技术和计量(安装)-通风工程

一、通风工程

(一)通风工程的任务

通过通风改善室内空气环境,就是把不符合卫生标准的污浊空气排到室外,把新鲜空气或符合卫生要求的净化空气送到室内。通风的目的是通过控制空气中的污染物和采用净化、去除或稀释技术来确保环境空间中良好的空气质量。

(2)通风系统的组成

通风系统分为两类:送风系统和排风系统。送风系统的基本功能是将洁净的空气送入室内。排气系统的基本功能是消除室内污染空气。

(3)通风方式

1.完全通风

也就是对整个控制空间进行通风,使室内污染物浓度低于允许浓度。全通风的本质是稀释环境空气中的污染物。

(1)综合通风设置条件

1)在散发热、湿或有害物质的车间或其他房间,当不能采用局部通风或局部通风不能满足卫生要求时,应补充或采用全面通风。

2)设计综合通风时,应尽可能采用自然通风,以节约能源和投资。当自然通风不能满足室内安全、卫生、环保或生产要求时,应设置机械通风或自然与机械联合通风。

3)民用建筑中的厨房、卫生间、盥洗室、浴室应采用自然通风或机械通风的方式充分通风。

4)对于有集中供热和机械通风的建筑,当自然送风不能满足室内卫生条件、生产要求或技术经济不合理时,应设置机械送风系统。

(2)综合通风分类

全面通风可分为稀释通风、单向通风、均匀通风和置换通风。

1)稀释通风。对整个房间(或车间)进行通风,用新鲜空气将整个车间的有害物质浓度稀释到允许浓度以下。这种方法需要大量的整体通风,控制效果差。

2)单向通风。通过有组织的气流运动控制有害物质的扩散和转移。确保操作人员的呼吸区域符合卫生标准的要求。这种方法具有通风量小、控制效果好的优点。

3)均匀通风。原则上气流速度应控制在0.2-0.5m/s之间,这种通风方式可以有效排出室内污染空气。目前主要用于汽车喷漆房等对气流、温湿度控制要求较高的场合。

4)置换通风。低速、低温送风和室内区域流型是置换通风的重要特征。所以置换通风对送风的配风器要求高,要求配风器在小风速下均匀送出低温新风,并向外扩散。

(3)全面通风的气流组织

整体通风效果不仅取决于通风量,还取决于通风气流组织。所谓气流组织,就是合理布置送、排气口和分配风量,选择相应的风口形式,以最小的通风量获得通风效果。设计综合通风系统时应遵守的基本原则是:洁净空气应直接送到工作人员所在的地方或污染物浓度较低的地方;避免通风气流短路。常用的送风排风方式有上送风上排风、下送风上排风、中间送风上下排风。

(4)紧急通风

工厂内有一些工艺流程,由于操作事故和设备故障,突然产生大量有毒气体或具有燃烧爆炸危险的气体。为了防止对工作人员的伤害和进一步的事故,有必要设置一个临时排气系统-紧急通风系统。应急通风的风扇可以是离心式的,也可以是轴流式的。

2.局部通风

即含污染物的气体在污染物源头被捕获、净化并排放到外界;对于需要保证局部场所空气条件的区域,应采用局部送风的通风方式。局部通风应优先作为保证工作和生活环境空气质量、防止室内环境污染的技术措施。

局部通风包括局部送风和局部排风。

(1)本地空气供应。局部送风比较适合大面积的空间和人员分布不密集的地方。

(2)局部通风。局部排气是在污染物产生的地方直接收集污染物,经过处理后排放到室外。在排气系统中,局部排气是最经济有效的。当污染物集中在某个地方时,局部排风是控制污染物对环境危害的最有效的通风方式。

3.机械通风

依靠机械动力(如风扇)进行有组织的通风。包括机械进气和机械排气。

4.自然通风

充分合理利用自然通风是一种经济有效的措施。因此,当对室内空气温度、湿度、洁净度、气流速度没有严格要求时,在条件允许的情况下,应优先考虑自然通风。

(4)工业建筑除尘系统

1.现场除尘。就是把除尘器直接放在生产设备附近,就地收集回收粉尘,基本不用铺设或者只设置很短的除尘管道。该系统结构紧凑,布局简单,便于维护和管理。

2.分散除尘系统。当车间内的排气点比较分散时,可以适当合并排气点,根据所输送气体的性质和工作班次,可以将几个排气点合并成一个系统。分散除尘系统的除尘器和风机应尽可能靠近产尘设备。该系统风道短,布置简单,压力平衡容易。由于除尘器布置分散,处理除尘器回收的粉尘比较麻烦。

3.集中除尘系统。集中除尘系统适用于除尘点集中、有大型除尘设施的车间。可以将所有排风点集中在一个除尘系统,也可以将几个除尘系统的除尘设备布置在一起。由于除尘设备的集中维护和管理,很容易实现回收粉尘的机械化处理。但该系统管道长且复杂,压力平衡困难,初期投资大。因此,这种系统只适用于少数大型工厂。

(5)气力输送系统

气力输送是利用气流输送物料的一种方式。在暖通空调中,气流常被用来将从除尘器、冷却设备和烟道中收集的烟(粉)输送到需要的地方。气力输送系统按其装置形式和工作特点可分为四种类型:吸送式、压力输送式、混合式和循环式,常用前两种。

(6)空气幕

条形空气分配器用于喷射具有一定速度和温度的窗帘气流,以关闭门、走廊、通道、门洞、柜台等。,减少或隔离外界气流的侵入,维持室内或某个工作区域的环境条件,同时阻挡灰尘、有害气体、昆虫的进入。空气幕的隔热、隔冷、隔尘、防虫等特性既能维持室内环境又能节约建筑能耗。

空气幕可以由空气处理设备、风扇、空气管道系统和空气分配器组成。根据空气分布器的安装位置,空气幕可分为向上输送、侧向输送和向下输送三种。

1.向上的气幕。安装在门洞的上部。向上风幕安装方便,不占用建筑面积,不影响建筑美观,送风气流卫生条件好,适用于一般公共建筑。虽然向上风幕在阻挡室外冷空气方面不如向下风幕有效,但仍然是最有前途的形式。

2.侧气帘。安装在门口一侧,可分为单边和双边两种。单面空气幕适用于宽度小于4m的门道和车辆通过门道时间较短的工业厂房。双面空气幕适用于门口宽度大于4m,或者车辆长时间通过门口的场合。侧空气幕的防风效率不如下空气幕,但卫生条件比下空气幕好。侧空气幕常用于门道较高的工业建筑,但由于其占用建筑面积,使用受到限制。为了不阻挡气流,禁止向内打开带有侧气帘的门。

3.向下的气幕。它安装在地下。由于下向风幕的喷射区域在门洞的下部,所以可以抵抗冬季冷空气从门洞下部侵入时的防风效能,不受门的开启方向的影响。但是向下风幕的出风口在地面下,容易被污物堵塞,向下送风的气流容易把衣服掀起,不受人欢迎。

空气幕按送风气流的加热状态分为非加热空气幕(等温空气幕)和热空气幕。

1.热风幕。空气幕内有加热器,加热介质为热水、蒸汽或电。热空气幕可以将空气幕加热到所需的温度。适用于需要供暖的建筑,常用于寒冷地区。

2.未加热的空气幕(等温空气幕)。空气幕中没有加热装置,结构简单,体积小,适用范围广。常用于空调建筑和非寒冷地区。

(七)建筑防火和防排烟

排烟部分有两种:防火区和疏散通道。火区排烟的目的是将火区的烟气(包括受热膨胀的空气体积)排出室外,降低火区的压力,防止烟气流向非火区,以利于火区人员和灭火人员的疏散。疏散通道排烟的目的是消除可能侵入的烟气,保证疏散通道无烟或少烟,便于人员安全疏散和消防人员通行。

掌握自然排烟、机械排烟和加压防烟的优缺点。

(八)通风(空调)的主要设备和部件

1风扇

掌握常用呼吸机的种类及其适用场所。

2.通气管之活瓣

风阀是配风管网的控制和调节机构,其基本功能是切断或打开空气循环管道,调节或分配管道流量。

(1)兼有控制和调节功能的空气阀有:1)蝶阀;2)菱形单叶调节阀;3)插入阀门;4)并联多叶调节阀;5)分体式多叶调节阀;6)菱形多叶调节阀;7)复合多叶调节阀;8)三通调节阀等。1) ~ 3)风阀主要用于小截面风管;4) ~ 6)各种风阀主要用于大断面风管;7)和8)两种风阀用于调节管网分路或合流或旁通处各支路的风量。

蝶式、平行式、分体式多叶调节阀通过改变叶片角度来调节风量,平行式多叶调节阀叶片同向旋转;分体式多叶调节阀的两个相邻叶片旋转方向相反。插板阀根据插板插入管道的深度来调节风量。菱形调节阀通过改变叶片张开角度来调节风量。

(2)具有控制功能的风门仅包括止回阀、防火阀和排烟阀。止回阀控制气流的方向,只允许气流按指定方向流动,防止气流反向流动。防火阀一般是全开的,发生火灾时关闭,切断气流,防止火势通过风道蔓延;排烟阀常闭,排烟时全开,以消除室内烟雾。

3.鼓风口

风口的基本功能是从管网中吸入或排出气体。铝合金风口广泛应用于通风(空调)工程,其表面被氧化,具有良好的防腐和防水性能。

(1)常见类型

目前常用的风口有格栅风口、落地回风风口、狭缝风口、百叶风口(包括固定百叶风口和活动百叶风口)和散流器。

(2)风口按具体功能可分为新风风口、排风风口、送风风口和回风风口。

4.局部排气罩

排油烟机的主要作用是去除含尘气体、余热、余温、有毒气体、油烟等。在工艺或设备中。

根据工作原理的不同,局部排风罩可分为:封闭式排风罩、柜式排风罩(通风柜)、外吸式排风罩、接排风罩和吹风排风罩。

5.除尘器

除尘器的技术性能指标主要包括除尘效率、压力损失、气量和负荷适应性。

(1)惯性吸尘器。它是在含尘气流方向急剧变化或与挡板、百叶窗等障碍物碰撞时,利用自身惯性力将尘粒从含尘气流中分离出来的装置。其性能主要取决于特征速度、转弯半径和转弯角度。可用于收集粒径大于20 μ m的尘粒,由于结构形式不同,压力损失差异很大,一般为100 ~ 400 Pa。建议取LOM/s作为进气管内的气流速度。常用的惯性除尘器有气流折叠式、重力挡板式、百叶窗式和组合式。

(2)旋风除尘器。它是一种利用离心力去除气流中灰尘颗粒的装置。含尘气体进入除尘器后,由于离心力的作用,尘粒旋转并沿筒壁下落,净化后的气体通过排气管排出。分离出的尘粒通过出尘口进入下部的卸尘装置。这种除尘器结构简单,无运动部件,成本低,维护管理方便。除尘效率一般可达85%左右,高效旋风除尘器除尘效率可达90%以上。

(3)湿式除尘器。主要是通过含尘气流与液滴或液膜的接触,在液体和粗尘粒的碰撞滞留、细尘粒的扩散和相互凝聚等净化机制的相互作用下,使尘粒从气流中分离出来,从而净化气流。除尘器具有结构简单、投资少、占地面积小、除尘效率高的优点,同时可以净化有害气体,但干法回收物料比较困难,有时需要设置专门的废水处理系统。

湿式除尘器有水浴式、脉冲式、卧式旋风水膜式、立式旋风水膜式、文丘里管式等多种。

(4)过滤除尘器。它是通过多孔过滤材料的作用,从气固两相流中收集粉尘,净化气体的装置。根据过滤材料和工作对象的不同,可分为袋式过滤器、颗粒层过滤器和空气过滤器三种。过滤除尘器是一种高效过滤设备,应用广泛。

(5)小型除尘装置。

(6)静电除尘器。它是一种利用静电力将粉尘从气体中分离出来的除尘设备。静电除尘器除尘效率高,耐温性好,压力损失低;但一次投资高,耗钢量大,制造安装精度高,净化后的粉尘比电阻一定。根据电极清洁方式的不同,可分为干式静电除尘器、wesp静电除尘器和半干式半湿式静电除尘器。根据电除尘器内气流的方向,可分为立式电除尘器和卧式电除尘器。根据集尘电极的形式,可分为管式静电除尘器和板式静电除尘器。

6.热回收交换器

冬季从废气中回收热量并加热进气的装置。换热器有几种类型,如转轮式、板翅式、热管式和中间介质式。

7.围巾

消声器是一种能阻止噪音传播,让气流顺利通过的装置。其类型有:阻性消声器、抗性消声器、扩散消声器、缓冲消声器、干扰消声器和阻抗复合消声器。

8.空气幕设备

近年来,一些工厂生产了整体组装式空气幕和管式空气幕。前者配有加热器,适用于寒冷地区的民用和工业建筑,后者体积小,适用于各类民用建筑和冷库等。没有加热(冷却)装置。

9.空气净化设备

有害气体的处理方法很多,常用的有吸收法和吸附法。

(1)吸收设备

吸收是利用合适的液体与含有有害气体的废气接触,利用气体在液体中溶解度的不同,去除一种或多种有害气体,从而达到净化有害气体的目的,同时起到除尘作用。所以用在需要同时净化有害气体和除尘的排气系统中。常用的吸收剂包括水、碱性吸收剂、酸性吸收剂、有机吸收剂和氧化剂吸收剂。常用的吸收设备:喷淋塔、填料塔和湍动塔。

(2)吸附设备

吸附是有害气体在界面与固体物质接触的扩散过程。吸附时,被吸附的物质只吸附在固体物质的表面,形成吸附层。在吸附现象中,吸附量大的固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。活性炭吸附设备包括:固定床活性炭吸附设备、移动床吸附设备和移动床吸附设备。