6通风设计与调节.ppt

1、工业通风与除尘,6通风设计与调节,6通风设计与调节,6.1 工业通风设计的要求和步骤 6.2工业通风所需风量计算 6.3地面建筑自然通风与置换通风设计 6.4 通风管道设计计算 6.5 防排烟通风设计 6.6 通风风量调节,向工作场所输送足够新鲜的空气 通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好 通风系统设计简单，风流稳定可靠，易于管理，具有抗灾能力 采用的设计方案设计上可行，经济上合理，便于作业环境及安全状况的监测、监控 发生事故时，风流易于控制，易于抢在救灾，便于人员疏散,6.1 工业通风设计的要求和步骤,工业通风设计的一般要求,明确设计要求 根据设计要求，收集工业通风设计的原始资料

2、 指定可行性方案并选择最佳方案 针对方案划分系统，计算各系统所需风量 进行系统风量、热平衡计算，确定送风系数，设计相应的送风系统，选择净化设备，并预选风机 布置系统风管材料，进行系统水力计算，确定管径大小和风机型号 绘制施工图 编写设计施工说明书 进行工程概、预算,6.1 工业通风设计的要求和步骤,工业通风设计的一般步骤,返回,只有一种爆炸毒害气体或蒸气： 其中：QKi-需要风量，Kg/s或m3/s； C-爆炸毒害气体或蒸气的安全容许浓度，%或mg/m3; Cj-进风中的爆炸毒害气体或蒸气浓度，%或mg/m3; Ld-生产过程中单位时间内产生的爆炸毒害气体或蒸气量， Kg/s或m3/s； Kx

3、-考虑爆炸毒害气体或蒸气散发的不均匀性、分布状况及通风气流的组织等因素的安全系数。 对于一般通风房间，Kx=310; 对于全面通风的生产车间， Kx6; 对于有精心设计的小型试验室， Kx=1。,稀释爆炸毒害气体或蒸汽的需要风量,6.2 工业通风所需风量计算,如地面建筑物内有数种爆炸气体或溶剂的蒸气或刺激性气体同时散发，全面通风量应按各种气体分别稀释至最高容许浓度所需的风量总和计算 若在建筑物内同时散发数种其他有害气体时，全面通风量可按其中所需的最大风量计算,稀释爆炸毒害气体或蒸汽的需要风量,6.2 工业通风所需风量计算,其中：Qkj-需要风量，Kg/s； W-工业厂房产生的余湿量，Kg/s；

4、 dK-排出空气中的含湿量，%； dj-进入空气中的含湿量，%。,稀释余湿的需要风量,6.2 工业通风所需风量计算,其中：Qkj-需要风量，Kg/s； Lr-工业厂房产生的余热量，KJ/s； c-空气的质量热容，c=1.01KJ/(Kg) th-排出空气的温度，； tj-进入空气中的温度， 。,稀释余热的需要风量,6.2 工业通风所需风量计算,其中：Qkj-需要风量，Kg/s； Vf-通风房间体积，m3。,按厂房换气次数的需要风量,6.2 工业通风所需风量计算,返回,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,地面建筑自然通风设计,校核计算,设计计算,计算全面通风风量 确定进回风口的

5、位置 所需的开启窗口的面积,所能达到的最大自然通风量 工作区的温度是否能满足卫生标准的要求,本课程重点介绍消除建筑物内余热所需全面通风风量和排风窗孔面积的计算,通风窗孔面积的计算 局部设施法 进风窗孔： 回风窗孔： -窗孔a、b的内外压差，Pa； a 、 b -窗孔a、b的流量系数； w-室外空气密度，kg/m3; P-上部排风温度下的空气密度，kg/m3; n-室内平均温度下的空气密度，kg/m3; h1、h2-中和面至窗孔a、b的距离，m。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,通风窗孔面积的计算 整体系统法 m1 、

6、m2 分别为大气平均密度和建筑物内空气平均密度，kg/m3; -各进、回风窗口的局部阻力系数; SJi、Shj-各进、回风窗口的面积，m2; Q-所需自然通风量，m3/s。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,消除建筑物内余热所需的全面通风量,其中：Qkj-需要风量，Kg/s； Lr-工业厂房产生的余热量，KJ/s； c-空气的质量热容，c=1.01KJ/(Kg) th-排出空气的温度，； tj-进入空气中的温度， 。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,消除建筑物内余热的全面通风风量 进风温度 tj=tW tW-通风建筑物外温度， 夏季取历年最热月份14时

7、月平均温度的平均值；冬季取历年最冷月份平均温度的平均值。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,消除建筑物内余热的全面通风风量 回风温度 温度梯度法 tp= tn+t(B-2) t-温度梯度，按表8-9确定，/m; B-建筑物内上部回风窗离地面的高度，m； tn-建筑物内工作区的空气温度，按卫生标准规定的建筑物内外温差确定，tn-tw5 该方法主要用于建筑物高度不大于15m，室内散热均匀且散热量不大于116W/m3的场合。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,消除建筑物内余热的全面通风风量 回风温度 有效散热系数法 QZ1-全面进风量，m3/s; Dr-散热量

8、，KJ； c-空气的比热容，c=1.01KJ/(Kg); tP-建筑物出口前空气温度， ； tw-建筑物外温度， ； n-建筑物内空气的平均密度，kg/m3。,消除建筑物内余热所需风量,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,消除建筑物内余热的全面通风风量 回风温度 有效散热系数法 QZ2-全面进风量，m3/s; Dr-散热量，KJ； c-空气的比热容，c=1.01KJ/(Kg); tn-建筑物入口后空气温度， ； tw-建筑物外温度， ； n-建筑物内空气的平均密度，kg/m3； m-有效热量系数，即温差比，m=m1m2m3 m1-按P271图8-6确定； m2-据热源高度按表

9、8-10确定； m3-据辐射热量Qf和总散热量Q的比值确定，表8-11。,消除工作区余热所需风量,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,自然通风设计,通风窗孔面积的计算 整体系统法 m1 、 m2 分别为大气平均密度和建筑物内空气平均密度，kg/m3; -各进、回风窗口的局部阻力系数; SJi、Shj-各进、回风窗口的面积，m2; Q-所需自然通风量，m3/s。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,置换通风设计,送排风温差的确定 在置换通风的房间内，在满足热舒适性要求时，送排风温差随房间高度的增高而变大。 见表8-6.,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,置换通风设计,送风温度的确定

10、 tn-置换通风房间内的温度梯度，tn=t1.1-t0.1; t1.1,t0.1-分别为离地面1.1m、0.1m高度时的空气温度，； cZh-停留区温升系数，可根据房间用途确定，表8-7； kZK-地面区温升系数，可据房间用途及单位面积送风量确定，表8-8,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,置换通风设计,送风量的确定 Qs-热源热量，KJ; -温度膨胀系数； -烟羽对流卷吸系数，实验确定； Zs-分层高度， 坐姿时分层高度Zs=1.1m，站姿时分层高度Zs=1.8m .,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,置换通风设计,置换通风末端装置的选择与布置 风口安装形式分为落地安装、地坪安装

11、、架空安装3种 民用建筑一般采用落地安装；有夹层地板时可采用地坪安装；工业厂房可采用架空安装。 风口形式有圆柱形、半圆柱形、1/4圆柱形、扁平形、壁挂形。 1/4圆柱形可布置于墙角，半圆柱形及扁平形易于靠墙安装，圆柱形用于大风量的场合，可布置在房间中央。,6.3 地面建筑自然通风与置换通风设计,置换通风设计,置换通风设计时的注意事项 当建筑物内有污染物源与热源共存、房间高度小于2.4m、冷负荷小于120w/m2时，可采用置换通风 置换通风设计应达到下列要求： 坐着时头部与足部温差thf2; 站着时头部与足部温差thf3; 置换通风的房间内温度梯度小于2/m； 吹风风险不满意率PD 15%; 舒

12、适不满意率PPD 15%。 一般据送风量和风速确定置换通风器的数量，工业建筑v=0.5m/s，高级办公室v=0.2m/s，其它场所v=0.20.5m/s 置换通风器宜靠外墙或外窗布置，圆柱形除外；冷负荷过高时，宜布置多个置换通风器,返回,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 圆形风管 P42页图2-6是在大气压力P0=101.3KPa，温度t0=20,空气密度0=1.204kg/m3，空气运动黏度v0=15.0610-6m2/s，管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的线算图。 只要已知流量、管径、流速、阻力4个参数中的任意2个，即可利用该线算图求得另外2个参数。 当实际

13、条件与上述条件不符时，要进行修正 密度与黏度的修正：,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 圆形风管 当实际条件与上述条件不符时，要进行修正 （1）密度与黏度的修正： Rm-实际的单位长度摩擦阻力，Pa/m； Rm0-图上查出的单位长度摩擦阻力，Pa/m； -实际的空气密度，kg/m3; v-实际的空气运动黏度，m2/s。,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 圆形风管 当实际条件与上述条件不符时，要进行修正 （2）空气温度和大气压力的修正： Rm-实际的单位长度摩擦阻力，Pa/m； Rm0-图上查出的单位长度摩擦阻力，Pa/m； Kt-温度修正系数; KB-大气压力修

14、正系数。 Kt、KB可查P43图2-7,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 圆形风管 当实际条件与上述条件不符时，要进行修正 （3）管壁粗糙度的修正： Rm-实际的单位长度摩擦阻力，Pa/m； Rm0-图上查出的单位长度摩擦阻力，Pa/m； Kr-管壁粗糙度修正系数; K-管壁粗糙度，mm，表2-1; v-管内空气流速，m/s。,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 矩形风管 利用线算图计算矩形风管的摩擦阻力时，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即当量直径。 流速当量直径 矩形风管的当量直径 根据当量直径DV和实际流速v，查图2-6线算图,矩形风管采用与

15、之具有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 矩形风管 流速当量直径 例题：有一表面光滑的砖砌风管（K=3mm），断面尺寸为500mm400mm，风量L=1m3/s(3600m3/h),球单位长度摩擦阻力。,矩形风管内空气流速 矩形风管的流速当量直径 根据v=5m/s、DV=444mm，由线算图查得Rm0=0.62Pa/m, 粗糙度修正系数,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,摩擦阻力计算 矩形风管 利用线算图计算矩形风管的摩擦阻力时，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即当量直径。 流量当量直径 矩形风管的当量直径 根据当量直径DL和

16、实际流量L，查图2-6线算图 注意：采用流速当量直径法，必须用矩形管中的空气流速去查阻力；采用流量当量直径法，必须用矩形风管中的空气流量去查阻力,矩形风管采用与之具有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,局部阻力计算 -局部阻力系数，一般用实验方法确定，可查附录5，局部阻力系数表,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,局部阻力计算 例题：有一合流三通，已知： L1=1.17m3/s（4200m3/h）,D1=500mm,v1=5.96m/s L2=0.78m3/s（2800m3/h）,D2=250mm,v2=15.9m/s L3=1.94m3/s（7000m3/

17、h）,D3=560mm,v3=7.9m/s 分支管中心夹角=30，求此三通的局部阻力。,6.4 通风管道设计计算,阻力计算,局部阻力计算 按附录列出的条件计算： 经计算：F1+F2=F3 根据F1+F2=F3及L2/L3=0.4、F2/F3=0.2查得: 支管局部阻力系数 直管局部阻力系数 支管的局部阻力 直管的局部阻力,6.4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,确定各点压力： 点1：列出空气入口外和入口（点1）断面的能量方程： 因 故,6.4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,确定各点压力： 点2：,6.4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,确定各点压力： 点3： 点4： 点5：,6.

18、4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,确定各点压力： 点11： 点10： 点9： 点8： 点7 点6：,6.4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,风机的风压等于风机进、出口的全压差，或等于风管的阻力及出口动压损失之和，即等于风管总阻力。 风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口处负压最大；风机压出段的全压和静压一般情况下为正值，在风机出口正压最大。因此，风管连接处不严密，会有空气漏入或逸出，以致影响风量分布造成有害气体泄漏。,6.4 通风管道设计计算,风管内的压力分布,各并联支管的阻力总是相等。如果设计时各支管阻力不相等，在实际运行时，各支管会按其阻力特性自动平衡。 压出段上点9的静压出

19、现负值是由于断面9收缩得很小，使流速大大增加，当动压大于全压时，该处静压值出现负值。若在断面9开孔，将会吸入空气。,6.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （1）绘制系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和风量； （2）确定合理的空气流速，参考表6-2,6-3,6-4 （3）根据各通风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。确定风管断面尺寸时，可参考孙一坚主编工业通风与除尘（第四版）附录11的统一规格。 风管断面尺寸确定后，应按管内实际流速计算阻力，阻力计算应从最不利环路（即阻力最大的环路）开始。 袋式

20、除尘器和静电除尘器后风管内的风量应把漏风量和反吹风量计入。在正常运行条件下，除尘器的漏风率应不大于3%5%。,6.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （4）并联管路的阻力平衡 一般通风系统，两支管的阻力差应不超过15%；除尘系统的应不超过10%。若超过上述规定，可采用下述方法使阻力平衡。 1）调整支管管径 -调整后的管径，mm； D-原设计的管径，mm； -原设计支管阻力，Pa； -要求达到的支管阻力，Pa。,采用此法时，不宜改变三通的支管直径，可在三通支管上先增设一节渐扩（缩）管，以免引起三通局部阻力的变化,6.4 通风管道设

21、计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （4）并联管路的阻力平衡 一般通风系统，两支管的阻力差应不超过15%；除尘系统的应不超过10%。若超过上述规定，可采用下述方法使阻力平衡。 2）增大风量 -调整后的支管风量，m3/h； L-原设计的支管风量，m3/h； -原设计支管阻力，Pa； -要求达到的支管阻力，Pa。,采用此法时，会引起后面干管内流量相应增加，阻力也随之增大，风机的风量和风压也会相应增大。,6.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （4）并联管路的阻力平衡 一般通风系统，

22、两支管的阻力差应不超过15%；除尘系统的应不超过10%。若超过上述规定，可采用下述方法使阻力平衡。 3）阀门调节,对于一个多支管通风系统进行实际调试，必须进行反复调试才能达到阻力平衡。,6.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （5）计算系统总阻力 （6）选择风机 1）根据输送气体的性质、系统的风量和阻力确定风机的类型 2）考虑到风管、设备的漏风及阻力计算不精确，应按下式选择风机： Pf-风机的风压，Pa； Lf-风机的风量，m3/h； Kp-风压得附加系数，一般的送排风系统Kp=1.11.15；除尘系统Kp=1.151.2； K

23、L-风量的附加系数，一般的送排风系统KL=1.1；除尘系统KL=1.11.15； P-系统的计算总阻力，Pa； L-系统的计算总风量，m3/h。,通风机风量,通风机静压,6.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （5）计算系统总阻力 （6）选择风机 3）当风机在非标准状态下工作时，应按下式对风机性能进行换算，再以此从风机样本上选择风机。 Lf-标准状态下风机的风量，m3/h； Lf-非标准状态下风机风量，m3/h； Pf-标准状态下风机的风压，Pa； Pf-非标准状态下风机的风压，Pa； -非标准状态下空气的密度，Kg/m3。,6

24、.4 通风管道设计计算,水力计算,风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法、静压复得法。 假定流速法： （6）选择风机 4）选好风机后，根据风机的风压和风量计算电机功率，再以此为参照从样本上选取电动机。 N-电机的功率，W； Ny-电机的有效功率，W； L-风机的风量，m3/h； P-风机的风压，Pa； -全压效率，由于风机在运行过程中有能量损失，故消耗在风机轴上的轴功率（风机的输入功率）N要大于有效功率Ny。修正 m-风机机械功率； K-电机容量的安全系数。,6.4 管道通风系统设计,抽出式管道通风系统设计的一般步骤及相关问题 （1）根据需要抽排风地点的实际情况，确定集气罩、空气净化装置形式

25、，计算各用风地点需要风量。 （2）提出多种通风系统类型并进行优选，尽可能多提出可能的通风系统类型，按技术可行、经济合理的原则优选。 （3）布置并绘制通风系统的轴测示意图。 （4）计算各管段的需要风量，选择风道内空气流速。 （5）根据各管段的风量和所选的气流速度，确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力。 （6）对并联管路进行阻力平衡，然后计算系统的总阻力。 （7）根据系统的总阻力和总风量选择通风机及电机，绘制通风系统正式轴测图。,抽出式管道通风系统设计的一般步骤及相关问题 风机选择注意问题： 根据输送气体性质和具体用途，确定通风机的类型； 根据系统所需风量、风压和选定的通风机类型，确定通风

26、机型号； 通风机样本上的性能参数是在标准状态下得出的，实际使用情况选择时应进行参数换算； 选择通风机时，在满足所需风量、风压的前提下，应尽可能采用效率最高，价格便宜的通风机。,6.4 管道通风系统设计,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,有一如图所示的通风除尘系统。风管用钢板制作，输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。该系统采用脉冲喷吹清灰袋式除尘器，除尘器阻力Pc=1200Pa。对该系统进行水力计算，并选择风机。,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,（1）对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。 （2）选定最不利环路，本系统选择1-3

27、-5-除尘器-6-风机-7为最不利环路。 （3）根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度的摩擦阻力。根据表6-4，输送含有轻矿物粉尘的空气时，风管内最小风速为，垂直风管为12m/s，水平风管为14m/s。 考虑到除尘器及风管漏风，管段6及7的计算风量为： （1500+800 +4000 ）1.05=6615m3/h 管段1：根据L1=1500m3/h（0.42m3/s）、v1=14m/s，由“通风管道单位长度摩擦阻力线算图”查得管径和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合通风管道的统一规格。 D1=200mm Rm1=12.5Pa/m,通 风 系 统 设 计 举

28、例,6.4 管道通风系统设计,同理，可查得管段3、5、6、7的管径及比摩阻，结果见下表。 （4）确定管段2、4的管径及单位长度的摩擦阻力，见下表。,返回计算,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。(三通的局部阻力系数建议参考张殿印等主编除尘工程设计手册P383-384) 1）管段1：设备密闭罩 （对应接管动压） 90弯头（R/D=1.5）1个， 直流三通（1 3）：右图 根据F1+F2F3，=30 查得：,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 2）管段2：圆形伞形罩 =60 90弯头（R/

29、D=1.5）1个， 60弯头（R/D=1.5）1个， 直流三通（2 3）：右图 查得：,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 3）管段3： 直流三通（3 5）：右图 根据F3+F4F5，=30 查得：,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 4）管段4：设备密闭罩 90弯头（R/D=1.5）1个， 直流三通（4 5）：右图 查得：,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 5）管段5：除尘器进口变径管（渐扩管） 除尘器进口尺寸为300mm8

30、00mm，变径管长度l=500mm， =22.7,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 6）管段6：除尘器出口变径管（渐缩管） 除尘器进口尺寸为300mm800mm，变径管长度l=400mm， =25.4 90弯头（R/D=1.5）2个 风机进口渐扩管 先近似选出一台风机，风机进口直径D入=500mm，变径管长度 l=300mm =7.6,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,(5)确定各管段的局部阻力系数。 7）管段7：风机出口渐扩管 风机出口尺寸：410mm315mm D7=420mm 带扩散管的伞形风帽（h/D0=

31、0.5）,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,（6）计算各管段的摩擦阻力和局部阻力，计算结果见统计表。 （7）对并联在管路进行阻力平衡 1）汇合点A 为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段2的管径，增大其阻力。 根据通风管段的统一规格，取 ，其对应阻力为： 此时仍处于不平衡状态。若继续减小管径，取D2=120mm，其对应阻力为355.8Pa，同样处于不平衡状态。因此取D2=130mm，运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管道通风系统设计,（7）对并联在管路进行阻力平衡 2）汇合点B 符合要求,通 风 系 统 设 计 举 例,6.4 管

32、道通风系统设计,（8）计算系统总阻力 （9）选择风机 风机风量 风机风压 选用C4-68NO.6.3风机 风机转速n=1600r/min 皮带传动 配用Y132S2-Z型电动机，电动机功率N=7.5KW,通风管道设计中的注意事项 （1）系统划分 空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划分为同一系统 生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为同一系统 对下列情况应单独设置排风系统 除尘系统的划分应符合下列要求 如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合为同一系统。增设排风点会增大系统总阻力。,6.4 管道通风系统设计,两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸 两种有害物

33、质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物 两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘 散发剧毒物质的房间和设备 建筑物内设有存储易燃易爆物质的单独房间或有防火防爆要求的单独房间,同一生产流程、同时工作的扬尘点相聚不远时，宜合设一个系统 同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统 温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管结露时，应分设系统,通风管道设计中的注意事项 （2）风管的布置 除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。若排风点多，可用大断面集合管连接各支管。集合管内流速不宜超过3.0m/s，集合管下设卸灰装置。 除尘风管应尽可

34、能垂直或倾斜敷设，倾斜时与水平面夹角最好大于45。如必须水平敷设或倾角小于30时，应采取措施，如加大流速、设清扫口等。 输送含有蒸汽、雾滴的气体时，如表面处理车间的排风管道，应有不小于5的坡度，以排除积液，并应在风管的最低点和风机底部装设水封泄液管。 在除尘系统中，为防止风管堵塞，风管直径不宜小于下列数值： 排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其他房间。 风管上应设必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。 风管的布置应力求顺直，避免复杂和局部部件。弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减

35、少阻力和噪声。,6.4 管道通风系统设计,排送细小粉尘 80mm 排送较粗粉尘（如木屑）100mm 排送粗粉尘（如小块物体）130mm,通风管道设计中的注意事项 （3）管道的敷设 分支管与水平或倾斜主干管连接时，应从上面或侧面接入。 除尘管道一般应明设，尽量避免留有间隙。 为了防止风道堵塞，风道的直径不宜过小。 为了调整和检查除尘系统的参数，在支管除尘器及风机出入口上应设置测孔。 输送潮湿空气时，管道应进行保温。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （4）风管材料的选择 用作风管的材料有钢板、胶合板、纤维板、矿渣石膏板、砖及混凝土等。需经常移动的风管，大多采用柔性材料制成各种软

36、管，如塑料软管、橡胶管及金属软管。 风管的材料应根据使用要求和就地取材的原则选用。 钢板易于加工制作，安装方便，能承受较高温度。分为普通钢板和镀锌钢板。通常除尘系统钢板的厚度35mm，一般通风系统0.51.5mm。 镀锌钢板和硬聚氯乙烯塑料板具有一定防腐性能。但硬聚氯乙烯塑料板不耐温不耐寒，适应于-1060，受辐射热易脆裂。 砖和混凝土制作的风管适用于需要与建筑、结构配合的场合，但阻力较大。体育馆、电影院、纺织厂常采用。可在内壁衬贴吸声材料，降低噪声。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （5）进排风口 进风口 应设在室外空气较清洁的地点。进风口处室外空气中有害物质浓度不应大于

37、室内作业地点最高允许浓度的30%。 应尽量设在排风口的上风侧，并应低于排风口。 进风口的底部距室外地坪不宜低于2.0m，当布置在绿化地带时不宜低于1.0m。 应避免进排风短路。 降温用的进风口宜设在建筑物的背阴处。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （5）进排风口 排风口 一般情况下通风用排气立管出口至少高出屋面0.50m。 通风排气中的有害物质必须经大气扩散稀释时，排风口应位于建筑物气流负压区和正压区以上。 要求在大气中扩散稀释的通风排气，其排风口上不应设置风帽，为防止雨水进入，可设置挡水板和排水口。 排放大气污染物时，排气筒高度除需遵守大气污染物排放标准（DB11/501

38、-2007）中排放速率标准以外，还应高出周围200m半径范围内建筑物5.0m以上，不能达到该要求的排气筒，应按其高度对应的表列排放速率标准值严格50%执行。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （5）进排风口 排风口 排放两个相同污染源的排气筒，若其距离小于其几何高度之和，应合并视为一根等效排气筒。若有三根以上的近距排气筒，且排放同一污染物时，应以前两根的等效排气筒，一次与第三、四根排气筒取等效值。 等效排气筒污染物排放速率按下式计算：Q=Q1+Q2 等效排气筒高度按下式计算： 等效排气筒的位置，应于排气筒1和排气筒2的连线上，若以排气筒1为原点，则等效排气筒的位置应距原点为：

39、x=a(Q-Q1)/Q=aQ2/Q,6.4 管道通风系统设计,Q-等效排气筒某污染物排放速率 Q1、Q2-排气筒1和排气筒2的某污染物排放速率,h-等效排气筒高度 h1、h2-排气筒1和排气筒2的高度,x-等效排气筒距排气筒1的距离 a-排气筒1和排气筒2的距离,通风管道设计中的注意事项 （5）进排风口 排风口 新污染源的排气筒一般不低于15m。若某污染源的排气筒必须低于15m，其排放速率标准值必须小于按外推法计算结果的50%。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （6）通风除尘系统的防爆措施 排除爆炸性危险性气体、蒸气和粉尘的局部排风系统，通风机应装设由较软的不产生火花的金属

40、制的机壳或叶轮； 排除或运输含有爆炸性危险性物质的空气混合物的通风设备及管道均应接地； 防止可燃物在通风系统的局部地点积聚； 选用防爆通风机； 排出的爆炸性气体应排至建筑物背风涡流区以上；当屋顶上有设备或操作平台时，排风口应高出设备或平台2.5m以上。 排风道正压管段一半不应该穿过其他房间； 风道中不应存在可能积留和黏着粉尘的不平处和粗糙处。,6.4 管道通风系统设计,通风管道设计中的注意事项 （7）风道的保温与防腐 保温材料主要有：岩棉、软木、聚苯乙烯泡沫塑料、离心玻璃棉、玻璃纤维保护板、聚氨酯泡沫塑料等。 保温层结构： 防护层：涂刷防腐漆或沥青 保温层：填贴保温材料 防潮层：包油毛毡、塑料

41、布或涂刷沥青 保护层：室内管道可用玻璃丝布、塑料布等；室外管道应用铁丝网水泥或薄钢板，要求较高的工程采用铝合金薄板 工程上常用的防腐方式是在金属表面涂刷油漆。,6.4 管道通风系统设计,返回,6.5防排烟通风设计,防排烟通风设计,6.5防排烟通风设计,本节主要内容 火灾烟气流动的基本原理 控制火灾烟气流动的主要措施 机械排烟通风设计方法,6.5防排烟通风设计,火灾烟气流动的基本原理,火灾过程可以分为初起期、成长期、旺盛期、衰减期4个阶段。 火灾中因烟气致死的人数占50%以上，很多时候多达70%。 初起期、成长期是烟气产生的主要阶段。,6.5防排烟通风设计,火灾烟气流动的基本原理,1.火灾烟气的

42、成分和危害性 燃烧的2个阶段：热分解过程和燃烧过程 火灾烟气是悬浮的固态粒子、液态粒子和气体的混合物 建筑物火灾燃烧的生成物主要有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气 塑料含有氯，燃烧会产生氯气、氯化氢、光气等；很多织物则含有氮，燃烧后产生氰化氢、氨气,6.5防排烟通风设计,火灾烟气流动的基本原理,1.火灾烟气的成分和危害性 烟气的危害性 毒害性（缺氧；有毒有害气体） 遮光和刺激性（烟气的减光性；氯化氢、氨气和二氧化硫） 高温性（烟气温度250，最高可达500；建筑物倒塌、烧伤人员） 恐怖性（尤其是轰燃出现以后）,6.5防排烟通风设计,火灾烟气流动的基本原理,2.促使建筑物烟气流动的主要因素 烟囱效应

43、楼梯间、电梯间、管道竖井、垃圾通道、通风排气竖井 正向烟囱效应和逆向烟囱效应 烟囱效应随温度的升高而明显 气体热膨胀 烟气温度越高，空间密闭越好，气体膨胀使得烟气流动越明显 大气运动 破碎的窗户处于背风侧，烟气被抽出；处于迎风侧，加速烟气在建筑物内部蔓延 通风空调系统 能使人发现火情，发现火情后，应及时关闭空调控制系统,控制火灾烟气流动的主要措施 分区 防火分区 防烟分区 压入式机械通风防烟 疏导排烟 自然排烟 抽出式机械通风排烟,6.5防排烟通风设计,控制火灾烟气流动的措施,1.防火分区和防烟分区 防火分区 水平方向设防火墙、防火门、防火卷帘；垂直方向以耐火楼板进行分隔 防火分区能阻断火势，

44、阻止烟气扩散 防烟分区 防烟分区在防火分区内进行 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-1995），房间高度小于6m时，防烟分区的建筑面积不宜超过500m2 面积超过500m2，分成几个防烟分区，可采用隔墙、挡烟垂壁、从顶棚下突出不小于0.5m的梁 防烟分区的前提是设置排烟措施，否则防烟分区没有意义,6.5防排烟通风设计,控制火灾烟气流动的措施,2.疏导排烟 目的：排除着火区域的烟气和热量，不使烟气流向非着火区域，以利于人员疏散和进行扑救 自然排烟 利用室内热气流的浮力、热负压或室外风力作用，将室内的烟气从室外相邻的窗户、阳台、凹廊、专用排烟口排出 已知窗孔面积，自然排烟量按下式换算：,-

45、窗孔b的内外压差，Pa； b -窗孔b的流量系数； w-室外空气密度，kg/m3; P-上部排风温度下的空气密度，kg/m3; n-室内平均温度下的空气密度，kg/m3; h1、h2-中和面至窗孔a、b的距离，m。,6.5防排烟通风设计,控制火灾烟气流动的措施,2.疏导排烟 自然排烟的特点 优点：不使用动力，简单经济 缺点：效果不稳定，受着火点位置、烟气温度、开启窗口的大小、风力、风向等因素的影响 抽出式机械通风排烟 优点：效果好，稳定可靠 缺点：需设置专用的排烟口、排烟管道和排烟风机，徐专用电源，投资大 适用条件： （1）一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的相关部位 （2）不具备

46、自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室 （3）建筑高度超过100m的公共建筑中所设的避难层或避难区,6.5防排烟通风设计,控制火灾烟气流动的措施,3.压入式机械通风及密闭防烟 压入式机械通风 将一定压力的室外空气送入被保护部位，使该部位的室内压力高于火灾压力，防止烟气侵入 密闭防烟 对于面积较小，其墙体、楼板耐火性能较好、密闭性好并能采用防火门的房间，可以采取关闭房间使火灾房间与周围隔绝，让火情由于缺氧而熄灭的防烟方式,6.5防排烟通风设计,防排烟通风设计的主要步骤,分析建筑方案，了解防火分区 确定防排烟对象场所 划分防火分区，计算防烟区面积 研究确定防排烟通风方式，计算供风

47、量 自然排烟，需校核有效排烟窗孔面积；机械排烟，还需完成以下步骤： 计算排烟通风量 设计布置排烟通风管道及排烟口 计算通风阻力及阻力平衡 选择排烟通风机和电动机 绘制排烟通风管道系统图,6.5防排烟通风设计,自然通风排烟设计要点,1.自然排烟方式的适用地点 除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室 面积超过100m2且经常有人停留或可燃物较多的地上房间 长度超过20m，但不超过60m的内走道 经常有人停留或可燃物较多的地下室,6.5防排烟通风设计,自然通风排烟设计要点,2.不应采取自然排烟的场所 净空高度超过12m

48、的中庭 长度超过60m的内走道 建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室,6.5防排烟通风设计,自然通风排烟设计要点,3.自然排烟的开窗面积 结合公式计算并看是否符合下表要求,自然排烟部位及开窗面积要求,6.5防排烟通风设计,自然通风排烟设计要点,4.自然排烟口设置原则 应设于房间净高的1/2以上位置，最好距离顶棚800mm以内，有挡烟垂壁，排烟口最好高于挡烟垂壁的下沿 内走道和房间的自然排烟至防烟分区最远点的水平距离应在30m以内 内走道与房间的排烟窗应尽量设置有2个或2个以上不同朝向 排烟口部位宜尽量设置与建筑物形体一致的

49、挡风措施,6.5防排烟通风设计,抽出式机械通风排烟设计,1.抽出式机械通风排烟系统 集中式、分散式、分区集中式 分区集中式的分区原则 每个分区通风排烟系统的排烟口的数量不宜超过30个 房间和走道的排烟与防烟楼梯间、消防电梯前室以及合用前室的排烟系统分开 走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的通风排烟系统宜按防烟分区设置 抽出式机械通风排烟系统与空调系统一般应分开设置，有条件利用通风空调系统排烟时，可综合利用，但必须采取变速风机或并联风机等相应措施，当空调系统的通风量与通风排烟量大时，应分别设置通风机且火灾时能自动切换,6.5防排烟通风设计,抽出式机械通风排烟设计,2.排烟风量确定 对于负担一个防

50、烟分区排烟或净空高度大于6m、不划分防烟分区的房间排烟时，机械排烟量应按每平方米不小于60m3/h计算，且单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h 系统负担两个或两个以上防烟分区排烟时，机械排烟系统的排烟量应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算（对于每个防烟分区的排烟量，仍按防烟分区面积每平方米面积不小于60m3/h计算） 中庭体积小于17000m3时，排烟量按其体积的6次/h换气计算；中庭大于17000m3时,排烟量按其体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于10200m3/h 车库的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算,6.5防排烟通风设计,抽出式机械通风排烟设计,3.

51、排烟风道及排烟口的设置原则 在排烟时，风道不应变形或脱落。钢板：风速不应大于20m/s；采用内表面光滑的建筑风道，风速不应大于15m/s；排烟口的风速不应大于10m/s 排烟口与疏散出口的水平距离应在2m以上，排烟口至该防烟分区最远点的水平距离不应大于30m。在水平方向上，排烟口宜设置于防烟分区的居中位置 设在顶棚上的排烟口距可燃物件或可燃物的距离不应小于1m，每个防烟分区必须设置排烟口，应设置在顶棚或靠近顶棚的墙上，与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的水平距离不小于1.5m 单独设置的排烟口平时处于关闭状态，可采用自动或手动控制。若与排风口合并设置，应在支管设置具有防火功能的自动阀门，并与

52、火灾自动报警系统联动,6.5防排烟通风设计,抽出式机械通风排烟设计,3.排烟风道及排烟口的设置原则 排烟通风机应在其机房入口设有当烟气温度超过280时能自动关闭的排烟防火阀，并能坚持工作30min 自然排烟口、排烟窗、送风口应由不燃材料制作。内走道和房间的自然排烟口至该防烟分区最远点的距离不应大于30m，自然进风口应设于房间净高的1/2以下位置，自然排烟口应设于房间净高的1/2以上位置，且距顶棚下800mm以内 排烟系统应设置防火阀 排烟风道应采用不燃材料保温，不应穿过防火分区，保温厚度不应小于25mm。垂直穿越各层的竖井风道应用耐火材料构成的专用或合用管道，或采用混凝土风道。与防火阀门连接的

53、风道，在穿越防火楼板或防火墙时，风道厚度应采用不小于1.5mm的厚钢板制成,6.5防排烟通风设计,压入式机械通风防烟设计,1.压入式防烟通风风量的计算 压入式防烟通风风量应由加压空间需要风量、加压空间的漏风量和非正压部分的排风量3部分组成 压差法 Qs-保持压差所需的送风量，m3/S -流量系数，取0.60.7 S1-总漏风面积，m2 -空气密度，Kg/m3 n-指数，取0.51，通常取0.5 p-加压区与非加压区的压差，Pa Ky-漏风系数，取1.11.25,6.5防排烟通风设计,压入式机械通风防烟设计,1.压入式防烟通风风量的计算 压入式防烟通风风量应由加压空间需要风量、加压空间的漏风量和

54、非正压部分的排风量3部分组成 风速法 Qs-维持开启门洞处一定的风速所需的风量 -所有门洞的面积，m2 v-门洞的平均风速，m/s，可取0.72.2m/s Ky-漏风系数，取1.11.25,6.5防排烟通风设计,压入式机械通风防烟设计,2.压入式防烟通风风压和风量的要求 防烟楼梯间应为4050Pa，前室、封闭避难层为2530Pa 加压送风量的结果的计算结果应与表8-13、8-14、8-15相比较，并取其中的最大值 压入式通风风速的要求：内表面光滑的非金属风道不大于15m/s，金属管道一般控制在14m/s左右，一般建筑风道控制在12m/S,6.5防排烟通风设计,压入式机械通风防烟设计,3.压入式防烟通风设计的相关问题 不设防火阀，送风时平时应关闭，与加压通风机连锁，发生火灾后所有送风口均自动开启 超高层建筑，可将楼梯井分区，在两个分区之间设置密闭门，以隔断“烟囱效应” 应使楼梯间内的加压送风口均匀分布，一般可分隔23层设置一个压入式通风送风口。风口应采用自垂式百叶风口，或采用常开百叶式百叶风口，采用后者时