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浅谈餐饮业排油烟系统的设计及监测油烟应对方案

发表时间:2022-01-11  |  点击率:530

摘要:基于工程案例,阐述排油烟系统风量的确定、计算方法、排油烟系统的设备选型、排油烟管道路系统的设计、送风系统的确定,针对不同的项目,通过综合比较、反复论证,选择合理的方案。

关键词:排油烟系统;设计规范;设备选型;安科瑞;餐饮油烟监测云平台

0引言

       餐饮行业遍及购物商场、商业街,随着新零售业的诞生,近年来许多超市也提供餐饮等热加工服务。中餐主要以炒、炸为主,油烟量大,厨房内排油烟效果差,排油烟系统漏油、滴油现象是排油烟系统存在的主要问题。本文结合工程经验,从设计的角度出发,就排油烟系统的设计要点进行分析。

1排油烟系统风量的确定

       排油烟系统的设计阶段应合理划分排油烟系统、确定排油烟量。

       《饮食建筑设计规范》规定:厨房和饮食制作间的热加工间机械通风的换气量宜按热平衡计算,计算排风量的65%通过排烟罩排至室外,而由房间的换气排出35%。通风排风量宜根据厨房的热平衡计算,由于设计资料不足,往往无法计算,在实际工程中主要根据换气次数法进行估算。

       排油烟量计算案例如图1所示。关于排烟罩排风量,技术资料给出了两种计算方法,取大值,举例计算排烟罩的排风量。

       (1)方法一,按式(1)计算。

       L1=1 000×P×H =1 000×(1.2+1.2+12.8)×1=15 200m3/h (1)

       式中,P为排烟罩的周长(不计靠墙侧边长);H为排烟罩口到灶面的距离,单位m,按相关技术规定,其取值一般不应大于1m。

       (2)方法二,按罩口断面的吸风速不小于0.5m/s计算如式(2)。

       L2=3 600×12.8×1.2×0.5=27 648m3/h (2)

       若排烟罩四边均不靠墙,按方法一重新计算排烟量如式(3)。

       L1=1 000×P×H =1 000×(1.2+1.2+12.8+12.8)×1 =28 000m3/h (3)

      这种情况下按方法一计算虽然比方法二大,但数值上差距并不大,对实际风机设备选用的影响不大,因此在实际工程的排油烟计算中,大多数情况是不再经过两次计算比较,直接选用方法二来确定烟罩排烟量,结合实际的排烟效果,在方法二的计算取值中,宜按吸风速不小于0.6m/s计算。

(3)按换气次数法确定通风排风量如式(4)所示。

       L=A×H×n=47×3×60=8 460m3/h (4)

       式中,A为房间面积,单位m2,此处是指炉灶间面积;H为房间净高,单位m,厨房一般设置吊顶,此处吊顶下净高取3m;n为换气次数,单位次/h,不同的规模、业态对应的厨房换气次数不一样,此处取60次/h。

       以上举例中,仅计算厨房内其中一个排烟罩的排风量(另外两个排烟罩并未详尽计算),其排风量已远大于按换气次数计算的通风排风量。当下商业租赁面积较小,厨房的现状更多的是面积小,却聚集了大量炊事设备。值得思考的是,土建设计初期,由于厨房资料不足,暖通若仅按换气次数来估算排油烟的话,竖井面积有可能远远小于二次深化时所需要的竖井面积,选用的排油烟设备也无法满足实际需求,因此土建设计初期应适当考虑足够余量。

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图1 排油烟量计算案例

2排油烟系统的设备选型

2.1 排油烟风机的选择

       风机的选型包括风量及风压,风量的确定上文已有详尽介绍,在设备选型时宜按1.1-1.2的系数考虑;排油烟系统的阻力至少包括以下几项。

       (1)排烟罩、油烟净化器等设备阻力,排烟罩阻力一般由厂家提供,在缺省数据时可按250-300Pa考虑;油烟净化器的阻力,不同净化效率及不同的厂家净化器的阻力有所区别,目前市面上的油烟净化器中,净化效率为90%时,其阻力一般为150Pa左右。

       (2)排油烟风管及阀门等系统阻力,应进行具体风力计算,应注意的是排油烟系统排放的是油烟,管道内壁易积油,积油后运动黏度变大,从而使摩擦系统变大,较同等风量下同等尺寸的一般通风系统沿程阻力要大。

       由此可见,排油烟系统中仅排烟罩及油烟净化器的阻力就已达450Pa,因此一般的排油烟系统保守估计至少600 Pa以上,若系统较大,管道较长,阻力更大。另外排油烟风机应选电机外置型。

2.2 油烟净化器的选择

       油烟净化器选型主要考虑油烟处理量及净化器效率,当净化器与风机一起设置在屋顶等远离厨房排烟罩的位置时,净化器处理量宜与排油烟风机风量一致,若油烟净化器紧靠排烟罩设置时,可按照排油烟量计算取值。选择油烟净化设备时,应根据其设置的位置与周围环境的关系,选择是否带除异味功能的净化器。

3 排油烟管道路系统的设计

       (1)排气罩顶部支管按喉部风速4~5m/s设计,同一排气置支管接口尺寸应宜相同,支管宜采用不锈钢制作。支管上要设置密闭式对开多叶调节阀,同一排烟罩中,系统前端的排油烟量较末端的排油烟量大得多,支管上的多叶调节对调整系统风量平衡,确保末端支管排油烟效果起着至关重要的作用。

       (2)主风管上的风速宜取8~10m/s,近年来也有不少工程实例指出,主管风速宜提高到11~12m/s,这样子能减少管道的油污积聚,提高排油烟管道系统的自净能力。但风速过大必将导致系统运行噪声变大,笔者认为,当油烟管室内管段较长且安装位置靠近人员主要活动区域时,风速不宜过大。

       (3)风管宜短、直、少弯,并设有不小于2%的坡度坡向排水点或排烟罩,当油烟管与其他管道水平相叉时,应尽量避免排油管翻越其他风管,无法避免时,尽量上翻,当出现排油烟管下翻时,应在下翻的较低处设清扫口。排烟罩须有集油槽及放油管,排油烟管道较低处设清扫口,油烟管道每6~8m设置一处检修口,以便后期维护。

       (4)排油烟风管的密封处理,排油烟系统较一般的通风系统的密封性能要求更高,按常规的风管加工制作后,还应对风管内部进行相关的密封处理,尽可能减少油烟泄漏。条件允许的情况下,油烟净化器应尽量靠近排烟罩布置,减少未处理油烟管段的长度;排油烟风机尽量靠近系统的后端设置,使系统大部分处于负压段;此外,不得采用直接利用土建竖井作用排油烟管道,若通过竖井作为垂直排油烟管道时,要内衬钢板。

       (5)排油烟系统的消声问题,排油烟系统是否需要设消声装置,该如何设置应该分情况讨论。①情况一:当排油烟风机及油烟净化器的安装位置靠近排烟罩时,风机的进风侧可不安装消声器,笔者认为油烟净化器内部设有多层净化油烟的过滤材料,从构造来看其本身就具有一定的消声作用,因此可不另外增设消声器。若风机出风侧风管位于室内,排出风管途经的区域为人员活动较为频繁的区域,此时宜在风机的出风侧宜增设消声器。②情况二:当净化器靠近排烟罩安装,排油烟风机远离净化器靠近室外排放口安装时,应在风机的进风侧安装消声器。排油烟风管通过竖井出屋面时,消声器应尽量靠近竖井安装,减少消声器与竖井之间的管段长度,防止风机的运行噪声通过空气传至此管段,又重新传入室内。排油烟风管直接沿外墙上至屋面时,消声器宜安装在室内靠外墙处。③情况三:排油烟风机及油烟化器均远离排烟罩安装时,风机进、出风侧均可不安装消声器。这种情况一般是排油烟风机及油烟净化设备均安装在屋面,也是目前工程中应用较广泛的方式。情况二消声效果较好,同时室内的大部分管段都是经过化处理,且都为于负压的,是较合理的布置方式。情况一虽然室内管段都经过净化处理,但大部分管段都处于正压段,容易出现室内油烟泄漏。情况三尽管室内的管段都处于负压区,但油烟均未作化处理,容易积聚油污,出现漏油滴油等现象。情况一、情况二适用于大型的厨房等房间单独设置一个排油烟系统的项目。情况三适用于美食广场等排油烟点分散的系统,统一在屋顶设置排油烟风机及净化装置,末端预留分支管设调节阀,待招商到位后由商户自行深化。无论是上述哪种情况,设在室内吊顶的排油烟风机均应采用消音棉包裹,风机电机处预留检修门,实际工程项目远不止以上3种情况,应该结合实际项目灵活设置。

       (6)排油烟系统室外排放点应高空排放。《饮食业环境保护技术规范》规定:经油烟净化后的油烟排放口与周边环境目标距离不应小于20m;经油烟净化和除异味处理后的油烟排放口与周边环境目标的距离不应小于10m。目前市面上的油烟净化设备净化效率基本上都高达90%以上,甚至还有些性能较好的厂家净化效率高达98%以上。仅从满足技术规范的角度出发,采用高性能净化设备来满足10m并不困难。但从人的主观感受来说,油烟排放口不宜出现在人员活动范围内,高空排放是好的选择。对于设在裙房屋顶的排油烟井,若裙房周围是住宅或办公楼,排油排放口尽量远离住宅及办公楼侧。

4 送风系统的确定

       送风系统设计合理与否,直接影响排油烟效果。对于大型厨房的炊事操作,送风系统的气流组织还将直接影响炊事过程。送风系统的设计主要注意有以下几点。

       (1)送风系统风量的确定,为确保厨房处于负压状态,送风风量不宜过大,一般按照排油烟风量的70%左右即可。若厨房设有空调新风或全空气送风系统(空调送风量较大时),可适当地减少送风量。值得注意的是,地下厨房及地上密闭的厨房,当使用燃气时,送风量应该考虑炉具在炊事过程中所需要的燃烧空气量。

       (2)送风系统风口的布置。厨房的送风包括岗位送风和房间直接送风。是否设置岗位送风主要根据排烟罩的结构决定,一般情况下,其宽度为1200mm以上的带有岗位送风的孔板,宽度小于1200mm的排烟罩不自带岗位送风孔板,这种情况下,送风全部通过吊顶设百叶风口直接送至房间。采用顶送风的方式时送风风速不宜过大,实际风速宜小于2.5m/s,送风口布置应结合厨房的功绩能布局,避免直接布置在待传菜区,条件允许的情况下,宜分散多处布置送风口,且每个送风口都应有调节功能。上述主要针对封闭厨房区,对于大型的美食广场等以明档为主的开放式厨房,送风系统的设置应更为谨慎。这种开放式厨房炊事的另外一侧直接面向客人,若加工区内设置送风系统,气流组织不合理的话很容易导致送风把油烟吹至客人取餐区。因此,送风系统一般不宜设在加工间内,送风宜布置在明档外侧取餐区内,又或是与整个美食广场的新风系统相结合,使整个气流组织是从就餐区流向明档的排烟罩处。

       (3)送风系统的除尘及冷热预处理。厨房送风系统在送至操作间前都应该进行除尘处理,一般情况下送风机前设中效过滤器即可。现在的厨房基本设有空调系统,若空调负荷已满足厨房负荷要求,夏季排油烟补风系统是否预冷处理可根据实际情况确定。若补风量不大,一般可不经过降温直接送至厨房,若补风量较大,宜适当降温后再送风房间。冬季严寒及寒冷地方厨房送风,应适当预热处理。

5安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台

       为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞,同时便利监管部门的监察,安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互,系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控;实现开机率监测,净化效率监测,设施停运告警,待清洗告警,异常告警等功能;对采集数据进行统计分析、排名等统计功能;较之传统的静电监测方案,更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口,具有很好的扩展性。

5.1平台结构

       平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据,自动对超标排放及异常企业进行提示预警,监管部门可迅速进行处理,督促餐饮企业整改设备,并定期清洗、维护,实现减排环保,不扰民等目的。现场安装监测终端,持续监测油烟净化器的工作状态,包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等,同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析,一旦排放超标,系统会发出异常信号。

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       ■油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据

       ■净化器和风机配合对油烟进行净化处理,同时对净化设备的电流、电压进行监测

       ■设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器

5.2 平台主要功能

(1)在线监测

       对油烟排污数据的监测,包括油烟排放浓度,颗粒物,NmHc等数值采集监测;同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。

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(2)告警数据监测

       系统根据采集的油烟数值大小,产生对应的排放超标告警;对净化器的运行数据分析,上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。

(3)数据分析

       运行时长分析,离线分析;告警占比、排名分析;历史数据统计等。

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(4)隐患管理

       系统对采集的告警数据分析,产生对应的隐患记录,派发、处理隐患,及时处理告警,形成闭环。

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(5)统计分析

       包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块。

(6)基础数据维护

       个人信息、权限维护,企业信息录入,对应测点信息录入等。

(7)数据服务

       数据采集,短信提醒,数据存储和解析。

5.3 油烟监测主机

       油烟监控主机是现场的管理设备,实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号,进行数据处理,通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时,对本地数据进行存储,监控现场设备状态,提供人机操作界面。

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具体技术参数如下:

3.4 设备选型方案

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注:双探头适合双排烟通道的场合,每路探头监测1路排烟通道。

6 结论

分析表明,影响排油烟效果有诸多因素,排油烟系统的风量及管道阻力,油烟净化器的处理量及效率,排油烟管道系统的气密闭性,还有送风气流组织等等。因此,我们在设计的过程中应考虑这些因素,应针对不同的项目,通过综合比较、反复论证,选择合理的方案。

【参考文献】

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[2]沈学明,申小中,周敏,邹国峰.酒店厨房通风系统存在的问题及设计改进措施[J].建筑热能通风空调,2006(05):99-103.

[3]袁楷,撒世忠,陈成龙.商业项目集中餐饮区排油烟系统的设计与思考[J].建筑热能通风空调,2013,32(03):101-103.

[4]区丽开.餐饮行业排油烟系统的设计方案。[J]创新应用,2021.

[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.


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