厨房排烟系统的设计

厨房排烟系统的设计饮食业油烟以气溶胶的形态飘浮在空气中，是城市大气中可吸入颗粒物污染的重要来源之一，对大气环境及人体健康会造成极大的危害。我国在2001年颁布了《饮食业油烟排放标准（试行）》（GB18483-2001），为油烟治理提供了法律依据，使城市中饮食业油烟污染得到了有效的控制。但在实际运行中，仍有相当一部分的油烟净化设备由于设计不合理或管理不善，净化效率低下，没有达到预想的效果。对于饮食业的厨房来说，排烟是否通畅直接关系到厨房能否正常工作，油烟净化则只是厨房排烟系统中的一个净化空气的强制性功能。排烟系统和净化器的合理匹配是保证油烟净化器净化效率的关键，同时也是油烟净化器设计人员容易忽略的问题。如果排烟系统设计不合理而造成整个厨房排烟不畅，则将无法安装油烟净化器，即使安装了油烟净化器也无法正常工作。由于在GB18483-2001中没有给出关于油烟排风收集系统与净化器匹配的计算依据，因而在实际进行油烟排风系统和净化器的设计时缺乏可靠实用的计算方法。掌握排烟系统的各部分特性及其对厨房整体排烟的影响，是进行油烟净化器选型和安装的前提，对于保证油烟净化器的正常工作具有非常重要的意义。本文根据厨房排烟净化设备的设计、制造、安装和管理的实践经验，对油烟排风系统的设计计算原则及其与油烟净化器的匹配关系进行了初步的研究探讨。1厨房排烟系统的构成厨房的排烟系统主要由集烟罩、排烟管道、油烟净化器、排烟风机（含消音器）和厨房整体补风装置构成，见下图。厨房排烟系统的构成图油烟净化器的类型和运行方式可以根据实际情况进行选择。在油烟净化器安装之前，首先要对排烟系统中各部分的实际运行参数，包括运行阻力和排风量进行核算。如果是新建项目，在设计时要充分考虑安装了油烟净化器后对排风系统的影响；如果是改造项目，在加装油烟净化器时需要对排风系统重新进行核算，必要时要对集烟罩、排烟管道和厨房整体补风装置进行改造并更换排烟风机。2厨房油烟排风量的确定为了保证净化效果，在实际设计时排烟风量要求严格按照排风罩的吸入风速计算，罩口的吸风速度通常不低于0.5m/s。最小排风量通常用下式计算：L=1000PH式中：L—排风罩排风量，m3/h；P—罩口的周边长（靠墙的边不计），m；H—罩口至灶面的距离，m。用上述公式计算出排风量后再按罩口面积核算罩口吸风速度，保证罩口吸风速度不低于0.5m/s。在实际的工程设计中，往往采用估算的方法，根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》中对厨房通风量的规定，厨房通风量也可按如下换气次数确定：中餐厨房：L=40～50（次/h）；西餐厨房：L=30～40（次/h）；职工餐厅：L=25～35（次/h）。3厨房补风由于厨房所在建筑物的格局以及厨房在建筑物中的位置不同，有条件的厨房应由建筑物的集中空调系统进行有序送风。但目前所遇到的大部分情况是建筑物没有设置厨房的送风系统。许多带餐厅、厨房等的建筑物，仅设计了集中采暖系统而无集中空调系统。当厨房处于工作状态时，排风系统投入运行，厨房内处于负压状态，新风来源包括室外新风渗透和餐厅的空气大量补入厨房。3.1无序送风无序送风会造成厨房的工作环境恶劣。特别是在夏季，虽然餐厅内通常会安装一些局部柜式空调机以降低餐厅的室内温度，但室内空气补入厨房，并不能消除厨房的热负荷并降低厨房温度。由于厨房油烟较大，如果在厨房内设局部柜式空调机以降低厨房内的温度，柜式空调机的回风过滤则应定期清理。3.2有序送风对于设置集中空调系统的建筑来说，厨房的工作环境能够保证，其补风多为有序送风，灵活性也较大，在目前厨房的通风系统中，多为以下三种补风方式：（1）餐厅空调为全新风直流式空调系统，空调新风首先送入餐厅，然后流入厨房经排风系统排出室外。此种方式投资较少，餐厅内采暖通风效果好。不足之处是大量空调风会被直接排出，新风能耗大，不利于节能。（2）将组合式空调机组的新风一部分直接补入厨房，一部分送入餐厅，并通过回风机回到空调机。这样可以部分解决新风能耗大的问题，同时使用的灵活性也较大。可在厨房设置测压装置，当厨房排风机全部工作时，负压增大，则回风电动阀关闭，回风机停，餐厅送风大量补入厨房；当少部分排风机开启或排风机不工作时，负压不是很大，则回风电动阀打开，回风机启动，避免空调送风全部被排出。（3）用两台机组分别为餐厅、厨房服务，其中厨房为全新风直流系统，直接补充厨房炉灶的排风，而餐厅为一次回风全新空气系统，这个方案能保证餐厅和厨房的空调效果，而且厨房和餐厅系统互不干扰，缺点是初投资较大。4集气（烟）罩集气（烟）罩一般采用整体加工，包括过滤、集油、集水等设备，多为专业厨房公司制作。其外形应统一、美观、易于清理，厨房通风中，需补充一定数量的新风，一方面可以平衡气压，避免厨房负压过大（一般不应大于5Pa），另一方面可以降低厨房内的温度，改善工作环境。对于烹饪油烟的收集，采用的集气（烟）罩主要有三种类别：（1）简易不含挡油板和送风设备的集气罩适合各种灵活机动场所，便于加工安装，价格便宜。但由于没有送风设备，集风效果相对较差，容易使油烟在厨房工作人员面前回旋，并且容易造成油滴散落。（2）含挡油板和送风设备的集气罩能够较好地收集烹饪过程产生的油烟，油滴不散落，只要送风风量合理，厨房操作人员工作面的空气质量就好。但安装要求较高，投资较大。（3）运水集气（烟）罩运水集气（烟）罩的设计原理是形成水幕循环，与油烟碰撞后达到净化油烟的目的。影响运水集气（烟）罩使用效果的关键是要形成连续的水幕，并需要对循环水系统进行定期清理。实际上由于管理不善，目前大部分运水集气（烟）罩无法形成连续水幕，而只是形成了断续流动的水滴或小水柱，因此使用效果非常差。使用运水集气（烟）罩的优点是能够在集气（烟）罩处除掉部分油烟，减轻油烟净化设备的处理负荷，提高系统的净化效果。但如果运水集气（烟）罩的过烟缝隙较窄，容易引起排烟系统不通畅。集气罩的设计对于排烟系统具有重要的影响。集气罩设计不合理就很容易造成整个排烟系统不畅。引起排烟系统不通畅的因素有：1）油板间或者运水集气（烟）罩缝隙过小，这种情况较多；2）烟罩内收集油烟的开口总的截面积太小而引起整体排烟不通畅；3）开口分布不合理或是开口没有随着与主管道的距离增大而增大，从而引起局部排烟不通畅；4）集气（烟）罩上面的集烟管道截面积太小，导致出烟不通畅。5排烟管道厨房排烟管道的水平段不宜太长，一般水平最远距离不应超过15m并且要有2%以上的坡度，水平末端设活接头，以方便清理油垢。排风速度按规范不得低于10m/s，以防风速过低使油附着于烟道上，接排风罩的支管应设风量调节阀。排烟管道的设计和安装不合理，往往会造成厨房排烟不通畅，直接影响油烟净化器的使用。其主要原因有以下几种：（1）主排烟管道通风面积不够，气体流速过大。根据工程经验，排烟主管道内风速不能超过15m/s。否则在运行一个时期以后（如一年以后）很容易造成排烟系统不通畅。在油烟净化器的运行实践中，大部分案例都是因排烟管道通风面积不足引起的不通畅，管道内气体的流速都在15m/s以上。（2）排烟管道由于要穿过建筑梁而使管道通风截面积变小，截面上阻力增加，造成气流不通畅。（3）排烟管道在穿过建筑梁或躲避其它设备管道时，排烟管道中的一段会低于整体排烟管道平面。在使用一段时间后，由于油水混合物会积聚在较低的那段排烟管道中，直接影响排烟通畅。（4）不同楼层的厨房油烟通过同一主管道排出，离出口近的楼层厨房排烟效果较好，而较低楼层的厨房排烟不通畅。6排烟风机常用的排烟风机有轴流风机、风机箱和离心风机3种。（1）轴流风机以前应用较多，但由于全压小，在安装油烟净化器后很少应用。（2）风机箱全压中等，风量可以调节，且噪声较低，常在集烟罩距油烟排放口距离中等的厨房排烟系统中选用。（3）离心风机全压和风量都可以调节，但由于噪声较大，常需要做降噪处理。当厨房位于建筑物的底部时其排风机宜安放在屋顶，一方面可减少室内噪声污染，同时排风风道处于负压状态，可避免气味外溢。风机安放在屋顶时，一般选择离心风机。7结语厨房排烟系统的合理设计是后续加装油烟净化装置的前提条件。本文分析了厨房排烟系统中的各个组成部分，提出了厨房理论排烟风量的计算方法以及集气罩、排风管道和排风机的设计选型原则，可用以指导饮食业油烟净化器的选型，提高油烟净化器的净化效率。