第三章-通風(fēng)方法

1、1,1,第三章 通風(fēng)方法,2,學(xué)習(xí)目標(biāo),需掌握的內(nèi)容 全面通風(fēng)量計(jì)算 氣流組織 風(fēng)量平衡與熱平衡 難點(diǎn) 全面通風(fēng)量的計(jì)算,3,第三章 通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成,4,第三章 通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成,3.3 通風(fēng)系統(tǒng)的組成,3.2 全面通風(fēng)法的分析計(jì)算,3.1 通風(fēng)方法分類,5,通風(fēng)方法分類,按通風(fēng)的動(dòng)力分為,按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍分,局部通風(fēng),全面通風(fēng),事故通風(fēng),自然通風(fēng),機(jī)械通風(fēng),自然通風(fēng)特點(diǎn),機(jī)械通風(fēng)特點(diǎn),3.1 通風(fēng)方法分類,6,自然通風(fēng)特點(diǎn),依靠室內(nèi)外空氣溫差所造成的熱壓, 或利用室外風(fēng)力作用在建筑物上所形成的壓差, 使室內(nèi)外的空氣進(jìn)行交換, 從而改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。 不需動(dòng)力, 經(jīng)濟(jì);

2、但進(jìn)風(fēng)不能預(yù)處理, 排風(fēng)不能凈化, 污染周圍環(huán)境; 且通風(fēng)效果不穩(wěn)定。,3.1 通風(fēng)方法分類,7,P窗孔兩側(cè)形成的壓力差,Pa； 窗孔的局部阻力系數(shù)； 窗孔的流量系數(shù)；空氣密度，kg/m3 F窗孔的面積，m2；L通風(fēng)量，m3/s,3.1 通風(fēng)方法分類-自然通風(fēng)風(fēng)量,8,靠風(fēng)機(jī)動(dòng)力使空氣流動(dòng)的方法稱為機(jī)械通風(fēng)。 進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)可進(jìn)行處理, 通風(fēng)參數(shù)可根據(jù)要求選擇確定, 可確保通風(fēng)效果, 但通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜, 投資費(fèi)和運(yùn)行管理費(fèi)用大。,3.1 通風(fēng)方法分類機(jī)械通風(fēng)特點(diǎn),9,分為：局部排風(fēng)和局部送風(fēng) 局部排風(fēng)：在集中產(chǎn)生有害物的局部地點(diǎn), 設(shè)置捕集裝置, 將有害物排走, 以控制有害物向室內(nèi)擴(kuò)散。這是防毒，排

3、塵最有效的通風(fēng)方法。 局部送風(fēng)：向局部工作地點(diǎn)送風(fēng), 使局部地帶造成良好的空氣環(huán)境，主要用于局部降溫。又分為系統(tǒng)式和分散式，系統(tǒng)式就是通風(fēng)系統(tǒng)將室外空氣送至工作地點(diǎn)，分散式借助軸流風(fēng)扇或噴霧風(fēng)扇, 直接將室內(nèi)空氣吹向作業(yè)地帶進(jìn)行循環(huán)通風(fēng)。,3.1 通風(fēng)方法分類局部通風(fēng),10,分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)扇送風(fēng),在作業(yè)點(diǎn)附近設(shè)置普通軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行循環(huán)吹風(fēng)，加快對(duì)流散熱。 工作點(diǎn)風(fēng)速要求： 輕作業(yè)24m/s，中作業(yè)35m/s，重作業(yè)57m/s 。 適用于氣溫不大于35，且非產(chǎn)塵的車間。,3.1 通風(fēng)方法分類,11,分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)噴霧風(fēng)扇送風(fēng),在普通軸流風(fēng)機(jī)上加設(shè)甩水盤(pán)構(gòu)成。 具降溫作用，但可引起人造汗。

4、 要求水滴60m，最大不超過(guò)100m。風(fēng)速不大于35m/s。 用于溫度高于35，輻射強(qiáng)度大于1400W/m2，細(xì)小霧滴對(duì)生產(chǎn)工藝無(wú)影響的中、重作業(yè)點(diǎn)。,3.1 通風(fēng)方法分類,12,分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)噴霧風(fēng)扇送風(fēng),3.1 通風(fēng)方法分類,13,全面通風(fēng)就是對(duì)房間進(jìn)行通風(fēng)換氣, 以稀釋室內(nèi)有害物, 消除余熱, 余濕, 使之符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。 全面通風(fēng)的動(dòng)力可以是自然風(fēng)壓和熱壓, 也可以是風(fēng)機(jī)風(fēng)壓。 全面通風(fēng)具體實(shí)施方法又可分為全面排風(fēng)法, 全面送風(fēng)法, 全面排送風(fēng)法和全面送、局部排風(fēng)混合法等, 可根據(jù)車間的實(shí)際情況采用不同的方法。,3.1 通風(fēng)方法分類-全面通風(fēng),14,全面通風(fēng)的效果取決于氣流組織方

5、式, 通風(fēng)風(fēng)量大小及房間內(nèi)熱濕和有害物的產(chǎn)生量等因素。 本節(jié)主要討論以下內(nèi)容： 全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算 全面通風(fēng)氣流組織 全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡計(jì)算 有害物散發(fā)量估算 全面通風(fēng)系統(tǒng)的組成,3.2 全面通風(fēng)法的分析計(jì)算,15,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算：,全面通風(fēng)的風(fēng)量應(yīng)能確保把各種有害物(包括有害氣體, 粉塵, 水蒸氣, 熱等)全部稀釋或排除, 使有害物濃度不超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 由于有害物的性質(zhì)不同, 應(yīng)分別計(jì)算所需風(fēng)量, 然后確定全面通風(fēng)所需風(fēng)量。,3.2 全面通風(fēng)法的分析計(jì)算,16,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,排污模型及排污微分方程：,車間通風(fēng)排污模型,17,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害

6、氣體和粉塵的風(fēng)量,排污微分方程： 房間內(nèi)有害物濃度的變化情況可根據(jù)“物質(zhì)平衡”原理建立微分方程 對(duì)于連續(xù), 穩(wěn)定的通風(fēng)過(guò)程, 根據(jù)在通風(fēng)過(guò)程中排出有害物的量應(yīng)與產(chǎn)生的有害物量達(dá)到平衡的原則有 在d時(shí)間內(nèi)： 送入量+散發(fā)量-排走量=變化量,18,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,排污微分方程： 送入量：L y0 d 散發(fā)量: x d 排走量: L y d 變化量: d(Vf y)=Vf dy 則： L y0 d+ x d- L y d= Vf dy,19,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,排污微分方程求解,20,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,排污微分方程求

7、解,y2,21,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,風(fēng)量公式： 穩(wěn)定狀態(tài)下： 則 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=310，則 ys有害物安全濃度值,22,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算稀釋排除有害氣體和粉塵的風(fēng)量,存在多種有害物時(shí)風(fēng)量確定原則： （1）分別求出排除每種有害物風(fēng)量Li （2）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶劑類；S2O3、SO3、FH及其鹽類等刺激性氣體，按求和計(jì)算風(fēng)量：L=Li （3）毒性無(wú)相加作用的有害物：取最大者為風(fēng)量計(jì)算式：L=maxLi 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：L=nVf （m3/h） n換氣次數(shù)，(次/h)；

8、Vf房間體積,23,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算消除熱、濕的風(fēng)量計(jì)算,消除余熱風(fēng)量公式： G通風(fēng)量，Kg/s； Q-室內(nèi)余熱量, KJ/s ; C-空氣的質(zhì)量比熱, C=1.01KJ/Kg ; tp-排氣溫度, ; t0-進(jìn)氣溫度, 。,24,全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算消除熱、濕的風(fēng)量計(jì)算,消除余濕風(fēng)量公式： G通風(fēng)質(zhì)量風(fēng)量，Kg/s； W-室內(nèi)余濕量, g/s ; dp-排氣含濕量,g/Kg ; d0-進(jìn)氣含濕量, g/Kg 。,25,全面通風(fēng)有害物散發(fā)量計(jì)算,由于生產(chǎn)情況復(fù)雜, 有害氣體或粉塵的產(chǎn)生量一般通過(guò)實(shí)測(cè)確定, 根據(jù)實(shí)測(cè),可按下式計(jì)算有害氣體或粉塵的產(chǎn)生量: x = Vf (y1 - y0)+ L (y

9、p- yj) t/t 式中Vf-房間的容積, m3 ; y0, y1 -室內(nèi)空氣有害氣體或粉塵初始和最終濃度, g/m3 ; yp,yj -排風(fēng)和進(jìn)風(fēng)空氣中有害氣體或粉塵的濃度, g/m3 ; t -進(jìn)行測(cè)定的時(shí)間, s。,26,全面通風(fēng)的氣流組織,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)口形式，合理分配風(fēng)流。 氣流組織原則： 排風(fēng)口盡量靠近污染源或污染物濃度高的區(qū)域，把污染物迅速?gòu)氖覂?nèi)排出； 送風(fēng)口應(yīng)盡量接近操作地點(diǎn)，送入通風(fēng)房間的清潔空氣，要先經(jīng)過(guò)操作地點(diǎn)，再經(jīng)污染區(qū)排至室外； 在整個(gè)通風(fēng)房間內(nèi)，盡量使送風(fēng)氣流均勻分布，減少渦流，避免污染物在局部地區(qū)的積聚。,27,全面通風(fēng)的氣流

10、組織,氣流組織方式：,28,全面通風(fēng)的氣流組織,氣流組織方式：,29,全面通風(fēng)的氣流組織,氣流組織方式：,30,全面通風(fēng)的氣流組織,氣流組織方式：,31,全面通風(fēng)的氣流組織,氣流組織方式：,氣流組織的比較,32,全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡,廠房車間通風(fēng)過(guò)程中, 是機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)的共同作用結(jié)果, 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)生的有組織的進(jìn)排風(fēng), 也有從縫隙, 窗戶, 門(mén)洞等產(chǎn)生的無(wú)組織進(jìn)排風(fēng), 根據(jù)“物質(zhì)平衡”原理, 各種進(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。其表達(dá)式為: Gzj + Gjj = Gzp + Gjp,33,全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡,當(dāng)Gjj

11、= Gjp時(shí) 室內(nèi)外壓差為零，用于無(wú)特殊要求車間 當(dāng)Gjj Gjp時(shí) 室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，適用于潔凈度要求高的車間 當(dāng)Gjj Gjp時(shí) 室內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，適用于產(chǎn)生污染的車間,34,全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡,在通風(fēng)過(guò)程中, 室內(nèi)空氣通過(guò)與進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)各種高低溫?zé)嵩催M(jìn)行交換, 為了使房間內(nèi)的空氣溫度維持不變, 必須使房間內(nèi)的總得熱量Qd與總失熱量Qs相等, 也就是要保持房間內(nèi)的熱平衡。即 Qd = Qs,35,全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡熱平衡模型,36,全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡,熱平衡方程： + = + + +,圍護(hù)結(jié)構(gòu)、材料失熱Qh,通風(fēng)排風(fēng)熱量C Lp tn n,機(jī)械進(jìn)風(fēng)熱量

12、C Ljj tjj jj,自然進(jìn)風(fēng)熱量C Lzj tw w,循環(huán)風(fēng)的熱量 C Lhxn(ts-tn),設(shè)備散熱量Qf,37,事故通風(fēng),對(duì)于有可能突然從設(shè)備或管道中逸出大量有害氣體或燃燒爆炸性氣體的房間,應(yīng)設(shè)事故排風(fēng)系統(tǒng), 以便發(fā)生逸出事故時(shí)由事故排風(fēng)系統(tǒng)和經(jīng)常使用排風(fēng)系統(tǒng)共同排風(fēng), 盡快把有害物排到室外。事故通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)于便開(kāi)啟的地點(diǎn), 排除有爆炸危害氣體時(shí), 應(yīng)考慮風(fēng)機(jī)防爆問(wèn)題。,38,事故通風(fēng),事故通風(fēng)的換氣次數(shù)根據(jù)車間高度和有害氣體的最高容許濃度大小來(lái)確定。 最高容許濃度5mg/m3時(shí), 車間高度6m者換氣8次/時(shí), 車間高度6m者, 換氣5次/時(shí)。 最高容許濃度5mg/m3時(shí), 上述換氣次數(shù)應(yīng)乘以1.5。,39,局部排風(fēng)系統(tǒng)的組成,3.3 通風(fēng)系統(tǒng)的組成,40,局部排風(fēng)