简明通风设计参考手册.doc

简明通风设计

简
明
通
风
设
计
参
考
手
册

中兴不锈钢配套工程有限公司
一、全面通风方法
1、按照通风的动力不同，全面通风可分为自然通风和机械通风。
2、按照对有害物控制机理不同，全面通风可分为稀释通风、单向流通风、均匀流通风和置换通风。
（1）、稀释通风 对整个车间进行通风换气，用新鲜空气把整个车间有害物质稀释到最高允许浓度以下。该方法所需的全面通风量大，但是控制效果差。
（2）单向流通风 通过有组织的气流运动，控制有害物的扩散和转移。特点是通风量小，控制效果好。
（3）、均匀流通风 速度和方向完全一致的宽大气流称为均匀流，用它进行的通风称为均匀流通风。气流速度原则上要控制在0.2~0.5M/S之间。这种方法能有效排出室内污染空气。目前主要用于汽车喷漆室等对气流、温度、湿度控制要求高的场所。
（4）、置换通风 置换通风的概念和均匀流通风是基本相同的。
有余热的房间，由于在高度方向上有稳定的温度梯度，如果以较低的风送速（V<0.2~0.5m/s），将送温差较小（2~4）的新鲜空气直接送入室内工作区。低温的新风在重力的作用小首先下沉，随后慢慢扩散，在地面上形成一层薄薄的空气层。而室内热源产生的热气流，由于浮力作用而上升，并不断卷吸周围空气。这样由热气流上升时的卷吸作用、后续新风的推动作用和排风口的抽吸作用，地板上方的新鲜空气缓慢向上移动，形成类似于向上的均匀流的流动，于是工作区的污浊空气为后续的新风所代替。当达到稳定时，室内空气在温度、浓度上便形成两个区域：上部的混合区和下部单向流动的清洁区，这种通风方式就叫置换通风。置换通风的效果和送风条件有关，与传统的稀释通风方式相比，具有节能、通风效率高等优点。
二、全面通风设计
（一）设置条件
1、防止热、蒸气或有害物质的建筑物，当不能采用局部通风或者采用局部通风后达不到卫生标准要求时，应辅以全面通风或者是采用全面通风。
2、设计全面通风时，要尽量采用自然通风，以节约能源和投资。当自然通风达不到卫生或者是生产要求时，应采用机械通风，或自然与机械的联合通风。
3、民用建筑的厨房、厕所、浴室等宜采用自然通风、或机械通风进行局部通风或全面通风。
（二）设计原则
1、设计集中采暖且有排风的建筑物，在进行风量平衡计算时，应考虑自然补风（包括利用相邻房间的清洁空气）的可能性。如该建筑物的冷风渗透量能满足排风要求，可不设机械通风装置。当达不到时，宜采用机械通风装置。
2、对于换气次数小于2次/H的全面排风系统，或每班运行不足2小时的局部排风系统，经风量和热量平衡计算，对室温没有很大影响时，可不设机械送风系统。
3、当相邻房间未设有组织进风装置时，可取其冷风渗透量的50/100作为自然补风。
4、从热平衡的观点看，由于在采暖设计计算中已考虑了渗透风量所需的耗热量，因此用渗透风量直接补偿局部排风量时，在热平衡中可不予考虑。
5、进行热平衡计算时，对于局部排风及稀释有害气体的全面通风应采用冬季采暖室外计算温度。
6、根据卫生标准的规定，排出空气经净化处理后，如其中有害物质浓度不超过室内最高允许浓度的30/100，可返回车间再循环使用。
三、全面通风的气流组织
进行气流组织设计时，应符合下述原则：
1、排风口尽量靠近有害物源，或有害物质浓度较高的区域，以便有害物质迅速排出。
2、送风口尽量靠近操作地点。送入通风房间的清洁空气应先经过操作地点，再经污染区域排至室外。
3、在整个通风房间内，应尽量使送风气流均匀分布，减少涡流，避免有害物在局部地区的积聚。
4、对设置机械通风的民用建筑、生产厂房几辅助建筑物中要求清洁的房间，当其周围的环境较差时，送风量应大于排风量，使室内保持正压。对室内产生有害气体和粉尘，可能污染周围相邻房间时，送风量应小于排风量，使室内保持负压。一般送风量为排风量的80/100~90/100 。
5、机械送风系统（包括与热风采暖合并的系统）的送风方式，应符合下列要求：
（1）放散热或同时放散热、湿和有害气体的生产厂房和辅助建筑物，当采用上部或下部同时全面排风时，宜送至作业地带；
（2）放散粉尘或密度比空气大的气体或蒸汽，而不同时放散热的生产厂房及辅助建筑物，当从下部地带排风时，宜送至作业地带；
（3）当固定工作地点靠近有害物质放散源，且不可能安装有效的局部排风装置时，应直接向工作地点送风。
6.同时放散热、蒸汽和有害气体，或仅放散密度比空气小的有害气体的生产厂房，除设局部通风外，宜在上部地带进行自然或机械全面通风，其排风量不宜小于每小时一次换气。当房间高度大于6米时，排风量可按每平方米地面面积6立方米/小时计算。
7、当采用全面通风消除余热、余温或者是其它有害物质时，应分别从室内温度最高、含湿量或有害物质浓度最大的区域排风，并且其风量分配应符合下列要求：
（1）当有害气体和蒸汽密度比空气小，或在相反的情况下会形成稳定的上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的2/3，从下部地带排出1/3；
（2）当有害气体和蒸汽密度比空气大，且不会形成稳定的上升气流时，宜从房间上部地带排出风量的1/3，从下部地带排出2/3。
注：· 从房间上部地带排出的风量，不应小于每小时一次换气。
· 当排出有爆炸危险的气体和蒸汽时，排风上缘距顶棚不应大于0.4m .
·从房间下部地带排出的风量，包括距地面2m以内的局部排风量。

第二节 全面通风量的计算

一、不稳定状态下全面通风量的计算
当全面通风量L及室内的有害物散放量M保持稳定，在一段时间内，室内空气中有害物质的浓度Y随时间的变化规律，可用下面公式表示：
Yn=Y0*exp(-ГL/Vf)+(M/L + yi)(1-exp(-ГL/Vf)) mg/m3
式子中
Y0---在通风前室内空气中有害物质的浓度， mg/m3；
Г—通风时间，S；
Vf—通风房间的体积，mg/m3；
M –有害物的散发量，mg/m3；
L—全面通风量，mg/m3；
Yi—进风空气中有害物浓度，mg/m3；

当Y0=0时，公式就变成Yn= (M/L + yi)[1-exp(-ГL/Vf)]mg/m3
室内有害物质的浓度 Yn是随通风时间的延长而增大的，当Г趋于无穷大时，（通常为ГL/Vf>或=3），室内有害物浓度趋于稳定。这时的状态称为稳定状态。
二、稳定状态下全面通风量的计算
1、 消除余热所需的全面通风量

G1=3600Q/（tp-tj）c kg/h
2、 消除余湿所需的全面通风量
G2=Gsh/(dp-dj) kg/h
3、 消除有害物质所需的全面通风量
G3=Ρm/(yp-yj) kg/h
式子中：
Q----余热量，KW;
Tp---排出空气温度，oC;
Tj----送入空气温度，co;
C----空气比热，KJ/（kg* oC）;
Gsh---余湿量,g/h;
Dp----排出空气中的含湿量;
Dj---送入空气中的含湿量;
M---室内有害物散发量;
Yp---排出空气中有害物浓度（一般情况下yp=yn）,mg/m3;
Yj---送入空气中有害物浓度;
Ρ---空气密度，kg/m3;
4、 如果室内同时散发余热，余湿和有害物质，则取其中的最大值。
5、 室内同时散发几种有害物质时，全面通风量取其中最大值。或者有数种刺激性气体时，全面通风量应按照各种气体分别稀释到容许浓度所需的空气量总和计算。
6、 实际上，室内有害物的分布和通风气流不可能非常均匀，混合过程也不可能瞬间完成。在有害物源附近，空气中有害物的浓度往往会高于室内平均值。
因此，时间所需的全面通风量为G3’=K*G3
式子中 G3’----实际所需的全面通风量，kg/h
K-----安全系数。
K值与有害物质的毒性、气流组织方式等因素有关，精心设计的小型实验室K=1，一般的通风房间K=3~9。
三、典型房间的换气次数
当散发有害物数量不能确定时，全面通风量可按换气次数而定。即
L=nVf
式子中L----全面通气量，m3/h;
n----换气次数，1/h;
Vf---通风房间体积，m3.
某些典型房间的n值如下所示

某些民用及公共建筑的换气次数

序号
房间名称
换气次数（1/h）
进气
排气

一、居住建筑

1
住宅、宿舍的卧室及起居室

1．0
2
厨房

3．0
3
卫生间

1．0~3。0
4
梳洗室

0．5~1。0
5
公共厕所

每个大便器40m3/h

二、医疗建筑

每个大便器20m3/h
1
病房
3．0
1．0
2
诊室

1．5
3
X光室
4．0
5．0
4
X光的操作室及暗室
2．0
3．0
5
体疗室
每人50~60m3/h

6
理疗室
4．0
5．0
7
一般手术室
5．0
6．0
8
西药房、调剂室
2．0
2．0
9
中药房、煎药室
1．0
3．0
10
蒸汽消毒室 污部 洁部
2．0
4．0

三、托儿所、幼儿园

1
活动室、寝室、办公室

1．5
2
梳洗室、厕所

3．0
3
浴室

1．5
4
医务室、隔离室

1．5
5
厨房

3．0
6
洗衣房

5．0

四、学校

1
教室

1．0~1。5
2
化学实验室

3．0
3
厕所

5．0
4
健身房

3．0
5
保健室

1．0~1。5

五、影剧院

1
观众厅
每人10 M3/H

2
休息厅

3．0
3
舞台

1．0
4
吸烟室

1．0
5
放映室

每台放映机700M3/H

六、体育建筑

1
比赛厅
每人10M3/H

七、洗衣房

1
洗衣间
10．0
13．0
2
烫衣间
4．0
6．0
3
包装间
1．0
1．0
4
接受衣服间
3．0
4．0
5
取衣处
2．0

6
集中衣服处

1．0

八、公共建筑的共同部分

1
变电室

10．0
2
配电室

3．0
3
电梯机房

10．0
4
蓄电池室

12．0
5
制冷空调机房

5．0
6
汽车库（停车场、无修理间）

2．0
7
汽车修理间

3．0
8
地下停车库
4．0~5。0
5．0~6。0
9
油罐室

5．0

四、事故通风
1、 可能突然放散大量有害气体或有爆炸危险气体的厂房，应设置事故通风装置。
事故排风的排风量应根据工艺资料计算确定。当缺乏上述资料时，应按照每小时不小于房间全部容积的8次换气量确定。
2、 事故排风宜由经常使用的排风系统和事故排风的排风系统共同保证，但必需是事故发生前提供足够的排风量。
3、 事故排风的通风机，应分别在室内外便于操作的地点设置开关，其供电系统的可靠等级，应由工艺设计确定。并应符合国家现行的《工业与民用供电系统的设计规范》以及其他有关规范的要求。
4、 事故排风的吸风口，应设在有害气体或者是爆炸危险物质散发量可能最大的地点。
当事故发生向室内散发密度比空气大的气体和蒸汽时，戏风口应设在地面以上0。3~1。0处。反之，则设在上部地带，且对于可燃气体和蒸汽，吸风口应尽量紧贴顶棚布置，其上缘距顶棚不得大于0。4M。
5．事故排风的排风口，不应布置在人员经常停留或者经常通行的地点，事故排风的排风口，应高于20M范围内的最高建筑物的屋面3M以上，当其与机械送风的进风口的水平距离小于20M时，尚应高于进风口6M以上。
注：当排放的空气中含有可燃气体和蒸汽时，事故通风系统的排风口，距离发火源不应小于30M。
6、事故排风时，在符合上述要求的条件下，可在外墙或是外窗设置轴流式通风机向室外排风。但应采取防止气流短路的设施。

第三节 风量平衡、热平衡计算

一、风量平衡
通风房间的风量平衡按照下式计算：
Gzj+Gjj=Gzp+Gjp
式中
Gzj-----自然进风量，kg/h;
Gjj------机械进风量, kg/h;
Gzp-----自然排风量, kg/h;
Gjp------机械排风量, kg/h;
二、热平衡
通风房间的热平衡按照下式计算：
ΣQ h + c*Lp*Pn*tn + c* L‘p * Pp * tp =ΣQf + cLjj*Pjj*tij + CLzj* Pw* tw + cLhx
Pn*(ts -tn)

式子中：
ΣQ h----通过维护结构和材料的总失热量，KW；
ΣQf----生产设备、产品及采暖设备的总放热量，KW；
Lp------在工作区的局部和全面排风量，M3/H
L‘p----上部地区的排风量，M3/H；
Lhx----再循环空气量，M3/H；
tn-----室内工作区空气温度，oc
tp----上部地区排风温度，oc
tw----室外空气温度，oc
ts---再循环空气的送风温度，oc
Pn---室内工作区空气温度，kg/m3
Pp----上部地区空气密度，kg/m3
Pw---室外空气密度，kg/m3
C----空气比热，KJ/(kg*oc)
第四节 热、湿及有害物发生量计算

一、 散热量计算
（一）工业设备（炉）及容器外表面散热量

Q=F{a△t1.25次方 +Cf[ [(273+tb)/100]4次方 –[（273+t‘b）/100]4次方]} KW
式中
F---设备外表面积，M2；
t---设备外表面和室内空气温度差，0C；
△ a---对流系数，对于垂直面a=2.55*0.001、对于水平面a=3.24*0.001, KW/(M2*K);
Cf----设备表面的辐射系数，KW/（M2*K4）；
tb------设备外表面温度，0C；
t‘b----周围物体表面温度，0C；
可以近似认为t‘b= tb=20 0C；
名称
表面状况
Cf W/（M2*K4）
名称
表面状况
Cf W/（M2*K4）
绝对黑体
铝
铸铁
钢

抛光
粗糙
氧化
5.77
0.3
3.72~4.42
4.07
耐火砖
红砖
混凝土
水泥沙浆

粗糙

光滑
4.07~4.48
5.36
3.61
3,90

(二)经常开启炉门的各类工业炉
Q=GQr*η
式子中Q-----炉子的散热量，KW;
Qr------燃料的发热量，KJ/kg或KJ/m3;
G------散入车间的热量占总散热量的百分数；
η---燃料的消耗量，kg/h或m3/h;
利用上式计算工业炉的散热量时未包括从炉中取出加热件的散热量。加热件的散热量在冬季时可不予计算。
各种燃料的理论热值

燃料种类
燃料名称
理论热值
固体燃料
烟煤无烟煤
16750~25120（KJ/kg）
高温焦煤
25120~31400
炭
33910
液体燃料
石油原油
37680~46060（KJ/kg）
汽油
46060~54430
轻油
44800
重油
41870
气体燃料
煤气
5020~8370(KJ/M3)
水煤气
11300~12140
天然气
29310~66990

工业炉散入车间热量占总热量的百分数η

工业炉名称
η（百分比）
工业炉名称
η（百分比）
有烟道的退火炉
35~40
无烟罩、无局部排风罩的加热设备
80~85
有局部排风罩的手锻炉
20~23
有烟道的固定炉底式室炉
45~55（其中包括工件散热）
有烟道同时在炉门口装有局部排风罩的干燥炉
10~15

（三）热水槽的表面散热量
Q=1.16*0.001*(4.9+3.5V)(t1-t2)*F
Q---散热量，KW；
V---水面上空气流速，m/s;
t1—热水温度，0C;
t2---周围空气温度，0C;
F---热水槽表面积。
（四）蒸汽加热槽散热量
Q=B*Q0
式子中Q---散热量，KW；
B----散热系数，B=0.3~0.7;
Q0---加热槽在定温工作时所需热量,KW;
（五）人体散热量
Q=φ*nq
式中Q----人体散热量，KJ/H；
φ---考虑不同性质的工作场所、成年男子、成年女子和儿童的比例不同的群集系数，
n----人数，个；
q----每个成年男子的散热量，KJ/H,

每个成年男子在不同劳动强度和不同室温下的散热量（KJ/H）和散失量（g/h）
项目
室温
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
静坐：如影剧院、会堂、阅览室
显热
356
335
322
314
301
289
280
268
255
242
226
209
192
171
155
潜热
63
71
80
84
92
100
109
121
134
147
163
180
197
218
234
全热
419
406
402
398
393
389
389
389
389
389
389
389
389
389
389
散失量
26
30
33
35
38
41
45
50
56
61
68
75
82
90
97
极轻劳动：如办公室、旅馆、体育馆、手表装配、电子元件制造等
显热
389
377
360
348
322
306
285
268
251
234
218
205
184
163
146
潜热
121
130
142
154
167
184
201
214
230
247
263
276
297
318
335
全热
510
507
502
489
490
486
482
481
481
481
481
481
481
481
481
散失量
50
54
59
64
69
76
83
89
96
102
109
116
123
132
139
轻劳动：如商店、化学实验室、电子计算机房、工厂台面工作等
显热
423
402
381
356
335
314
293
272
251
230
209
188
167
142
125
潜热
265
268
285
302
323
339
360
381
402
423
444
465
486
511
528
全热
679
670
666
658
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
653
散失量
105
110
118
126
134
140
150
158
167
175
184
193
203
212
220
中等劳动：如纺织车、印刷车间、机加工车间等
显热
540
511
482
452
423
402
373
348
318
298
268
243
218
188
163
潜热
310
339
368
398
423
444
473
498
528
548
578
603
628
658
683
全热
850
850
850
850
846
846
846
846
846
846
846
846
846
846
846
散失量
128
141
153
165
175
184
196
207
219
227
240
250
260
273
283
重劳动：如炼钢、铸造车间、排练厅、室内运动场等
显热
690
670
649
628
607
586
565
544
523
502
481
460
440
418
398
潜热
775
795
816
837
858
879
900
921
942
963
984
1005
1025
1047
1067
全热
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
1465
散失量
321
330
339
347
356
365
373
382
391
400
408
417
425
434
443

某些工作场所的群集系数
工作场所
群集系数
工作场所
群集系数
影剧院
0．89
百货商场（售货）
0．89
图书馆阅览室
0．96
纺织厂
0．90
旅馆
0．93
铸造车间
1．0
体育馆
0．92
炼钢车间
1．0
（四）人体散湿量
G=ngφ
式子中G—-人体散湿量，g/h;
g --每个成年男子的散湿量；
n---室内人数，个；
φ—考虑不同性质的工作场所，成年男子，成年女子和儿童的比例，其散湿量不同的群集系数。
二、 有害气体散发量的计算
（一）燃烧时散发的有害气体量
1．固体或液体燃料燃烧时
一氧化碳
G1=0.233qb*Cg
二氧化碳
G1=20Sg
2.天然气燃烧时
一氧化碳
G2=0.125qb(VCH4+2VC2H6+3VC3H8+4VC4H10+5VC5H12)
3.人造气体燃料燃烧时
一氧化碳
G2=0.125qb(VCO+VCH4+2C2H4+6VC6H6)
二氧化碳-----根据燃料的成分，将二氧化硫也换算成VH2S来考虑。

式子中
G1---有害气体散发量，g/kg
G2---有害气体散发量，g/M3n
qb--- 燃料的化学成分不完全燃烧的百分比，
Cg----燃料中含炭的百分比；
Sg----燃料中含硫的百分比
Vco、VCnHn、VC2H4、VH2S----气体燃料中所含一氧化碳等该种气体的容积百分比。
燃料的化学成分不完全燃烧的百分比
燃料种类
Qb百分比
燃料种类
Qb百分比
木料
4
木炭
3
泥煤
4
焦碳
3
褐煤
4
重油
2
烟煤
3
人造煤气
2
无烟煤
3
天然气
2
（二）炉子缝隙漏气量，可按照燃烧过程产生的有害物总量的3/100~8/100考虑
（三）设备或管道不严密处漏出有害气体量为
G=CV*{[M/(273+t)]开平方}
G---有害气体量，kg/h;
C---系数，
V---设备或管道内部容积，m3;
M---气体分子量，
t---气体温度，0C。
系数C值
工作压力（KPa）
<100
100
600
1600
4000
c
0.121
0.166
0.182
0.189
0.252
气体分子量M
名称
空气
O2
N2
H2
CO
NH3
NO2
H2S
SO2
M
28.95
32
28
2
28
17
46
34
64

1kg 液化气 = 13.95 KW = 13.95*860 = 11997 Kcal
1 KW = 860 Kcal

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