第二章 控制工業(yè)有害物的通風(fēng)方法

1、概概 述述通風(fēng)任務(wù)通風(fēng)任務(wù): :以通風(fēng)換氣的方法改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。以通風(fēng)換氣的方法改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。 通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng): :由實現(xiàn)通風(fēng)任務(wù)所需要的設(shè)備、管道及其由實現(xiàn)通風(fēng)任務(wù)所需要的設(shè)備、管道及其部件組成的整體。部件組成的整體。按通風(fēng)的動力分為按通風(fēng)的動力分為按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍分按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍分為為局部通風(fēng)局部通風(fēng)全面通風(fēng)全面通風(fēng)事故通風(fēng)事故通風(fēng)自然通風(fēng)自然通風(fēng)機械通風(fēng)機械通風(fēng)按氣體流動方向分為按氣體流動方向分為進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)排風(fēng)排風(fēng)通風(fēng)方法分類：通風(fēng)方法分類：按氣體流動方向分為：按氣體流動方向分為： u排風(fēng)排風(fēng): : 在局部地點或整個房間把不符合衛(wèi)生標(biāo)在局部地點或整個房間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的

2、污濁空氣排至室外（必要時需經(jīng)過凈化處理）準(zhǔn)的污濁空氣排至室外（必要時需經(jīng)過凈化處理） u進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng): : 把新鮮空氣或經(jīng)過凈化處理符合衛(wèi)生要把新鮮空氣或經(jīng)過凈化處理符合衛(wèi)生要求的空氣送入室內(nèi)。求的空氣送入室內(nèi)。 按通風(fēng)的動力分為：按通風(fēng)的動力分為：u自然通風(fēng)自然通風(fēng): : 依靠室內(nèi)外溫差所造成的熱壓，或者室外風(fēng)力作依靠室內(nèi)外溫差所造成的熱壓，或者室外風(fēng)力作用所形成的風(fēng)壓，使室內(nèi)外空氣進(jìn)行流動交用所形成的風(fēng)壓，使室內(nèi)外空氣進(jìn)行流動交換，改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。換，改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。 u機械通風(fēng)：機械通風(fēng)：靠通風(fēng)機所產(chǎn)生的動力而使空氣流動的通風(fēng)方法靠通風(fēng)機所產(chǎn)生的動力而使空氣流動的通風(fēng)方法自然通風(fēng)：自

3、然通風(fēng)：優(yōu)優(yōu)不需專設(shè)動力裝置；對于能產(chǎn)生大量余熱的房間不需專設(shè)動力裝置；對于能產(chǎn)生大量余熱的房間此方法經(jīng)濟(jì)有效。此方法經(jīng)濟(jì)有效。劣劣自然進(jìn)入的空氣和排出的有害氣體無法凈化處自然進(jìn)入的空氣和排出的有害氣體無法凈化處理；受室外氣象條件影響，效果不穩(wěn)定。理；受室外氣象條件影響，效果不穩(wěn)定。機械通風(fēng)：機械通風(fēng)：優(yōu)優(yōu)風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓可調(diào)，可確保通風(fēng)效果；可按要風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓可調(diào)，可確保通風(fēng)效果；可按要求對進(jìn)排風(fēng)進(jìn)行凈化處理。求對進(jìn)排風(fēng)進(jìn)行凈化處理。劣劣系統(tǒng)復(fù)雜；一次投資和管理費用大系統(tǒng)復(fù)雜；一次投資和管理費用大按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍分為：按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍分為：u全面通風(fēng)：全面通風(fēng)：對整個空間進(jìn)行通風(fēng)換氣，即

4、利用新鮮空氣對整個空間進(jìn)行通風(fēng)換氣，即利用新鮮空氣稀釋室內(nèi)有害物濃度，消除余熱余濕，使稀釋室內(nèi)有害物濃度，消除余熱余濕，使之達(dá)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求。之達(dá)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求。 u局部通風(fēng)：局部通風(fēng)：利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物的污染，造成良好的空氣環(huán)境。的污染，造成良好的空氣環(huán)境。 優(yōu)優(yōu)風(fēng)量小，效果好，應(yīng)優(yōu)先考慮風(fēng)量小，效果好，應(yīng)優(yōu)先考慮u事故通風(fēng)：事故通風(fēng)：在生產(chǎn)車間，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生偶然事故或故在生產(chǎn)車間，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生偶然事故或故障時，會突然散發(fā)大量有害氣體或有爆炸障時，會突然散發(fā)大量有害氣體或有爆炸性的氣體時，須盡快把有害物排到室外，性的氣體時

5、，須盡快把有害物排到室外，應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。局部通風(fēng)：局部通風(fēng)：利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物的污利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物的污染，造成良好的空氣環(huán)境。染，造成良好的空氣環(huán)境。 特點：特點：所需要的風(fēng)量小、效果好所需要的風(fēng)量小、效果好防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣和改善作業(yè)環(huán)境最防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣和改善作業(yè)環(huán)境最有效的通風(fēng)方法，有效的通風(fēng)方法， 設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮。設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮。 分類：分類： 局部排風(fēng)、局部送風(fēng)局部排風(fēng)、局部送風(fēng)第一節(jié)第一節(jié) 局部通風(fēng)局部通風(fēng)局部排風(fēng)：局部排風(fēng)：在集中產(chǎn)生有害物的局部地點在集中產(chǎn)生有害物的局部地點, 設(shè)置捕集裝置

6、設(shè)置捕集裝置, 將有害物排走將有害物排走, 以控制有害物向室內(nèi)擴散。以控制有害物向室內(nèi)擴散。防毒、防毒、 排塵最有效的通風(fēng)方法。排塵最有效的通風(fēng)方法。 局部送風(fēng)：局部送風(fēng)：向局部工作地點送風(fēng)向局部工作地點送風(fēng), 使局部地帶造成良好的使局部地帶造成良好的空氣環(huán)境?？諝猸h(huán)境。主要用于局部降溫。主要用于局部降溫。 局部送、排風(fēng)局部送、排風(fēng)一、局部排風(fēng)系統(tǒng)一、局部排風(fēng)系統(tǒng)o 1.局部排風(fēng)罩局部排風(fēng)罩捕集有害物捕集有害物直接影響排風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)直接影響排風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)o 2.風(fēng)管風(fēng)管輸送氣體輸送氣體要求氣體流速合理，管路光滑短直要求氣體流速合理，管路光滑短直o 3.凈化設(shè)備凈化設(shè)備防止大氣污染防

7、止大氣污染除塵器除塵器+有害氣體凈化裝置有害氣體凈化裝置o 4.風(fēng)機風(fēng)機向機械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動動力向機械排風(fēng)系統(tǒng)提供空氣流動動力位于凈化設(shè)備后位于凈化設(shè)備后o 5.排風(fēng)筒或煙囪排風(fēng)筒或煙囪有害物排入高空稀釋擴散，避免二次污染有害物排入高空稀釋擴散，避免二次污染局部排風(fēng)系統(tǒng)局部排風(fēng)系統(tǒng)o 應(yīng)用條件：應(yīng)用條件：1.1.安裝局部排氣設(shè)備不影響工藝操作安裝局部排氣設(shè)備不影響工藝操作 2.2.污染源集中且較小的場合。污染源集中且較小的場合。o 注意：局部排風(fēng)也可以是利用熱壓及風(fēng)壓作為動力注意：局部排風(fēng)也可以是利用熱壓及風(fēng)壓作為動力局部排風(fēng)系統(tǒng)的組成局部排風(fēng)系統(tǒng)的組成二、局部送風(fēng)系統(tǒng)二、局部送風(fēng)系統(tǒng)n

8、 分散式分散式/單體式單體式n 系統(tǒng)式系統(tǒng)式n 分散式分散式 ： 借助軸流風(fēng)扇或噴霧風(fēng)扇借助軸流風(fēng)扇或噴霧風(fēng)扇, 直直接將室內(nèi)空氣吹向作業(yè)地帶進(jìn)行送風(fēng)。接將室內(nèi)空氣吹向作業(yè)地帶進(jìn)行送風(fēng)。 n 系統(tǒng)式系統(tǒng)式 ： 通風(fēng)系統(tǒng)將室外空氣送至工通風(fēng)系統(tǒng)將室外空氣送至工作地點。作地點。分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)式局部送風(fēng)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)式局部送風(fēng)系統(tǒng)的組成o 局部地點形成一道局部地點形成一道“風(fēng)幕風(fēng)幕”，利用風(fēng)幕來防止，利用風(fēng)幕來防止有害氣體進(jìn)入室內(nèi)有害氣體進(jìn)入室內(nèi)三、局部送排風(fēng)系統(tǒng)三、局部送排風(fēng)系統(tǒng)全面通風(fēng)：全面通風(fēng)：對整個房間進(jìn)行通風(fēng)換氣對整個房間進(jìn)行通風(fēng)換氣1.用清潔空氣送入室內(nèi)，改變室

9、內(nèi)空氣中的用清潔空氣送入室內(nèi)，改變室內(nèi)空氣中的有害物濃度，以及溫濕度；有害物濃度，以及溫濕度； 2.不斷把污染空氣排至室外不斷把污染空氣排至室外 目的：使室內(nèi)工作地點空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求目的：使室內(nèi)工作地點空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求影響因素：影響因素：1.通風(fēng)量通風(fēng)量2.合理的氣流組織合理的氣流組織動力來源：動力來源：熱壓、自然風(fēng)壓、風(fēng)機風(fēng)壓。熱壓、自然風(fēng)壓、風(fēng)機風(fēng)壓。第二節(jié)第二節(jié) 全面通風(fēng)全面通風(fēng)全面通風(fēng)全面通風(fēng)分類：分類： 1、通風(fēng)系統(tǒng)形式、通風(fēng)系統(tǒng)形式(1)全面送風(fēng)：全面送風(fēng)：向車間內(nèi)全面而均勻的進(jìn)行送風(fēng)的方式向車間內(nèi)全面而均勻的進(jìn)行送風(fēng)的方式特點特點通常為機械全面送風(fēng)通常為機械全面送

10、風(fēng)室內(nèi)正壓，門窗排風(fēng)室內(nèi)正壓，門窗排風(fēng)(2)全面排風(fēng)：全面排風(fēng)：由車間內(nèi)向室外全面排風(fēng)的方式由車間內(nèi)向室外全面排風(fēng)的方式特點特點自然排風(fēng)、或機械排風(fēng)自然排風(fēng)、或機械排風(fēng)室內(nèi)負(fù)壓，防止有害物向鄰室擴散室內(nèi)負(fù)壓，防止有害物向鄰室擴散(3)全面送排風(fēng)：全面送排風(fēng)：送、排風(fēng)結(jié)合送、排風(fēng)結(jié)合特點特點門窗密閉、自行排風(fēng)或進(jìn)風(fēng)比較困難的場所門窗密閉、自行排風(fēng)或進(jìn)風(fēng)比較困難的場所(4)全面送風(fēng)、局部排風(fēng)全面送風(fēng)、局部排風(fēng) 全面機械送風(fēng)全面機械送風(fēng)全面機械排風(fēng)全面機械排風(fēng)全面送風(fēng)、局部排風(fēng)全面送風(fēng)、局部排風(fēng) 2、通風(fēng)系統(tǒng)有害物控制機理、通風(fēng)系統(tǒng)有害物控制機理(1)稀釋通風(fēng)：稀釋通風(fēng)：全面通風(fēng)換氣，新鮮空氣將有害

11、物稀全面通風(fēng)換氣，新鮮空氣將有害物稀釋到允許濃度以下釋到允許濃度以下特點特點通風(fēng)量大，效果差通風(fēng)量大，效果差(2)單向流通風(fēng)：單向流通風(fēng)：車間內(nèi)氣流按預(yù)定單向路線流動，車間內(nèi)氣流按預(yù)定單向路線流動，通過有組織的氣流運動控制有害物的通過有組織的氣流運動控制有害物的擴散和轉(zhuǎn)移擴散和轉(zhuǎn)移特點特點風(fēng)量小，污染控制效果好風(fēng)量小，污染控制效果好(3)均勻流通風(fēng)：均勻流通風(fēng)：氣流為速度氣流為速度(0.2-0.5m/s)和方向完全和方向完全一致的寬大氣流一致的寬大氣流特點特點送風(fēng)氣流均勻把室內(nèi)污染空氣排出送風(fēng)氣流均勻把室內(nèi)污染空氣排出汽車噴漆室等室內(nèi)溫濕度和流速要求高汽車噴漆室等室內(nèi)溫濕度和流速要求高(4)置

12、換通風(fēng)：置換通風(fēng)：低溫低溫(低于室溫低于室溫24)低速低速(0.2m/s)送風(fēng)，基于空氣密度差而形成的熱氣流送風(fēng)，基于空氣密度差而形成的熱氣流上升，冷氣流下降，在室內(nèi)形成近似活上升，冷氣流下降，在室內(nèi)形成近似活塞流的流動狀態(tài)。塞流的流動狀態(tài)。特點特點節(jié)能，通風(fēng)效率高。節(jié)能，通風(fēng)效率高。 空氣分布器要求高?？諝夥植计饕蟾?。單向流通風(fēng)單向流通風(fēng)置換通風(fēng)置換通風(fēng) 有別于傳統(tǒng)的混合通風(fēng)的混合稀釋原理，置換通風(fēng)是通過有別于傳統(tǒng)的混合通風(fēng)的混合稀釋原理，置換通風(fēng)是通過把較低風(fēng)速（紊流度）的新鮮空氣送入人員工作區(qū)，利用擠壓把較低風(fēng)速（紊流度）的新鮮空氣送入人員工作區(qū)，利用擠壓的原理把污染空氣擠到上部空間排

13、走的通風(fēng)方法。的原理把污染空氣擠到上部空間排走的通風(fēng)方法。它能在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上與輻射吊頂（地板）它能在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上與輻射吊頂（地板）技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)節(jié)能的目的。技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)節(jié)能的目的。兩種通風(fēng)方式的原理兩種通風(fēng)方式的原理 ( (左：混和通風(fēng)；左：混和通風(fēng)； 右：置換通風(fēng)右：置換通風(fēng) ) ) 兩種通風(fēng)方式的原理兩種通風(fēng)方式的原理 ( (左：混和通風(fēng)；左：混和通風(fēng)； 右：置換通風(fēng)右：置換通風(fēng) ) ) 兩種通風(fēng)方式的原理兩種通風(fēng)方式的原理 ( (左：混和通風(fēng)；左：混和通風(fēng)； 右：置換通風(fēng)右：置換通風(fēng) ) ) 類類 型型原原 理理特特 點點稀釋通稀釋通風(fēng)風(fēng)用新鮮空氣把整個車間內(nèi)的有害

14、用新鮮空氣把整個車間內(nèi)的有害物濃度稀釋到最高允許濃度以下。物濃度稀釋到最高允許濃度以下。通風(fēng)量大，控制效通風(fēng)量大，控制效果差果差單向流單向流通風(fēng)通風(fēng)通過有組織的氣流運動，控制有通過有組織的氣流運動，控制有害物的擴散和轉(zhuǎn)移。害物的擴散和轉(zhuǎn)移。通風(fēng)量小，控制效通風(fēng)量小，控制效果好果好均勻流均勻流通風(fēng)通風(fēng)利用送風(fēng)氣流構(gòu)成的均勻流把室利用送風(fēng)氣流構(gòu)成的均勻流把室內(nèi)污染空氣全部壓出和置換。內(nèi)污染空氣全部壓出和置換。能有效排除室內(nèi)污能有效排除室內(nèi)污染空氣染空氣置換通置換通風(fēng)風(fēng)通過把較低風(fēng)速的新鮮空氣送入通過把較低風(fēng)速的新鮮空氣送入人員工作區(qū)，利用擠壓原理把污人員工作區(qū)，利用擠壓原理把污染空氣擠壓到上部空間

15、排走的通染空氣擠壓到上部空間排走的通風(fēng)方法。風(fēng)方法。節(jié)能，通風(fēng)效果好節(jié)能，通風(fēng)效果好2.1 2.1 全面通風(fēng)換氣量的計算全面通風(fēng)換氣量的計算影響影響通風(fēng)效果通風(fēng)效果因素：因素：1.通風(fēng)量通風(fēng)量 2.合理的氣流組織合理的氣流組織通風(fēng)量通風(fēng)量 與與 有害物濃度關(guān)系：有害物濃度關(guān)系：假設(shè)：假設(shè)：有害物在室內(nèi)均勻散發(fā)有害物在室內(nèi)均勻散發(fā)即室內(nèi)有害物濃度分布均勻即室內(nèi)有害物濃度分布均勻 送風(fēng)氣流與室內(nèi)空氣瞬間混合送風(fēng)氣流與室內(nèi)空氣瞬間混合 送排風(fēng)氣流溫度相同送排風(fēng)氣流溫度相同2.1.1 為消除有害物所需全面通風(fēng)量的確定為消除有害物所需全面通風(fēng)量的確定X(g/s)X(g/s)通風(fēng)風(fēng)量通風(fēng)風(fēng)量L(mL(m3

16、 3/s)/s)室內(nèi)有害物最室內(nèi)有害物最高允許濃度高允許濃度y(g/my(g/m3 3) )通風(fēng)風(fēng)量通風(fēng)風(fēng)量L(mL(m3 3/s)/s)送風(fēng)中有害物送風(fēng)中有害物濃度濃度y y0 0(g/m(g/m3 3) )房間體積房間體積V Vf f車間通風(fēng)排污模型車間通風(fēng)排污模型全面通風(fēng)的基本微分方程：全面通風(fēng)的基本微分方程： 某瞬時，室內(nèi)有害物濃度與全面通風(fēng)量關(guān)系某瞬時，室內(nèi)有害物濃度與全面通風(fēng)量關(guān)系在在dd時間內(nèi)時間內(nèi)：送入量送入量+散發(fā)量散發(fā)量-排走量排走量=室內(nèi)變化量室內(nèi)變化量 L y0 d+ x d- L y d= Vf dy式中式中: L全面同風(fēng)量，全面同風(fēng)量，m3/s y0送風(fēng)空氣中有害物

17、濃度，送風(fēng)空氣中有害物濃度，g/m3x有害物散發(fā)量，有害物散發(fā)量，g/sy某時刻室內(nèi)空氣中有害物濃度，某時刻室內(nèi)空氣中有害物濃度，g/m3Vf房間體積，房間體積，m3d某一無限小的時間間隔，某一無限小的時間間隔，sdy在時間內(nèi)房間內(nèi)濃度的增量，在時間內(nèi)房間內(nèi)濃度的增量，g/m3)exp(ln| )ln(112010201000)(2100210fffyyfLyxLyLyxLydyyfLyxLydyVLLyxLyLyxLyVLLyxLyLyxLyVLyxLyLVdLVd微分方程求解微分方程求解02120220101yyyyVyyxLVLLyxLyLyxLyff當(dāng)當(dāng)(L/Vf)GGjpjp時：時：

18、室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，適用于潔凈度要求高的車間室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，適用于潔凈度要求高的車間存在無組織排風(fēng)存在無組織排風(fēng) n 當(dāng)當(dāng)G GjjjjG5mg/m3 車間高度車間高度6m，換氣次數(shù)，換氣次數(shù)8次次/小時小時 車間高度車間高度6m，換氣次數(shù)，換氣次數(shù)5次次/小時小時當(dāng)：有害物最高允許濃度當(dāng)：有害物最高允許濃度5mg/m3 換氣次數(shù)換氣次數(shù)n1.5 n室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)時的換氣次數(shù)，次室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)時的換氣次數(shù)，次/小時小時【例例2-3】如圖所示的車間內(nèi)，生產(chǎn)設(shè)備總散熱如圖所示的車間內(nèi)，生產(chǎn)設(shè)備總散熱量量Q1350kw，維護(hù)結(jié)構(gòu)失熱量，維護(hù)結(jié)構(gòu)失熱量Q2400kw，上，上部天窗排風(fēng)量部天窗排風(fēng)量Lzp2.78m3/s，從工作區(qū)排走的風(fēng)，從工作區(qū)排走的風(fēng)量量L