暖通空调第八章工业与民用建筑的通风3(1)

1、8-6 8-6 局部排风罩z局部排风罩的作用是捕集有害物, 控制污染气流的运动, 防止有害物向室内空气扩散. 排风罩控制有害物的效果主要取决于排风罩的结构参数, 排风罩吸口的风流运动规律(包括风流结构和风速分布)和排风量这三个因素. 因此, 学习中, 要抓住每一种排风罩的这三个因素的分析计算方法和这三个因素之间的相互关系.z局部排风罩的类型及其特点：z1. 密闭罩: z污染源全部密闭在罩内, 其特点是排风量小, 控制有害物的效果好, 不受环境气流影响, 但影响操作, 主要用于有害物危害较大, 控制要求高的场合.一、一、 概述概述 z 2. 柜式排风罩: z有一面敞开的工作面, 其它面均密闭.

2、敞开面上保持一定的吸风速度, 以保证柜内有害物不逸出. 主要用于化学实验室操作台等污染的通风.z3. 外部吸气罩:z 罩位于有害源附近, 依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内. 对于生产操作影响小, 安装维护方便, 但排风量大, 控制有害物效果相对较差.主要用于因工艺或操作条件的限制, 不能将污染源密闭的场合.z4. 接受式排风罩:z 排风罩口直接对着具有一定速度的有害物混合气流的运动方向. 由于有害物混合气流的定向运动, 罩口排风量只要能将有害物排走即可控制有害物的扩散, 主要用于热工艺过程, 砂轮磨削等, 有害物具有定向运动的污染源的通风.z 5. 吹吸式排风罩:z 由吹出射流和外部吸气罩组

3、合成. 相同条件下, 排风量比外部排风罩的少, 抗外界干扰气流能力强, 控制效果好, 不影响工艺操作, 但增加了射流系统. 主要用于因生产条件限制, 外部吸气罩离有害物源较远, 仅靠吸风控制有害物较困难的场合.z 密闭罩的形式：z局部密闭罩, 整体密闭罩和大容积密闭罩三种基本形式. z还可分为：固定式和移动式z罩的结构形式及结构参数应根据生产设备的工作特点, 操作方法, 产尘部位及溅射方向和扩散范围等因素来确定. 经验性较强.二、二、 密闭罩密闭罩局部密闭罩观看新增观看新增FLASH动画动画密闭罩整体密闭罩大容积密闭罩z 排风口位置的确定：z 排风口应设在罩内压力最高的部位, 不应在含尘气流浓

4、度高的部位或飞溅区内.z防止罩内出现正压z形成正压的主要因素有：z机械设备运动z物料运动z罩内外温度差 二、二、 密闭罩密闭罩物料影响观看新增观看新增FLASH动画动画密闭罩内物料密闭罩内物料物料温度大于50150度观看新增观看新增FLASH动画动画z 排风速的确定：z与罩内气流速度, 有害物飞溅状况, 粉尘颗粒大小, 以及罩内压力分布等因素有关.z 对于极细的粉尘应控制在0.40.6 m/s 间, 对于较粗物料粉尘应不大于23m/s .二、二、 密闭罩密闭罩z其基本形式有：上吸气式(用于热过程)三、三、 柜式排风罩柜式排风罩 z其基本形式有：下吸气式(用于冷过程且有害物的密度较大) 三三 柜

5、式排风罩柜式排风罩 z 其基本形式有：上下吸气式(用于发热量不稳定的过程)三、三、 柜式排风罩柜式排风罩 z其基本形式有：送吸混合式(用于采暖或空调房间)三、三、 柜式排风罩柜式排风罩 z外部吸气罩由于靠抽气外部吸气罩由于靠抽气作用控制作用控制, , 因此因此, , 罩口罩口的速度分布如何将直接的速度分布如何将直接影响控制效果影响控制效果. . 显然显然, , 罩口的速度大小和分布罩口的速度大小和分布与罩的结构和排风量有与罩的结构和排风量有关关, , 对于特定结构的排对于特定结构的排风罩风罩, , 吸口速度取决于吸口速度取决于排风量。排风量。四、四、 外部吸气罩外部吸气罩四、四、 外部吸气罩外

6、部吸气罩vrLvrL2222/14点汇空间点汇四、四、 外部吸气罩外部吸气罩控制风速法控制风速法z控制风速法原理：就是使排风量在边缘控制点控制风速法原理：就是使排风量在边缘控制点上形成能使有害物吸入罩内的控制风速的方法。上形成能使有害物吸入罩内的控制风速的方法。z这里的控制点就是有害物最难被吸入罩内的点。这里的控制点就是有害物最难被吸入罩内的点。z控制风速是指使有害物吸入罩内的最小风速。控制风速是指使有害物吸入罩内的最小风速。 z显然显然, , 要确定排风量要确定排风量, , 必须知道罩口的速度分必须知道罩口的速度分布。布。 z速度分布的确定速度分布的确定, , 一般均通过实验求得一般均通过实

7、验求得。四、四、 外部吸气罩外部吸气罩控制风速法控制风速法- -前面无障碍物排风罩前面无障碍物排风罩z风速分布规律：风速分布规律：四、四、 外部吸气罩外部吸气罩控制风速法控制风速法- -前面无障碍物排风罩前面无障碍物排风罩z风速分布规律：风速分布规律：2020201075010mFmxsmvsmvFFxvvFFxvvxxx吸口的面积；控制点至吸口的距离；控制点吸入流速；吸气平均流速；四周有边圆形吸风口四周无边圆形吸风口/四、四、 外部吸气罩外部吸气罩控制风速法控制风速法- -前面无障碍物排风罩前面无障碍物排风罩z风速分布规律：风速分布规律：FFxFFxvvx22052210:台上侧吸罩四、四、

8、 外部吸气罩外部吸气罩控制风速法控制风速法- -前面无障碍物排风罩前面无障碍物排风罩z风量计算：风量计算：23202020/)4 .2()5(:)10(75.0:)10(:mFsmLFxvFxFvLvFxFvLvFxFvLxxx积；实际排风罩的吸口的面排风量；适用于；台上侧吸罩四周有边圆形吸口四周无边圆形吸口四、四、 外部吸气罩外部吸气罩五、五、 热源上部接受罩热源上部接受罩z根据热源上伞形罩的安装高度根据热源上伞形罩的安装高度H, H, 分为低悬分为低悬罩和高悬罩两类罩和高悬罩两类. H1.5Ap. H1.5Ap的称为低悬罩的称为低悬罩, , H1.5ApH1.5Ap的称为高悬罩的称为高悬罩

9、. (Ap. (Ap为热设备水平为热设备水平面积面积). ). 根据实验根据实验, H1.5Ap, H1.5Ap高度内高度内, , 混入热射流内的空气量较少混入热射流内的空气量较少, , 可忽略不计可忽略不计; ; 而而H1.5ApH1.5Ap以上的高度以上的高度, ,混入热射流内的空混入热射流内的空气较多气较多, , 应考虑混入空气的影响应考虑混入空气的影响. . 因此因此, , 低低悬罩和高悬罩的结构参数悬罩和高悬罩的结构参数, , 气流运动及排风气流运动及排风量的分析计算方法有所区别量的分析计算方法有所区别. .五、五、 热源上部接受罩热源上部接受罩z低悬罩排风量：低悬罩排风量：z对于低

10、悬罩, 首先分析计算热射流流量, 然后按“热射流流量+罩口扩大面吸入空气量”的方法计算排风量.z排风量：L=L0+L1zL1=V1*F1zV1=0.50.75m/sz如何确定L0？L0L1L1五、五、 热源上部接受罩热源上部接受罩z热射流的流热射流的流量的确定：量的确定：z（1 1） L0=L0=？z（2 2）Lz=Lz=？z热射流的流量的确定：热射流的流量的确定：(1) L0=(1) L0=？)( 3 . 1)(7 . 1;167. 003/122331垂直散热面水平散热面对流放热系数差热源表面与周围空气温热源对流放热面积AAtAtmFtFQBQLz对于高悬罩, 首先分析不同上升高度热射流的

11、流量, 流速和断面直径, 然后按“罩口断面的热射流流量+罩口扩大面吸入空气量”的方法计算排风量:zL=Lz+V1*F1 z热射流的流量的确定：（热射流的流量的确定：（2 2）Lz=Lz=？BHDzBmHBHZZQLz36. 0:;26. 104. 02331热射流断面直径边长热源水平投影的直径或热源至计算断面距离z罩的结构参数确定原则:z低悬罩: 罩的结构参数按 源尺寸加大0.5H 的原则计算.zD1=B+0.5H A1=a+0.5H B1=b+0.5Hz高悬罩: 罩的结构参数按“ 罩口断面处的热射流尺寸加大0.8H” 的原则计算.zD=Dz+0.8H槽边排风罩形式槽边排风罩形式: : 是外部

12、吸气罩的一种特殊形式. 1.1.按布置方式分为按布置方式分为: 单侧式(B700mm) 周边式:多用于圆槽或近似方形槽 2 2按罩口形式按罩口形式: : 罩口有平口式和条缝式两种形式. 六、六、 槽边排风罩槽边排风罩E=250 mm高；高；E=200 mm低低槽边排风罩槽边排风罩槽边排风罩槽边排风罩z 由吹风口和吸气口组合而成由吹风口和吸气口组合而成. . 它通过吹它通过吹出射流和吸入气流联合作用来提高所需的出射流和吸入气流联合作用来提高所需的 控制风速控制风速 , , 从而达到排除污染气体的从而达到排除污染气体的目的目的. . z 吹吸气流是一种性质比较复杂的气流吹吸气流是一种性质比较复杂的

13、气流, , 怎样进行合理的设计和计算怎样进行合理的设计和计算, , 至今还是国至今还是国内外进一步研究的课题内外进一步研究的课题. . 目前较常采用的目前较常采用的主要有速度控制法和流量比法主要有速度控制法和流量比法. .七、七、 吹吸式排风罩吹吸式排风罩z 原理原理吹吸式排风罩吹吸式排风罩z 应用应用吹吸式排风罩吹吸式排风罩z 应用应用吹吸式排风罩吹吸式排风罩z 应用应用铸造车铸造车间间吹吸式排风罩吹吸式排风罩z在运输工具或人员进出频繁的生产车间或公共建筑，在运输工具或人员进出频繁的生产车间或公共建筑，为减少或隔绝外界气流的侵入，可在大门上设置条缝为减少或隔绝外界气流的侵入，可在大门上设置条

14、缝形送风口，利用高速气流所形成的空气幕隔断室外空形送风口，利用高速气流所形成的空气幕隔断室外空气。它不影响车辆或人的通行，可使采暖建筑减少冬气。它不影响车辆或人的通行，可使采暖建筑减少冬季热负荷；对需要供冷的建筑可减少夏季冷负荷。空季热负荷；对需要供冷的建筑可减少夏季冷负荷。空气幕不仅用于隔断室外空气，也可用于其它场合，例气幕不仅用于隔断室外空气，也可用于其它场合，例如在洁净房间防止尘埃进入，在冷库隔断库内外空气如在洁净房间防止尘埃进入，在冷库隔断库内外空气流动，在生产车间可利用气幕运行局部隔断，防治有流动，在生产车间可利用气幕运行局部隔断，防治有害物的扩散。害物的扩散。 八、八、 空气幕空气

15、幕z 空气幕的应用空气幕的应用侧送式空气幕侧送式空气幕下送式空气幕下送式空气幕上送式空气幕上送式空气幕旋风气幕旋风气幕 z 空气幕计算空气幕计算 空气幕空气幕01bHLwL0=Bb0v0 8-10 8-10 全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡z厂房车间通风过程中厂房车间通风过程中, , 是机械通风与是机械通风与自然通风的共同作用结果自然通风的共同作用结果, , 室内的进室内的进风和排风是多通道的风和排风是多通道的, , 既有由通风系既有由通风系统产生的有组织的进排风统产生的有组织的进排风, , 也有从缝也有从缝隙隙, , 窗户窗户, , 门洞等产生的无组织进排门洞等产生的无组

16、织进排风风, , 根据根据“物质平衡物质平衡”原理原理, , 各种进各种进风量与各种排风量应相等风量与各种排风量应相等. .这就是室内这就是室内风量平衡的原则。其表达式为风量平衡的原则。其表达式为: :z Gzj + Gjj = Gzp + Gjp Gzj + Gjj = Gzp + Gjp 全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡z当当Gjj = GjpGjj = Gjp时时z室内外压差为零，用于无特殊要求车间室内外压差为零，用于无特殊要求车间z当当Gjj GjpGjj Gjp时时z室内处于正压状态，适用于洁净度要求室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的车间高的车间z当当Gjj

17、GjpGjj Gjp时时z室内处于负压状态，适用于产生污染的室内处于负压状态，适用于产生污染的车间车间全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡z在通风过程中在通风过程中, , 室内空气通过与室内空气通过与进风、排风、围护结构和室内各进风、排风、围护结构和室内各种高低温热源进行交换种高低温热源进行交换, , 为了使为了使房间内的空气温度维持不变房间内的空气温度维持不变, , 必必须使房间内的总得热量须使房间内的总得热量QdQd与总与总失热量失热量QsQs相等相等, , 也就是要保持也就是要保持房间内的热平衡。即房间内的热平衡。即z Qd = QsQd = Qs全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡热平衡模型热平衡模型tstnQfQf通风排风热量通风排风热量C Lp tn n n循环风的热量循环风的热量 C Lhxn(ts-tn)机械进