接作用力,使空气对流的风压通风,风压随季节、时间改变,南北向厂房有利于风压通风,有条件的地方要尽量采取遮阳措施,防止阳光直接暴晒厂房.例如可在厂房顶部喷水,一般可降温3℃-5℃.

3.2 进风窗要尽量低

进风口的进气效率与热源占地面积以及进风窗中心距地面高度有关,热源占地面积的百分比越大,进风窗距地越低,进气效率就越好,一般的厂房,热源占地约为厂房的40%,其进气效率可用图2来表示.经验表明,为了达到好的进气效率,进风窗的下缘不要高于1.2m,并且越低越好.

图2 进气效率与进风口中心线关系

3.3 出风口要尽可能高

热压通风是靠厂房内温度高、空气容重小造成的压差使冷风从下部窗口（或门洞）进入,由上部窗口排出.热压的大小与空气容差和上下窗中心的垂直距离有关.距离越大,压差就越大.换气效果就越好.农村中的烟囱一般都做的特别高,就是为了进气好.值得注意的是厂房上部的窗一般都不易开启,关闭的窗户没有换气作用,因此,设计人员应考虑设计一些自动拉杆装置,值班人员在地面就可开启上部窗户,这样才可达到通风效果.

3.4 窗的面积要尽量大

从式中可知通气量与窗的面积有关,窗越大通风越多.现在许多厂房都用铝合金窗,滑动式铝合金窗应采用偶数窗口数,不要用单数,三门窗实际只能开一个窗的面积,有效面积仅1/3；而偶数窗有1/2的换气面积.门也是进风口,有条件的要加大,最好是两个门以便对流.

3.5 窗的形式要好

进风效果与门窗的阻力系数有关,形式好的窗阻力系数小,风就进得多.门窗的长宽相等者,阻力较小,特别是开启角度小的门窗,长宽比影响更大.例如长宽相等的窗,开启15°时,阻力系数为11,而长宽比为1：2时,同样的开启角,阻力系数达17.百叶窗是进风比较好的一种,阻力系数只有2.比一般的平开窗的进风效果好.各种门窗的通气效果,可以参考有关手册.