通風(fēng)工程

1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40%左右，主要用于礦山通風(fēng)。

1880年，人們設(shè)計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機，結(jié)構(gòu)已比較完善了。

1892年法國研制成橫流通風(fēng)機;1898年，愛爾蘭人設(shè)計出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機，并為各國所廣泛采用;19世紀，軸流通風(fēng)機已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其壓力僅為100~300帕，效率僅為15~25%，直到二十世紀40年代以后才得到較快的發(fā)展。

1935年，德國首先采用軸流等壓通風(fēng)機為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng);

1948年,丹麥制成運行中動葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機;旋軸流通風(fēng)機、子午加速軸流通風(fēng)機、斜流通風(fēng)機和橫流通風(fēng)機也都獲得了發(fā)展。 按氣體流動的方向，通風(fēng)機可分為離心式、軸流式、斜流式和橫流式等類型。 離心通風(fēng)機工作時，動力機(主要是電動機)驅(qū)動葉輪在蝸形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心力作用下沿著葉道甩向機殼，從排氣口排出。因氣體在葉輪內(nèi)的流動主要是在徑向平面內(nèi)，故又稱徑流通風(fēng)機。

離心通風(fēng)機主要由葉輪和機殼組成，小型通風(fēng)機的葉輪直接裝在電動機上中、大型通風(fēng)機通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動機聯(lián)接。離心通風(fēng)機一般為單側(cè)進氣，用單級葉輪;流量大的可雙側(cè)進氣，用兩個背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風(fēng)機。 葉輪是通風(fēng)機的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數(shù)目和制造精度對性能有很大影響。葉輪經(jīng)靜平衡或動平衡校正才能保證通風(fēng)機平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和后向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜;徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片;后向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)的反向傾斜。 前向葉輪產(chǎn)生的壓力最大，在流量和轉(zhuǎn)數(shù)一定時，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低;后向葉輪相反，所產(chǎn)生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高;徑向葉輪介于兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡單，機翼型葉片最復(fù)雜。 為了使葉片表面有合適的速度分布，一般采用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤，以增加葉輪的強度和減少葉片與機殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤的聯(lián)接采用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風(fēng)機的葉輪也有采用鋁合金鑄造的。 軸流式通風(fēng)機工作時，動力機驅(qū)動葉輪在圓筒形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流通風(fēng)機的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達20米以上。

小型低壓軸流通風(fēng)機由葉輪、機殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上;大型高壓軸流通風(fēng)機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2~24。葉片越多，風(fēng)壓越高;葉片安裝角一般為10°~45°，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。軸流式通風(fēng)機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。 斜流通風(fēng)機又稱混流通風(fēng)機，在這類通風(fēng)機中，氣體以與軸線成某一角度的方向進入葉輪，在葉道中獲得能量，并沿傾斜方向流出。通風(fēng)機的葉輪和機殼的形狀為圓錐形。這種通風(fēng)機兼有離心式和軸流式的特點，流量范圍和效率均介于兩者之間。 橫流通風(fēng)機是具有前向多翼葉輪的小型高壓離心通風(fēng)機。氣體從轉(zhuǎn)子外緣的一側(cè)進入葉輪，然后穿過葉輪內(nèi)部從另一側(cè)排出，氣體在葉輪內(nèi)兩次受到葉片的力的作用。在相同性能的條件下，它的尺寸小、轉(zhuǎn)速低。 與其他類型低速通風(fēng)機相比，橫流通風(fēng)機具有較高的效率。它的軸向?qū)挾瓤扇我膺x擇，而不影響氣體的流動狀態(tài)，氣體在整個轉(zhuǎn)子寬度上仍保持流動均勻。它的出口截面窄而長，適宜于安裝在各種扁平形的設(shè)備中用來冷卻或通風(fēng)。

通風(fēng)機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率，效率和轉(zhuǎn)速。另外，噪聲和振動的大小也是通風(fēng)機的主要技術(shù)指標。流量也稱風(fēng)量，以單位時間內(nèi)流經(jīng)通風(fēng)機的氣體體積表示;壓力也稱風(fēng)壓，是指氣體在通風(fēng)機內(nèi)壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分;功率是指通風(fēng)機的輸入功率，即軸功率。通風(fēng)機有效功率與軸功率之比稱為效率。通風(fēng)機全壓效率可達90%。 通風(fēng)機未來的發(fā)展將進一步提高通風(fēng)機的氣動效率、裝置效率和使用效率，以降低電能消耗;用動葉可調(diào)的軸流通風(fēng)機代替大型離心通風(fēng)機;降低通風(fēng)機噪聲;提高排煙、排塵通風(fēng)機葉輪和機殼的耐磨性;實現(xiàn)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和自動化調(diào)節(jié)。

本教材介紹了工業(yè)有害物種類及其來源和危害，系統(tǒng)講述了消除工業(yè)和民用建筑空氣中所含有害物的各種通風(fēng)方法，包括自然通風(fēng)、全面通風(fēng)、局部通風(fēng)、隧道通風(fēng)、防煙排煙通風(fēng)、空氣凈化原理與設(shè)備、通風(fēng)管道設(shè)計計算、測量調(diào)試等內(nèi)容。本書注重基本概念、基本原理、基本方法，同時注重對學(xué)生工程設(shè)計基本技能的培養(yǎng)，內(nèi)容全面、詳實，反映了通風(fēng)工程領(lǐng)域最新的技術(shù)進展和研究成果。各章之間聯(lián)系緊密，但又相對獨立，便于教師的講解和學(xué)生自學(xué)。

本教材可以作為建筑環(huán)境與設(shè)備工程和采礦工程兩個專業(yè)的本科生教學(xué)用書。

序

前言

第1章 概述

第2章 全面通風(fēng)

第3章 自然通風(fēng)

第4章 局部通風(fēng)

第5章 隧道通風(fēng)

第6章 空氣凈化原理與設(shè)備

第7章 防煙排煙通風(fēng)

第8章 通風(fēng)管道系統(tǒng)設(shè)計計算

第9章 通風(fēng)系統(tǒng)的測量與調(diào)試

附錄

1、根據(jù)本工程的特點，場所應(yīng)寬敞、明亮、潔凈、地面平整。加工的基本機具設(shè)備和電源安全防護裝置需齊全。

2、風(fēng)管安裝要安裝部位的障礙物已清理、地面無妨礙施工的雜物的條件下進行。

3、設(shè)備在建筑物結(jié)構(gòu)已做好、室內(nèi)粗裝修和內(nèi)隔墻、地坪已做好的條件下安裝，此時通風(fēng)系統(tǒng)的干管亦安裝好。

1、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)工程所使用的主要材料、設(shè)備、成品半成品等均應(yīng)有出廠合格證明書或質(zhì)量鑒定文件。

2、通風(fēng)工程必須按批準的設(shè)計圖紙施工。

3、通風(fēng)管道制作的尺寸應(yīng)按圖施工，均以內(nèi)徑為準，連接管應(yīng)與閥體相吻合。

4、圓形彎管的彎曲半徑和最少節(jié)數(shù)及矩形彎管的彎曲半徑應(yīng)按《建筑安裝工程施工技術(shù)操作規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5、圓形風(fēng)管的三通，其夾角為90º。

6、風(fēng)管各管段的連接應(yīng)采用可拆卸的形式。

7、風(fēng)管厚度按標準。

1、部件安裝前應(yīng)進行如下檢查，經(jīng)檢查合格并填寫有關(guān)驗收資料后方可進行安裝:

1)風(fēng)口表面應(yīng)平整，偏差<=2mm，矩形風(fēng)口對角線之差<=3mm，圓形風(fēng)口任意正交兩直徑的允許偏差<=2mm。

2)風(fēng)口各轉(zhuǎn)動部分應(yīng)靈活，葉片或插板應(yīng)平直，葉片內(nèi)距應(yīng)均勻，散流器的擴數(shù)環(huán)和調(diào)節(jié)應(yīng)同軸，軸向間距分布勻稱，葉片等啟閉應(yīng)完全，人防密閉閥方向與沖擊波相準確，不可裝反，葉片全開或全閉，不可作調(diào)節(jié)風(fēng)量之用。

3)各類閥門制作應(yīng)牢固，調(diào)節(jié)制動裝置應(yīng)準確靈活、可靠，并標明閥門啟閉方向，防火閥殼體厚度應(yīng)大于等于2mm，材料選用應(yīng)符合GB50243-97規(guī)范要求。

4)柔性短管人防濾毒系統(tǒng)選用橡膠型，其他選用三防防火帆布，各吊、支、托架，應(yīng)平整牢固，焊縫飽滿，抱箍的圓弧應(yīng)均勻。

2、風(fēng)管安裝準備工作:

1)風(fēng)管在安裝前應(yīng)對其除塵，保證風(fēng)管內(nèi)外表面整潔，風(fēng)管在安裝前應(yīng)檢查其平整和水平度，經(jīng)監(jiān)理或甲方認可并填寫有關(guān)驗收資料后方可安裝。

2)風(fēng)管吊裝前先要核對現(xiàn)場結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞的位置、尺寸、標高，并將風(fēng)管內(nèi)外擦拭干凈，嚴防施工中的垃圾遺留風(fēng)管中，安裝部位的障礙物要清理。

1、風(fēng)管和配件可拆卸的接口，不得裝設(shè)在墻和走道樓板內(nèi)。

2、支、吊、托架的預(yù)埋件或膨脹螺栓，位置應(yīng)準確、牢固可靠，埋入部分不得油漆，并應(yīng)支除油污。不保溫支、吊、托架間距如無設(shè)計要求應(yīng)遵照下列執(zhí)行。

1)水平安裝:風(fēng)管直徑或大邊長小于400mm，間距<=4m;大于或等于400mm，則間距≤3m。

2)垂直安裝:間距<=4m但每根立管的固定件應(yīng)大于等于2個。

3)保溫管應(yīng)符合設(shè)計要求。

4)支、吊、托架不得設(shè)置在風(fēng)口、閥門、檢視門外。吊架不得直接吊在法蘭上，并在適當處設(shè)防止擺動的固定點。

5)防火閥、電動風(fēng)閥等部件安裝處必須單獨設(shè)吊支架。

6)法蘭的墊料厚度宜為3-5mm，墊料不得凸入管內(nèi)。連接法蘭的螺栓，其螺母應(yīng)在同一側(cè)，材質(zhì)按設(shè)計要求進行。

7)風(fēng)管水平安裝，水平度應(yīng)<=3/1000，總偏差應(yīng)<=20mm。風(fēng)管垂直安裝，垂直度應(yīng)<=2/1000，總偏差應(yīng)<=20mm。人防出墻風(fēng)管按人防要求作坡度。

8)風(fēng)管的閥類調(diào)節(jié)部位應(yīng)安裝在便于操作的部位，閥板應(yīng)順氣流方向插入，防火閥安裝位置應(yīng)正確，易熔件應(yīng)在系統(tǒng)安裝后裝入。

9)各類風(fēng)口安裝應(yīng)平整，位置準確，轉(zhuǎn)運部分應(yīng)靈活，與風(fēng)管連接應(yīng)牢固。

10)柔性短管安裝松緊適當，不得扭曲。

1、施工場所的管件均必須保持清潔、干燥、無塵。在大風(fēng)、大霧、雨天時，不得進行室外油漆，操作時環(huán)境溫度不得低于5℃相對濕度不得大于80%，并不得在強烈陽光直射下進行油漆。

2、刷涂油漆應(yīng)使表面漆膜均勻、光滑，顏色一致，附著牢固，不得有堆積、漏涂、皺紋、氣泡、脫層、摻雜及漏色透銹等缺陷。

3、支、吊、托架的防腐處理應(yīng)與風(fēng)管相一致，油漆顏色符合設(shè)計要求。

1、通風(fēng)機試運轉(zhuǎn):

1)通風(fēng)機試運轉(zhuǎn)前應(yīng)清掃通風(fēng)機房，并清除通風(fēng)機、風(fēng)管內(nèi)的雜物。

2)試運轉(zhuǎn)前應(yīng)檢查通風(fēng)機的外觀，并符合下列要求:

A、通風(fēng)機和是慟機的型號、規(guī)格及皮帶輪直徑等均符合設(shè)計要求。

B、通風(fēng)機和電動機皮帶輪的端面應(yīng)在同一平面上或聯(lián)軸器的中心應(yīng)在同一條直線上，地腳螺絲應(yīng)擰緊。

C、通風(fēng)機進出處的柔性短管應(yīng)嚴密，不漏風(fēng)。

D、傳動皮帶的松緊程度應(yīng)適當。

E、風(fēng)機的軸承處應(yīng)有足夠的潤滑油，若不足時，應(yīng)予加足。加潤滑油的種類和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定。

F、用手盤車時，風(fēng)機葉輪旋轉(zhuǎn)應(yīng)無卡阻現(xiàn)象。

G、風(fēng)機的調(diào)節(jié)閥門應(yīng)啟閉靈活，定位裝置應(yīng)可靠。

H、電動機、風(fēng)機、風(fēng)管等的接地線均應(yīng)安全可靠。

3)通風(fēng)機試運轉(zhuǎn)前，各閥門的啟閉應(yīng)符合下列要求:

A、干管和支管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥若為多葉調(diào)節(jié)閥，應(yīng)全部開啟，三通調(diào)節(jié)閥應(yīng)調(diào)到中間位置。

B、送、回(排)風(fēng)口的調(diào)節(jié)閥應(yīng)全部開啟。

C、風(fēng)管上的防火閥應(yīng)放在開啟位置。

4)風(fēng)機一經(jīng)起動，應(yīng)立即停止運轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與機殼的箭頭方向一致，若轉(zhuǎn)向相反時，應(yīng)調(diào)整相位，再行試驗。

5)風(fēng)機啟動時，若機殼內(nèi)有異物時會發(fā)出聲響，應(yīng)立即停機檢查，排除異物。

6)通風(fēng)機啟動時，應(yīng)用鉗形電流表測量電機啟動電流，待正常轉(zhuǎn)速后再測量其工作電流，若超過額定電流時，應(yīng)將總風(fēng)量調(diào)節(jié)閥關(guān)小，直至達到額定電流為止。此時測定的風(fēng)機的總風(fēng)量應(yīng)能滿足系統(tǒng)的設(shè)計。

7)風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)后，應(yīng)用金屬棒或長柄螺絲刀仔細監(jiān)聽軸承內(nèi)有噪聲以判斷風(fēng)機軸承是否損壞或潤滑油中有否混入雜物。待運轉(zhuǎn)一段時間后，可采用表面

溫度計測量軸承溫升。一般滾動軸承的溫度不大于80℃，滾動軸承的溫度不大于60℃。

8)風(fēng)機試轉(zhuǎn)一切正常后，應(yīng)再進行連續(xù)運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)持續(xù)時常不少于2小時。

2、聯(lián)體調(diào)試

1)在風(fēng)機試運轉(zhuǎn)合格并填寫有關(guān)記錄后，還應(yīng)進行風(fēng)口、防火閥、調(diào)節(jié)閥、密閉閥的聯(lián)體調(diào)試，并對系統(tǒng)中的風(fēng)口參數(shù):風(fēng)量、風(fēng)壓用風(fēng)速儀進行測試，并根據(jù)設(shè)計要求啟閉有關(guān)閥門進行反復(fù)調(diào)試直至達到有關(guān)設(shè)計要求。

2)在調(diào)試達到設(shè)計要求后還應(yīng)進行聯(lián)體不間斷72小時運轉(zhuǎn)，在各系統(tǒng)均正常工作，各參數(shù)值不變情況下可作竣工驗收準備并作好有關(guān)記錄。

本書為適應(yīng)高等職業(yè)教育特點而編寫，致力于系統(tǒng)解決通風(fēng)工程設(shè)計施工方面的實際需要。全書圍繞民用建筑通風(fēng)、工業(yè)通風(fēng)、建筑防火排煙等內(nèi)容，按照通風(fēng)工程施工的相關(guān)崗位能力培養(yǎng)的需要， 設(shè)計了5個學(xué)習(xí)項目，12個學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合典型通風(fēng)工程案例，較系統(tǒng)地闡述了通風(fēng)工程的施工圖識讀、相關(guān)理論基礎(chǔ)、設(shè)計計算方法、施工工藝與調(diào)試驗收標準，以及國內(nèi)外相關(guān)先進技術(shù)。本書可作為高職高專院校供熱通風(fēng)與空調(diào)、暖通設(shè)備管理專業(yè)的教材，也可作為函授教材或?qū)I(yè)人員培訓(xùn)教材，亦可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。