涂料生產(chǎn)使用的原材料多含有為對人體有害成分,其中揮發(fā)性溶劑在生產(chǎn)過程會揮發(fā)出有毒氣體,并在作業(yè)環(huán)境內擴散,造成嚴重的職業(yè)危害。本文以佛山某企業(yè)涂料生產(chǎn)車間為研究對象,檢測并評估其生產(chǎn)車間有毒氣體濃度及職業(yè)危害,并對車間通風狀況進行了模擬分析和工程改造,解決了車間內有毒物濃度過高的問題。研究內容如下:(1)對佛山某涂料生產(chǎn)車間進行了現(xiàn)場調研,檢測該企業(yè)涂料生產(chǎn)工序存在的有毒氣體,發(fā)現(xiàn)分散車間二甲苯濃度超過職業(yè)限值。運用國內外通用的EPA風險評估模型,評估了各涂料車間存在的各種有機毒物風險,結果表明分散車間二甲苯非致癌風險度為5.76,研磨車間二甲苯非致癌風險度為2.35,二甲苯非致癌風險偏高。為解決二甲苯濃度過高問題,對分散和研磨車間通風狀況進行了改進分析。(2)針對研磨車間二甲苯濃度過高問題提出了3種通風改進方案:同側送同側回、異側送異側回和兩側送兩側回。通過模擬分析的方法,使用FLUENT軟件分析了不同通風方案的通風效果,結果表明兩側送兩側回的換氣效率較高,達52.63%,對降低和控制有毒氣體濃度具有良好的效果。對該企業(yè)研磨車間進行改造后,對該車間二甲苯時間加權平均濃度進行檢測,二甲苯濃度最高不超過16.32mg/m~3,與改造前相比車間內二甲苯濃度降低了66.57%;通過職業(yè)危害風險評估得到二甲苯的非致癌風險度為0.79,風險可接受。(3)針對分散車間通風不良問題,提出了局部通風改進措施。根據(jù)分散機結構及操作要求,設定了排風的安裝位置及尺寸,使用FLUENT軟件模擬分析了排風罩不同傾斜角及排風罩連接管不同管徑對二甲苯控制效果的影響,模擬結果表明通風罩罩口傾斜角為45°時可更能有效地降低分散機周邊二甲苯濃度,且合理的增大通風罩連接管管徑可以有效提高有毒氣體的控制效果。對該企業(yè)分散車間進行局部通風改造后,經(jīng)試驗測定作業(yè)人員活動區(qū)域二甲苯時間加權平均濃度最高不超過12.35mg/m~3,與改造前相比車間內二甲苯濃度降低了89.56%;通過職業(yè)危害風險評估得到二甲苯的非致癌風險度為0.60,風險可接受。本課題研究內容與實際生產(chǎn)密切結合,通過數(shù)值模擬方法分析了車間內氣流組織流動及有毒氣體濃度分布,并針對生產(chǎn)設備進行了局部通風系統(tǒng)優(yōu)化設計,為同類作業(yè)車間通風設計能夠提供支持和借鑒作用。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ639.6
【部分圖文】：

d) 主視圖圖 3-3 車間幾何模型四視圖3.2 通風方案優(yōu)化針對該企業(yè)研磨車間設備布局，本著改造成本最小的原則，本文提供三種改進案進行數(shù)值模擬：同側送同側回方案、異側送異側回方案、兩側送兩側回方案。通風資料查得，一般工業(yè)建筑機械通風室內進口風速控制在 1.5~3.5m/s，由于該間二甲苯濃度較高，故將進風口風速預設為 3.5m/s。且二甲苯的蒸汽密度大于空的，為了達到更好的通風效果，故將較低位置排風口設為壓力出口。方案一（同側送同側回）：在車間原有排風口同一側上部設置 4 個進風口，尺徑為 0.6m 的圓形，氣流速度 3.5m/s。方案一模型如圖 3-4 所示，各進、排風口表 3-4 所示，設置位置如表 3-5 所示。

同時對于構型復雜或尺寸比較達到數(shù)學模型，一般選擇均勻化網(wǎng)格，再對計算要求精度高的區(qū)域進行局部加密和網(wǎng)格調整。Gambit 是 CFD 軟件的前處理器，用于建立模型、網(wǎng)格劃分以及邊界條件的設置，其特點是功能強大且靈活方便。網(wǎng)格劃分采用結構化網(wǎng)格，結構化網(wǎng)格適用于對于簡單又形狀規(guī)則的幾何體，應用結構化網(wǎng)格進行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格數(shù)生成量小，易于控制，求解速度快，從而使模擬的計算量相對大大地減少。一般情況下，網(wǎng)格越密越好，計算越準確，但由于計算機資源的限制，若網(wǎng)格過于密集，計算的時間就越長，對計算機硬件的要求也就越高。依據(jù)車間實際情況和模擬的要求及需要，現(xiàn)將車間內布置、裝置以及現(xiàn)場條件進行了一定的簡化。由于進、排風口位置處氣流速度分布很不規(guī)律，流動復雜，因此在不影響整體計算結果的基礎上，對進、排風口以及桶面上方泄漏口處進行網(wǎng)格特別加密，以提高計算精度，其他地方則采用比風口處粗一些的網(wǎng)格。整個計算區(qū)域劃分的節(jié)點數(shù)（Nodes）為 8459667，網(wǎng)格總數(shù)為 6559104，具體網(wǎng)格形式如圖 3-7 所示。

c) 方案三圖 3-8 流線軌跡圖看出異側送異側回方案中，設備兩側通風效果從圖 3-8(b)可以看出同側送同側回在同一側的對面墻壁，然后折返后再從底部排風口排出，作用大大減小。從圖 3-8(c)可以看出兩側送兩風效果較好，上方氣流產(chǎn)生對流，可以有效地分區(qū)域的氣流都有較好的流動，死角較少。分析

【參考文獻】

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本文編號：2813043