第二章 控制工业有害物的通风方法

1、概概 述述通风任务通风任务: :以通风换气的方法改善室内的空气环境。以通风换气的方法改善室内的空气环境。 通风系统通风系统: :由实现通风任务所需要的设备、管道及其由实现通风任务所需要的设备、管道及其部件组成的整体。部件组成的整体。按通风的动力分为按通风的动力分为按通风系统作用范围分按通风系统作用范围分为为局部通风局部通风全面通风全面通风事故通风事故通风自然通风自然通风机械通风机械通风按气体流动方向分为按气体流动方向分为进风进风排风排风通风方法分类：通风方法分类：按气体流动方向分为：按气体流动方向分为： u排风排风: : 在局部地点或整个房间把不符合卫生标在局部地点或整个房间把不符合卫生标准的

2、污浊空气排至室外（必要时需经过净化处理）准的污浊空气排至室外（必要时需经过净化处理） u进风进风: : 把新鲜空气或经过净化处理符合卫生要把新鲜空气或经过净化处理符合卫生要求的空气送入室内。求的空气送入室内。 按通风的动力分为：按通风的动力分为：u自然通风自然通风: : 依靠室内外温差所造成的热压，或者室外风力作依靠室内外温差所造成的热压，或者室外风力作用所形成的风压，使室内外空气进行流动交用所形成的风压，使室内外空气进行流动交换，改善室内的空气环境。换，改善室内的空气环境。 u机械通风：机械通风：靠通风机所产生的动力而使空气流动的通风方法靠通风机所产生的动力而使空气流动的通风方法自然通风：自

3、然通风：优优不需专设动力装置；对于能产生大量余热的房间不需专设动力装置；对于能产生大量余热的房间此方法经济有效。此方法经济有效。劣劣自然进入的空气和排出的有害气体无法净化处自然进入的空气和排出的有害气体无法净化处理；受室外气象条件影响，效果不稳定。理；受室外气象条件影响，效果不稳定。机械通风：机械通风：优优风机风量和风压可调，可确保通风效果；可按要风机风量和风压可调，可确保通风效果；可按要求对进排风进行净化处理。求对进排风进行净化处理。劣劣系统复杂；一次投资和管理费用大系统复杂；一次投资和管理费用大按通风系统作用范围分为：按通风系统作用范围分为：u全面通风：全面通风：对整个空间进行通风换气，即

4、利用新鲜空气对整个空间进行通风换气，即利用新鲜空气稀释室内有害物浓度，消除余热余湿，使稀释室内有害物浓度，消除余热余湿，使之达卫生标准和生产要求。之达卫生标准和生产要求。 u局部通风：局部通风：利用局部气流，使局部工作地点不受有害物利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，造成良好的空气环境。的污染，造成良好的空气环境。 优优风量小，效果好，应优先考虑风量小，效果好，应优先考虑u事故通风：事故通风：在生产车间，当生产设备发生偶然事故或故在生产车间，当生产设备发生偶然事故或故障时，会突然散发大量有害气体或有爆炸障时，会突然散发大量有害气体或有爆炸性的气体时，须尽快把有害物排到室外，性的气体时

5、，须尽快把有害物排到室外，应设置事故通风系统。应设置事故通风系统。局部通风：局部通风：利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，造成良好的空气环境。染，造成良好的空气环境。 特点：特点：所需要的风量小、效果好所需要的风量小、效果好防止工业有害物污染室内空气和改善作业环境最防止工业有害物污染室内空气和改善作业环境最有效的通风方法，有效的通风方法， 设计时应优先考虑。设计时应优先考虑。 分类：分类： 局部排风、局部送风局部排风、局部送风第一节第一节 局部通风局部通风局部排风：局部排风：在集中产生有害物的局部地点在集中产生有害物的局部地点, 设置捕集装置

6、设置捕集装置, 将有害物排走将有害物排走, 以控制有害物向室内扩散。以控制有害物向室内扩散。防毒、防毒、 排尘最有效的通风方法。排尘最有效的通风方法。 局部送风：局部送风：向局部工作地点送风向局部工作地点送风, 使局部地带造成良好的使局部地带造成良好的空气环境。空气环境。主要用于局部降温。主要用于局部降温。 局部送、排风局部送、排风一、局部排风系统一、局部排风系统o 1.局部排风罩局部排风罩捕集有害物捕集有害物直接影响排风系统技术经济指标直接影响排风系统技术经济指标o 2.风管风管输送气体输送气体要求气体流速合理，管路光滑短直要求气体流速合理，管路光滑短直o 3.净化设备净化设备防止大气污染防

7、止大气污染除尘器除尘器+有害气体净化装置有害气体净化装置o 4.风机风机向机械排风系统提供空气流动动力向机械排风系统提供空气流动动力位于净化设备后位于净化设备后o 5.排风筒或烟囱排风筒或烟囱有害物排入高空稀释扩散，避免二次污染有害物排入高空稀释扩散，避免二次污染局部排风系统局部排风系统o 应用条件：应用条件：1.1.安装局部排气设备不影响工艺操作安装局部排气设备不影响工艺操作 2.2.污染源集中且较小的场合。污染源集中且较小的场合。o 注意：局部排风也可以是利用热压及风压作为动力注意：局部排风也可以是利用热压及风压作为动力局部排风系统的组成局部排风系统的组成二、局部送风系统二、局部送风系统n

8、 分散式分散式/单体式单体式n 系统式系统式n 分散式分散式 ： 借助轴流风扇或喷雾风扇借助轴流风扇或喷雾风扇, 直直接将室内空气吹向作业地带进行送风。接将室内空气吹向作业地带进行送风。 n 系统式系统式 ： 通风系统将室外空气送至工通风系统将室外空气送至工作地点。作地点。分散式局部送风系统分散式局部送风系统系统式局部送风系统的组成系统式局部送风系统的组成o 局部地点形成一道局部地点形成一道“风幕风幕”，利用风幕来防止，利用风幕来防止有害气体进入室内有害气体进入室内三、局部送排风系统三、局部送排风系统全面通风：全面通风：对整个房间进行通风换气对整个房间进行通风换气1.用清洁空气送入室内，改变室

9、内空气中的用清洁空气送入室内，改变室内空气中的有害物浓度，以及温湿度；有害物浓度，以及温湿度； 2.不断把污染空气排至室外不断把污染空气排至室外 目的：使室内工作地点空气环境符合卫生标准要求目的：使室内工作地点空气环境符合卫生标准要求影响因素：影响因素：1.通风量通风量2.合理的气流组织合理的气流组织动力来源：动力来源：热压、自然风压、风机风压。热压、自然风压、风机风压。第二节第二节 全面通风全面通风全面通风全面通风分类：分类： 1、通风系统形式、通风系统形式(1)全面送风：全面送风：向车间内全面而均匀的进行送风的方式向车间内全面而均匀的进行送风的方式特点特点通常为机械全面送风通常为机械全面送

10、风室内正压，门窗排风室内正压，门窗排风(2)全面排风：全面排风：由车间内向室外全面排风的方式由车间内向室外全面排风的方式特点特点自然排风、或机械排风自然排风、或机械排风室内负压，防止有害物向邻室扩散室内负压，防止有害物向邻室扩散(3)全面送排风：全面送排风：送、排风结合送、排风结合特点特点门窗密闭、自行排风或进风比较困难的场所门窗密闭、自行排风或进风比较困难的场所(4)全面送风、局部排风全面送风、局部排风 全面机械送风全面机械送风全面机械排风全面机械排风全面送风、局部排风全面送风、局部排风 2、通风系统有害物控制机理、通风系统有害物控制机理(1)稀释通风：稀释通风：全面通风换气，新鲜空气将有害

11、物稀全面通风换气，新鲜空气将有害物稀释到允许浓度以下释到允许浓度以下特点特点通风量大，效果差通风量大，效果差(2)单向流通风：单向流通风：车间内气流按预定单向路线流动，车间内气流按预定单向路线流动，通过有组织的气流运动控制有害物的通过有组织的气流运动控制有害物的扩散和转移扩散和转移特点特点风量小，污染控制效果好风量小，污染控制效果好(3)均匀流通风：均匀流通风：气流为速度气流为速度(0.2-0.5m/s)和方向完全和方向完全一致的宽大气流一致的宽大气流特点特点送风气流均匀把室内污染空气排出送风气流均匀把室内污染空气排出汽车喷漆室等室内温湿度和流速要求高汽车喷漆室等室内温湿度和流速要求高(4)置

12、换通风：置换通风：低温低温(低于室温低于室温24)低速低速(0.2m/s)送风，基于空气密度差而形成的热气流送风，基于空气密度差而形成的热气流上升，冷气流下降，在室内形成近似活上升，冷气流下降，在室内形成近似活塞流的流动状态。塞流的流动状态。特点特点节能，通风效率高。节能，通风效率高。 空气分布器要求高。空气分布器要求高。单向流通风单向流通风置换通风置换通风 有别于传统的混合通风的混合稀释原理，置换通风是通过有别于传统的混合通风的混合稀释原理，置换通风是通过把较低风速（紊流度）的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压把较低风速（紊流度）的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压的原理把污染空气挤到上部空间排

13、走的通风方法。的原理把污染空气挤到上部空间排走的通风方法。它能在改善室内空气品质的基础上与辐射吊顶（地板）它能在改善室内空气品质的基础上与辐射吊顶（地板）技术结合实现节能的目的。技术结合实现节能的目的。两种通风方式的原理两种通风方式的原理 ( (左：混和通风；左：混和通风； 右：置换通风右：置换通风 ) ) 两种通风方式的原理两种通风方式的原理 ( (左：混和通风；左：混和通风； 右：置换通风右：置换通风 ) ) 两种通风方式的原理两种通风方式的原理 ( (左：混和通风；左：混和通风； 右：置换通风右：置换通风 ) ) 类类 型型原原 理理特特 点点稀释通稀释通风风用新鲜空气把整个车间内的有害

14、用新鲜空气把整个车间内的有害物浓度稀释到最高允许浓度以下。物浓度稀释到最高允许浓度以下。通风量大，控制效通风量大，控制效果差果差单向流单向流通风通风通过有组织的气流运动，控制有通过有组织的气流运动，控制有害物的扩散和转移。害物的扩散和转移。通风量小，控制效通风量小，控制效果好果好均匀流均匀流通风通风利用送风气流构成的均匀流把室利用送风气流构成的均匀流把室内污染空气全部压出和置换。内污染空气全部压出和置换。能有效排除室内污能有效排除室内污染空气染空气置换通置换通风风通过把较低风速的新鲜空气送入通过把较低风速的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压原理把污人员工作区，利用挤压原理把污染空气挤压到上部空间

15、排走的通染空气挤压到上部空间排走的通风方法。风方法。节能，通风效果好节能，通风效果好2.1 2.1 全面通风换气量的计算全面通风换气量的计算影响影响通风效果通风效果因素：因素：1.通风量通风量 2.合理的气流组织合理的气流组织通风量通风量 与与 有害物浓度关系：有害物浓度关系：假设：假设：有害物在室内均匀散发有害物在室内均匀散发即室内有害物浓度分布均匀即室内有害物浓度分布均匀 送风气流与室内空气瞬间混合送风气流与室内空气瞬间混合 送排风气流温度相同送排风气流温度相同2.1.1 为消除有害物所需全面通风量的确定为消除有害物所需全面通风量的确定X(g/s)X(g/s)通风风量通风风量L(mL(m3

16、 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L(mL(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车间通风排污模型车间通风排污模型全面通风的基本微分方程：全面通风的基本微分方程： 某瞬时，室内有害物浓度与全面通风量关系某瞬时，室内有害物浓度与全面通风量关系在在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=室内变化量室内变化量 L y0 d+ x d- L y d= Vf dy式中式中: L全面同风量，全面同风量，m3/s y0送风空气中有害物

17、浓度，送风空气中有害物浓度，g/m3x有害物散发量，有害物散发量，g/sy某时刻室内空气中有害物浓度，某时刻室内空气中有害物浓度，g/m3Vf房间体积，房间体积，m3d某一无限小的时间间隔，某一无限小的时间间隔，sdy在时间内房间内浓度的增量，在时间内房间内浓度的增量，g/m3)exp(ln| )ln(112010201000)(2100210fffyyfLyxLyLyxLydyyfLyxLydyVLLyxLyLyxLyVLLyxLyLyxLyVLyxLyLVdLVd微分方程求解微分方程求解02120220101yyyyVyyxLVLLyxLyLyxLyff当当(L/Vf)GGjpjp时：时：

18、室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的车间室内处于正压状态，适用于洁净度要求高的车间存在无组织排风存在无组织排风 n 当当G GjjjjG5mg/m3 车间高度车间高度6m，换气次数，换气次数8次次/小时小时 车间高度车间高度6m，换气次数，换气次数5次次/小时小时当：有害物最高允许浓度当：有害物最高允许浓度5mg/m3 换气次数换气次数n1.5 n室内空气质量达标时的换气次数，次室内空气质量达标时的换气次数，次/小时小时【例例2-3】如图所示的车间内，生产设备总散热如图所示的车间内，生产设备总散热量量Q1350kw，维护结构失热量，维护结构失热量Q2400kw，上，上部天窗排风量部天窗排风量Lzp2.78m3/s，从工作区排走的风，从工作区排走的风量