第三章-通风方法

1、1,1,第三章 通风方法,2,学习目标,需掌握的内容 全面通风量计算 气流组织 风量平衡与热平衡 难点 全面通风量的计算,3,第三章 通风方法及其通风系统组成,4,第三章 通风方法及其通风系统组成,3.3 通风系统的组成,3.2 全面通风法的分析计算,3.1 通风方法分类,5,通风方法分类,按通风的动力分为,按通风系统作用范围分,局部通风,全面通风,事故通风,自然通风,机械通风,自然通风特点,机械通风特点,3.1 通风方法分类,6,自然通风特点,依靠室内外空气温差所造成的热压, 或利用室外风力作用在建筑物上所形成的压差, 使室内外的空气进行交换, 从而改善室内的空气环境。 不需动力, 经济;

2、但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境; 且通风效果不稳定。,3.1 通风方法分类,7,P窗孔两侧形成的压力差,Pa； 窗孔的局部阻力系数； 窗孔的流量系数；空气密度，kg/m3 F窗孔的面积，m2；L通风量，m3/s,3.1 通风方法分类-自然通风风量,8,靠风机动力使空气流动的方法称为机械通风。 进风和排风可进行处理, 通风参数可根据要求选择确定, 可确保通风效果, 但通风系统复杂, 投资费和运行管理费用大。,3.1 通风方法分类机械通风特点,9,分为：局部排风和局部送风 局部排风：在集中产生有害物的局部地点, 设置捕集装置, 将有害物排走, 以控制有害物向室内扩散。这是防毒，排

3、尘最有效的通风方法。 局部送风：向局部工作地点送风, 使局部地带造成良好的空气环境，主要用于局部降温。又分为系统式和分散式，系统式就是通风系统将室外空气送至工作地点，分散式借助轴流风扇或喷雾风扇, 直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。,3.1 通风方法分类局部通风,10,分散式局部送风系统风扇送风,在作业点附近设置普通轴流风机进行循环吹风，加快对流散热。 工作点风速要求： 轻作业24m/s，中作业35m/s，重作业57m/s 。 适用于气温不大于35，且非产尘的车间。,3.1 通风方法分类,11,分散式局部送风系统喷雾风扇送风,在普通轴流风机上加设甩水盘构成。 具降温作用，但可引起人造汗。

4、 要求水滴60m，最大不超过100m。风速不大于35m/s。 用于温度高于35，辐射强度大于1400W/m2，细小雾滴对生产工艺无影响的中、重作业点。,3.1 通风方法分类,12,分散式局部送风系统喷雾风扇送风,3.1 通风方法分类,13,全面通风就是对房间进行通风换气, 以稀释室内有害物, 消除余热, 余湿, 使之符合卫生标准要求。 全面通风的动力可以是自然风压和热压, 也可以是风机风压。 全面通风具体实施方法又可分为全面排风法, 全面送风法, 全面排送风法和全面送、局部排风混合法等, 可根据车间的实际情况采用不同的方法。,3.1 通风方法分类-全面通风,14,全面通风的效果取决于气流组织方

5、式, 通风风量大小及房间内热湿和有害物的产生量等因素。 本节主要讨论以下内容： 全面通风风量计算 全面通风气流组织 全面通风的风量平衡与热平衡计算 有害物散发量估算 全面通风系统的组成,3.2 全面通风法的分析计算,15,全面通风风量计算：,全面通风的风量应能确保把各种有害物(包括有害气体, 粉尘, 水蒸气, 热等)全部稀释或排除, 使有害物浓度不超过卫生标准。 由于有害物的性质不同, 应分别计算所需风量, 然后确定全面通风所需风量。,3.2 全面通风法的分析计算,16,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,排污模型及排污微分方程：,车间通风排污模型,17,全面通风风量计算稀释排除有害

6、气体和粉尘的风量,排污微分方程： 房间内有害物浓度的变化情况可根据“物质平衡”原理建立微分方程 对于连续, 稳定的通风过程, 根据在通风过程中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则有 在d时间内： 送入量+散发量-排走量=变化量,18,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,排污微分方程： 送入量：L y0 d 散发量: x d 排走量: L y d 变化量: d(Vf y)=Vf dy 则： L y0 d+ x d- L y d= Vf dy,19,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,排污微分方程求解,20,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,排污微分方程求

7、解,y2,21,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,风量公式： 稳定状态下： 则 考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，增大安全系数K=310，则 ys有害物安全浓度值,22,全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量,存在多种有害物时风量确定原则： （1）分别求出排除每种有害物风量Li （2）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶剂类；S2O3、SO3、FH及其盐类等刺激性气体，按求和计算风量：L=Li （3）毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计算式：L=maxLi 有害物散发量无法确定时的风量计算原则： 按经验式计算：L=nVf （m3/h） n换气次数，(次/h)；

8、Vf房间体积,23,全面通风风量计算消除热、湿的风量计算,消除余热风量公式： G通风量，Kg/s； Q-室内余热量, KJ/s ; C-空气的质量比热, C=1.01KJ/Kg ; tp-排气温度, ; t0-进气温度, 。,24,全面通风风量计算消除热、湿的风量计算,消除余湿风量公式： G通风质量风量，Kg/s； W-室内余湿量, g/s ; dp-排气含湿量,g/Kg ; d0-进气含湿量, g/Kg 。,25,全面通风有害物散发量计算,由于生产情况复杂, 有害气体或粉尘的产生量一般通过实测确定, 根据实测,可按下式计算有害气体或粉尘的产生量: x = Vf (y1 - y0)+ L (y

9、p- yj) t/t 式中Vf-房间的容积, m3 ; y0, y1 -室内空气有害气体或粉尘初始和最终浓度, g/m3 ; yp,yj -排风和进风空气中有害气体或粉尘的浓度, g/m3 ; t -进行测定的时间, s。,26,全面通风的气流组织,气流组织：送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形式，合理分配风流。 气流组织原则： 排风口尽量靠近污染源或污染物浓度高的区域，把污染物迅速从室内排出； 送风口应尽量接近操作地点，送入通风房间的清洁空气，要先经过操作地点，再经污染区排至室外； 在整个通风房间内，尽量使送风气流均匀分布，减少涡流，避免污染物在局部地区的积聚。,27,全面通风的气流

10、组织,气流组织方式：,28,全面通风的气流组织,气流组织方式：,29,全面通风的气流组织,气流组织方式：,30,全面通风的气流组织,气流组织方式：,31,全面通风的气流组织,气流组织方式：,气流组织的比较,32,全面通风的风量平衡与热平衡,厂房车间通风过程中, 是机械通风与自然通风的共同作用结果, 室内的进风和排风是多通道的, 既有由通风系统产生的有组织的进排风, 也有从缝隙, 窗户, 门洞等产生的无组织进排风, 根据“物质平衡”原理, 各种进风量与各种排风量应相等，这就是室内风量平衡的原则。其表达式为: Gzj + Gjj = Gzp + Gjp,33,全面通风的风量平衡与热平衡,当Gjj

11、= Gjp时 室内外压差为零，用于无特殊要求车间 当Gjj Gjp时 室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的车间 当Gjj Gjp时 室内处于负压状态，适用于产生污染的车间,34,全面通风的风量平衡与热平衡,在通风过程中, 室内空气通过与进风、排风、围护结构和室内各种高低温热源进行交换, 为了使房间内的空气温度维持不变, 必须使房间内的总得热量Qd与总失热量Qs相等, 也就是要保持房间内的热平衡。即 Qd = Qs,35,全面通风的风量平衡与热平衡热平衡模型,36,全面通风的风量平衡与热平衡,热平衡方程： + = + + +,围护结构、材料失热Qh,通风排风热量C Lp tn n,机械进风热量

12、C Ljj tjj jj,自然进风热量C Lzj tw w,循环风的热量 C Lhxn(ts-tn),设备散热量Qf,37,事故通风,对于有可能突然从设备或管道中逸出大量有害气体或燃烧爆炸性气体的房间,应设事故排风系统, 以便发生逸出事故时由事故排风系统和经常使用排风系统共同排风, 尽快把有害物排到室外。事故通风系统的风机开关应设于便开启的地点, 排除有爆炸危害气体时, 应考虑风机防爆问题。,38,事故通风,事故通风的换气次数根据车间高度和有害气体的最高容许浓度大小来确定。 最高容许浓度5mg/m3时, 车间高度6m者换气8次/时, 车间高度6m者, 换气5次/时。 最高容许浓度5mg/m3时, 上述换气次数应乘以1.5。,39,局部排风系统的组成,3.3 通风系统的组成,40,局部排风