工业通风----第七章-自然通风与局部送风课件

单击此处编辑母版标题样式,整理课件,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章,自然通风与局部送风,本章要求：,1、了解自然通风的作用原理；,2、理解自然通风的计算；,3、掌握自然通风系统中的工艺布置原则；,4、了解局部送风的有关知识。,整理课件,第七章 自然通风与局部送风整理课件,1,第一节,自然通风的作用原理,空气流过窗孔时的阻力P,为窗孔两侧的,压力差为：,P=v,2,/2 （7-1）,则 v=2P/（）,1/2,=（2P/）,1/2,（7-2）,通过窗孔的空气量：,L=vF=F（2P/）,1/2,（7-3）,G=L=F（2P）,1/2,（7-4）,整理课件,第一节 自然通风的作用原理整理课件,2,一、,热压作用下的自然通风,根据流体静力学原理，,窗孔b的内外压差,为,Pb=PbPb,=（Pagh,n,）（Pagh,w,）,=Pa+gh（,w,n,）,（7-5）,Pb+（-Pa）,=Pb+Pa,=gh（,w,n,）,（7-6）,把gh（,w,n,）,称为热压,。,整理课件,一、热压作用下的自然通风整理课件,3,二、,余压及,中和面,：,何谓余压：,位于中和面上的窗孔是没有空气流动的。,P,xa,=P,xo,h,1,（,w,n,）g,=h,1,（,w,n,）g,（7-7）,P,xb,=P,xo,+h,2,（,w,n,）g,=h,2,（,w,n,）g,（7-8）,整理课件,二、余压及中和面：整理课件,4,三、,风压作用下的自然通风,正压区,；,负压区,，即,空气动力阴影区。,空气动力阴影区最大高度,为,H,c,0.3(A),0.5,（7-9）,了解建筑物周围气流运动状况，不但对自然通,风计算、天窗型式的选择和配置有重要意义，而,且对通风、空调系统的进、排风口的配置也有重,大影响。如第六章所述，局部排风系统排放的有,害物质浓度不符合排放标准要求时，如将其排入,空气动力阴影区内，有害物质会逐渐集聚；如有,整理课件,三、风压作用下的自然通风整理课件,5,进风口布置在该区域，有害物质会随进风进入厂,房。图7-4是铸造车间化铁炉烟气采用不同排放,高度时有害物质分布示意图。图a，烟气排入建,筑物上部空气动力阴影区内，有害物质在车间上,部及周围集聚。图b是烟气排入空气动力阴影区,以上，,这样车,间周围,有害物,质浓度,大大下降。,整理课件,进风口布置在该区域，有害物质会随进风进入厂整理课件,6,室外气流吹过,建筑物时，其四周,的静压分布如图,7-5所示，迎风面,为正压区，顶部,及背风面均为负,压区。图7-6所示,的双凹形天窗2和,4，从局部看处于,迎风面，由于它们处于整个建筑所造成空气动力,阴影之内，所以窗孔2、4处均为负压。,整理课件,室外气流吹过整理课件,7,风压的定义,：,和远处未受扰动的气流相比，由于风的作用,在建筑物表面所形成的空气静压力变化。,风压值,：,某一建筑物周围的风压分布与建筑物的几何形,状和风向有关。风向一定时，建筑物外围结构上,某一点的风压值可用下式表示：,P,f,=Kv,w,2,w,/2,（7-10）,整理课件,风压的定义：整理课件,8,四、,热压、风压同时作用下的自然通风,迎风面窗孔a的内外压差,为,Pa=P,xa,K,a,v,w,2,w,/2,（7-11）,背风面窗孔b的内外压差,为,Pb=P,xb,K,b,v,w,2,w,/2,=P,xa,+hg（,w,n,）K,b,v,w,2,w,/2,（7-12）,整理课件,四、热压、风压同时作用下的自然通风整理课件,9,第二节 自然通风的计算,根据现行采暖通风与空气调节设计规范,（GBJ19-87）规定：放散热量的生产厂房及辅,助建筑物，其自然通风应仅考虑热压作用。,1、设计计算：,2、校核计算：,3、计算时的简化条件：,1）通风过程是稳定的，影响自然通风的因素不随时间而变化。,整理课件,第二节 自然通风的计算整理课件,10,2）整个车间的空气温度都等于车间的平均空气,温度t,np,；,t,np,=（t,n,+t,p,）/2,式中t,n,室内工作区温度，,t,p,上部窗孔的排风温度，,。,3）同一水平面上各点的静压均保持相等，静压沿高度方向的变化符合流体静力学法则；,4）车间内空气流动时，不受任何障碍的阻挡；,5）不考虑局部气流的影响，热射流、通风气流到达排风窗孔前已经消散；,6）用封闭模型得出的空气动力系数适用于有空气流动的孔口。,整理课件,2）整个车间的空气温度都等于车间的平均空气整理课件,11,一、,自然通风的设计、校核计算步骤,1、计算消除余热所需的全面通风换气量；,G=Q/(c（t,p,-t,j,）kg/s,式中Q,车间的总余热量，KJ/s；,t,p,车间上部窗孔的排风温度，；,t,j,车间的进风温度,，；,c空气比热，c=1.01kJ/kg,。,2、确定窗孔的位置及中和面位置；,3、计算各窗孔的内外压差；,整理课件,一、自然通风的设计、校核计算步骤整理课件,12,4a、分配各窗孔的进、排风量，计算各窗孔面积。,4b、计算各窗孔的进、排风量，并校核自然通风量能否满足要求。,注：中和面在设计计算中应当假定；校核计,算中应当计算确定。,进风窗孔,=G,a,/(,a,(2h,1,(,w,-,n,),w,),1/2,),排风窗孔 F,b,=G,b,/(,b,(2,P,b,p,),1/2,),=G,b,/(,b,(2h,2,(,w,-,n,),p,),1/2,),整理课件,4a、分配各窗孔的进、排风量，计算各窗孔面积。整理课件,13,根据空气量平衡方程式，G,a,=G,b,，如果近似认为,a,b,，,w,p,。上述公式可简化为：,(F,a,/F,b,),2,=h,2,/h,1,或F,a,/F,b,=（h,2,/h,1,）,0.5,7-20,从公式20可以看出，进排风窗孔面积之比是随中和面,位置的变化而变化的。中和面向上移（即增大h,1,减小,h,2,），排风窗孔面积增大，进风窗孔面积减小；中和面,向下移，则相反。在热车间都采用上部天窗进行排风，,天窗的造价要比侧窗高，因此中和面位置不宜选的太高,二、,车间排风温度t,p,（）,1、温度梯度法：,适用于厂房高度不大于15m，当室内散热比,较均匀，且散热强度不大于116w/m,3,的场合。,t,p,=t,n,+t,H,（H2）（7-13）,整理课件,根据空气量平衡方程式，Ga=Gb，如果近似认为a 整理课,14,2、有效系数法,适用于厂房高度大于15m，且散热强度大于,116w/m,3,的场合。,当作业地带无局部排风时：,t,p,=t,w,+(t,n,t,w,)/m,（7-14）,当作业地带有局部排风时,：,t,p,=t,w,+Q0.278c(t,n,t,w,)G,jp,/（GG,jp,）,（7-15）,整理课件,2、有效系数法 整理课件,15,散热量有效系数m,m=(t,n,t,w,)/(t,p,t,w,),（7-16）,通常m值宜按同类车间实测数据采用，见,简明通风设计手册P61表3-6。,当无实测资料时，单跨生产厂房可按下式,计算：,m=m,1,m,2,m,3,（7-17）,整理课件,散热量有效系数m整理课件,16,第三节,避风天窗与风帽,一、,避风天窗,整理课件,第三节 避风天窗与风帽整理课件,17,整理课件,整理课件,18,二、,筒形风帽,1、,筒形风帽结构,2、,筒形风帽的选择,根据风帽直径，确定风帽的具体型号。,风帽直径可利用公式计算或由线算图查取。,整理课件,二、筒形风帽整理课件,19,第四节,自然通风与工艺,、,建筑设计的配合,一、,建筑形式,1、采用单跨车间；2、采用穿堂风；,3、采用双层结构；,4、进风侧窗离地面的高度：夏季不宜超,过1.2m，冬季应设在4m以上；,5、采用避风天窗；,6、多跨厂房应将冷热跨间隔布置。,整理课件,第四节 自然通风与工艺、整理课件,20,二、厂房总平面布置,1、厂房主要进风面一般应与夏季主导风向,成6090度角，不宜小于45度；,应避免西晒；,不宜将过多的辅助建筑布置在厂房四周。,2、自然通风的各建筑物之间应保持适当的,距离。,见课本p192表7-4。,整理课件,二、厂房总平面布置整理课件,21,三、,工艺布置,1、,以热压为主进行自然通风的厂房，应,尽量将散热设备布置在天窗的下方。,以穿堂风为主进行自然通风时，应把热源,单排布置在夏季盛行风向的下风侧。,2、,炎热地区，可把热源布置在厂房外面、,且位于夏季盛行风向的下风侧，仅把炉子操作,口放在厂房内。布置在室内的热源，应采取有,效的隔热措施。,整理课件,三、工艺布置整理课件,22,3、,当热源沿厂房一侧外墙布置时，且外墙与热源之间无工作点时，热源应尽量布置在该侧外墙两个进风口之间。,4、,当散热设备布置在多层建筑物内时，应尽量将其布置在建筑物的顶层。,如必须布置在其他各层时，应采取防止热空气影响上层的措施。,整理课件,3、当热源沿厂房一侧外墙布置时，且外墙与热源之间无工作点,23,第五节,局部送风,一、普通风扇,吊扇由叶片、吊杆、扇头、上罩及供电线,路组成。,适用于室温35,和热辐射照度小于300,w/,m,2,的场合。,当热辐射照度大于300 w/,m,2,试，工作地点,的风速：轻作业24m/s；中作业35m/s；,重作业57m/s。,整理课件,第五节 局部送风整理课件,24,二、喷雾风扇,1、作用,：增加风速及降温。,2、要求,：采用喷雾风扇时，应力求控制雾,滴直径不超过100m，最好在60m以下。,3、适用场合：,空气温度高于35、辐射照,度大于1400 w/m,2,，且工艺不忌细小雾滴的中、,重作业的工作地点。,工作地点的风速应采用35m/s。,整理课件,二、喷雾风扇整理课件,25,三、系统式局部送风,1、适用场合,：,当工人经常停留的工作地点辐射照度和空,气温度较高，且工艺条件又不允许有水滴，或,工作地点散发有害气体或粉尘不允许采用再循,环空气时，应采用系统式局部送风。,整理课件,三、系统式局部送风整理课件,26,2、设置系统式局部送风时，,工作地点的温度和,平均风速,应按表7-6确定。,工作地点的温度和平均风速,表7-6,辐射照度,（w/m,2,）,冬季温度（）,冬季风速,（m/s）,夏季温度（）,夏季风速,（m/s）,350700,7001400,14002100,21002800,2025,2025,1822,1822,12,13,23,34,2631,2630,2529,2428,1.53,24,35,46,整理课件,2、设置系统式局部送风时，工作地点的温度和辐射照度冬季温度（,27,（一）系统式局部送风的设计,1、系统式局部送风系统，不应与进气通风,系统合并；,2、不得将有害物质或热气流吹向人体；,3、送风气流宜从人体的前侧或前侧上方倾,斜吹到头、颈和胸部，或从上向下垂直送风；,4、送到人体上的有效气流宽度，宜采用,1m；对于室内散热量小于23w/m,3,的轻作业者，,采用0.6m。,整理课件,（一）系统式局部送风的设计 整理课件,28,送风口的型式及选用：,1、送风口（或喷头）型式：,有旋转送风,口、圆形送风口和球形可调风口等。,2、选用原则：,（1）当工作场所较大时，宜采用大型送,风口或旋转送风口；,（2）当工作地点固定时，可采用带有渐扩,短管的圆形送风口；,（3）球形可调风口适用于船舶、飞机、工,厂车间、电话交换机房等场合的定点送风。,整理课件,送风口的型式及选用：整理课件,29,（二）系统式局部送风的计算,1,、计算内容,：首先确定工作地点所需要的温,度和风速，然后求出送风口出口风速、送风量、,送风口尺寸以及送风温度。计算前，首先要根据,表7-6的规定，确定局部工作地点的温度和风速，,然后按自由射流规律进行计算。,2、,计算方法,：设置系统式局部送风系统的目,的是在工作地点造成一定的风速和温度，在自由,射流的边界附近，射流温度接近于室温，气流速,整理课件,（二）系统式局部送风的计算整理课件,30,度接近于零，边界部分的气流实际上起不,到局部送风的作用