通風設計學習手冊

通風設計學習手冊

全面通風方法:

1、按照通風的動力不同,全面通風可分為自然通風和機械通風。

2、按照對有害物控制機理不同,全面通風可分為稀釋通風、單向流通風、均勻流通風和置換通風。

(1)稀釋通風,對整個車間進行通風換氣,用新鮮空氣把整個車間有害物質稀釋到最高允許濃度以下。該方法所需的全面通風量大,但是控制效果差。

(2)單向流通風,通過有組織的氣流運動,控制有害物的擴散和轉移。特點是通風量小,控制效果好。

(3)均勻流通風,速度和方向完全一致的寬大氣流稱為均勻流,用它進行的通風稱為均勻流通風。氣流速度原則上要控制在0.2~0.5m/s之間。這種方法能有效排出室內汙染空氣。目前主要用於汽車噴漆室等對氣流、溫度、溼度控制要求高的場所。

(4)置換通風,置換通風的概念和均勻流通風是基本相同的。

有餘熱的房間,由於在高度方向上有穩定的溫度梯度,如果以較低的風送速(V<0.2~0.5m/s),將送溫差較小(2~4℃)的新鮮空氣直接送入室內工作區。低溫的新風在重力的作用小首先下沉,隨後慢慢擴散,在地面上形成一層薄薄的空氣層。而室內熱源產生的熱氣流,由於浮力作用而上升,並不斷卷吸周圍空氣。這樣由熱氣流上升時的捲吸作用、後續新風的推動作用和排風口的抽吸作用,地板上方的新鮮空氣緩慢向上移動,形成類似於向上的均勻流的流動,於是工作區的汙濁空氣為後續的新風所代替。當達到穩定時,室內空氣在溫度、濃度上便形成兩個區域:上部的混合區和下部單向流動的清潔區,這種通風方式就叫置換通風。置換通風的效果和送風條件有關,與傳統的稀釋通風方式相比,具有節能、通風效率高等優點。

全面通風設計:

(一)設置條件

1、防止熱、蒸氣或有害物質的建築物,當不能採用局部通風或者採用局部通風后達不到衛生標準要求時,應輔以全面通風或者是採用全面通風。

2、設計全面通風時,要儘量採用自然通風,以節約能源和投資。當自然通風達不到衛生或者是生產要求時,應採用機械通風,或自然與機械的聯合通風。

3、民用建築的廚房、廁所、浴室等宜採用自然通風、或機械通風進行局部通風或全面通風。

(二)設計原則

1、設計集中採暖且有排風的建築物,在進行風量平衡計算時,應考慮自然補風(包括利用相鄰房間的清潔空氣)的可能性。如該建築物的冷風滲透量能滿足排風要求,可不設機械通風裝置。當達不到時,宜採用機械通風裝置。

2、對於換氣次數小於2次/H的全面排風系統,或每班運行不足2小時的局部排風系統,經風量和熱量平衡計算,對室溫沒有很大影響時,可不設機械送風系統。

3、當相鄰房間未設有組織進風裝置時,可取其冷風滲透量的50/100作為自然補風。

4、從熱平衡的觀點看,由於在採暖設計計算中已考慮了滲透風量所需的耗熱量,因此用滲透風量直接補償局部排風量時,在熱平衡中可不予考慮。

5、進行熱平衡計算時,對於局部排風及稀釋有害氣體的全面通風應採用冬季採暖室外計算溫度。

6、根據衛生標準的規定,排出空氣經淨化處理後,如其中有害物質濃度不超過室內最高允許濃度的30/100,可返回車間再循環使用。

(三)全面通風的氣流組織

進行氣流組織設計時,應符合下述原則:

1、排風口儘量靠近有害物源,或有害物質濃度較高的區域,以便有害物質迅速排出。

2、送風口儘量靠近操作地點。送入通風房間的清潔空氣應先經過操作地點,再經汙染區域排至室外。

3、在整個通風房間內,應儘量使送風氣流均勻分佈,減少渦流,避免有害物在局部地區的積聚。

4、對設置機械通風的民用建築、生產廠房及輔助建築物中要求清潔的房間,當其周圍的環境較差時,送風量應大於排風量,使室內保持正壓。對室內產生有害氣體和粉塵,可能汙染周圍相鄰房間時,送風量應小於排風量,使室內保持負壓。一般送風量為排風量的80/100~90/100 。

5、機械送風系統(包括與熱風采暖合併的系統)的送風方式,應符合下列要求:

(1)放散熱或同時放散熱、溼和有害氣體的生產廠房和輔助建築物,當採用上部或下部同時全面排風時,宜送至作業地帶;

(2)放散粉塵或密度比空氣大的氣體或蒸汽,而不同時放散熱的生產廠房及輔助建築物,當從下部地帶排風時,宜送至作業地帶;

(3)當固定工作地點靠近有害物質放散源,且不可能安裝有效的局部排風裝置時,應直接向工作地點送風。

6.同時放散熱、蒸汽和有害氣體,或僅放散密度比空氣小的有害氣體的生產廠房,除設局部通風外,宜在上部地帶進行自然或機械全面通風,其排風量不宜小於每小時一次換氣。當房間高度大於6米時,排風量可按每平方米地面面積6立方米/小時計算。

7、當採用全面通風消除餘熱、餘溫或者是其它有害物質時,應分別從室內溫度最高、含溼量或有害物質濃度最大的區域排風,並且其風量分配應符合下列要求:

(1)當有害氣體和蒸汽密度比空氣小,或在相反的情況下會形成穩定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出所需風量的2/3,從下部地帶排出1/3;

(2)當有害氣體和蒸汽密度比空氣大,且不會形成穩定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出風量的1/3,從下部地帶排出2/3。

注:從房間上部地帶排出的風量,不應小於每小時一次換氣。

當排出有爆炸危險的氣體和蒸汽時,排風上緣距頂棚不應大於0.4m。

從房間下部地帶排出的風量,包括距地面2m以內的局部排風量。

不穩定狀態下全面通風量的計算:

當全面通風量L及室內的有害物散放量M保持穩定,在一段時間內,室內空氣中有害物質的濃度Y隨時間的變化規律,可用下面公式表示:

Yn=Y0*exp(-ГL/Vf)+(M/L+yi)(1-exp(-ГL/Vf))mg/m3

式子中

Y0-在通風前室內空氣中有害物質的濃度,mg/m3;

Г-通風時間,S;

Vf-通風房間的體積,mg/m3;

M-有害物的散發量,mg/m3;

L-全面通風量,mg/m3;

Yi-進風空氣中有害物濃度,mg/m3;

當Y0=0時,公式就變成Yn= (M/L + yi)[1-exp(-ГL/Vf)]mg/m3。

室內有害物質的濃度,Yn是隨通風時間的延長而增大的,當Г趨於無窮大時,(通常為ГL/Vf≥3),室內有害物濃度趨於穩定。這時的狀態稱為穩定狀態。

穩定狀態下全面通風量的計算:

1、消除餘熱所需的全面通風量:G1=3600Q/(tp-tj)c,kg/h;

2、消除餘溼所需的全面通風量:G2=Gsh/(dp-dj),kg/h

3、消除有害物質所需的全面通風量:G3=Ρm/(yp-yj),kg/h

式子中:

Q-餘熱量,KW;

Tp-排出空氣溫度,℃;

Tj-送入空氣溫度,℃;

C-空氣比熱,KJ/(kg* ℃);

Gsh-餘溼量,g/h;

Dp-排出空氣中的含溼量;

Dj-送入空氣中的含溼量;

M-室內有害物散發量;

Yp-排出空氣中有害物濃度(一般情況下yp=yn),mg/m3;

Yj-送入空氣中有害物濃度;

Ρ-空氣密度,kg/m3;

4、如果室內同時散發餘熱,餘溼和有害物質,則取其中的最大值。

5、室內同時散發幾種有害物質時,全面通風量取其中最大值。或者有數種刺激性氣體時,全面通風量應按照各種氣體分別稀釋到容許濃度所需的空氣量總和計算。

6、實際上,室內有害物的分佈和通風氣流不可能非常均勻,混合過程也不可能瞬間完成。在有害物源附近,空氣中有害物的濃度往往會高於室內平均值。

因此,時間所需的全面通風量為G3’=K*G3

式子中:G3’-實際所需的全面通風量,kg/h;

K-安全係數。

K值與有害物質的毒性、氣流組織方式等因素有關,精心設計的小型實驗室K=1,一般的通風房間K=3~9。

典型房間的換氣次數:

當散發有害物數量不能確定時,全面通風量可按換氣次數而定。即:L=nVf

式子中L-全面通氣量,m3/h;

n-換氣次數,1/h;

Vf-通風房間體積,m3;

某些典型房間的n值如下所示:

某些民用及公共建築的換氣次數

通風設計學習手冊

事故通風:

1、可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險氣體的廠房,應設置事故通風裝置。

事故排風的排風量應根據工藝資料計算確定。當缺乏上述資料時,應按照每小時不小於房間全部容積的8次換氣量確定。

2、事故排風宜由經常使用的排風系統和事故排風的排風系統共同保證,但必須是事故發生前提供足夠的排風量。

3、事故排風的通風機,應分別在室內外便於操作的地點設置開關,其供電系統的可靠等級,應由工藝設計確定。並應符合國家現行的《工業與民用供電系統的設計規範》以及其他有關規範的要求。

4、事故排風的吸風口,應設在有害氣體或者是爆炸危險物質散發量可能最大的地點。

當事故發生向室內散發密度比空氣大的氣體和蒸汽時,戲風口應設在地面以上0.3~1.0處。反之,則設在上部地帶,且對於可燃氣體和蒸汽,吸風口應儘量緊貼頂棚佈置,其上緣距頂棚不得大於0.4M。

5.事故排風的排風口,不應佈置在人員經常停留或者經常通行的地點,事故排風的排風口,應高於20M範圍內的最高建築物的屋面3M以上,當其與機械送風的進風口的水平距離小於20M時,尚應高於進風口6M以上。

注:當排放的空氣中含有可燃氣體和蒸汽時,事故通風系統的排風口,距離發火源不應小於30M。

6、事故排風時,在符合上述要求的條件下,可在外牆或是外窗設置軸流式通風機向室外排風。但應採取防止氣流短路的設施。

風量平衡:

通風房間的風量平衡按照下式計算:Gzj+Gjj=Gzp+Gjp

式中:

Gzj-自然進風量,kg/h;

Gjj-機械進風量,kg/h;

Gzp-自然排風量,kg/h;

Gjp-機械排風量,kg/h;

熱平衡:

通風房間的熱平衡按照下式計算:

ΣQ h+c*Lp*Pn*tn+c*L‘p*Pp*tp=ΣQf+cLjj*Pjj*tij+ CLzj* Pw* tw+cLhx;

Pn*(ts -tn)。

式子中:

ΣQ h-通過維護結構和材料的總失熱量,KW;

ΣQf-生產設備、產品及採暖設備的總放熱量,KW;

Lp-在工作區的局部和全面排風量,m3/h;

L‘p-上部地區的排風量,m3/h;

Lhx-再循環空氣量,m3/h;

tn-室內工作區空氣溫度,℃;

tp-上部地區排風溫度,℃;

tw-室外空氣溫度,℃;

ts-再循環空氣的送風溫度,℃;

Pn-室內工作區空氣溫度,kg/m3;

Pp-上部地區空氣密度,kg/m3;

Pw-室外空氣密度,kg/m3;

C-空氣比熱,KJ/(kg*℃)。

熱、溼及有害物發生量計算:

(一)工業設備(爐)及容器外表面散熱量:

Q=F{a△t1.25次方+Cf[[(273+tb)/100]4次方–[(273+t‘b)/100]4次方]} KW

式中:

F-設備外表面積,m2;

t-設備外表面和室內空氣溫度差,℃;

△a-對流係數,對於垂直面a=2.55*0.001、對於水平面a=3.24*0.001, KW/(m2*K);

Cf-設備表面的輻射係數,KW/(m2*K4);

Tb-設備外表面溫度,℃;

t‘b-周圍物體表面溫度,℃;

可以近似認為t‘b= tb=20℃;

通風設計學習手冊

(二)經常開啟爐門的各類工業爐

Q=GQr*η

式子中Q-爐子的散熱量,KW;

Qr-燃料的發熱量,KJ/kg或KJ/m3;

G-散入車間的熱量佔總散熱量的百分數;

η-燃料的消耗量,kg/h或m3/h;

利用上式計算工業爐的散熱量時未包括從爐中取出加熱件的散熱量。加熱件的散熱量在冬季時可不予計算。

各種燃料的理論熱值

通風設計學習手冊

工業爐散入車間熱量佔總熱量的百分數η


通風設計學習手冊

(三)熱水槽的表面散熱量

Q=1.16*0.001*(4.9+3.5V)(t1-t2)*F

Q-散熱量,KW;

V-水面上空氣流速,m/s;

t1—熱水溫度,℃;

t2-周圍空氣溫度,℃;

F-熱水槽表面積。

(四)蒸汽加熱槽散熱量

Q=B*Q0

式子中Q-散熱量,KW;

B-散熱係數,B=0.3~0.7;

Q0-加熱槽在定溫工作時所需熱量,KW;

(五)人體散熱量

Q=φ*nq

式中Q-人體散熱量,KJ/H;

φ-考慮不同性質的工作場所、成年男子、成年女子和兒童的比例不同的群集係數;

n-人數,個;

q-每個成年男子的散熱量,KJ/H;

每個成年男子在不同勞動強度和不同室溫下的散熱量(KJ/H)和散失量(g/h)

通風設計學習手冊

某些工作場所的群集係數:


通風設計學習手冊

(四)人體散溼量

G=ngφ

式子中G-人體散溼量,g/h;

g-每個成年男子的散溼量;

n-室內人數,個;

φ-考慮不同性質的工作場所,成年男子,成年女子和兒童的比例,其散溼量不同的群集係數。

有害氣體散發量的計算

(一)燃燒時散發的有害氣體量

1.固體或液體燃料燃燒時

一氧化碳:G1=0.233qb*Cg;

二氧化碳:G1=20Sg;

2.天然氣燃燒時

一氧化碳:G2=0.125qb(VCH4+2VC2H6+3VC3H8+4VC4H10+5VC5H12);

3.人造氣體燃料燃燒時

一氧化碳:G2=0.125qb(VCO+VCH4+2C2H4+6VC6H6);

二氧化碳-根據燃料的成分,將二氧化硫也換算成VH2S來考慮。

式子中:

G1-有害氣體散發量,g/kg;

G2-有害氣體散發量,g/m3n;

Qb-燃料的化學成分不完全燃燒的百分比,

Cg-燃料中含炭的百分比;

Sg-燃料中含硫的百分比;

Vco、VCnHn、VC2H4、VH2S-氣體燃料中所含一氧化碳等該種氣體的容積百分比。

燃料的化學成分不完全燃燒的百分比

通風設計學習手冊

(二)爐子縫隙漏氣量,可按照燃燒過程產生的有害物總量的3/100~8/100考慮

(三)設備或管道不嚴密處漏出有害氣體量為:

G=CV*{[M/(273+t)]開平方}

G-有害氣體量,kg/h;

C-係數;

V-設備或管道內部容積,m3;

M-氣體分子量,

t-氣體溫度,℃。

係數C值

通風設計學習手冊

氣體分子量M

通風設計學習手冊

1kg 液化氣=13.95 KW=13.95*860=11997Kcal

1KW=860Kcal

本文來源於互聯網,暖通南社


分享到:


相關文章: