第二章全面通風(fēng)

1、2.2.1 1 全面通風(fēng)換氣量的計(jì)算全面通風(fēng)換氣量的計(jì)算 2.1.1 2.1.1 全面通風(fēng)換氣的基本微分方程式全面通風(fēng)換氣的基本微分方程式2.1.2 2.1.2 全面通風(fēng)量的確定全面通風(fēng)量的確定 2.1.3 2.1.3 有害物散發(fā)量的計(jì)算有害物散發(fā)量的計(jì)算 2.1.4 2.1.4 氣流組織氣流組織2.1.5 2.1.5 空氣平衡和熱平衡空氣平衡和熱平衡 2.2.2 2 置換通風(fēng)置換通風(fēng)2.2.1 2.2.1 評(píng)價(jià)通風(fēng)效果的指標(biāo)評(píng)價(jià)通風(fēng)效果的指標(biāo) 2.2.2 2.2.2 置換通風(fēng)的原理置換通風(fēng)的原理 2.2.3 2.2.3 置換通風(fēng)的特性置換通風(fēng)的特性 2.2.4 2.2.4 置換通風(fēng)的設(shè)計(jì)置換

2、通風(fēng)的設(shè)計(jì) 2.1 2.1 全面通風(fēng)換氣量的確定全面通風(fēng)換氣量的確定全面通風(fēng)：又稱稀釋通風(fēng)，用清潔空氣稀釋室內(nèi)有害物濃度，全面通風(fēng)：又稱稀釋通風(fēng)，用清潔空氣稀釋室內(nèi)有害物濃度，同時(shí)不斷把污染空氣排至室外，保證室內(nèi)空氣達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)不斷把污染空氣排至室外，保證室內(nèi)空氣達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)效果取決于：全面通風(fēng)量和氣流組織。通風(fēng)效果取決于：全面通風(fēng)量和氣流組織。氣流組織：合理地安排送排風(fēng)口的位置，分配風(fēng)量以及選氣流組織：合理地安排送排風(fēng)口的位置，分配風(fēng)量以及選 定風(fēng)口的形式，用最小的通風(fēng)量達(dá)到最佳的通定風(fēng)口的形式，用最小的通風(fēng)量達(dá)到最佳的通 風(fēng)效果。風(fēng)效果。氣流組織對(duì)通風(fēng)效果的影響氣流組織對(duì)通風(fēng)效

3、果的影響方案1方案22.1.1 全面通風(fēng)換氣的基本微分方程式全面通風(fēng)換氣的基本微分方程式假設(shè)：假設(shè)：1）室內(nèi)有害物濃度分布均勻；）室內(nèi)有害物濃度分布均勻； 2）送風(fēng)氣流和室內(nèi)空氣的混合瞬間完成；）送風(fēng)氣流和室內(nèi)空氣的混合瞬間完成； 3 ）送、排風(fēng)氣流等溫。）送、排風(fēng)氣流等溫。x(g/s)x(g/s)通風(fēng)風(fēng)量通風(fēng)風(fēng)量q qv v(m(m3 3/s)/s)室內(nèi)有害物最室內(nèi)有害物最高允許濃度高允許濃度y(g/my(g/m3 3) )通風(fēng)風(fēng)量通風(fēng)風(fēng)量q qv v(m(m3 3/s)/s)送風(fēng)中有害物送風(fēng)中有害物濃度濃度y y0 0(g/m(g/m3 3) )房間體積房間體積v vf f車間通風(fēng)排污模型

4、車間通風(fēng)排污模型有害物初始有害物初始濃度：濃度：y1y1 房間內(nèi)有害物濃度的變化情況可根據(jù)房間內(nèi)有害物濃度的變化情況可根據(jù)“質(zhì)量質(zhì)量 平衡平衡”原理原理建立微分方程，對(duì)于連續(xù)，建立微分方程，對(duì)于連續(xù)， 穩(wěn)定的通風(fēng)過(guò)程穩(wěn)定的通風(fēng)過(guò)程, 在通風(fēng)過(guò)程中：在通風(fēng)過(guò)程中：室內(nèi)得到的有害物量與排出有害物的量應(yīng)等于有害物的變化室內(nèi)得到的有害物量與排出有害物的量應(yīng)等于有害物的變化量。量。排污微分方程：排污微分方程：在在dd時(shí)間內(nèi)：時(shí)間內(nèi)：送入量送入量+ +散發(fā)量散發(fā)量- -排走量排走量= =變化量變化量則：則：qv y0 d+ x d- qv y d= vf dy問(wèn)題：?jiǎn)栴}：? ,021vqyy排污微分方程求

5、解排污微分方程求解2121000000001010202111ln()lnexpvvfvvvvvfyvvvvvfyyvvyvfvvvvvvvvfvvfd q yxq yddydvq yxq yqq yxq yvd q yxq ydqq yxq yvq yxq yqvq yxq yqq yxq yqq yxq yvq yxq yv 排污微分方程求解排污微分方程求解01022120201vvvvvffvq yxq yqq yxq yvvyyxqyyyy 不穩(wěn)定狀態(tài)下的全面通風(fēng)換氣量不穩(wěn)定狀態(tài)下的全面通風(fēng)換氣量)exp(1)()exp(012fvvfvvqyqxvqyyy10yqxv排污微分方程求解

6、排污微分方程求解有害物濃度隨時(shí)間的變化曲線有害物濃度隨時(shí)間的變化曲線0)exp(,0fvvqddy或0202yyxqyyyqxysvsv0yykxqsv風(fēng)量公式：風(fēng)量公式：穩(wěn)定狀態(tài)下：穩(wěn)定狀態(tài)下：考慮到室內(nèi)有害物分布及通風(fēng)氣流的不均勻性，增大安全系數(shù)考慮到室內(nèi)有害物分布及通風(fēng)氣流的不均勻性，增大安全系數(shù)k=3k=31010，則，則y ys s有害物安全濃度值有害物安全濃度值)(0ttcqqpm0ddwqpm2.1.2 全面通風(fēng)量的確定全面通風(fēng)量的確定2.1.3 有害物散發(fā)量的計(jì)算有害物散發(fā)量的計(jì)算點(diǎn)擊這里查看點(diǎn)擊這里查看存在多種有害物時(shí)風(fēng)量確定原則：存在多種有害物時(shí)風(fēng)量確定原則：u 分別求出排

7、除每種有害物風(fēng)量分別求出排除每種有害物風(fēng)量qviu 毒性相加作用的有害物：毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶劑類；如苯、醇、醋酸等溶劑類；s2o3、so3等刺激性氣體，按求和計(jì)算風(fēng)量：等刺激性氣體，按求和計(jì)算風(fēng)量：qv=qviu 毒性無(wú)相加作用的有害物：毒性無(wú)相加作用的有害物：取最大者為風(fēng)量計(jì)算式：取最大者為風(fēng)量計(jì)算式：qv=maxqviu 有害物散發(fā)量無(wú)法確定時(shí)的風(fēng)量計(jì)算原則：有害物散發(fā)量無(wú)法確定時(shí)的風(fēng)量計(jì)算原則： 按經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：按經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：qv=nvf （m3/h） n換氣次數(shù)，換氣次數(shù)，(次次/h)；vf房間體積房間體積點(diǎn)擊這里查看點(diǎn)擊這里查看【例【例2-2】 某車間同時(shí)散發(fā)幾種

8、有機(jī)溶劑的蒸汽，它們的散某車間同時(shí)散發(fā)幾種有機(jī)溶劑的蒸汽，它們的散發(fā)量分別為：苯發(fā)量分別為：苯 2kg/h；醋酸乙脂；醋酸乙脂 1.2kg/h；乙醇；乙醇 0.5kg/h。已知。已知該車間消除余熱所需的全面通風(fēng)量為該車間消除余熱所需的全面通風(fēng)量為50m3/s。求該車間所需的。求該車間所需的全面通風(fēng)量。全面通風(fēng)量?！窘狻俊窘狻坑筛戒浻筛戒?查得三種溶劑蒸汽的容許濃度為：查得三種溶劑蒸汽的容許濃度為： 苯苯 40mg/m3；醋酸乙脂；醋酸乙脂 300mg/m3；乙醇，未作規(guī)定，；乙醇，未作規(guī)定，不計(jì)風(fēng)量。不計(jì)風(fēng)量。 進(jìn)風(fēng)為清潔空氣，上述三種溶劑蒸汽的濃度為零。取安進(jìn)風(fēng)為清潔空氣，上述三種溶劑蒸汽的

9、濃度為零。取安全系數(shù)全系數(shù)k6。按公式（。按公式（2-12）計(jì)算把三種溶劑的蒸汽稀釋到容）計(jì)算把三種溶劑的蒸汽稀釋到容許濃度所需的通風(fēng)量。許濃度所需的通風(fēng)量。0yykxqsv（2-12）smyyxqv/34.83)040(36001026360211苯smyyxqv/67. 6)0300(3600102 . 16360222醋酸乙脂03vq乙醇 因?yàn)閹追N溶劑同時(shí)散發(fā)對(duì)人體危害作用相同的蒸汽，所需風(fēng)量為各自風(fēng)量之和，即smqqqqvvvv/01.9067. 634.833321 這風(fēng)量已能滿足消除余熱的需要，故該車間所需的全面通風(fēng)量為90.01 m3/s。2.1.4 全面通風(fēng)的氣流組織全面通風(fēng)的

10、氣流組織氣流組織：氣流組織：送風(fēng)、排風(fēng)口位置的合理布置，選用合理的風(fēng)口形送風(fēng)、排風(fēng)口位置的合理布置，選用合理的風(fēng)口形式，合理分配風(fēng)流。式，合理分配風(fēng)流。氣流組織原則：氣流組織原則： 能避免把害物吹向作業(yè)人員操作區(qū)；能避免把害物吹向作業(yè)人員操作區(qū)； 能有效地從污染源附近或有害物濃度最大的區(qū)域排出污染能有效地從污染源附近或有害物濃度最大的區(qū)域排出污染空氣；空氣； 能確保在整個(gè)房間內(nèi)進(jìn)風(fēng)氣流均勻分布能確保在整個(gè)房間內(nèi)進(jìn)風(fēng)氣流均勻分布, ,盡量減少渦流區(qū)。盡量減少渦流區(qū)。演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫點(diǎn)擊這里查看點(diǎn)擊這里查看 室內(nèi)的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)是多通道的室內(nèi)的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)是多通道的, 既有由通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生

11、的有組既有由通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的有組織的進(jìn)排風(fēng)織的進(jìn)排風(fēng), 也有從縫隙也有從縫隙, 窗戶窗戶, 門洞等產(chǎn)生的無(wú)組織進(jìn)排風(fēng)門洞等產(chǎn)生的無(wú)組織進(jìn)排風(fēng),是機(jī)是機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)的共同作用結(jié)果械通風(fēng)與自然通風(fēng)的共同作用結(jié)果,根據(jù)根據(jù)“物質(zhì)平衡物質(zhì)平衡”原理原理, 各種各種進(jìn)風(fēng)量與各種排風(fēng)量應(yīng)相等進(jìn)風(fēng)量與各種排風(fēng)量應(yīng)相等.這就是室內(nèi)風(fēng)量平衡的原則。其表這就是室內(nèi)風(fēng)量平衡的原則。其表達(dá)式為達(dá)式為: qm,zj + qm, jj = qm, zp + qm, jpn 當(dāng)當(dāng)qm, jj= qm, jp時(shí)時(shí):室內(nèi)外壓差為零，適用于無(wú)特殊要求車間室內(nèi)外壓差為零，適用于無(wú)特殊要求車間n 當(dāng)當(dāng)qm, jj qm, jp時(shí)時(shí)

12、:室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，適用于潔凈度要求高的室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，適用于潔凈度要求高的車間車間n 當(dāng)當(dāng)qm, jj1100(a) (a) 活塞流通風(fēng)活塞流通風(fēng)(b)(b)置換通風(fēng)置換通風(fēng)150100熱源工作區(qū)域上部區(qū)域送風(fēng)口界面排風(fēng)口2.2.2 置換通風(fēng)的原理置換通風(fēng)的原理2.2.3 置換通風(fēng)的特性置換通風(fēng)的特性 1. 1. 置換通風(fēng)房間內(nèi)的自然對(duì)流置換通風(fēng)房間內(nèi)的自然對(duì)流2. 2. 置換通風(fēng)房間室內(nèi)溫度、速度與濃度的分布置換通風(fēng)房間室內(nèi)溫度、速度與濃度的分布3. 3. 置換通風(fēng)房間的熱力分層置換通風(fēng)房間的熱力分層2.2.4 置換通風(fēng)的設(shè)計(jì)置換通風(fēng)的設(shè)計(jì) 2.3 2.3 事故通風(fēng)事故通風(fēng)( (emer

13、gency ventilation) ) 要求設(shè)置事故通風(fēng)裝置的場(chǎng)所要求設(shè)置事故通風(fēng)裝置的場(chǎng)所2.3.1設(shè)置事故通風(fēng)的技術(shù)要求設(shè)置事故通風(fēng)的技術(shù)要求（1）有可能突然散發(fā)大量有害氣體、可燃性氣體、爆炸性）有可能突然散發(fā)大量有害氣體、可燃性氣體、爆炸性或危險(xiǎn)性氣體的建筑物?；蛭ｋU(xiǎn)性氣體的建筑物。（2）散發(fā)有爆炸危險(xiǎn)的粉塵或氣溶膠等物質(zhì)的場(chǎng)所。）散發(fā)有爆炸危險(xiǎn)的粉塵或氣溶膠等物質(zhì)的場(chǎng)所。（3 3）僅靠自然通風(fēng)的單層建筑，所散發(fā)的可燃?xì)怏w的密度）僅靠自然通風(fēng)的單層建筑，所散發(fā)的可燃?xì)怏w的密度小于室內(nèi)空氣密度時(shí)，可只設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。小于室內(nèi)空氣密度時(shí)，可只設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。 應(yīng)設(shè)置在有害氣體或爆炸性或危險(xiǎn)性氣

14、體散發(fā)量可能最應(yīng)設(shè)置在有害氣體或爆炸性或危險(xiǎn)性氣體散發(fā)量可能最大或聚集最多的地點(diǎn)，建筑死角地帶應(yīng)采取導(dǎo)流措施，當(dāng)大或聚集最多的地點(diǎn)，建筑死角地帶應(yīng)采取導(dǎo)流措施，當(dāng)散發(fā)的氣體或蒸汽比空氣重時(shí)，吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在下部地帶。散發(fā)的氣體或蒸汽比空氣重時(shí)，吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在下部地帶。（1 1）不應(yīng)布置在人員經(jīng)常通行或停留的地點(diǎn)。）不應(yīng)布置在人員經(jīng)常通行或停留的地點(diǎn)。（2 2）與機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口的水平距離不小于）與機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口的水平距離不小于20m20m，當(dāng)，當(dāng)水平距離不足水平距離不足20m20m時(shí)，排風(fēng)口必須高出進(jìn)風(fēng)口時(shí)，排風(fēng)口必須高出進(jìn)風(fēng)口6m6m以上。以上。（3 3）當(dāng)排風(fēng)中含有可燃?xì)怏w時(shí)，排風(fēng)口與可能

15、發(fā)火源）當(dāng)排風(fēng)中含有可燃?xì)怏w時(shí)，排風(fēng)口與可能發(fā)火源的距離應(yīng)大于的距離應(yīng)大于20m20m。（4 4）派出劇毒物質(zhì)時(shí)應(yīng)排到）派出劇毒物質(zhì)時(shí)應(yīng)排到10m10m以上高空。以上高空。事故通風(fēng)系統(tǒng)吸風(fēng)口的設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)吸風(fēng)口的設(shè)置排風(fēng)口的設(shè)置排風(fēng)口的設(shè)置（1 1）由經(jīng)常使用的排風(fēng)系統(tǒng)和事故排風(fēng)系統(tǒng)共同承保證。）由經(jīng)常使用的排風(fēng)系統(tǒng)和事故排風(fēng)系統(tǒng)共同承保證。（2 2）宜根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定，當(dāng)無(wú)法計(jì)算時(shí)，換氣次）宜根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定，當(dāng)無(wú)法計(jì)算時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于數(shù)不應(yīng)小于1212次次/h/h。（3）按換氣次數(shù)確定：）按換氣次數(shù)確定：l對(duì)于生產(chǎn)中可能突然逸出大量有害物質(zhì)的場(chǎng)所，換氣次數(shù)對(duì)于生產(chǎn)中可能突然逸出大量有害物質(zhì)的場(chǎng)所，換氣次數(shù)不小于不小于1212次次/h/h，并設(shè)自動(dòng)報(bào)警裝置。，并設(shè)自動(dòng)報(bào)警裝置。l 最高容許濃度最高容許濃度5mg/m5mg/m3 3時(shí)時(shí), , 車間高度車間高度6m6m者換氣者換氣88次次/ /時(shí)時(shí), , 車間高度車間高度6m6m者者, ,