排風系統(tǒng)系統(tǒng)介紹

在局部排風系統(tǒng)中，為了達到對有害物的捕集效果，要求局部排風系統(tǒng)能按各設備要求的局部排風量排風。而做到這一點的關鍵在于管道系統(tǒng)設計。各設備局部排風量相等時稱為均勻吸風管道系統(tǒng)?？紤]到一般情況，各設備的局部排風量不等時稱為定量吸風管道系統(tǒng)。

均勻吸風管道的設計過去采用干管的等速設計法或降速梯形設計法，對定量吸風管道則采用匯流三通的阻力平衡法，這些方法對問題的分析過于粗糙，運行后風量偏差較大，已不適應人們對環(huán)境的要求。本文的局部排風系統(tǒng)管道設計方法，對排風管道內(nèi)氣流的能量關系作了更詳細的分析，并可進行更精確的計算。運行后設備的排風量與設計值偏差很小。現(xiàn)加以介紹，供大家在工程實踐中參考。

排風系統(tǒng)設計原理

局部排風系統(tǒng)的吸風支管一端是機上吸口，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稱為兩股氣流的匯合點，兩股氣流在匯合點匯合，一般動壓是不等的，但其靜壓相等。干管氣流到達匯合點的靜壓稱為剩余靜壓，它是匯合點的實際靜壓。吸口與匯合點的靜壓差是支管吸風的動力。對于形狀和尺寸給定的支管，只要吸口狀態(tài)和匯流三通匯合點處的靜壓一定，支管的吸風量就一定。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)風量或風速，就可求得支管在匯流三通處的靜壓，稱為該支管的計算靜壓。

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

就一般情況而言，對于任意形狀和尺寸的支管以及任意給定的風量，只要求出各支管的計算靜壓，并使干管氣流到達匯合點的剩余靜壓等于該支管的計算靜壓，則該支管就能按給定的風量吸風，這就是定量吸風原理。它對吸風管道的設計更具有普遍意義。

排風系統(tǒng)剩余靜壓

前已述及，干管氣流到達匯流三通匯合點處的剩余靜壓是該點的實際靜壓。匯流三通處兩股氣流在匯合點匯合，一般動壓是不等的，但其靜壓相等。兩股氣流到達匯合點后相混合，在混合過程中進行能量交換和動量交換，并受到阻力引起機械能損失。機械能損失的多少與實際匯流速度vi以及理論匯流速度Ui都有關系。理論匯流速度是兩股氣流混合時機械能損失最小的匯流速度。設支管和干管連接的傾角為α，對均勻吸風管道，第i個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匯流三通匯合點斷面之間的柏努利方程就可求得肘管的剩余靜壓。

從上面的推導可以看出，理論匯流速度一定時剩余靜壓僅是實際匯流速度的函數(shù)。根據(jù)局部排風管道系統(tǒng)的設計原理，列氣流到達匯流三通匯合點的剩余靜壓等于該支管的計算靜壓的定量吸風方程。通過解方程確定干管實際匯流速度和直徑?；蛘卟粩喔淖儗嶋H匯流速度進行迭代計算，使氣流到達匯合點的剩余靜壓、逐步逼近該支管的計算靜壓

計算結果：

（1）支管直徑：d=0.141米

（2）干管各段風速、直徑（括號內(nèi)為輸入的原始參數(shù)）

干管段編號i 直徑Di（m） 干管段編號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 運行結果

（1）吸風量：（抽測6臺）

機臺編號

1-0

1-1

1-2

1-5

1-9

1-11

平均

吸口風速

0.90

0.758

0.838

0.8975

0.7535

0.815

吸風量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，動壓175 Pa，管道系統(tǒng)總阻力168Pa，

輸送管段的動壓取平均吸風量的計算值。

(3)結果分析：

本程序為控制臺與臺之間的風量偏差，吸風量的絕對值與風機的選擇有關。本系統(tǒng)風量和阻力的測量值均大于設計值，故風機選擇偏大。2100433B

一個好的空調(diào)系統(tǒng)設計，它的排風系統(tǒng)必須很合理，而這一點往往得不到重視。在民用建筑特別是在高層建筑里，圍護結構的氣密性很好，只需較少的風量就可以維護房間的正壓值。大約新風量的85～90%必須通過有組織的排風排出室外，這樣才能保證送風、排風的風量平衡，否則再多的新風量也無法送進房間。在民用建筑里，排風一般通過衛(wèi)生間、開水間等輔助用房排出室外。除此之外，有時還應再增加一套排風系統(tǒng)，才能保證送、排風平衡。對于衛(wèi)生間排風，通常做法是每間衛(wèi)生間設一、二只衛(wèi)生間通風器，與排風豎井上的排風機聯(lián)鎖。我們知道，高層建筑內(nèi)新風系統(tǒng)應該是一年四季都運行的，相應排風系統(tǒng)也應該是一年四季都運行的。也就是說，使用衛(wèi)生間的人不可以去控制衛(wèi)生間通風器的開啟，設衛(wèi)生間通風器的必要性就沒有了。況且一個大風機帶幾十個小風機這樣的排風系統(tǒng)運行既難匹配，又不經(jīng)濟。排風量為400m3/h的衛(wèi)生間通風器噪音就有40dB左右，使衛(wèi)生間失去寧靜。大量的衛(wèi)生間通風器也給維護帶來很大的麻煩。為解決這個問題，我們可以取消衛(wèi)生間通風器，在排風豎井每層支管上加設一只定風量閥，豎井頂部設一只排風機。這樣的排風系統(tǒng)，能保證各層所排風量大致相等，而系統(tǒng)控制簡單，運行可靠，衛(wèi)生間可以很寧靜。