第二章控制有害物的通风方法课件.ppt

1、1第第2章章 控制有害物的通风方法控制有害物的通风方法第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法2本章内容提要：本章内容提要：基本要求：基本要求： 重重 点：点： 难难 点：点： 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法3通风的目的通风的目的: 改善车间空气环境改善车间空气环境通风的方法通风的方法: 厂房较大、有害厂房较大、有害物源比较固定物源比较固定 有害物源不固定有害物源不固定 局部通风局部通风 全面通风全面通风 在污染物产生地点在污染物产生地点直接捕集，经净化直接捕集，经净化排出室外排出室外用新鲜空气把整个用新鲜空气把整个车间的污染物浓度车间

2、的污染物浓度稀释到最高允许浓稀释到最高允许浓度限值以下度限值以下按照通风动力的不同：按照通风动力的不同：机械通风机械通风和和自然通风自然通风。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法42-1 局部通风局部通风局部排风局部排风局部送风局部送风图图2-1 局部排风系统示意图局部排风系统示意图1.局部排风罩局部排风罩2.风管风管3.净化设备净化设备4.风机风机组成：组成：概念概念:有害物产生地点有害物产生地点 捕集捕集 净化净化 排至室外排至室外第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法5图图2-2 系统式局部系统式局部送风系统示意图送风系统示意图局部通

3、风局部通风局部排风局部排风局部送风局部送风面积大，操作人员面积大，操作人员少的生产车间少的生产车间 使用条件：使用条件： 分类分类第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法62-2 全面通风全面通风用用稀释室内空气中稀释室内空气中浓度，把污染浓度，把污染空气排至室外，使室内空气中有害物空气排至室外，使室内空气中有害物不超过不超过规定的最高允许浓度。规定的最高允许浓度。 n全面通风包括：全面通风包括：、和和等。等。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法7 置换通风置换通风低速、小温差送风低速、小温差送风室内分区流动室内分区流动第第2 2章章 控制工

4、业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法8 确定全面通风量的基本原理：确定全面通风量的基本原理：风量平衡风量平衡污染物质量平衡污染物质量平衡热量平衡热量平衡2、换气量的计算、换气量的计算全面通风效果的影响因素：全面通风效果的影响因素：1)换气量换气量2)气流组织气流组织第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法9提出问题提出问题问题问题1 单一有害物求有害物房间内的通风量单一有害物求有害物房间内的通风量。假设假设：1.有害物在室内均匀散发有害物在室内均匀散发(室内空气中有害物浓度室内空气中有害物浓度分布是均匀的分布是均匀的)；2.送风气流和室内空气的送风气流和室内空气的

5、混合在瞬间完成；混合在瞬间完成；3.送排风气流是等温的。送排风气流是等温的。 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法10描述问题：描述问题：)(3mVf)sgx()/(31mgy)/(3mgy)/(3smL)/(3smL)/(30mgy某微小的时间某微小的时间 内房间内内房间内有害物浓度变化量为有害物浓度变化量为dy：通风使有害物增量通风使有害物增量房间内有害物增量房间内有害物增量 d dLyxLy)(0 dyVf第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法11建立微分方程：建立微分方程：)12()(0 dyVdLyxLyf分离变量：分离变量： 2

6、20 LyxLydyVdf若若 秒钟内，室内有害物浓度从秒钟内，室内有害物浓度从 变为变为 ，则有：则有：1y2y) 32()(121000 yyfLyxLyLyxLydLVd 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法12解得：解得：)32()exp(0201 fVLLyxLyLyxLy分析：分析：1 fVL 1）若若 ，则，则 收敛，有：收敛，有：)exp(fVL ffVLVL 1)exp(0201lnLyxLyLyxLyVLf n!x.!x!xenx 2112第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法13那么，式（那么，式（2-3）变为：）变为

7、：fVLLyxLyLyxLy 10201有：有：) 42(021202 VyyyyyyxLf第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法142）对式（对式（2-3）进行变换得）进行变换得：)52()(exp1)()(exp012 ffVLyLxVLyy)62()(exp1)(02 fVLyLxy式（式（2-5）描述了）描述了通风量一定通风量一定时，室内有害物浓度随时间的关系。时，室内有害物浓度随时间的关系。若若初始有害物浓度初始有害物浓度 为为0，则：，则：当当 时时：)72(02 yLxy说明说明：式（：式（2-7）是通风量一定时，使室内有害物浓）是通风量一定时，使室内有

8、害物浓度降低的极限值。度降低的极限值。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法15 图图2-7 室内有害物浓度曲线室内有害物浓度曲线)(:101Lxyy )(0201Lxyy ：0:31 y将式（将式（2-5）和（）和（2-6）用图）用图表示为：表示为：结论结论： 无论初始时刻有害物无论初始时刻有害物浓度为多少，最终室内浓度为多少，最终室内有害物浓度只与有害物浓度只与和和有关。有关。0Lxy0123y1y2第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法163）由式（由式（2-7）得：）得：)92(02 yykxL4）考虑最初考虑最初假定与实际有差别（假

9、定与实际有差别（气流混合的不均匀气流混合的不均匀性性），通风量引入安全系数，得：，通风量引入安全系数，得：) 82(02 yyxL103k 根据研究结果，通风房间一般取根据研究结果，通风房间一般取第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法17公式总结公式总结 室内空气污染物浓度从室内空气污染物浓度从y1变化到变化到y2所需时间：所需时间：0201lnLyxLyLyxLyLVf 室内空气污染物浓度经过一段室内空气污染物浓度经过一段时间趋于稳定值时间趋于稳定值y2：Lxyy 02 污染物浓度趋于稳定值时所需污染物浓度趋于稳定值时所需的全面通风量的全面通风量L：02yyxL ：

10、VyyyyyyxLf 021202第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法18例题例题（教材（教材P18） 0201lnLyxLyLyxLyVLf 某地下室的体积某地下室的体积Vf =200m3，设有全面通风系，设有全面通风系统。通风量统。通风量L=0.04m3/s。有。有198人进入室内，人员人进入室内，人员进入后立即开启通风机，送入室外空气，试问经过进入后立即开启通风机，送入室外空气，试问经过多长时间该室的多长时间该室的CO2浓度达到浓度达到5.9g/m3，(即即y2=5.9g/m3)。 分析分析这是在通风量一定时，求解达到规定浓度所需的这是在通风量一定时，求解达到

11、规定浓度所需的通风时间的问题。由公式（通风时间的问题。由公式（2-3）：）：0201LyxLyLyxLylnLVf 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法19 min.S.ln.ln.LyxLyLyxLylnLVf81756468093700402009800402295040980040229800400402000201 确定参数确定参数 由有关资料查得每人每小时呼出的由有关资料查得每人每小时呼出的CO2约为约为40g， CO2的产生量的产生量 x =40198=7920g/h=2.29g/s。入口入口CO2的体积含量为的体积含量为0.05%(即即y0=0.98g

12、/m3)，室内空气中室内空气中CO2浓度与室外相同，即浓度与室外相同，即y1=0.98g/m3。 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法20若有害物为热量若有害物为热量： 若有害物为湿度若有害物为湿度：)tc(tQG0P0PddWG02yyxL 根据公式（根据公式（2-8）： 同理可得同理可得： 拓展：拓展： 注意注意：如果室内同时散发余热、余湿和有害物质：如果室内同时散发余热、余湿和有害物质时，则取其中的最大值。时，则取其中的最大值。式中：式中：tP排风温度；排风温度；t0进风温度；进风温度；dP排风的含湿量；排风的含湿量；d0进风的含湿量；进风的含湿量；c空气的比

13、热空气的比热.。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法21对对的回顾的回顾 确定问题确定问题假设假设（对问题进行简化）（对问题进行简化） 描述问题（用数学语言）描述问题（用数学语言）建立数学模型建立数学模型求解求解分析解结果分析解结果得出结论或性质得出结论或性质对问题拓展对问题拓展推论推论事例说明事例说明第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法22问题问题2数种刺激性有害物通风量计算数种刺激性有害物通风量计算。 求解思路：求解思路： Step1：按单一有害物分别计算风量；：按单一有害物分别计算风量； Step2：对各有害物计算风量并求和；：对各

14、有害物计算风量并求和； 本质本质 有机溶剂蒸气有机溶剂蒸气刺激性气体刺激性气体 注意注意：若多种有害物对人体作用：若多种有害物对人体作用并非叠加并非叠加时，则时，则取其中通风量的取其中通风量的最大者最大者。种类种类 见教材见教材P19“例例2-2”。 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法23问题问题3特殊情况特殊情况：散入室内的有害物量无法计算散入室内的有害物量无法计算。通风量按通风量按确定。确定。换气次数换气次数：通风量：通风量 L（m3/h）与通风房间体积）与通风房间体积的比值。的比值。不同用途的房间，换气次数有规定值，可查阅不同用途的房间，换气次数有规定值，可

15、查阅相关资料。相关资料。)/(小小时时次次fVLn 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法24根据根据暖通空调设计手册暖通空调设计手册，各场所的换气次数：，各场所的换气次数：场所场所种类种类次数次数场所场所种类种类次数次数一般家庭一般家庭厨房厨房15戏院戏院观览室观览室12寝室寝室6放映室放映室20客厅客厅6病院病院等候室等候室10厕所厕所10诊疗室诊疗室6浴室浴室8手术室手术室15旅馆及大饭店旅馆及大饭店餐厅餐厅10消毒室消毒室12厨房厨房15工场工场一般作业室一般作业室6大食堂大食堂8涂装室涂装室20厕所厕所10一般建筑一般建筑事务室事务室6浴室浴室8会议室会议室

16、12饮食店饮食店饮食室饮食室6暗室暗室冲洗片室冲洗片室10厨房厨房20宴会室宴会室10公共厕所公共厕所20学校学校礼堂礼堂6体育馆体育馆8有害气体尘埃发出地方有害气体尘埃发出地方20以上以上厕所厕所12教室教室6第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法253、气流组织、气流组织 。结论：结论：通风效果的好坏与气通风效果的好坏与气流组织密切相关。流组织密切相关。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法26气流组织设计气流组织设计考虑因素：考虑因素： 1）有害物源位置）有害物源位置2）工人操作位置）工人操作位置3）有害物性质及浓度分）有害物性质及浓度

17、分布布第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法27热车间的气流组织热车间的气流组织气流组织设计应遵循的气流组织设计应遵循的原则：原则： 1）排风口靠近有害物或其高浓度区；）排风口靠近有害物或其高浓度区；2）送风口靠近操作人员；（）送风口靠近操作人员；（先经过操作点先经过操作点）3）尽量使气流均匀，减少涡流。）尽量使气流均匀，减少涡流。4）车间内同时散发热量和有害气体时，多采用）车间内同时散发热量和有害气体时，多采用下送上排通风方式。下送上排通风方式。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法28气流组织的比较气流组织的比较 1 1第第2 2章章 控

18、制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法29气流组织的比较气流组织的比较 2 2第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法304、风量平衡和热平衡、风量平衡和热平衡（1）风量平衡）风量平衡：单位时间内进入房间的空：单位时间内进入房间的空气量与排出的空气量保持相等。即：气量与排出的空气量保持相等。即：jpzpjjzjGGGGjpzpjjzjGGGG自然进风量，自然进风量，kg/s；自然排风量，自然排风量，kg/s；机械排风量，机械排风量，kg/s。机械进风量，机械进风量，kg/s；利用体积流量时利用体积流量时njppzpjjjwzjLLLL 式中，式中，第第2 2章章

19、 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法31特殊场合，不设有自然通风，当：特殊场合，不设有自然通风，当：jpjjGG正压，适用于正压，适用于负压，适用于负压，适用于jpjjGG 注意：注意：第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法32 nsnhxwwfnnhttcLtcLtcLQtcLtcLQ zjjjjjjjzpzpzpjp即：即： sdQQ第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法33例题例题第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法34列平衡方程列平衡方程jpzpjjzjGGGGnjppzpwzjjjjtcGt

20、cGQtcGtcGQ 21风量平衡：风量平衡：热量平衡：热量平衡：njpzpzjjjLLLGP123422320312195120513531mkgmkgmkg/././.；第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法35 已知车间设备的散热量已知车间设备的散热量Q1=20kW，维护结，维护结构失热量构失热量Q2=4.5(tn-tw)kW，机械进风为，机械进风为1.11kg/s，机械排风为，机械排风为1.36kg/s，机械进风，机械进风温度为温度为20。开始时，室内外温度分别为。开始时，室内外温度分别为20和和5。问：风量平衡时，。问：风量平衡时， （1）窗）窗A是进风还是

21、排风；是进风还是排风； （2）室内温度是多少？）室内温度是多少？第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法36【解答解答】 由风量平衡方程：由风量平衡方程： kg/s.GGGGGGGGjjjpzpzjjpzpjjzj280111391 故，窗口故，窗口A为为进风进风。 由热平衡方程：由热平衡方程：241139101155452800112011101120.tt.)(.tcGQtcGtcGQnnnjpnwzjjjjdnt第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法374、全面通风系统、全面通风系统全面送风系统结构图全面送风系统结构图1-百叶窗；百叶窗；

22、2-保温阀；保温阀；3-过滤器；过滤器；4-旁通阀；旁通阀；5-空气加热器；空气加热器；6-启动阀；启动阀；7-通风机；通风机；8-通风管网；通风管网；9-出风口；出风口；10-调节阀；调节阀；11-送风室送风室 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法382-4 事故通风事故通风当生产设备发生偶然事故或故障时，会突然散发当生产设备发生偶然事故或故障时，会突然散发大量有害气体或有爆炸性的气体时，应设置事故大量有害气体或有爆炸性的气体时，应设置事故排风系统。排风系统。 事故排风的室内排风口应设在有害气体或爆炸危事故排风的室内排风口应设在有害气体或爆炸危险物质散发量可能最大

23、的地点。险物质散发量可能最大的地点。 不能确定计算有关资料时，按换气次数不少于不能确定计算有关资料时，按换气次数不少于8次次确定风量。确定风量。 第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法39作业作业：孙一坚，孙一坚，工业通风工业通风P29-30第第5、6、8、11、12题题本章结束本章结束第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第第2 2章章 控制工业污染物的通风方法控制工业污染物的通风方法