第二章全面通风

1、2.2.1 1 全面通风换气量的计算全面通风换气量的计算 2.1.1 2.1.1 全面通风换气的基本微分方程式全面通风换气的基本微分方程式2.1.2 2.1.2 全面通风量的确定全面通风量的确定 2.1.3 2.1.3 有害物散发量的计算有害物散发量的计算 2.1.4 2.1.4 气流组织气流组织2.1.5 2.1.5 空气平衡和热平衡空气平衡和热平衡 2.2.2 2 置换通风置换通风2.2.1 2.2.1 评价通风效果的指标评价通风效果的指标 2.2.2 2.2.2 置换通风的原理置换通风的原理 2.2.3 2.2.3 置换通风的特性置换通风的特性 2.2.4 2.2.4 置换通风的设计置换

2、通风的设计 2.1 2.1 全面通风换气量的确定全面通风换气量的确定全面通风：又称稀释通风，用清洁空气稀释室内有害物浓度，全面通风：又称稀释通风，用清洁空气稀释室内有害物浓度，同时不断把污染空气排至室外，保证室内空气达到卫生标准。同时不断把污染空气排至室外，保证室内空气达到卫生标准。通风效果取决于：全面通风量和气流组织。通风效果取决于：全面通风量和气流组织。气流组织：合理地安排送排风口的位置，分配风量以及选气流组织：合理地安排送排风口的位置，分配风量以及选 定风口的形式，用最小的通风量达到最佳的通定风口的形式，用最小的通风量达到最佳的通 风效果。风效果。气流组织对通风效果的影响气流组织对通风效

3、果的影响方案1方案22.1.1 全面通风换气的基本微分方程式全面通风换气的基本微分方程式假设：假设：1）室内有害物浓度分布均匀；）室内有害物浓度分布均匀； 2）送风气流和室内空气的混合瞬间完成；）送风气流和室内空气的混合瞬间完成； 3 ）送、排风气流等温。）送、排风气流等温。x(g/s)x(g/s)通风风量通风风量q qv v(m(m3 3/s)/s)室内有害物最室内有害物最高允许浓度高允许浓度y(g/my(g/m3 3) )通风风量通风风量q qv v(m(m3 3/s)/s)送风中有害物送风中有害物浓度浓度y y0 0(g/m(g/m3 3) )房间体积房间体积v vf f车间通风排污模型

4、车间通风排污模型有害物初始有害物初始浓度：浓度：y1y1 房间内有害物浓度的变化情况可根据房间内有害物浓度的变化情况可根据“质量质量 平衡平衡”原理原理建立微分方程，对于连续，建立微分方程，对于连续， 稳定的通风过程稳定的通风过程, 在通风过程中：在通风过程中：室内得到的有害物量与排出有害物的量应等于有害物的变化室内得到的有害物量与排出有害物的量应等于有害物的变化量。量。排污微分方程：排污微分方程：在在dd时间内：时间内：送入量送入量+ +散发量散发量- -排走量排走量= =变化量变化量则：则：qv y0 d+ x d- qv y d= vf dy问题：问题：? ,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 不稳定状态下的全面通风换气量不稳定状态下的全面通风换气量)exp(1)()exp(012fvvfvvqyqxvqyyy10yqxv排污微分方程求解

6、排污微分方程求解有害物浓度随时间的变化曲线有害物浓度随时间的变化曲线0)exp(,0fvvqddy或0202yyxqyyyqxysvsv0yykxqsv风量公式：风量公式：稳定状态下：稳定状态下：考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，增大安全系数考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，增大安全系数k=3k=31010，则，则y ys s有害物安全浓度值有害物安全浓度值)(0ttcqqpm0ddwqpm2.1.2 全面通风量的确定全面通风量的确定2.1.3 有害物散发量的计算有害物散发量的计算点击这里查看点击这里查看存在多种有害物时风量确定原则：存在多种有害物时风量确定原则：u 分别求出排

7、除每种有害物风量分别求出排除每种有害物风量qviu 毒性相加作用的有害物：毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶剂类；如苯、醇、醋酸等溶剂类；s2o3、so3等刺激性气体，按求和计算风量：等刺激性气体，按求和计算风量：qv=qviu 毒性无相加作用的有害物：毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计算式：取最大者为风量计算式：qv=maxqviu 有害物散发量无法确定时的风量计算原则：有害物散发量无法确定时的风量计算原则： 按经验式计算：按经验式计算：qv=nvf （m3/h） n换气次数，换气次数，(次次/h)；vf房间体积房间体积点击这里查看点击这里查看【例【例2-2】 某车间同时散发几种

8、有机溶剂的蒸汽，它们的散某车间同时散发几种有机溶剂的蒸汽，它们的散发量分别为：苯发量分别为：苯 2kg/h；醋酸乙脂；醋酸乙脂 1.2kg/h；乙醇；乙醇 0.5kg/h。已知。已知该车间消除余热所需的全面通风量为该车间消除余热所需的全面通风量为50m3/s。求该车间所需的。求该车间所需的全面通风量。全面通风量。【解】【解】由附录由附录2查得三种溶剂蒸汽的容许浓度为：查得三种溶剂蒸汽的容许浓度为： 苯苯 40mg/m3；醋酸乙脂；醋酸乙脂 300mg/m3；乙醇，未作规定，；乙醇，未作规定，不计风量。不计风量。 进风为清洁空气，上述三种溶剂蒸汽的浓度为零。取安进风为清洁空气，上述三种溶剂蒸汽的

9、浓度为零。取安全系数全系数k6。按公式（。按公式（2-12）计算把三种溶剂的蒸汽稀释到容）计算把三种溶剂的蒸汽稀释到容许浓度所需的通风量。许浓度所需的通风量。0yykxqsv（2-12）smyyxqv/34.83)040(36001026360211苯smyyxqv/67. 6)0300(3600102 . 16360222醋酸乙脂03vq乙醇 因为几种溶剂同时散发对人体危害作用相同的蒸汽，所需风量为各自风量之和，即smqqqqvvvv/01.9067. 634.833321 这风量已能满足消除余热的需要，故该车间所需的全面通风量为90.01 m3/s。2.1.4 全面通风的气流组织全面通风的

10、气流组织气流组织：气流组织：送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形式，合理分配风流。式，合理分配风流。气流组织原则：气流组织原则： 能避免把害物吹向作业人员操作区；能避免把害物吹向作业人员操作区； 能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域排出污染能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域排出污染空气；空气； 能确保在整个房间内进风气流均匀分布能确保在整个房间内进风气流均匀分布, ,尽量减少涡流区。尽量减少涡流区。演示动画演示动画演示动画演示动画点击这里查看点击这里查看 室内的进风和排风是多通道的室内的进风和排风是多通道的, 既有由通风系统产生

11、的有组既有由通风系统产生的有组织的进排风织的进排风, 也有从缝隙也有从缝隙, 窗户窗户, 门洞等产生的无组织进排风门洞等产生的无组织进排风,是机是机械通风与自然通风的共同作用结果械通风与自然通风的共同作用结果,根据根据“物质平衡物质平衡”原理原理, 各种各种进风量与各种排风量应相等进风量与各种排风量应相等.这就是室内风量平衡的原则。其表这就是室内风量平衡的原则。其表达式为达式为: qm,zj + qm, jj = qm, zp + qm, jpn 当当qm, jj= qm, jp时时:室内外压差为零，适用于无特殊要求车间室内外压差为零，适用于无特殊要求车间n 当当qm, jj qm, jp时时

12、:室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的车间车间n 当当qm, jj1100(a) (a) 活塞流通风活塞流通风(b)(b)置换通风置换通风150100热源工作区域上部区域送风口界面排风口2.2.2 置换通风的原理置换通风的原理2.2.3 置换通风的特性置换通风的特性 1. 1. 置换通风房间内的自然对流置换通风房间内的自然对流2. 2. 置换通风房间室内温度、速度与浓度的分布置换通风房间室内温度、速度与浓度的分布3. 3. 置换通风房间的热力分层置换通风房间的热力分层2.2.4 置换通风的设计置换通风的设计 2.3 2.3 事故通风事故通风( (emer

13、gency ventilation) ) 要求设置事故通风装置的场所要求设置事故通风装置的场所2.3.1设置事故通风的技术要求设置事故通风的技术要求（1）有可能突然散发大量有害气体、可燃性气体、爆炸性）有可能突然散发大量有害气体、可燃性气体、爆炸性或危险性气体的建筑物。或危险性气体的建筑物。（2）散发有爆炸危险的粉尘或气溶胶等物质的场所。）散发有爆炸危险的粉尘或气溶胶等物质的场所。（3 3）仅靠自然通风的单层建筑，所散发的可燃气体的密度）仅靠自然通风的单层建筑，所散发的可燃气体的密度小于室内空气密度时，可只设置送风系统。小于室内空气密度时，可只设置送风系统。 应设置在有害气体或爆炸性或危险性气

14、体散发量可能最应设置在有害气体或爆炸性或危险性气体散发量可能最大或聚集最多的地点，建筑死角地带应采取导流措施，当大或聚集最多的地点，建筑死角地带应采取导流措施，当散发的气体或蒸汽比空气重时，吸风口应设在下部地带。散发的气体或蒸汽比空气重时，吸风口应设在下部地带。（1 1）不应布置在人员经常通行或停留的地点。）不应布置在人员经常通行或停留的地点。（2 2）与机械送风系统进风口的水平距离不小于）与机械送风系统进风口的水平距离不小于20m20m，当，当水平距离不足水平距离不足20m20m时，排风口必须高出进风口时，排风口必须高出进风口6m6m以上。以上。（3 3）当排风中含有可燃气体时，排风口与可能

15、发火源）当排风中含有可燃气体时，排风口与可能发火源的距离应大于的距离应大于20m20m。（4 4）派出剧毒物质时应排到）派出剧毒物质时应排到10m10m以上高空。以上高空。事故通风系统吸风口的设置事故通风系统吸风口的设置排风口的设置排风口的设置（1 1）由经常使用的排风系统和事故排风系统共同承保证。）由经常使用的排风系统和事故排风系统共同承保证。（2 2）宜根据工艺设计要求计算确定，当无法计算时，换气次）宜根据工艺设计要求计算确定，当无法计算时，换气次数不应小于数不应小于1212次次/h/h。（3）按换气次数确定：）按换气次数确定：l对于生产中可能突然逸出大量有害物质的场所，换气次数对于生产中可能突然逸出大量有害物质的场所，换气次数不小于不小于1212次次/h/h，并设自动报警装置。，并设自动报警装置。l 最高容许浓度最高容许浓度5mg/m5mg/m3 3时时, , 车间高度车间高度6m6m者换气者换气88次次/ /时时, , 车间高度车间高度6m6m者者, ,