第二章控制有害物的通風(fēng)方法課件

1、1第第2章章 控制有害物的通風(fēng)方法控制有害物的通風(fēng)方法第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法2本章內(nèi)容提要：本章內(nèi)容提要：基本要求：基本要求： 重重 點(diǎn)：點(diǎn)： 難難 點(diǎn)：點(diǎn)： 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法3通風(fēng)的目的通風(fēng)的目的: 改善車間空氣環(huán)境改善車間空氣環(huán)境通風(fēng)的方法通風(fēng)的方法: 廠房較大、有害廠房較大、有害物源比較固定物源比較固定 有害物源不固定有害物源不固定 局部通風(fēng)局部通風(fēng) 全面通風(fēng)全面通風(fēng) 在污染物產(chǎn)生地點(diǎn)在污染物產(chǎn)生地點(diǎn)直接捕集，經(jīng)凈化直接捕集，經(jīng)凈化排出室外排出室外用新鮮空氣把整個(gè)用新鮮空氣把整個(gè)車間的污染物濃度車間

2、的污染物濃度稀釋到最高允許濃稀釋到最高允許濃度限值以下度限值以下按照通風(fēng)動(dòng)力的不同：按照通風(fēng)動(dòng)力的不同：機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)和和自然通風(fēng)自然通風(fēng)。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法42-1 局部通風(fēng)局部通風(fēng)局部排風(fēng)局部排風(fēng)局部送風(fēng)局部送風(fēng)圖圖2-1 局部排風(fēng)系統(tǒng)示意圖局部排風(fēng)系統(tǒng)示意圖1.局部排風(fēng)罩局部排風(fēng)罩2.風(fēng)管風(fēng)管3.凈化設(shè)備凈化設(shè)備4.風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)組成：組成：概念概念:有害物產(chǎn)生地點(diǎn)有害物產(chǎn)生地點(diǎn) 捕集捕集 凈化凈化 排至室外排至室外第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法5圖圖2-2 系統(tǒng)式局部系統(tǒng)式局部送風(fēng)系統(tǒng)示意圖送風(fēng)系統(tǒng)示意圖局部通

3、風(fēng)局部通風(fēng)局部排風(fēng)局部排風(fēng)局部送風(fēng)局部送風(fēng)面積大，操作人員面積大，操作人員少的生產(chǎn)車間少的生產(chǎn)車間 使用條件：使用條件： 分類分類第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法62-2 全面通風(fēng)全面通風(fēng)用用稀釋室內(nèi)空氣中稀釋室內(nèi)空氣中濃度，把污染濃度，把污染空氣排至室外，使室內(nèi)空氣中有害物空氣排至室外，使室內(nèi)空氣中有害物不超過不超過規(guī)定的最高允許濃度。規(guī)定的最高允許濃度。 n全面通風(fēng)包括：全面通風(fēng)包括：、和和等。等。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法7 置換通風(fēng)置換通風(fēng)低速、小溫差送風(fēng)低速、小溫差送風(fēng)室內(nèi)分區(qū)流動(dòng)室內(nèi)分區(qū)流動(dòng)第第2 2章章 控制工

4、業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法8 確定全面通風(fēng)量的基本原理：確定全面通風(fēng)量的基本原理：風(fēng)量平衡風(fēng)量平衡污染物質(zhì)量平衡污染物質(zhì)量平衡熱量平衡熱量平衡2、換氣量的計(jì)算、換氣量的計(jì)算全面通風(fēng)效果的影響因素：全面通風(fēng)效果的影響因素：1)換氣量換氣量2)氣流組織氣流組織第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法9提出問題提出問題問題問題1 單一有害物求有害物房間內(nèi)的通風(fēng)量單一有害物求有害物房間內(nèi)的通風(fēng)量。假設(shè)假設(shè)：1.有害物在室內(nèi)均勻散發(fā)有害物在室內(nèi)均勻散發(fā)(室內(nèi)空氣中有害物濃度室內(nèi)空氣中有害物濃度分布是均勻的分布是均勻的)；2.送風(fēng)氣流和室內(nèi)空氣的送風(fēng)氣流和室內(nèi)空氣的

5、混合在瞬間完成；混合在瞬間完成；3.送排風(fēng)氣流是等溫的。送排風(fēng)氣流是等溫的。 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法10描述問題：描述問題：)(3mVf)sgx()/(31mgy)/(3mgy)/(3smL)/(3smL)/(30mgy某微小的時(shí)間某微小的時(shí)間 內(nèi)房間內(nèi)內(nèi)房間內(nèi)有害物濃度變化量為有害物濃度變化量為dy：通風(fēng)使有害物增量通風(fēng)使有害物增量房間內(nèi)有害物增量房間內(nèi)有害物增量 d dLyxLy)(0 dyVf第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法11建立微分方程：建立微分方程：)12()(0 dyVdLyxLyf分離變量：分離變量： 2

6、20 LyxLydyVdf若若 秒鐘內(nèi)，室內(nèi)有害物濃度從秒鐘內(nèi)，室內(nèi)有害物濃度從 變?yōu)樽優(yōu)?，則有：則有：1y2y) 32()(121000 yyfLyxLyLyxLydLVd 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法12解得：解得：)32()exp(0201 fVLLyxLyLyxLy分析：分析：1 fVL 1）若若 ，則，則 收斂，有：收斂，有：)exp(fVL ffVLVL 1)exp(0201lnLyxLyLyxLyVLf n!x.!x!xenx 2112第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法13那么，式（那么，式（2-3）變?yōu)椋海┳優(yōu)?/p>

7、：fVLLyxLyLyxLy 10201有：有：) 42(021202 VyyyyyyxLf第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法142）對(duì)式（對(duì)式（2-3）進(jìn)行變換得）進(jìn)行變換得：)52()(exp1)()(exp012 ffVLyLxVLyy)62()(exp1)(02 fVLyLxy式（式（2-5）描述了）描述了通風(fēng)量一定通風(fēng)量一定時(shí)，室內(nèi)有害物濃度隨時(shí)間的關(guān)系。時(shí)，室內(nèi)有害物濃度隨時(shí)間的關(guān)系。若若初始有害物濃度初始有害物濃度 為為0，則：，則：當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)：)72(02 yLxy說明說明：式（：式（2-7）是通風(fēng)量一定時(shí)，使室內(nèi)有害物濃）是通風(fēng)量一定時(shí)，使室內(nèi)有

8、害物濃度降低的極限值。度降低的極限值。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法15 圖圖2-7 室內(nèi)有害物濃度曲線室內(nèi)有害物濃度曲線)(:101Lxyy )(0201Lxyy ：0:31 y將式（將式（2-5）和（）和（2-6）用圖）用圖表示為：表示為：結(jié)論結(jié)論： 無論初始時(shí)刻有害物無論初始時(shí)刻有害物濃度為多少，最終室內(nèi)濃度為多少，最終室內(nèi)有害物濃度只與有害物濃度只與和和有關(guān)。有關(guān)。0Lxy0123y1y2第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法163）由式（由式（2-7）得：）得：)92(02 yykxL4）考慮最初考慮最初假定與實(shí)際有差別（假

9、定與實(shí)際有差別（氣流混合的不均勻氣流混合的不均勻性性），通風(fēng)量引入安全系數(shù)，得：，通風(fēng)量引入安全系數(shù)，得：) 82(02 yyxL103k 根據(jù)研究結(jié)果，通風(fēng)房間一般取根據(jù)研究結(jié)果，通風(fēng)房間一般取第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法17公式總結(jié)公式總結(jié) 室內(nèi)空氣污染物濃度從室內(nèi)空氣污染物濃度從y1變化到變化到y(tǒng)2所需時(shí)間：所需時(shí)間：0201lnLyxLyLyxLyLVf 室內(nèi)空氣污染物濃度經(jīng)過一段室內(nèi)空氣污染物濃度經(jīng)過一段時(shí)間趨于穩(wěn)定值時(shí)間趨于穩(wěn)定值y2：Lxyy 02 污染物濃度趨于穩(wěn)定值時(shí)所需污染物濃度趨于穩(wěn)定值時(shí)所需的全面通風(fēng)量的全面通風(fēng)量L：02yyxL ：

10、VyyyyyyxLf 021202第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法18例題例題（教材（教材P18） 0201lnLyxLyLyxLyVLf 某地下室的體積某地下室的體積Vf =200m3，設(shè)有全面通風(fēng)系，設(shè)有全面通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)量統(tǒng)。通風(fēng)量L=0.04m3/s。有。有198人進(jìn)入室內(nèi)，人員人進(jìn)入室內(nèi)，人員進(jìn)入后立即開啟通風(fēng)機(jī)，送入室外空氣，試問經(jīng)過進(jìn)入后立即開啟通風(fēng)機(jī)，送入室外空氣，試問經(jīng)過多長時(shí)間該室的多長時(shí)間該室的CO2濃度達(dá)到濃度達(dá)到5.9g/m3，(即即y2=5.9g/m3)。 分析分析這是在通風(fēng)量一定時(shí)，求解達(dá)到規(guī)定濃度所需的這是在通風(fēng)量一定時(shí)，求解達(dá)到

11、規(guī)定濃度所需的通風(fēng)時(shí)間的問題。由公式（通風(fēng)時(shí)間的問題。由公式（2-3）：）：0201LyxLyLyxLylnLVf 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法19 min.S.ln.ln.LyxLyLyxLylnLVf81756468093700402009800402295040980040229800400402000201 確定參數(shù)確定參數(shù) 由有關(guān)資料查得每人每小時(shí)呼出的由有關(guān)資料查得每人每小時(shí)呼出的CO2約為約為40g， CO2的產(chǎn)生量的產(chǎn)生量 x =40198=7920g/h=2.29g/s。入口入口CO2的體積含量為的體積含量為0.05%(即即y0=0.98g

12、/m3)，室內(nèi)空氣中室內(nèi)空氣中CO2濃度與室外相同，即濃度與室外相同，即y1=0.98g/m3。 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法20若有害物為熱量若有害物為熱量： 若有害物為濕度若有害物為濕度：)tc(tQG0P0PddWG02yyxL 根據(jù)公式（根據(jù)公式（2-8）： 同理可得同理可得： 拓展：拓展： 注意注意：如果室內(nèi)同時(shí)散發(fā)余熱、余濕和有害物質(zhì)：如果室內(nèi)同時(shí)散發(fā)余熱、余濕和有害物質(zhì)時(shí)，則取其中的最大值。時(shí)，則取其中的最大值。式中：式中：tP排風(fēng)溫度；排風(fēng)溫度；t0進(jìn)風(fēng)溫度；進(jìn)風(fēng)溫度；dP排風(fēng)的含濕量；排風(fēng)的含濕量；d0進(jìn)風(fēng)的含濕量；進(jìn)風(fēng)的含濕量；c空氣的比

13、熱空氣的比熱.。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法21對(duì)對(duì)的回顧的回顧 確定問題確定問題假設(shè)假設(shè)（對(duì)問題進(jìn)行簡化）（對(duì)問題進(jìn)行簡化） 描述問題（用數(shù)學(xué)語言）描述問題（用數(shù)學(xué)語言）建立數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型求解求解分析解結(jié)果分析解結(jié)果得出結(jié)論或性質(zhì)得出結(jié)論或性質(zhì)對(duì)問題拓展對(duì)問題拓展推論推論事例說明事例說明第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法22問題問題2數(shù)種刺激性有害物通風(fēng)量計(jì)算數(shù)種刺激性有害物通風(fēng)量計(jì)算。 求解思路：求解思路： Step1：按單一有害物分別計(jì)算風(fēng)量；：按單一有害物分別計(jì)算風(fēng)量； Step2：對(duì)各有害物計(jì)算風(fēng)量并求和；：對(duì)各

14、有害物計(jì)算風(fēng)量并求和； 本質(zhì)本質(zhì) 有機(jī)溶劑蒸氣有機(jī)溶劑蒸氣刺激性氣體刺激性氣體 注意注意：若多種有害物對(duì)人體作用：若多種有害物對(duì)人體作用并非疊加并非疊加時(shí)，則時(shí)，則取其中通風(fēng)量的取其中通風(fēng)量的最大者最大者。種類種類 見教材見教材P19“例例2-2”。 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法23問題問題3特殊情況特殊情況：散入室內(nèi)的有害物量無法計(jì)算散入室內(nèi)的有害物量無法計(jì)算。通風(fēng)量按通風(fēng)量按確定。確定。換氣次數(shù)換氣次數(shù)：通風(fēng)量：通風(fēng)量 L（m3/h）與通風(fēng)房間體積）與通風(fēng)房間體積的比值。的比值。不同用途的房間，換氣次數(shù)有規(guī)定值，可查閱不同用途的房間，換氣次數(shù)有規(guī)定值，可

15、查閱相關(guān)資料。相關(guān)資料。)/(小小時(shí)時(shí)次次fVLn 第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法24根據(jù)根據(jù)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，各場(chǎng)所的換氣次數(shù)：，各場(chǎng)所的換氣次數(shù)：場(chǎng)所場(chǎng)所種類種類次數(shù)次數(shù)場(chǎng)所場(chǎng)所種類種類次數(shù)次數(shù)一般家庭一般家庭廚房廚房15戲院戲院觀覽室觀覽室12寢室寢室6放映室放映室20客廳客廳6病院病院等候室等候室10廁所廁所10診療室診療室6浴室浴室8手術(shù)室手術(shù)室15旅館及大飯店旅館及大飯店餐廳餐廳10消毒室消毒室12廚房廚房15工場(chǎng)工場(chǎng)一般作業(yè)室一般作業(yè)室6大食堂大食堂8涂裝室涂裝室20廁所廁所10一般建筑一般建筑事務(wù)室事務(wù)室6浴室浴室8會(huì)議室會(huì)議室

16、12飲食店飲食店飲食室飲食室6暗室暗室沖洗片室沖洗片室10廚房廚房20宴會(huì)室宴會(huì)室10公共廁所公共廁所20學(xué)校學(xué)校禮堂禮堂6體育館體育館8有害氣體塵埃發(fā)出地方有害氣體塵埃發(fā)出地方20以上以上廁所廁所12教室教室6第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法253、氣流組織、氣流組織 。結(jié)論：結(jié)論：通風(fēng)效果的好壞與氣通風(fēng)效果的好壞與氣流組織密切相關(guān)。流組織密切相關(guān)。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法26氣流組織設(shè)計(jì)氣流組織設(shè)計(jì)考慮因素：考慮因素： 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）有害物性質(zhì)及濃度分）有害物性質(zhì)及濃度

17、分布布第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法27熱車間的氣流組織熱車間的氣流組織氣流組織設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的氣流組織設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則：原則： 1）排風(fēng)口靠近有害物或其高濃度區(qū)；）排風(fēng)口靠近有害物或其高濃度區(qū)；2）送風(fēng)口靠近操作人員；（）送風(fēng)口靠近操作人員；（先經(jīng)過操作點(diǎn)先經(jīng)過操作點(diǎn)）3）盡量使氣流均勻，減少渦流。）盡量使氣流均勻，減少渦流。4）車間內(nèi)同時(shí)散發(fā)熱量和有害氣體時(shí)，多采用）車間內(nèi)同時(shí)散發(fā)熱量和有害氣體時(shí)，多采用下送上排通風(fēng)方式。下送上排通風(fēng)方式。第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法28氣流組織的比較氣流組織的比較 1 1第第2 2章章 控

18、制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法29氣流組織的比較氣流組織的比較 2 2第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法304、風(fēng)量平衡和熱平衡、風(fēng)量平衡和熱平衡（1）風(fēng)量平衡）風(fēng)量平衡：單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入房間的空：單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入房間的空氣量與排出的空氣量保持相等。即：氣量與排出的空氣量保持相等。即：jpzpjjzjGGGGjpzpjjzjGGGG自然進(jìn)風(fēng)量，自然進(jìn)風(fēng)量，kg/s；自然排風(fēng)量，自然排風(fēng)量，kg/s；機(jī)械排風(fēng)量，機(jī)械排風(fēng)量，kg/s。機(jī)械進(jìn)風(fēng)量，機(jī)械進(jìn)風(fēng)量，kg/s；利用體積流量時(shí)利用體積流量時(shí)njppzpjjjwzjLLLL 式中，式中，第第2 2章章

19、 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法31特殊場(chǎng)合，不設(shè)有自然通風(fēng)，當(dāng)：特殊場(chǎng)合，不設(shè)有自然通風(fēng)，當(dāng)：jpjjGG正壓，適用于正壓，適用于負(fù)壓，適用于負(fù)壓，適用于jpjjGG 注意：注意：第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法32 nsnhxwwfnnhttcLtcLtcLQtcLtcLQ zjjjjjjjzpzpzpjp即：即： sdQQ第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法33例題例題第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法34列平衡方程列平衡方程jpzpjjzjGGGGnjppzpwzjjjjtcGt

20、cGQtcGtcGQ 21風(fēng)量平衡：風(fēng)量平衡：熱量平衡：熱量平衡：njpzpzjjjLLLGP123422320312195120513531mkgmkgmkg/././.；第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法35 已知車間設(shè)備的散熱量已知車間設(shè)備的散熱量Q1=20kW，維護(hù)結(jié)，維護(hù)結(jié)構(gòu)失熱量構(gòu)失熱量Q2=4.5(tn-tw)kW，機(jī)械進(jìn)風(fēng)為，機(jī)械進(jìn)風(fēng)為1.11kg/s，機(jī)械排風(fēng)為，機(jī)械排風(fēng)為1.36kg/s，機(jī)械進(jìn)風(fēng)，機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度為溫度為20。開始時(shí)，室內(nèi)外溫度分別為。開始時(shí)，室內(nèi)外溫度分別為20和和5。問：風(fēng)量平衡時(shí)，。問：風(fēng)量平衡時(shí)， （1）窗）窗A是進(jìn)風(fēng)還是排風(fēng)；是進(jìn)風(fēng)還是排風(fēng)； （2）室內(nèi)溫度是多少？）室內(nèi)溫度是多少？第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法36【解答解答】 由風(fēng)量平衡方程：由風(fēng)量平衡方程： kg/s.GGGGGGGGjjjpzpzjjpzpjjzj280111391 故，窗口故，窗口A為為進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)。 由熱平衡方程：由熱平衡方程：241139101155452800112011101120.tt.)(.tcGQtcGtcGQnnnjpnwzjjjjdnt第第2 2章章 控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法控制工業(yè)污染物的通風(fēng)方法374、全面通風(fēng)系統(tǒng)、全面通風(fēng)系統(tǒng)全面送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖全面送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)