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智能工厂车间如何应对工业高温?达索SIMULIA冷却方案

来源: | 作者:thinks | 发布时间 :2026-09-20 | 3 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

工业热管理需要多层次的方法,涵盖从零成本的行为干预措施和符合个人防护装备标准的降温设备,到工厂层面的通风规划。通过将即时的运营调整与 DELMIA 和 SIMULIA 等数字化规划工具相结合,工厂可以优化暖通空调系统的布局,并显著降低车间内与热相关的风险。

 

工业热管理 

 

工厂车间和仓库的温度管理需要结合低成本的行为控制策略、符合个人防护装备 (PPE) 标准的降温设备以及设施层面的规划。DELMIA的虚拟工厂规划软件SIMULIA 的 CFD 和热仿真功能可以帮助设施管理人员在安装任何设备之前,就将工业暖通空调和通风设备的位置进行优化,以实现最高效率。

 

夏季在仓库或工厂工作不仅令人不适,而且十分危险。当环境温度超过 38°C/100°F 时,机器散发的热量还会进一步升高温度,工人们将面临诸多风险:中暑、认知能力下降以及生产线上代价高昂的错误。

 

工业场所的庞大规模加剧了这一挑战。一个占地20万平方英尺的配送中心的制冷方式与办公楼截然不同。同样,一个堆满熔炉、传送带且需要大量个人防护装备的钢结构加工车间,也根本无法简单地减少防护服的使用量。因此,解决方案必须在这些限制条件下有效运作。

这篇博客详细分析了哪些措施真正有效——从经验丰富的仓库工作人员使用的低成本行为策略,到仓库工人使用的符合个人防护装备标准的降温设备,再到设施管理人员可以用来一次性正确布置通风和暖通空调系统的数字规划工具。

 

智能门禁管理系统如何为没有空调的工厂进行预冷?

工厂车间一些最有效的降温策略根本不需要花费一分钱。在高温环境下工作的工人和主管经常提到一种简单却有效的策略:早上5点打开车间大门和装卸货平台大门,以保持清晨的凉爽空气,然后在上午10点之前,当室外温度开始升高时,将它们关闭。

 

这种方法在建筑物内部形成了一个热缓冲层。一旦外部热空气开始流入,这种优势就会消失。其目的是在白天气温升高之前,预先冷却建筑物的热质量,包括混凝土楼板、钢架和设备。

配合反向运转的吊扇,根据节能网站(Save on Energy)的说法,逆时针旋转会将冷空气向下吹,而不是将暖空气向上吹,从而产生风寒效应,使员工感觉更凉爽。这种策略无需任何资本投入即可降低室内最高温度。虽然这并非一劳永逸的解决方案,但这种运营规范正是区分高效运营设施和运转不佳设施的关键所在。

 

哪些符合个人防护装备标准的个人降温装备对工厂工人最有效?

在工业环境中,个人降温往往被忽视,因为许多现成的解决方案与强制性个人防护装备不兼容。安全帽、高能见度背心和钢头靴通常不会留下太多散热空间。为了解决这个问题,安全专家推荐了几种符合规范的降温方案,这些方案已在工厂车间得到广泛应用:

 

l 相变冷却背心采用熔化时能吸收热量的材料,可将表面温度维持在约 14.4–18.3°C(58–65°F)两到四小时。这种背心可以穿在反光背心里面或外面,无需电力或冷藏,只需冷水或冰袋即可。

 

l 夹式腰带风扇  是一种小型可充电风扇,可以夹在工具腰带或腰带上,在进行静态作业时可以有效地提供持续气流。

 

l 安全帽遮阳帽檐是一种符合规范的帽檐附件,可减少在户外或靠近天窗作业时受到的辐射热照射。它结构简单、价格低廉,广泛应用于铸造厂和场地等环境中。

 

这些措施都不能取代适当的设施冷却,但它们可以在最热的时段为工人提供有意义的缓解,尤其是在需要站在发热机器附近的工作中。

 

对于设施管理人员来说,最具成本效益的工业冷却方案有哪些?

对于管理者而言,仓库降温问题涉及的层面有所不同。除了合规性之外,设施管理人员还会权衡两种主要的、经济高效的仓库降温方案:

 

工业湿帘式冷却器(蒸发式冷却器)的工作原理是将暖空气吸入浸透水的冷却垫,通过蒸发降低温度。在干燥气候下,它们的成本效益非常高,运行成本比同等面积的制冷空调低75%。但缺点是,当相对湿度超过50-60%时,它们的冷却效果会降低,因此不适用于沿海或内陆潮湿地区的设施。

 

大风量 低转速 (HVLS) 风扇能够输送大量空气,且不受湿度影响。一台 HVLS 风扇即可覆盖高达 22,000 平方英尺的面积,并产生风寒效应,使体感温度降低约 6°C(11°F)。它们虽然不会降低空气温度,但能显著改善工作环境,使工人更加舒适。

 

正确的选择取决于气候区、设施布局、工作流程模式和预算。许多设施采用混合方案,以高风量低流量风机为主,并在装卸区或休息室配备专用蒸发式冷却器。

 

DELMIA 和 SIMULIA 如何优化工业 HVAC 定位和通风?

大型设施的冷却在某种程度上是一个物理问题——而物理问题在实施之前进行模拟是有益的。

 

DELMIA 的虚拟工厂具备情景模拟功能,使设施管理人员和工业工程师能够在确定设备摆放位置之前,以数字方式模拟工厂布局。DELMIA 虚拟工厂提供解决方案,可创建和模拟整个工厂的 3D 虚拟孪生模型,涵盖从机器布局到工作单元和生产线的各个方面。这对于通风和暖通空调 (HVAC) 系统至关重要。如果将大型工业空气处理机组放置在错误的墙面上,或者在未考虑工作流程障碍的情况下布置屋顶机组,则可能导致整个区域气流不畅,同时造成其他区域的能源浪费。

 

借助DELMIA 的虚拟孪生环境,团队可以在实际设施布局的背景下可视化设备位置、工人移动模式和热区分布。原本需要对数吨重的设备进行物理重新定位的变更,现在只需极短的时间即可通过虚拟方式进行测试。

 

达索系统旗下品牌SIMULIA提供基于3D EXPERIENCE® 平台的逼真仿真软件,帮助工程师和分析师揭示我们所处的真实世界。工程师可以模拟工厂车间的空气流动动态,模拟机器产生的热量如何在空间中传播,并在安装前测试通风配置。最终成果不仅是更凉爽的设施,更是节能高效的设施。通过 SIMULIA 模拟和优化暖通空调 (HVAC) 系统的布局,团队可以减少低人流量区域的过度制冷,同时改善员工实际工作区域的舒适度。

 

对于设计工业设备的暖通空调制造商而言,DELMIA 的制造规划工具也能为生产方面提供支持——从装配流程规划到生产线平衡——确保为缓解热量而设计的系统本身能够以精确和高效的方式制造出来。

 

如何构建分层式工业热缓解策略?

工厂车间的热管理并非一个单一的问题,也并非一个单一的解决方案就能解决。这是一个多方面的挑战,涉及工人的个人舒适度、操作规范、设施设计以及法规遵从性等多个方面。

最有效的设施结合了所有三个层次:

 

1. 配备合适装备和服装的工人

2. 管理人员执行诸如战略性门禁管理和合规的休息时间安排等规章制度

3. 工程团队使用 DELMIA 和 SIMULIA 等工具来设计设施,其中通风和 HVAC 系统的位置是为了实现实际性能,而不仅仅是为了蓝图上的便利。

 

从虚拟孪生开始,意味着现实世界中代价高昂的错误会减少。从合适的背心和衬衫开始,意味着如今车间里与高温相关的事故会减少。

 

两者都很重要,都不可或缺。

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