排風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)介紹

在局部排風(fēng)系統(tǒng)中，為了達(dá)到對(duì)有害物的捕集效果，要求局部排風(fēng)系統(tǒng)能按各設(shè)備要求的局部排風(fēng)量排風(fēng)。而做到這一點(diǎn)的關(guān)鍵在于管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)。各設(shè)備局部排風(fēng)量相等時(shí)稱為均勻吸風(fēng)管道系統(tǒng)。考慮到一般情況，各設(shè)備的局部排風(fēng)量不等時(shí)稱為定量吸風(fēng)管道系統(tǒng)。

均勻吸風(fēng)管道的設(shè)計(jì)過(guò)去采用干管的等速設(shè)計(jì)法或降速梯形設(shè)計(jì)法，對(duì)定量吸風(fēng)管道則采用匯流三通的阻力平衡法，這些方法對(duì)問(wèn)題的分析過(guò)于粗糙，運(yùn)行后風(fēng)量偏差較大，已不適應(yīng)人們對(duì)環(huán)境的要求。本文的局部排風(fēng)系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)方法，對(duì)排風(fēng)管道內(nèi)氣流的能量關(guān)系作了更詳細(xì)的分析，并可進(jìn)行更精確的計(jì)算。運(yùn)行后設(shè)備的排風(fēng)量與設(shè)計(jì)值偏差很小?，F(xiàn)加以介紹，供大家在工程實(shí)踐中參考。

排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

局部排風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)支管一端是機(jī)上吸口，另一端在匯流三通處與干管相接，支管氣流與干管氣流在匯流三通處具有公共點(diǎn)稱為兩股氣流的匯合點(diǎn)，兩股氣流在匯合點(diǎn)匯合，一般動(dòng)壓是不等的，但其靜壓相等。干管氣流到達(dá)匯合點(diǎn)的靜壓稱為剩余靜壓，它是匯合點(diǎn)的實(shí)際靜壓。吸口與匯合點(diǎn)的靜壓差是支管吸風(fēng)的動(dòng)力。對(duì)于形狀和尺寸給定的支管，只要吸口狀態(tài)和匯流三通匯合點(diǎn)處的靜壓一定，支管的吸風(fēng)量就一定。支管吸口的狀態(tài)以及支管的形狀和尺寸確定之后，根據(jù)風(fēng)量或風(fēng)速，就可求得支管在匯流三通處的靜壓，稱為該支管的計(jì)算靜壓。

各支管的形狀和尺寸以及吸口狀態(tài)都相同，如果給定的吸風(fēng)量也相等，各支管的計(jì)算靜壓就相等。如果干管氣流到達(dá)匯合點(diǎn)的剩余靜壓也相等，那么各支管的吸風(fēng)量就相等，這就是所謂的靜壓恒定原理。如果干管氣流到達(dá)匯合點(diǎn)的剩余靜壓不僅相等，而且等于各支管的計(jì)算靜壓，那么各支管的吸風(fēng)量不僅相等，而且能按照給定的風(fēng)量吸風(fēng)，這就是均勻吸風(fēng)原理。

就一般情況而言，對(duì)于任意形狀和尺寸的支管以及任意給定的風(fēng)量，只要求出各支管的計(jì)算靜壓，并使干管氣流到達(dá)匯合點(diǎn)的剩余靜壓等于該支管的計(jì)算靜壓，則該支管就能按給定的風(fēng)量吸風(fēng)，這就是定量吸風(fēng)原理。它對(duì)吸風(fēng)管道的設(shè)計(jì)更具有普遍意義。

排風(fēng)系統(tǒng)剩余靜壓

前已述及，干管氣流到達(dá)匯流三通匯合點(diǎn)處的剩余靜壓是該點(diǎn)的實(shí)際靜壓。匯流三通處兩股氣流在匯合點(diǎn)匯合，一般動(dòng)壓是不等的，但其靜壓相等。兩股氣流到達(dá)匯合點(diǎn)后相混合，在混合過(guò)程中進(jìn)行能量交換和動(dòng)量交換，并受到阻力引起機(jī)械能損失。機(jī)械能損失的多少與實(shí)際匯流速度vi以及理論匯流速度Ui都有關(guān)系。理論匯流速度是兩股氣流混合時(shí)機(jī)械能損失最小的匯流速度。設(shè)支管和干管連接的傾角為α，對(duì)均勻吸風(fēng)管道，第i個(gè)匯流三通的理論匯流速度

最初一根支管與干管連接后稱為肘管。只要列出最初一根支管吸口的斷面與第一個(gè)匯流三通匯合點(diǎn)斷面之間的柏努利方程就可求得肘管的剩余靜壓。

從上面的推導(dǎo)可以看出，理論匯流速度一定時(shí)剩余靜壓僅是實(shí)際匯流速度的函數(shù)。根據(jù)局部排風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，列氣流到達(dá)匯流三通匯合點(diǎn)的剩余靜壓等于該支管的計(jì)算靜壓的定量吸風(fēng)方程。通過(guò)解方程確定干管實(shí)際匯流速度和直徑?；蛘卟粩喔淖儗?shí)際匯流速度進(jìn)行迭代計(jì)算，使氣流到達(dá)匯合點(diǎn)的剩余靜壓、逐步逼近該支管的計(jì)算靜壓

計(jì)算結(jié)果：

（1）支管直徑：d=0.141米

（2）干管各段風(fēng)速、直徑（括號(hào)內(nèi)為輸入的原始參數(shù)）

干管段編號(hào)i 直徑Di（m） 干管段編號(hào)i 速度Vi（m/s）直徑Di（m）

0 0.146 6 11.82 0.434

1 0.220 7 11.76 0.465

2 0.276 8 11.71 0.495

3 0.323 9 11.67 0.522

4 0.364 10 11.64 0.548

5 0.400 11 （14.00） 0.522

管道系統(tǒng)阻力：156Pa

3.2.3 運(yùn)行結(jié)果

（1）吸風(fēng)量：（抽測(cè)6臺(tái)）

機(jī)臺(tái)編號(hào)

1-0

1-1

1-2

1-5

1-9

1-11

平均

吸口風(fēng)速

0.90

0.758

0.838

0.8975

0.7535

0.815

吸風(fēng)量M3/h

1192

1004

1110

1189

998

1080

1096

最大不勻率：8.94%

（2）管道系統(tǒng)總阻力：

干管輸送段未端：靜壓：-343Pa，動(dòng)壓175 Pa，管道系統(tǒng)總阻力168Pa，

輸送管段的動(dòng)壓取平均吸風(fēng)量的計(jì)算值。

(3)結(jié)果分析：

本程序?yàn)榭刂婆_(tái)與臺(tái)之間的風(fēng)量偏差，吸風(fēng)量的絕對(duì)值與風(fēng)機(jī)的選擇有關(guān)。本系統(tǒng)風(fēng)量和阻力的測(cè)量值均大于設(shè)計(jì)值，故風(fēng)機(jī)選擇偏大。2100433B

一個(gè)好的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它的排風(fēng)系統(tǒng)必須很合理，而這一點(diǎn)往往得不到重視。在民用建筑特別是在高層建筑里，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性很好，只需較少的風(fēng)量就可以維護(hù)房間的正壓值。大約新風(fēng)量的85～90%必須通過(guò)有組織的排風(fēng)排出室外，這樣才能保證送風(fēng)、排風(fēng)的風(fēng)量平衡，否則再多的新風(fēng)量也無(wú)法送進(jìn)房間。在民用建筑里，排風(fēng)一般通過(guò)衛(wèi)生間、開(kāi)水間等輔助用房排出室外。除此之外，有時(shí)還應(yīng)再增加一套排風(fēng)系統(tǒng)，才能保證送、排風(fēng)平衡。對(duì)于衛(wèi)生間排風(fēng)，通常做法是每間衛(wèi)生間設(shè)一、二只衛(wèi)生間通風(fēng)器，與排風(fēng)豎井上的排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。我們知道，高層建筑內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該是一年四季都運(yùn)行的，相應(yīng)排風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)該是一年四季都運(yùn)行的。也就是說(shuō)，使用衛(wèi)生間的人不可以去控制衛(wèi)生間通風(fēng)器的開(kāi)啟，設(shè)衛(wèi)生間通風(fēng)器的必要性就沒(méi)有了。況且一個(gè)大風(fēng)機(jī)帶幾十個(gè)小風(fēng)機(jī)這樣的排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行既難匹配，又不經(jīng)濟(jì)。排風(fēng)量為400m3/h的衛(wèi)生間通風(fēng)器噪音就有40dB左右，使衛(wèi)生間失去寧?kù)o。大量的衛(wèi)生間通風(fēng)器也給維護(hù)帶來(lái)很大的麻煩。為解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以取消衛(wèi)生間通風(fēng)器，在排風(fēng)豎井每層支管上加設(shè)一只定風(fēng)量閥，豎井頂部設(shè)一只排風(fēng)機(jī)。這樣的排風(fēng)系統(tǒng)，能保證各層所排風(fēng)量大致相等，而系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，衛(wèi)生間可以很寧?kù)o。