第九章通风工程

第九章 通风工程 通风系统概述 室内空气污染物种类 自然通风 通风原理及设计计算 自然通风与建筑设计 机械通风 1.全面通风 2.局部通风 通风系统的主要设备及管道 1.排风罩、除尘器、通风机 2.通风管道系统 在各种金属的冶炼、铸造、锻压和热处理过程中要产生大量的热量；在选矿、烧结、建筑材料和耐火材料的生产过程中要产生大量的工业粉尘；在各种化学工业某些车间中要产生大量的有毒气体和蒸汽；在工业生产过程中，伴随着某些产品的生产，将会有大量的热、湿(水蒸气)、粉尘和有毒气体产生；对这些有害物如果不采取防护措施，将会污染和恶化车间的空气和大气的环境，对工作人员的身体健康造成危害，也会妨碍机器设备的正常运转，甚至造成损坏，对产品的质量也有影响。9.1.1通风的必要性 在车间内，而且随着室外空气的温度、湿度和清洁度在变化。不用说，一年四季春、夏、秋、冬，就是一天24h室外空气的温度也有很大的变化，矛盾的焦点是：生产要求空气环境基本恒定不变，而室内外的空气条件却经常变化着，若使空气条件适应生产提出的要求，必须对空气加以处理，随室内外空气温、湿度变化的情况进行调节，这就是空气调节。空气调节就是使室内空气温度、湿度、清洁度等保持在一定范围的通风技术。综上所述，通风是使工作人员具有良好的工作和劳动条件，使生产能正常运行和保证产品质量，延长机械设备和使用年限，提高劳动生产率，加速经济增长速度，这就是通风的意义及其重要性。第一节、通风系统概述一、室内空气污染物种类 工业建筑中：粉尘、有害蒸气和气体 民用建筑中：二氧化碳、氮氧化物、甲醛、挥发 有机化合物、CO等 （三）、空气中有害物含量与有关标准 1.有害物浓度 一般用 质量浓度、体积浓度两种方法表示 2.卫生标准 目的：保护工人、居民的安全和健康 3.排放标准 采用大气排放总量控制 生活中常见的有自然通风和机械通风两种办法。一.自然通风原理 主要是依靠风压和热压来使室内外的空气进行交换，从而改变室内空气环境。风压是由空气流动所造成的压力，也称风力。风力是人们常利用的一种最经济的动力，风车、帆船都是风力的利用。图-1是利用穿堂风使房间通风换气的示意图。房屋在迎风面形成正压区(大于室内压力)，风可以从迎风面门窗吹入，同时却在背风面形成负压，室内空气又可以从背风面的门窗压出。9.1.2通风系统的分类第二节、自然通风第二节、自然通风图-1房间通风换气示意图(1)图-2房间通风换气示意图(2)屋顶上的风帽、带挡板的天窗(见图-1、图-2)，则是利用风从它们的上部开口吹过时造成的负压来使室内空气在室内外压差下排出，这也是一种利用风力的自然通风。显然，这种自然通风的效果取决于风力的大小。热压是当室内空气温度比室外空气温度高时，室内热空气密度小，比较轻，就会上升从建筑的上部开口(天窗)跑出去，较重的室外冷空气就会经下部门窗补充进来(见图-2)。热压的大小除了跟室内外温差大小有关外，还与建筑高度有关。这同烟囱的道理一样，高度越高，温差愈大，抽力就(即自然通风效果)愈好。利用热压和风压来进行换气的自然通风对于产生大量余热的生产车间是一种经济而有效的通风降温方法。如机械制造厂的铸造、锻工、热处理车间，冶金工厂的轧压、各种加热炉、冶炼炉车间，化工厂的烘干车间以及锅炉房等均可利用自然通风，这是一种既简单又经济的办法。在考虑通风的时候，应优先采用这种方法。自然通风也有其缺点：1)自然进入的室外空气一般不能预先进行处理，因此对空气的温度、湿度、清洁度要求高的车间来说就不能满足要求。2)从车间排出来的脏空气也不能进行除尘，会污染周围的环境。3）受自然条件的影响，风力不大、温差较小时，通风量就少，因而效果就较差。比如风力和风向一变，空气流动的情况就变了，而且一年四季气温也总是不断变化的，依靠的热压力也很不稳定，冬季温差较大，夏季温差较小，这些都使自然通风的使用受到一定的限制。对于一般工厂来说，自然通风效果好坏还与门窗的大小、形式、位置有关。在有些情况下，自然通风与机械通风混合使用，可以达到较好的效果。自然通风设计计算（1）计算全面通风量。)(jpttcQL车间的排风温度有两种车间的排风温度有两种1）温度梯度法）温度梯度法)2(httnp 2）有效热量系数法321*mmmmmttttwnwp（2）确定窗孔的位置，分配各窗孔的进排风量（3）确定窗孔的面积wnwaaaghGF1pnwbbbghGF2自然通风与建筑设计 1.建筑平面规划 2.建筑形式选择 3.工艺布置1.机械通风原理依靠通风机所造成的压力，来迫使空气流通进行室内外空气交换的方式叫做机械通风。与自然通风相比较，由于靠通风机的保证，通风机产生的压力能克服较大的阻力，因此往往可以和一些阻力较大、能对空气进行加热、冷却、加湿、干燥、净化等处理过程的设备用风管连接起来，组成一个机械通风系统，把经过处理达到一定质量和数量的空气送到一定地点。机械通风具有许多特点：1)送入车间或工作房间内的空气可以首先加热和冷却，加湿或减湿。2)从车间排除的空气，有时需要进行净化除尘，保证工厂附近的空气不被污染。3)按能够满足卫生和生产上所要求造成房间内人为的气象条件。第三第三节节、机械通风、机械通风 4)可以将吸入的新鲜空气，按照需要送到车间或工作房间内各个地点，同时也可以将室内污浊的空气和有害气体，从产生地点直接排除到室外去。5)通风量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界气候的影响，必要时，根据车间或工作房间内生产与工作情况，还可以任意调节换气量。最先进、最完善的机械通风系统，是空气调节系统。按照通风系统应用范围的不同，机械通风可分为局部通风和全面通风两种。1)局部通风 通风的范围限制在有害物形成比较集中的地方，或是工作人员经常活动的局部地区的自然或机械通风，称为局部通风。目的是改善这一局部地区的空气条件，局部通风又可分为局部排风、局部送风及局部送排风。局部排风。图4.3所示是一机械的局部排风系统。它是为了尽量减少工艺设备产生的有害物对室内空气环境的直接影响，用各种局部排气罩(或柜)，在有害物产生时就立即随空气一起吸入罩内，最后经排风帽排至室外，是比较有效的一种通风方式。有时为了不让有害物污染周围大气和损坏风机，或者有经济价值的有害物应该回收时，应装设排气处理(净化、除尘或回收)装置。局部排风也可以是用热压及风压作为动力的自然排风。局部送风。对于车间面积很大、工作地点比较固定的厂房，要改善整个车间的空气环境是比较困难的。在这种情况下，可以向局部工作地点送风，造成对工作人员温度、湿度、清洁度合适的局部空气环境。这种通风方式叫做局部送风，直接向人体送风的方法又叫岗位吹风或空气淋浴。图4.3机械局部排风1.工艺设备；2.局部排气罩；3.局部排气柜；4.风道；5.通风机；6.排风帽；7.排气处理装置岗位吹风分集中式和分散式两种。图4.4是铸工车间浇注工段集中式岗位吹风示意图。风是从集中式送风系统的特殊送风口送出的，系统应包括从室外取气的采气口，风道系统和通风机，送风需要进行处理时，还应有空气处理小室设备。分散的岗位吹风装置一般采用轴流风机，适用于空气处理要求不高，工作地点不很固定的地方。局部送、排风。有时采用既有送风又有排风的局部通风装置，可以在局部地点形成一道“风幕”，利用这种风幕来防止有害气体进入室内，是一种既不影响工艺操作又比单纯排风更为有效的通风方式，图4.5就是这样一种通风装置。图4.4所示的浇注工段面积较大时，也可以在工段的一边装一排送风口送风，而在相对的另一边装一排排风口吸风，防止浇注时产生的有害气体上升进入车间。图4.4集中式岗位吹风示意图图4.5局部送、排风 2)全面通风 由于生产条件的限制，不能采用局部通风或采用局部通风后室内空气环境仍然不符合卫生和生产要求时，可以采用全面通风，即在车间或房间内全面地进行空气交换。全面通风适用于：有害物产生位置不固定的地方；面积较大或局部通风装置影响操作；有害物扩散不受限制的房间或一定的区段内。这就是允许有害物散入车间，同时引入室外新鲜空气稀释房间内的有害物浓度，使其车间内的有害物的浓度降低到合乎卫生要求的允许浓度范围内，然后再从室内排出去。全面通风可以是自然通风或机械通风，图4.2所示是自然的全面通风。机械的全面通风又分为下列几种：全面排风。为了使室内产生的有害物尽可能不扩散到其他区域或邻室去，可以在有害物比较集中产生的区域或房间采用全面机械排风。图4.6所示就是全面机械排风。在风机作用下，将含尘量大的室内空气通过引风机排除，此时，室内处于负压状态，而较干净的一般不需要进行处理的空气从其他区域、房间或室外补入以冲淡有害物。图4.6(a)所示是在墙上装有轴流风机的最简单全面排风。图4.6(b)所示是室内设有排风口，含尘量大的室内空气从专设的排气装置排入大气的全面机械排风系统。图4.6全面机械排风全面送风。当不希望邻室或室外空气渗入室内，而又希望送入的空气是经过简单过滤、加热处理的情况下，多用如图4.7所示的全面机械送风系统来冲淡室内有害物，这时室内处于正压，室内空气通过门窗压出室外。全面送、排风。在很多情况下，一个车间同时采用图4.7的全面送风系统和图4.6(b)所示的全面排风系统相结合的全面送、排风系统，这往往用在门窗密闭，采用自然通风比较困难的场所。根据送风量和排风量的不同，可以使房间保持正压或负压，不足的风量则是经过围护结构的缝隙渗入或挤出。凡是具有一定风量调节能力的通风(通风系统中利用调节阀门、自然通风利用窗户的开启程度)称为有组织的通风；而经过缝隙渗入或挤出的不能进行风量调节的通风称为无组织的通风。图4.7全面机械送风1.通风机；2.风道；3.送风口；4.采气口；5.处理小室第四节、通风系统的主要设备及管道 1.排风罩排风罩的作用是将污浊或含尘的空气收集并吸入风道内。排风罩如果用在除尘系统中，则称作吸尘罩。排风罩的种类有：(1)密闭罩 密闭罩是用于产生大量粉尘的设备上。它是将 产生粉尘的设备尽可能的进行全部密闭，以 隔断在生产过程中造成的一次尘化气流与室 内二次尘化气流的联系，防止粉尘随室内气 流飞扬传播而形成大面积的污染。可以想象，设备密闭得越好，只需要较小的风量就能获 得理想的防尘效果。图9-3轮碾密闭罩(2)吹吸罩由于受生产条件的限制，有时用单纯的吸气罩不能有效地将距离较远的有害物吸入罩内及时排出，这时采用吹吸罩能够达到较理想的效果。吹吸罩是利用射流能量密度高、速度衰减慢的特点，用吹出的气流把有害物吹向设在另一侧的吸风口，如图9-4所示。这种方式可以大大减小排风量，同时可以达到良好的控制污染的效果。图9-4吹吸式排风罩1.吸风口；2.吹风口；3.插板阀；4.地下风道(3)条缝罩 图9-5是条缝罩的示意图。条缝罩多用于电镀槽、酸洗槽上的有害蒸汽的排除。因含有酸蒸汽的空气不能直接排入大气，所以一般要设中和净化塔对含酸蒸汽的空气进行净化处理，达标后才能排入室外的大气中。图9-5条缝吸气罩(1)伞形罩 伞形罩一般设置在产生有害气体或含尘空气的设备及工作台的上方，这样可以直接将设备或工作台产生的有害气体或含尘空气由设备的上部吸走排出，避免有害气体或含尘空气在室内扩散，形成大范围内的污染。图9-6是伞形罩的示意图。图9-6伞形排风罩 2、除尘器 将有毒气体或含尘空气净化处理达标后排放到大气中，而工程中常用的净化设备主要是除尘器。除尘器是除掉空气中的粉尘的一种设备，实际应用中又有以下几种：1)重力沉降室除尘器重力沉降室除尘器实际是一个比通风管道的断面尺寸增大了若干倍的除尘小室。含尘空气由除尘小室的一端上方进入，由于小室的过流断面突然扩大，含尘空气的流动速度迅速降低。在含尘空气缓慢地由小室的一端流向另一端的过程中，空气中的粉尘粒子在重力的作用下，逐渐向灰斗里沉降，使得粉尘从空气中分离出来，而净化后的洁净空气由除尘小室的另一端的出口排出。图9-7、重力沉降式除尘器在实际的应用中，为了提高除尘小室的除尘效果，常在除尘小室内部增设一些挡板。重力沉降式除尘器的结构形式如图9-7所示。2)旋风除尘器。旋风除尘器是利用含尘空气在除尘器中的螺旋运动及离心力的作用达到分离尘粒使空气得到净化。旋风除尘器的结构简单，在除尘过程中没有机械运动部件，所以运行管理与维护方便；同时耐高温；如果在旋风除尘器的内壁上敷设耐磨衬，可以用于净化含有高磨蚀性粉尘的烟气。但对微细尘粒的除尘效率不高。旋风除尘器的结构形式参见图9-8。图9-8旋风除尘器1.进气口；2.圆筒体；3.圆锥体；4.排气管；5.排尘口与集灰斗3)袋式除尘器。袋式除尘器是利用棉布、毛呢和人造纤维布等做成滤袋，然后将滤袋按一定的排列规律设置在一个箱体内，含尘空气沿着预先设计好的道路，由箱体下部进入各条滤袋中，对含尘空气进行过滤处理，使粉尘从空气中分离出来，以达到净化空气的目的。袋式除尘器的除尘效率高，特别是对细微粉尘也有较高的效率，一般除尘效率可达到99%；且适应性强，可以捕集不同性质的粉尘；空气的处理范围大，规模可大可小，因而使用灵活；结构形式参见图9-9。其结构简单、工作性能稳定、管理维护方便。但受滤袋耐高温和耐腐蚀性的局限，对温度过高的烟气及腐蚀性强的含尘气体的处理不能使用袋式除尘器。图9-9袋式除尘器1.进气口；2.箱体；3.滤袋；4.净化气体出口；5.振打装置；6.灰斗；7.插板阀4)吸收式净化塔。这种设备是专门用于含有毒气体的净化处理，诸如充电车间的酸蒸汽的净化处理等。由于有毒气体的化学成分及化学性质各种各样，因此吸收式净化塔的工作原理及构造也是不相同的。图9-10示出湍球塔的结构形式。湍球塔是吸收设备的一种，塔内设有开孔率较大的筛板，筛板上放置一定数量的轻质小球。待有毒气体通过筛板时，小球在其中湍动旋转，相互碰撞；而吸收用的化学药剂由上向下喷淋加湿小球表面进行吸收。在湍球塔内有气、液、固三相相接触，小球表面的吸收用化学药剂液膜不断更新，以增大对有毒成分的吸收效率。另外，在实际工程中还有很多种除尘效率很高的除尘器，如水膜除尘器，这里不再一一叙述。工程实际中用的除尘系统及有害气体净化系统，其设备与管道间的连接见图9-10。图9-10除尘系统与空气净化系统 其他除尘器：湿式除尘器、静电除尘器、惯性除尘器、过滤式除尘器等。3.通风机通风机是机械送风系统中的动力设备，在工程中常用的风机有离心式风机和轴流风机。离心式风机的基本构造组成：叶轮、机壳、吸入口、机轴等部分，其叶轮的叶片根据出 口安装角度的不同，分为前向叶片叶轮、径向叶片叶轮、后向叶片叶轮。离心式风机的机壳呈蜗壳形，用钢板或玻璃钢制成，作用是汇集来自叶轮的气体，使之沿着旋转方向引至风机出口。风机的吸入口是吸风管段的首端部分，主要起着集气作用，又称作集流器。风机的机轴是与电机的连接部位，电机与风机的连接方式有六种：A、B、C、D、E、F，其连接方式见图9-11。图9-11离心式风机六种传动方式 4.通风管道 送风管道的作用是输送空气处理箱处理好的空气到各送风区域。送风管道的形状有矩形和圆形两种，制作用材多为薄形镀锌钢板或玻璃钢复合材料等。送风管道的连接是用相同材质的管件(弯头、三通、四通等)法兰螺栓连接，法兰间加橡胶密封垫圈。图9-12是矩形及圆形风管与部分管件示意图。图9-12矩形、圆形风管及管件第五节 建筑的防排烟 一 建筑火灾烟气控制的必要性（1）烟气的毒性（2）烟气的高温危害（3）烟气的遮光作用二 自然排烟 1 自然排烟的形式（1）利用可开启的外窗进行自然排烟（2）利用室外阳台或凹廊进行自然排烟2 条件 (1)防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗面积不应小于2m2，合用前室不应小于3m2。(2)防烟外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2m2。(3)长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2。(4)需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2。(5)净空高度小于12m的中庭可开启天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5。三 机械排烟 1 机械排烟的部位（1）无直接自然通风，且长度超过20M的内走道（2）虽有直接自然通风，但长度超过60M的内走道（3）面积超过100平方米（4）不具备自然排烟条件或净空高度超过12M的中庭1）担负一个防烟分区排烟或净空高度不大于6米的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60立方米/小时计算（单台风机最小排烟最不应小于7200立方米/小时）。（2）担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120立方米/小时。（3）中庭体积小于17000立方米时，其排烟量按其体积的6次/小时换气计算；中庭体积大于17000立方米时，其排烟量按其体积的4次/小时换气计算，但最小排烟量不应小于102000立方米/小时机械排烟量的计算四 机械加压防烟防烟部位不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室。采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。封闭避难层（间）。五 防烟设备 2 常用防火 防排烟阀口（1）排烟防火阀（2）板式排烟口（3）多叶排烟口送风口（4）防火风口9、静夜四无邻，荒居旧业贫。23.3.2223.3.22Wednesday,March 22,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。5:27:565:27:565:273/22/2023 5:27:56 AM11、以我独沈久，愧君相见频。23.3.225:27:565:27Mar-2322-Mar-2312、故人江海别，几度隔山川。5:27:565:27:565:27Wednesday,March 22,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。23.3.2223.3.225:27:565:27:56March 22,202314、他乡生白发，旧国见青山。2023年3月22日星期三上午5时27分56秒5:27:5623.3.2215、比不了得就不比，得不到的就不要。2023年3月上午5时27分23.3.225:27March 22,202316、行动出成果，工作出财富。2023年3月22日星期三5时27分56秒5:27:5622 March 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。上午5时27分56秒上午5时27分5:27:5623.3.229、没有失败，只有暂时停止成功！。23.3.2223.3.22Wednesday,March 22,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。5:27:565:27:565:273/22/2023 5:27:56 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。23.3.225:27:565:27Mar-2322-Mar-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。5:27:565:27:565:27Wednesday,March 22,202313、不知香积寺，数里入云峰。23.3.2223.3.225:27:565:27:56March 22,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月22日星期三上午5时27分56秒5:27:5623.3.2215、楚塞三湘接，荆门九派通。2023年3月上午5时27分23.3.225:27March 22,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023年3月22日星期三5时27分56秒5:27:5622 March 202317、空山新雨后，天气晚来秋。上午5时27分56秒上午5时27分5:27:5623.3.229、杨柳散和风，青山澹吾虑。23.3.2223.3.22Wednesday,March 22,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。5:27:565:27:565:273/22/2023 5:27:56 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。23.3.225:27:565:27Mar-2322-Mar-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。5:27:565:27:565:27Wednesday,March 22,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。23.3.2223.3.225:27:565:27:56March 22,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月22日星期三上午5时27分56秒5:27:5623.3.2215、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年3月上午5时27分23.3.225:27March 22,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023年3月22日星期三5时27分56秒5:27:5622 March 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午5时27分56秒上午5时27分5:27:5623.3.22MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉