通风工程(第2章)

1、1第二章控制工业有害物的通风方法第二章控制工业有害物的通风方法本章主要内容：本章主要内容：全面通风全面通风的一般原理的一般原理局部通风局部通风系统的构成系统的构成事故通风事故通风的概念的概念2分类：分类：通风通风排风：污浊空气排到室外排风：污浊空气排到室外进风进风：新鲜或清洁空气送入室内新鲜或清洁空气送入室内局部或整个车间局部或整个车间通风通风范围范围局部通风局部通风：在局部地点利用通风气流使之不受在局部地点利用通风气流使之不受有害物的污染。有害物的污染。风量小、效果好，风量小、效果好，应尽量采用。应尽量采用。有有进风进风、排风排风、进排风进排风3 3种方式。种方式。全面通风全面通风：对整个车

2、间进行通风换气，将有害对整个车间进行通风换气，将有害物浓度稀释到允许值以下。采用物浓度稀释到允许值以下。采用进排风进排风方式方式。3通风通风动力动力机械通风机械通风：依靠风机提供的动力使空气流动。：依靠风机提供的动力使空气流动。通风量确定，气流可控制，可按要求处理进、排通风量确定，气流可控制，可按要求处理进、排风。风。要消耗能量要消耗能量。自然通风自然通风：依靠室外风力和室内、外温差产生依靠室外风力和室内、外温差产生的压力使空气流动。的压力使空气流动。通风量不确定，无法处理进、通风量不确定，无法处理进、排风。排风。不消耗能量不消耗能量。4第一节局部通风第一节局部通风基本形式：基本形式：局部排风

3、局部排风和和局部进风局部进风n局部排风系统局部排风系统l作用作用在有害物产生的地方，直接收集有害物，经净化处理后在有害物产生的地方，直接收集有害物，经净化处理后排至室外。排至室外。l特点特点需要的风量小、效果好。需要的风量小、效果好。 应优先采用应优先采用。l系统功能系统功能收集（捕集）、输送、净化。收集（捕集）、输送、净化。5l系统构成系统构成局部排风罩局部排风罩捕集有害物。形式多样，对性能影响大。捕集有害物。形式多样，对性能影响大。风管风管输送气体的管道。把系统各部分连成一体。要求合输送气体的管道。把系统各部分连成一体。要求合理的流速、管路求短、直、顺、内表面光滑。理的流速、管路求短、直、

4、顺、内表面光滑。净化设备净化设备完成净化功能。完成净化功能。粉粉尘尘除尘器除尘器有有害蒸气和气体害蒸气和气体净化装置净化装置风机风机提供动力。为防止磨损和腐蚀，通常置于净化设备后。提供动力。为防止磨损和腐蚀，通常置于净化设备后。6局部排风系统示意图7n局部送风系统局部送风系统l作用作用向少数局部地点送风，在局部地点造成良好的空气环境。向少数局部地点送风，在局部地点造成良好的空气环境。l适用条件适用条件面积大、人数少、有害物污染不严重。面积大、人数少、有害物污染不严重。l系统形式系统形式系统式系统式空气集中处理后送入局部地点；空气集中处理后送入局部地点；分散式分散式用风扇使室内空气再循环。用风扇

5、使室内空气再循环。8局部送风系统示意图9第二节全面通风第二节全面通风适用条件适用条件不能采用局部通风（生产条件限制、污染源不固定）；不能采用局部通风（生产条件限制、污染源不固定）；局部通风效果不好（不能满足卫生标准）。局部通风效果不好（不能满足卫生标准）。特点特点风量大大超过局部通风，设备也复杂。风量大大超过局部通风，设备也复杂。系统形式系统形式进排进排风风方式方式一边用清洁空气稀释有害物浓度，一边一边用清洁空气稀释有害物浓度，一边 不断排出污染空气，以满足卫生标准。不断排出污染空气，以满足卫生标准。10影响通风效果的因素影响通风效果的因素风量风量风量越大效果越好；风量越大效果越好；气流组织气

6、流组织指对室内气流流动的控制。指对室内气流流动的控制。11一、一、全面通风量的确定全面通风量的确定n全面通风量全面通风量 送入的新鲜空气在整个空间内与污染物均匀、充分送入的新鲜空气在整个空间内与污染物均匀、充分地混合，使浓度值低于允许值的通风量。地混合，使浓度值低于允许值的通风量。 但一般并不能很好混合，难以保持整个空间的浓度但一般并不能很好混合，难以保持整个空间的浓度低于允许值。低于允许值。121) 稀释有害物的全面通风量稀释有害物的全面通风量n全面通风基本微分方程全面通风基本微分方程 房间体积房间体积Vf f，有害物散发量为，有害物散发量为x(g/s)，送风空气中，送风空气中有害物浓度有害

7、物浓度y0 0，室内空气有害物的初始浓度为，室内空气有害物的初始浓度为y1 1，任意，任意时刻室内空气中有害物的初始浓度为时刻室内空气中有害物的初始浓度为y。X(g/s)X(g/s)通风风量通风风量L(m3/s)L(m3/s)室内有害物室内有害物浓度浓度y(g/m3)y(g/m3)通风风量通风风量L(m3/s)L(m3/s)送风中有害送风中有害物浓度物浓度y0(g/m3)y0(g/m3)房间体积房间体积VfVf车间通风排污模型车间通风排污模型13dyVLydxddf0Ly送入产生送入产生 排出排出 增加增加得失得失 设在设在d时间内，房间内浓度增加时间内，房间内浓度增加dy，则：，则：14Y2

8、按指数规律变化，变化速度取决于按指数规律变化，变化速度取决于L/Vf（换气次数）（换气次数） Lexp0201fVLyxLyLyxLy对微分方程积分得：对微分方程积分得：要求要求时刻浓度达到时刻浓度达到y2，按，按(2-6)(2-6)式可以计算出需要的式可以计算出需要的L L根据上式：根据上式：已知已知L L，按（，按（2-572-57）式计算任意）式计算任意时刻浓度时刻浓度y215k 02Lxyy 02yyxL时，全面通风达时，全面通风达到稳定：到稳定：162) 消除余热的全面通风量消除余热的全面通风量)(0ttcQGp,Kg/sG G全面通风量，全面通风量，kg/skg/s；Q Q室内余热

9、量，室内余热量，kJ/s;kJ/s;c c空气比热，空气比热，kJ/kgkJ/kg；t tp p排气温度，排气温度， ；t t0 0进气温度，进气温度， 。173) 消除余湿的全面通风量消除余湿的全面通风量)(0ddWGp,Kg/s W W余湿量，余湿量，g/s;g/s;d dp p排出空气含湿量，排出空气含湿量，g/kgg/kg干空气干空气；d d0 0进入空气含湿量，进入空气含湿量，g/kgg/kg干空气干空气。184) 有害物综合作用的全面通风量有害物综合作用的全面通风量一般，散发一般，散发毒性无相加作用毒性无相加作用的有害物时，分别计算稀释的有害物时，分别计算稀释各种有害物所需的风量，

10、各种有害物所需的风量，取最大值取最大值；有害物毒性有有害物毒性有相加作用相加作用时，分别计算时，分别计算取总和取总和；室内有害物散发量无法具体计算时，采用换气次数室内有害物散发量无法具体计算时，采用换气次数 n(=L/Vn(=L/Vf f) )的经验数值。的经验数值。例题：例题：（2-1）19二二、气流组织气流组织 目的目的合理布置送、排风口位置和型式，分配风量，以最小合理布置送、排风口位置和型式，分配风量，以最小风量达到最优的通风效果。风量达到最优的通风效果。 原则原则 排风口尽量靠近有害物源或高污染区排风口尽量靠近有害物源或高污染区迅速排出污染迅速排出污染物、不再流经工作区物、不再流经工作

11、区 送风口尽量靠近操作地点送风口尽量靠近操作地点新鲜空气先经过工作区，新鲜空气先经过工作区，有利于保证人员不受污染有利于保证人员不受污染 送风气流均匀分布、减少回流、避免积聚。送风气流均匀分布、减少回流、避免积聚。 方式方式应根据有害物源的分布、性质、浓度分布、温度分布应根据有害物源的分布、性质、浓度分布、温度分布 及人员操作位置的具体情况确定。及人员操作位置的具体情况确定。 20气流组织的例子（1）21气流组织的例子（2）污染物污染物人员人员气流气流图例图例方案一方案二方案一方案二22 工程设计中常用的气流组织方式工程设计中常用的气流组织方式 有害物源散发的有害气体温度比周围空气温度高，有害

12、物源散发的有害气体温度比周围空气温度高，或者车间存在上升气流，不论有害气体密度大小，或者车间存在上升气流，不论有害气体密度大小，均应采用均应采用下送上排下送上排的方式。的方式。 如果没有热气流的影响，当散发的有害气体密度比如果没有热气流的影响，当散发的有害气体密度比空气小时，应采用空气小时，应采用下送上排下送上排方式；比空气密度大时，方式；比空气密度大时，应当采用上下两个部位同时排出的方式，并在中间应当采用上下两个部位同时排出的方式，并在中间部位将清洁空气直接送到工作地带（部位将清洁空气直接送到工作地带（中送上下排中送上下排）23三三、风量平衡和热平衡风量平衡和热平衡1) 风量（空气）平衡风量

13、（空气）平衡 通风房间空气的质量守恒通风房间空气的质量守恒 风量平衡过程：风量平衡过程：房间房间机械进风机械进风G Gjjjj自然进风自然进风G Gzjzj自然排风自然排风G Gzpzp机械排风机械排风G Gjpjp进进风风排排风风24 G GzjzjG GjjjjG GzpzpG Gjpjp不设有组织的自然通风时：不设有组织的自然通风时：G GjjjjG Gjpjp（G GzpzpG Gzjzj）漏风量漏风量漏风量漏风量0 0，室内正压，无组织排风，适于清洁房间；，室内正压，无组织排风，适于清洁房间； 失热失热室内升温室内升温得热得热 失热失热室内降温室内降温 进行通风设计时，要考虑风量平衡

14、和热平衡，同时进行通风设计时，要考虑风量平衡和热平衡，同时也应考虑节能和提高通风相同的经济性。一些节能措施也应考虑节能和提高通风相同的经济性。一些节能措施见见P31P3127自学自学例例2-3P2128四四、有害物质散发量的计算有害物质散发量的计算散热量的计算散热量的计算散湿量的计算散湿量的计算 P2122有害气体散发量计算有害气体散发量计算 29五五、置换通风置换通风 有别于传统的混合通风的混合稀释原理，置换通风是通有别于传统的混合通风的混合稀释原理，置换通风是通过把较低风速（紊流度）的新鲜空气送入人员工作区，利用过把较低风速（紊流度）的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压的原理把污染空气挤到上部空间排走的通风方法，它能挤压的原理把污染空气挤到上部空间排走的通风方法，它能在改善室内空气品质的基础上与辐射吊顶（地板）技术结合在改善室内空气品质的基础上与辐射吊顶（地板）技术结合实现节能的目的。实现节能的目的。 混和通风混和通风 置换通风置换通风30 混和通风混和通风 置换通风置换通风31 32六六、全面通风系统全面通风系统 全面送风系统示例全面送风系统示例 33 屋顶通风机示例屋顶通风机示例 34第三节事故通风第三节事故通风事故通风事故通风指发生事故时，室内可能突然产生大量有害指发