通风与空气调节工程课件——单元3 全面通风

单元3 全面通风
【知识点】：工业有害物散发量；全面通风量； 通风房间空气量平衡与热平衡；全面通风气流 组织；置换通风。
【学习目标】：了解工业有害物散发量的确定方 法；掌握全面通风量的确定方法；掌握通风房 间空气量平衡与热平衡的意义、方法和应用； 掌握气流组织方式特点和应用；理解影响全面 通风气流组织的因素；了解置换通风的原理、 基本方式及应用；
Q n1n2n3 N
（3.9）
当工艺设备在室内，而电动机不在室内时：
Q n1n2n3 N
（3.10）
3.1 有害物散发量的计算
当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时：
Q

n1n2 n3
1
N
（3.11）
式中 N ——电动设备的安装功率，kW；
炉壁的总散热量 Q（W）为：
Q qd q f F
（3.3）
式中 F ——炉壁的外表面积，m2。
3.1 有害物散发量的计算
②炉口的散热量 当炉门打开时，散入室内的辐射热量Q(W)为：
Qf
C Tr
4
100
Tb' 100
4
Fk
（3.4）
式中 C ——辐射系数，可以近似认为等于绝对黑体的辐射
d 2.55 tb tn 0.25 ；对水平的壁面
d 3.25 tb tn 0.25
3.1 有害物散发量的计算
tb ——炉壁的外表面温度，℃；
Tb ——炉壁的外表面的绝对温度，K；
tn ——室内空气温度，℃；
T
' b
——加热炉周围物体表面的绝对温度，
为 T 'b = Tn 。
K；可近似认
物质燃烧时散发的气体量可以根据化学反应方程式来计算求得； 各种工业燃烧炉不严密处漏出的气体量一般是按照燃烧过程产 生的烟气量的3%~8%计算。 但是由于产生过程的多样性，粉尘、有害气体和蒸汽的扩散机 理很复杂，难以用理论公式计算，所以在实际工程中只能通过现 场测定、参考经验数据来确定（具体方法详见有关设计手册和资 料）。
系数，即C=5.75W/（m2·K4）;
Tr ——炉膛内烟气的绝对温度，K；
Fk ——炉口的面积，m2。
3.1 有害物散发量的计算
由于
Tb' 100
4
的数值较
Tr 4 100
小的多，可忽略不计，因此
公式（3.4）可改写为：
Qf
C
Tr 100
4
Fk
（3.5）
根据公式（3.5）作出了图3.2。已知炉内温度，可用该图查 出单位面积炉口的辐射散热量。
全面通风也称稀释通风，它主要是对整个车 间进行通风换气，将经过适当处理的新鲜的空 气送入室内，并不断的把污浊空气排出室外， 使室内空气中的温度、湿度、有害物浓度符合 卫生标准的要求。全面通风分为全面送风和全 面排风两种，可以是自然通风，也可以是机械 通风。
当车间内有害物源分散，工人操作点多且分 散，采用局部排风不能达到要求时，应采用全 面通风。
目录
3.1 有害物散发量的计算 3.2 全面通风量的确定 3.3 全面通风的空气平衡和热平衡 3.4 全面通风的气流组织 3.5 置换通风
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3.1 有害物散发量的计算
全面通风量的大小与单位时间内车间散发有害物的多少成正 比，要确定车间全面通风量，就必须先确定车间有害物的散发 量。
3.1.1 粉尘、有害气体和蒸汽散发量的计算
表3.1 工业锅炉散热量估算表
锅炉容量（t/h） ≤2
4
6
10
15
20
35
65
无尾部受热面（%） 3.0 2.1 1.5 ------- -------- -------- ------- --------
有尾部受热面（%） 3.5 2.9 2.4 1.7 1.5 1.3 1.0 0.8
3.1 有害物散发量的计算
kp
1 2
k
A
kB
3.1 有害物散发量的计算
如果炉门不经常开启，在一小时内，炉口的平均辐射散热量为：
Q
' f
Qf
60
（3.7）
式中
——在一小时内炉口的开启时间，min。
加热炉总散热量为：
Q qd q f F Q f
（3.8）
3.1 有害物散发量的计算
图3.2 炉口散热量线算图
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3.1 有害物散发量的计算
3.1.2 生产设备散热量的计算
1.工业锅炉散热量 在锅炉运行时，由于锅炉及其附属设备、管道表面温度高于 环境温度，部分热量向外界散热，形成炉体散热损失，其大小取 决于锅炉表面温度、表面积以及环境空气温度。
3.1 有害物散发量的计算
计算工业锅炉散热量常用的两种方法：W/m2 1) 估算法（见表3.1）
C ——辐射系统，对于一般的工业炉，
C =5.34 W/（m2·K4）。
3.1 有害物散发量的计算
为了简化计算，根据公式（3.1）和（3.2）作出了线算图 （见图3.1）。
3.1 有害物散发量的计算
图3.1 壁炉散热量线算图
3.1 有害物散发量的计算
已知炉壁外表面温度，可利用图3.1求得每平方米炉壁的总散 热量。该图是在车间空气温度=30℃的情况下作出的。
2）计算法 ①炉壁散热量
炉壁散热包括对流散热和辐射散热两部分，可按传热学的基 本公式计算。 每平方米炉壁的对流散热量为
qd d tb tn
W/m2
（3.1）
3.1 有害物散发量的计算
每平方米炉壁的辐射散热量为
qf
C Tb 100
4
Tb' 100
4
W/m2
（3.2）
式中 d ——对流放热系数， W/（m2·℃ ）对垂直的平壁面,
3.1 有害物散发量的计算
图3.3 折减系数图值计算图
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3.1 有害物散发量的计算
2.电动设备的散热量；
电动设备是指电动机及其所带动的工艺设备。电动机在带 动工艺设备运转时向车间内散发的热量主要由两部分组成， 即：电动机本身由于温度升高而散入车间内的热量以及电动 机所带动的设备散出的热量。
当工艺设备及其电动机都放在室内时：
在一般情况下，由于炉口尺寸小、炉壁厚，部分辐射会被炉 壁吸收。因此炉口的实际辐射散热量为：
Qf
kC
Tr 100
4
Fk
式中 k ——炉口的折减系数。
（3.6）
3.1 有害物散发量的计算
值的大小和炉口尺寸（边长或直径）与炉口的炉壁厚度之 比有关。值愈小，说明炉口壁面所吸收的辐射热愈大。
折减系数可按图3.3确定，该图的横座标为炉口尺寸（边长 或直径）与炉壁厚度之比，对于矩形炉口，应首先按炉口的 长和宽（和）分别求出折减系数及，再取其平均值，即：