通风工程(第2章)PPT课件
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02 2.1节 全面通风量
全面通风量的确定
1、全面通风换气基本微分方程式
假设在体积为Vf的房间内，每秒钟散发的有害物量为X，室内空气中有害物初始浓度为y1,现采 用全面通风稀释房间空气中的有害物，则任一微小时间dT内，室内得到的有害物量与从室内 排走的有害物量之差，应和整个房间内有害物增量相等：
全面通风量的确定
1、稳定情况下通风量
当T--∞时，可以认为室内有害物浓度已经稳定：
稳定状态下所需的全面通风量：
y2=y0+（X/qv)
qv=X/(y2-y0)
qv---全面通风量(m3/s) ；
y----某一时刻空气中的有害物浓度（g/m3)；
y0---进风空气中的有害物浓度（g/m3)；
Vf---房间体积（m3)
《通风工程》
| 全面通风 | 自然通风 | 空气使用。一切盗版、恶意传 播、破坏作品完整性等侵权行为，将追究法律责任和经济赔偿。
01
概述
05
隧道通风
02
全面通风
06 空气净化原理与设备
01
环境污染
臭氧层空洞
全球变暖
01
环境污染
酸雨问题
酸雨分布
环境污染
01
含量与标准
有害物含量
单位体积空气中有害物质含量：质量浓度（mg/m3)、
体积浓度(mL/m3）。
Y=
Mx10 3
M
22.4x103 C 22.4 C
Y----有害气体的质量浓度（mg/m3)
M----有害气体摩尔质量（g/mol)
01学习使用。一切盗版、恶意传 播、破坏作品完整性等侵权行为，将追究法律责任和经济赔偿。
02 2.1节 全面通风量
全面通风量的确定
1、全面通风换气基本微分方程式
假设在体积为Vf的房间内，每秒钟散发的有害物量为X，室内空气中有害物初始浓度为y1,现采 用全面通风稀释房间空气中的有害物，则任一微小时间dT内，室内得到的有害物量与从室内 排走的有害物量之差，应和整个房间内有害物增量相等：
全面通风量的确定
1、稳定情况下通风量
当T--∞时，可以认为室内有害物浓度已经稳定：
稳定状态下所需的全面通风量：
y2=y0+（X/qv)
qv=X/(y2-y0)
qv---全面通风量(m3/s) ；
y----某一时刻空气中的有害物浓度（g/m3)；
y0---进风空气中的有害物浓度（g/m3)；
Vf---房间体积（m3)
《通风工程》
| 全面通风 | 自然通风 | 空气使用。一切盗版、恶意传 播、破坏作品完整性等侵权行为，将追究法律责任和经济赔偿。
01
概述
05
隧道通风
02
全面通风
06 空气净化原理与设备
01
环境污染
臭氧层空洞
全球变暖
01
环境污染
酸雨问题
酸雨分布
环境污染
01
含量与标准
有害物含量
单位体积空气中有害物质含量：质量浓度（mg/m3)、
体积浓度(mL/m3）。
Y=
Mx10 3
M
22.4x103 C 22.4 C
Y----有害气体的质量浓度（mg/m3)
M----有害气体摩尔质量（g/mol)
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第二章民用建筑通风
第二章 民用建筑通风
第二章 民用建筑通风
1 2
通风的分类 自然通风 局部通风 全面通风 置换通风
3 4 3 5 3
§2.1 通风的分类
排风：把室内的污浊空气直接或 经净化后排至室外。
通风
送风：把新鲜空气补充进来，从 而保持室内的空气条件，以保证 卫生标准和满足生产工艺的要求。
按通风系统动力的不同，可分为自然通风与机械通风两类； 按通风系统作用范围的不同，可分为全面通风与局部通风； 按通风系统特征的不同，可分为送风与排风。
图2-26 卧式风幕
§2.4 全面通风
全面通风也称稀释通风，它主要是对整个房间进行 通风换气。 要使全面通风达到良好的通风效果， 不仅需要有足够的通风量，而且还要对 注 意 气流进行合理的组织。
比较下图中的两个个方案，哪个更好些？为什么？
思考
× × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × × × × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × ×
二、局部送风
（1）系统式局部送风： 空气淋浴 送出的空气预先经过冷却、 净化等处理，然后经过一个 特制的“喷头”将空气以一 定速度送到室内人员身体上 部，在高温区造成一个范围 不大的凉爽区域。
§2.3 局部通风
二、局部送风
（2）分布式局部送风 1）普通风扇 适用范围：适用于辐射强度小，空气温度tn≤35℃的房间。 种类：吊扇、台扇、落地式风扇、墙壁式风扇等。 特点：构造简单、价格便宜、调节控制方便。 2）空气幕 原理：利用特制的空气分布器喷出一定温度和速度的幕状 气流，用来封堵门洞。 适用范围：主要用于经常出入的商场、剧院等公共建筑需 经常开启的大门。
一、自然通风与机械通风 1.自然通风
定义：是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差所造成 的热压使空气流动，以达到交换室内外空气的目的。
第二章 民用建筑通风
1 2
通风的分类 自然通风 局部通风 全面通风 置换通风
3 4 3 5 3
§2.1 通风的分类
排风：把室内的污浊空气直接或 经净化后排至室外。
通风
送风：把新鲜空气补充进来，从 而保持室内的空气条件，以保证 卫生标准和满足生产工艺的要求。
按通风系统动力的不同，可分为自然通风与机械通风两类； 按通风系统作用范围的不同，可分为全面通风与局部通风； 按通风系统特征的不同，可分为送风与排风。
图2-26 卧式风幕
§2.4 全面通风
全面通风也称稀释通风，它主要是对整个房间进行 通风换气。 要使全面通风达到良好的通风效果， 不仅需要有足够的通风量，而且还要对 注 意 气流进行合理的组织。
比较下图中的两个个方案，哪个更好些？为什么？
思考
× × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × × × × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × ×
二、局部送风
（1）系统式局部送风： 空气淋浴 送出的空气预先经过冷却、 净化等处理，然后经过一个 特制的“喷头”将空气以一 定速度送到室内人员身体上 部，在高温区造成一个范围 不大的凉爽区域。
§2.3 局部通风
二、局部送风
（2）分布式局部送风 1）普通风扇 适用范围：适用于辐射强度小，空气温度tn≤35℃的房间。 种类：吊扇、台扇、落地式风扇、墙壁式风扇等。 特点：构造简单、价格便宜、调节控制方便。 2）空气幕 原理：利用特制的空气分布器喷出一定温度和速度的幕状 气流，用来封堵门洞。 适用范围：主要用于经常出入的商场、剧院等公共建筑需 经常开启的大门。
一、自然通风与机械通风 1.自然通风
定义：是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差所造成 的热压使空气流动，以达到交换室内外空气的目的。
1 绪论--通风工程学
＄切割 ＄研磨 ＄挤压
香港淘大花园，400多 人感染，死亡40多人， 建筑设计通风缺陷是主 要杀手之一，2米宽的 内天井，厨房、卫生间 进排风相互干挠“一家 抄辣椒，全楼打喷嚏” 。给SARS病毒交叉感 染机会。
通风与空调在安全生产中的重要地位
是保证生产得以正常安全进行的重要生产设施
例如对于煤矿来说，矿井通风系统就是有效防治瓦斯 灾害的关键技术之一，是煤矿实现安全生产的重要保证；
有害因素与危险因素的区别： 一般有害因素所引起的危害主要 是慢性危害为主 危险因素则主要引起急性伤害为 主
危险与有害因素的控制与消除技术
各种危险与有害因素的控制技术形成了 专门的技术门类： 工业防毒技术→各种毒物 通风工程→各种有毒有害气体、生产性 粉尘、不良气候条件 噪声控制技术→噪声、振动 防火防爆技术→火灾、爆炸 电气安全技术→电能伤害 机械安全技术→机械性伤害
通风工程原理
当室内得到热量或是去热量时，从室内 去出或补充热量，达到热平衡，保持一定 的温度。 使进出房间的湿量平衡，保持一定的湿度。 排除污浊空气，补充新鲜空气，保持空气 质量平衡。
0.3 通风空调发展概况 我国古代
西方
现代通风空调技术
我国古代
民用建筑 工业生产领域
民用建筑
知识要点：
通风 空调 通风与空气调节的工作原理
0.1 通风空调在控制改善室内环境中 的作 用和任务
力量将危害物飞扬 起来----生活案例 扫地，拍打毯子， 吹气。
学校常见的废气排放-实验蒸汽，焊接
/referurl/imgsearch/touri/de/*.tw/~yang/e quipments/edefault.htm
空调包含了采暖功能和部分通风功能，但不是所有环境都需要空
《通风工程》课件
通风系统的维护与保养
定期清洁风口和风道，更换空气过滤器，检查风机和传动装置，确保通风系统的正常运行和安全性。
通风系统的节能技术
换热器
通过热交换实现热能回收，提 高能源利用效率。
智能控制系统
根据室内外温度、湿度等参数 实时调整通风系统运行状态， 节省能源。
自然通风设计
结合建筑设计，利用自然气流 实现通风，减少机械设备的使 用。
风管系统
用于传输新鲜空气和排出污浊 空气的管道系统，通常由金属 或塑料材料制成。
风机
驱动空气流动的设备，可通过 电力或其他动力源运行。
空气过滤器
用于清洁空气并防止污染物进 入室内的设备。
通风系统的设计原则
1 适宜流量
2 均匀分布
根据需要确保适宜的空气流量，以满足人 员和设备的需求。
将新鲜空气均匀分配到室内各个区域，确 保整体通风效果。
《通风工程》PPT课件
本PPT课件介绍通风工程，从概述到未来发展趋势，包括通风系统的分类、 组成、设计原则、计算方法、施工要点等内容，以及室内空气质量检测和危 害因素。
通风工程的概述
提供新鲜空气
通风工程的主要目的是为 室内提供新鲜空气，保持 空气流通，确保人员健康 和舒适。
改善室内环境
通过控制温度、湿度和气 味，通风工程改善室内环 境，提高工作和生活质量。
3 节能减排
4 适应环境
考虑使用节能设备和技术，减少能源消耗 和对环境的影响。
根据具体环境和需求选择适宜的通风系统 设计方案。
通风系统的计算方法
换气次数法
基于室内空气质量和需要的 换气次数进行通风系统的计 算。
舒适度法
根据舒适度需求（温度、湿 度等）来决定通风系统的设 计和运行参数。
第2章全面通风
机的送时d (L入间Lyy00室。xx外LL空yy )气。0试求f 该房间的CO2浓度达到5.9g/m3所需
分析：40g,500×10-4%
x
Ly)
|
y2 y1Βιβλιοθήκη Vf ln
Ly0 x Ly1 Ly0 x Ly2
L
Vf
y1 exp(L )
y2
Vf
有资料查得每人每小时呼出的CO2约为40g， CO2的 产生量X=40g/h×180=7200g/h=2g/s
局部通风
局部排风：在集中产生有害物的局部地点, 设置捕集装置, 将有害物排走, 以控制有害物向室内扩散。这是防毒、 排尘最 有效的通风方法。
局部送风：向局部工作地点送风, 使局部地带造成良好的空 气环境，主要用于局部降温。
分散式 借助轴流风扇或喷雾风扇, 直接将室内空气吹向 作业地带进行循环通风。 系统式 通风系统将室外空气送至工作地点。
第2章 全 面 通 风
2.0 概述
2.1 全面通风换气量的计算
2.1.1 全面通风换气的基本微分方程式 2.1.2 全面通风量的确定 2.1.3 有害物散发量的计算 2.1.4 气流组织 2.1.5 空气平衡和热平衡
2.2 置换通风
2.2.1 评价通风效果的指标 2.2.2 置换通风的原理 2.2.3 置换通风的特性 2.2.4 置换通风的设计
全面机械送风系统
§2.1 全面通风换气量的计算
全面通风换气量：车间内连续、均匀地散发有害物， 在合理的气流组织下，将有害物浓度稀释到卫生 标准规定的最高容许浓度以下所必须的通风量。
2.1.1 全面通风换气的基本微分方程式
房间内有害物浓度的变化情况可根据“物质平衡”原理建 立微分方程，对于连续， 稳定的通风过程, 根据在通风过程 中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则有： 排污微分方程：室内得到的有害物量（有害物源散发的有害 物和进风带入的有害物）与从室内排走的有害物量之差，等 于房间内有害物增量相等。
通风及空调工程课件(PPT 54页)
R134A标准气化温度-26.1℃
40
3.6 空调制冷系统的组成及原理
164
组成：4种设备
• 冷凝器：使制冷剂冷凝的设备
• 蒸发器：使制冷剂蒸发的设备
• 压缩机：将制冷剂压缩成高温高压气体
制热
• 膨胀阀：降低压力
制冷
冷却介质：使制冷剂冷却的介质 被冷却介质：被制冷剂冷却的介质
图3-81 蒸气压缩式制冷系统
27
3.2 通风系统管材
143
3.2.3常用风管的连接方式
1. 咬口连接 2. 焊接 3. 铆接 4. 风管加固
28
3.2 通风系统管材
145
3.2.4 风管的施工
29
图3-49 矩形风管管件形状示意图
3.2 通风系统管材
154
3.2.4 风管的施工
图3-50 圆形风管管件形状示意图
30
3.2 通风系统管材
138
3.2.2 风管配件
（3） 喷口
喷口是喷射式送风口的简称。用于远距离送风的风口。其主要形式有圆形和球形两种。
19
3.2 通风系统管材
138
3.2.2 风管配件
（3） 喷口
由于喷嘴长度较长（180-350㎜）,使得该风口的射程比球形喷口更远， 喷口通常作为侧送风口使用。
图3-24 带长喷嘴的球形喷口
6
3.1 通风系统的分类及原理
130
3.1.1 通风的分类
1. 自然通风 依靠室外风力形成的风压和室内空气温差形成的热压使 室内外空气进行交换的通风方式。
“烟囱效应”
图3-2 利用热压作用的自然通风示意图
7
3.1 通风系统的分类及原理
131
40
3.6 空调制冷系统的组成及原理
164
组成：4种设备
• 冷凝器：使制冷剂冷凝的设备
• 蒸发器：使制冷剂蒸发的设备
• 压缩机：将制冷剂压缩成高温高压气体
制热
• 膨胀阀：降低压力
制冷
冷却介质：使制冷剂冷却的介质 被冷却介质：被制冷剂冷却的介质
图3-81 蒸气压缩式制冷系统
27
3.2 通风系统管材
143
3.2.3常用风管的连接方式
1. 咬口连接 2. 焊接 3. 铆接 4. 风管加固
28
3.2 通风系统管材
145
3.2.4 风管的施工
29
图3-49 矩形风管管件形状示意图
3.2 通风系统管材
154
3.2.4 风管的施工
图3-50 圆形风管管件形状示意图
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3.2 通风系统管材
138
3.2.2 风管配件
（3） 喷口
喷口是喷射式送风口的简称。用于远距离送风的风口。其主要形式有圆形和球形两种。
19
3.2 通风系统管材
138
3.2.2 风管配件
（3） 喷口
由于喷嘴长度较长（180-350㎜）,使得该风口的射程比球形喷口更远， 喷口通常作为侧送风口使用。
图3-24 带长喷嘴的球形喷口
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3.1 通风系统的分类及原理
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3.1.1 通风的分类
1. 自然通风 依靠室外风力形成的风压和室内空气温差形成的热压使 室内外空气进行交换的通风方式。
“烟囱效应”
图3-2 利用热压作用的自然通风示意图
7
3.1 通风系统的分类及原理
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通风工程讲解-62页PPT资料
排风道
风帽
排风罩
净旋袋滤化风式尘装除除器置尘尘器器
排风机
排风系统组成示意图
圆形直管 圆形弯管 方形直管
天方地园 园管三通
风帽
屋顶风机
高效过滤器
排烟风机
二、空调系统
● 空调工程：是更高级的通风，既要保证送进室内空气温 度和洁净度，同时还要保持一定的干湿度和速度的设施。
● 空调工程的分类 ①按要求分类：恒温恒湿、净化、除湿和一 般空调系统 ②按集中程度分类：集中、局部、混合式的空调系统；
风口
散流器
柱式散热器
轴流风机
离心风机
送风
空气处理器
进风
一、通风工程
● 排风系统组成（P）： （排风系统示意图） ①排风管道：设置蝶阀、排风口、排气罩、风帽等； ②管道配件及管件：弯头、三通、四通、异径管、兰 盘、导流片、静压箱等； ③管道配件：测定孔、管道支托架； ④排风设备：排风机、净化设备等。
● 详图：针对设备安装、部件的加工制作、风管与设 备的保温均采用标准图。 ①管道保温详图； ②标准详图。
400 ×320
400×320
② 设备型号及参数、管道的规格及型号。
二、通风空调工程剖面图
● 剖面图：主要表示设备、管道、部件在竖直方向上的 布置、标高和尺寸。
● 空调系统的剖面图： ①双线表示对应平面图中的风管、设备、部件的位置 尺寸； ②注明风管直径、断面尺寸、管子的标高、送排风口 的形式及标高和尺寸、空气的流向、设备中心线及 标高、风管出屋面及风帽的标高等；
房 间
喷嘴
送
混合段
风
二次风
（旁道风门） 凝结水管道 二次风
混合式空调机（静压箱）原理图
矿井通风技术PPT课件
第一章 井下空气
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
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风量达到最优的通风效果。
▪ 原则
✓ 排风口尽量靠近有害物源或高污染区→迅速排出污染物、 不再流经工作区
✓ 送风口尽量靠近操作地点→新鲜空气先经过工作区，有 利于保证人员不受污染
✓ 送风气流均匀分布、减少回流、避免积聚。 ▪ 方式
应根据有害物源的分布、性质、浓度分布、温度分布 及人员操作位置的具体情况确定。
粉尘－除尘器 有害蒸气和气体－净化装置 风机－提供动力。为防止磨损和腐蚀，通常置于净化设备后。
5
局部排风系统示意图
6
局部送风系统
作用 向少数局部地点送风，在局部地点造成良好的空气环境。
适用条件 面积大、人数少、有害物污染不严重。
系统形式 系统式－空气集中处理后送入局部地点； 分散式－用风扇使室内空气再循环。
22
三、风量平衡和热平衡
1) 风量（空气）平衡 通风房间空气的质量守恒
▪ 风量平衡过程：
进 自然进风Gzj 风 机械进风Gjj
房间
自然排风
排
机械Gz排p 风
风
Gjp
23
数学表达式： Gzj＋Gjj＝Gzp＋ Gjp
✓不设有组织的自然通风时： Gjj－Gjp＝（Gzp－Gzj）
漏风量 >0，室内正压，无组织排风，适于清洁房间； 漏风量 <0，室内负压，无组织进风，适于污染房间； =0，室内外无压差，适用于无特殊要求车间。
10
一、全面通风量的确定
全面通风量
送入的新鲜空气在整个空间内与污染物均匀、充分 地混合，使浓度值低于允许值的通风量。
但一般并不能很好混合，难以保持整个空间的浓度 低于允许值。
11
1) 稀释有害物的全面通风量
全面通风基本微分方程
房间体积Vf，有害物散发量为x(g/s)，送风空气中有 害物浓度y0，室内空气有害物的初始浓度为y1，任意时 刻室内空气中有害物的初始浓度为y。
19
气流组织的例子（1）
20
气流组织的例子（2）
方案一
方案二
图例 污染物 人员 气流
21
▪ 工程设计中常用的气流组织方式 ✓ 有害物源散发的有害气体温度比周围空气温度高，或 者车间存在上升气流，不论有害气体密度大小，均应 采用下送上排的方式。 ✓ 如果没有热气流的影响，当散发的有害气体密度比空 气小时，应采用下送上排方式；比空气密度大时，应 当采用上下两个部位同时排出的方式，并在中间部位 将清洁空气直接送到工作地带（中送上下排）
24
2) 热平衡
含义
为保持室内温度不变， 要求总得热量等于总失热量
散热设备
得 机械进风
热 量
自然进风
空气再循环
房间
维护结构 失
材料
热
排风
量
25
热平衡方程
Q f c jj j t L j j j c zw j t L w c h n ( L x t s t n ) Q h c p n t n L
显然： ✓得热>失热→室内升温 ✓得热<失热→室内降温 进行通风设计时，要考虑风量平衡和热平衡，同时也
应考虑节能和提高通风相同的经济性。一些节能措施见 P31
26
房间体积Vf
通风风量 L(m3/s)
送风中有害 物浓度 y0(g/m3)
X(g/s) 车间通风排污模型
通风风量 L(m3/s)
室内有害物 浓度 y(g/m3)
12
设在dτ时间内，房间内浓度增加dy，则：
L0d y xd Ly d V fdy
送入
产生 排出
得
失
增加
13
▪对微分方程积分得：
Ly1xLy0 expL
7
局部送风系统示意图
8
第二节 全面通风
▪适用条件 ✓不能采用局部通风（生产条件限制、污染源不固定）； ✓局部通风效果不好（不能满足卫生标准）。
▪特点 风量大大超过局部通风，设备也复杂。
▪系统形式 进排风方式－一边用清洁空气稀释有害物浓度，一边 不断排出污染空气，以满足卫生标准。
9
▪影响通风效果的因素 ✓风量－风量越大效果越好； ✓气流组织－指对室内气流流动的控制。
全面通风：对整个车间进行通风换气，将有害
物浓度稀释到允许值以下。采用进排风方式。动力使空气流动。 通风量确定，气流可控制，可按要求处理进、排 风。要消耗能量。
自然通风：依靠室外风力和室内、外温差产生
的压力使空气流动。通风量不确定，无法处理进、 排风。不消耗能量。
第二章 控制工业有害物的通风方法
本章主要内容： ▪全面通风的一般原理 ▪局部通风系统的构成 ▪事故通风的概念
1
排风：污染空气排到室外
通风
局部或整个车间
进风：新鲜或清洁空气送入室内
分类：
通风 范围
局部通风：在局部地点利用通风气流使之不受 有害物的污染。风量小、效果好，应尽量采用。 有进风、排风、进排风3种方式。
G Q c(t p t0 )
G－全面通风量，kg/s； Q－室内余热量，kJ/s; c－空气比热，kJ/kg℃； tp－排气温度， ℃ ； t0－进气温度，℃ 。
,Kg/s
16
3) 消除余湿的全面通风量
G W (d p d0 )
,Kg/s
W－余湿量，g/s; dp－排出空气含湿量，g/kg干空气； d0－进入空气含湿量，g/kg干空气。
17
4) 有害物综合作用的全面通风量
✓一般，散发毒性无相加作用的有害物时，分别计算稀释 各种有害物所需的风量，取最大值； ✓有害物毒性有相加作用时，分别计算取总和； ✓室内有害物散发量无法具体计算时，采用换气次数 n(=L/Vf)的经验数值。
例题：（2-1）
18
二、气流组织
▪ 目的 合理布置送、排风口位置和型式，分配风量，以最小
Ly2 xLy0
Vf
Y2~τ按指数规律变化，变化速度取决于L/Vf（换气次数）
▪根据上式：
要求τ时刻浓度达到y2，按(2-6)式可以计算出需要的L
已知L，按（2-57）式计算任意τ时刻浓度y2
14
τ→∞时，全面通风达 到稳定：
y2
y0
x L
L x k y2 y0
15
2) 消除余热的全面通风量
3
第一节 局部通风
基本形式：局部排风和局部进风 局部排风系统
作用 在有害物产生的地方，直接收集有害物，经净化处理后
排至室外。 特点
需要的风量小、效果好。 应优先采用。 系统功能 收集（捕集）、输送、净化。
4
系统构成 局部排风罩－捕集有害物。形式多样，对性能影响大。 风管－输送气体的管道。把系统各部分连成一体。要求合 理的流速、管路求短、直、顺、内表面光滑。 净化设备－完成净化功能。
▪ 原则
✓ 排风口尽量靠近有害物源或高污染区→迅速排出污染物、 不再流经工作区
✓ 送风口尽量靠近操作地点→新鲜空气先经过工作区，有 利于保证人员不受污染
✓ 送风气流均匀分布、减少回流、避免积聚。 ▪ 方式
应根据有害物源的分布、性质、浓度分布、温度分布 及人员操作位置的具体情况确定。
粉尘－除尘器 有害蒸气和气体－净化装置 风机－提供动力。为防止磨损和腐蚀，通常置于净化设备后。
5
局部排风系统示意图
6
局部送风系统
作用 向少数局部地点送风，在局部地点造成良好的空气环境。
适用条件 面积大、人数少、有害物污染不严重。
系统形式 系统式－空气集中处理后送入局部地点； 分散式－用风扇使室内空气再循环。
22
三、风量平衡和热平衡
1) 风量（空气）平衡 通风房间空气的质量守恒
▪ 风量平衡过程：
进 自然进风Gzj 风 机械进风Gjj
房间
自然排风
排
机械Gz排p 风
风
Gjp
23
数学表达式： Gzj＋Gjj＝Gzp＋ Gjp
✓不设有组织的自然通风时： Gjj－Gjp＝（Gzp－Gzj）
漏风量 >0，室内正压，无组织排风，适于清洁房间； 漏风量 <0，室内负压，无组织进风，适于污染房间； =0，室内外无压差，适用于无特殊要求车间。
10
一、全面通风量的确定
全面通风量
送入的新鲜空气在整个空间内与污染物均匀、充分 地混合，使浓度值低于允许值的通风量。
但一般并不能很好混合，难以保持整个空间的浓度 低于允许值。
11
1) 稀释有害物的全面通风量
全面通风基本微分方程
房间体积Vf，有害物散发量为x(g/s)，送风空气中有 害物浓度y0，室内空气有害物的初始浓度为y1，任意时 刻室内空气中有害物的初始浓度为y。
19
气流组织的例子（1）
20
气流组织的例子（2）
方案一
方案二
图例 污染物 人员 气流
21
▪ 工程设计中常用的气流组织方式 ✓ 有害物源散发的有害气体温度比周围空气温度高，或 者车间存在上升气流，不论有害气体密度大小，均应 采用下送上排的方式。 ✓ 如果没有热气流的影响，当散发的有害气体密度比空 气小时，应采用下送上排方式；比空气密度大时，应 当采用上下两个部位同时排出的方式，并在中间部位 将清洁空气直接送到工作地带（中送上下排）
24
2) 热平衡
含义
为保持室内温度不变， 要求总得热量等于总失热量
散热设备
得 机械进风
热 量
自然进风
空气再循环
房间
维护结构 失
材料
热
排风
量
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热平衡方程
Q f c jj j t L j j j c zw j t L w c h n ( L x t s t n ) Q h c p n t n L
显然： ✓得热>失热→室内升温 ✓得热<失热→室内降温 进行通风设计时，要考虑风量平衡和热平衡，同时也
应考虑节能和提高通风相同的经济性。一些节能措施见 P31
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房间体积Vf
通风风量 L(m3/s)
送风中有害 物浓度 y0(g/m3)
X(g/s) 车间通风排污模型
通风风量 L(m3/s)
室内有害物 浓度 y(g/m3)
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设在dτ时间内，房间内浓度增加dy，则：
L0d y xd Ly d V fdy
送入
产生 排出
得
失
增加
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▪对微分方程积分得：
Ly1xLy0 expL
7
局部送风系统示意图
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第二节 全面通风
▪适用条件 ✓不能采用局部通风（生产条件限制、污染源不固定）； ✓局部通风效果不好（不能满足卫生标准）。
▪特点 风量大大超过局部通风，设备也复杂。
▪系统形式 进排风方式－一边用清洁空气稀释有害物浓度，一边 不断排出污染空气，以满足卫生标准。
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▪影响通风效果的因素 ✓风量－风量越大效果越好； ✓气流组织－指对室内气流流动的控制。
全面通风：对整个车间进行通风换气，将有害
物浓度稀释到允许值以下。采用进排风方式。动力使空气流动。 通风量确定，气流可控制，可按要求处理进、排 风。要消耗能量。
自然通风：依靠室外风力和室内、外温差产生
的压力使空气流动。通风量不确定，无法处理进、 排风。不消耗能量。
第二章 控制工业有害物的通风方法
本章主要内容： ▪全面通风的一般原理 ▪局部通风系统的构成 ▪事故通风的概念
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排风：污染空气排到室外
通风
局部或整个车间
进风：新鲜或清洁空气送入室内
分类：
通风 范围
局部通风：在局部地点利用通风气流使之不受 有害物的污染。风量小、效果好，应尽量采用。 有进风、排风、进排风3种方式。
G Q c(t p t0 )
G－全面通风量，kg/s； Q－室内余热量，kJ/s; c－空气比热，kJ/kg℃； tp－排气温度， ℃ ； t0－进气温度，℃ 。
,Kg/s
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3) 消除余湿的全面通风量
G W (d p d0 )
,Kg/s
W－余湿量，g/s; dp－排出空气含湿量，g/kg干空气； d0－进入空气含湿量，g/kg干空气。
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4) 有害物综合作用的全面通风量
✓一般，散发毒性无相加作用的有害物时，分别计算稀释 各种有害物所需的风量，取最大值； ✓有害物毒性有相加作用时，分别计算取总和； ✓室内有害物散发量无法具体计算时，采用换气次数 n(=L/Vf)的经验数值。
例题：（2-1）
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二、气流组织
▪ 目的 合理布置送、排风口位置和型式，分配风量，以最小
Ly2 xLy0
Vf
Y2~τ按指数规律变化，变化速度取决于L/Vf（换气次数）
▪根据上式：
要求τ时刻浓度达到y2，按(2-6)式可以计算出需要的L
已知L，按（2-57）式计算任意τ时刻浓度y2
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τ→∞时，全面通风达 到稳定：
y2
y0
x L
L x k y2 y0
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2) 消除余热的全面通风量
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第一节 局部通风
基本形式：局部排风和局部进风 局部排风系统
作用 在有害物产生的地方，直接收集有害物，经净化处理后
排至室外。 特点
需要的风量小、效果好。 应优先采用。 系统功能 收集（捕集）、输送、净化。
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系统构成 局部排风罩－捕集有害物。形式多样，对性能影响大。 风管－输送气体的管道。把系统各部分连成一体。要求合 理的流速、管路求短、直、顺、内表面光滑。 净化设备－完成净化功能。