自然通風主要內容321自然通風的產生自然風壓的計算自然風壓的影響因素一、自然通風的產生自然通風由有限空間內外空氣的密度差、大氣運動、大氣壓力差等自然因素引起有限空間內外空氣能量差，促使有限空間的氣體流動并與大氣交換的現象自然通風動力（自然風壓）自然通風的應用單層工業廠房多層或高層工業建筑中的熱車間特種（殊）建筑物、構筑物及容器各類建筑物中的防排煙系統促使有限空間內氣體流動的能量差一、自然通風的產生例1：煙囪內外密度差形成（煙囪效應）一、自然通風的產生例2：工業廠房密度差形成工業廠房密度差形成的自然通風一、自然通風的產生例3：礦井密度差形成的自然通風礦井密度差形成的自然通風一、自然通風的產生例4：大氣運動形成的自然通風大氣運動形成的自然通風大氣運動形成的室內自然通風二、自然風壓力的計算1密度差形成的自然風壓計算礦井密度差形成的自然通風二、自然風壓力的計算2大氣運動（風壓）形成的自然風壓計算二、自然風壓力的計算3密度差與大氣運動（風壓）合成的自然風壓計算熱源擋風板三、自然風壓的影響因素1密度差形成的自然風壓的影響因素溫度差空氣成分和濕度與大氣溫度或密度不等的有限空間高度大氣壓力三、自然風壓的影響因素2大氣運動（風壓）形成自然風壓的影響因素213室外空氣風速室外溫度T、大氣壓p和相對濕度φ建筑物形狀、風向在實際通風設計中，自然通風僅以密度差形成自然風壓作用計算通風機械的分類1.按氣流運動方向分類1離心式通風機氣流進入旋轉的葉片通道，在離心力作用下氣體被壓縮并沿著半徑方向流動，如圖所示葉片出口構造角與風流速度圖1.按氣流運動方向分類1離心式通風機1.按氣流運動方向分類2軸流式通風機使氣流軸向進入風機葉輪后，在旋轉葉片的流道中又沿著軸線方向流動的通風機特點：流量大、體積小、壓頭低1.按氣流運動方向分類3混流式（斜流式）通風機葉輪輪轂和主體風筒的形狀為圓錐形特點：壓力系數高于軸流式風機，流量系數高于離心式風機1.按氣流運動方向分類4橫流式通風機也稱貫流式通風機，內有一個筒形的多葉葉輪轉子，氣流沿著與轉子軸線垂直的方向，從轉子一側的葉柵進入葉輪，然后穿過葉輪轉子內部，通過轉子另一側的葉柵，將氣流派出特點：動壓較高，氣流不亂，但效率較低。適用裝置在各種扁平或細長形的設備里2.按產生風流的方式分類1葉輪旋轉式通風機通過電機使葉輪旋轉產生風量、風壓；效率高，應用廣泛2流體射流通風裝置通過一定壓力的液體或氣體在風道中射流卷吸作用噴射而產生風量、風壓；效率較低，但適用于一些特殊場合，如有爆炸性氣體或粉塵的場所1通風機排氣壓力低于11.27×104Pa2鼓風機排氣壓力在11.27×104Pa～34.3×104Pa范圍內3.按產生空氣壓力的高低分4.按通風機服務范圍分類主要通風機為整個通風系統服務局部通風機為通風系統局部地段服務5.按用途分一般通風換氣用通風機——只適宜輸送溫度低于80℃的空氣01排塵通風機02高溫通風機03防爆通風機——選用與砂粒、鐵屑等物料碰撞時不發生火花的材料制作04防腐通風機——輸送的氣體介質較為復雜，所用材質因氣體介質而異05消防用排煙通風機——輸送氣體溫度在300℃以上的工業爐用通風機06粉體用通風機——適用于輸送含塵氣體，分為直吹式和吹吸式兩種076.其它類型通風機如屋頂通風機、空調用通風機、冷卻塔用通風機等通風機械的構造及工作原理主要內容321離心式通風機的構造和工作原理軸流式機械通風機的構造和工作原理流體射流機的構造和工作原理一、離心式通風機的構造和工作原理離心式通風機一般由進風口、工作輪（葉輪）、螺形機殼和前導器等部分組成離心式通風機的構造1-進風口；2-工作輪；3-螺形機殼；4-前導器1通風機構造一、離心式通風機的構造和工作原理1通風機構造一、離心式通風機的構造和工作原理2工作原理同時，在葉片入口（葉根）形成較低的壓力（低于進風口壓力），則此壓力差使進風口的風流流入葉片流道，自葉根流出如此源源不斷，形成連續的流動電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉，葉片流道間的空氣隨葉片旋轉而旋轉，獲得離心力，經葉端被拋出葉輪，進入機殼，在機殼內速度逐漸減小，壓力升高，經擴散器排出一、離心式通風機的構造和工作原理2工作原理二、軸流式機械通風機的構造和工作原理1風機構造主要由進風口、葉輪、整流器、風筒、擴散（芯筒）器和傳動部件等部分組成葉輪整流器環形擴散器使流出氣流逐漸擴大到全斷面，部分動壓轉化為靜壓減小動能和渦流損失增加空氣的全壓二、軸流式機械通風機的構造和工作原理軸流式通風機1-電動機；2-聯軸器；3-前隔板；4-主軸；5-進風口；6-中隔板；7-葉輪；8-主體風筒；9-整流器；10-后隔板；11-軸承；12-環形擴散器；13-拉筋板二、軸流式機械通風機的構造和工作原理FBD系列軸流式通風機結構示意圖1-集流器；2-一級電機；3-一級風機；4-一級葉輪；5-二級葉輪；6-二級風機；7-二級電機；8-消聲器二、軸流式機械通風機的構造和工作原理2工作原理當葉（動）輪轉動時，翼柵以圓周速度u移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；同時，葉片背面的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運動，則葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出，翼背的低壓區“吸引”葉道入口側的氣體流入，形成穿過翼柵的連續氣流三、流體射流機的構造和工作原理又稱引射器，分為水氣射流通風器和氣氣射流通風器1水氣射流通風器由噴嘴、吸入室喉管、擴散管以及風筒等部件組成水氣射流通風器工作原理示意圖1-噴嘴；2-吸入室；3-喉管；4-擴散器；5-風筒三、流體射流機的構造和工作原理1水氣射流通風器76582三、流體射流機的構造和工作原理1水氣射流通風器由于工作流體連續噴射，吸入室繼續保持真空，于是得以不斷地抽吸和排出流體將高壓的工作流體7，由壓力管送入工作噴嘴6，經噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走此時因噴嘴出口形成高速使擴散室2的喉部吸入室5造成真空，從而使被抽吸流體8不斷進入與工作流體7混合，然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去76582三、流體射流機的構造和工作原理環隙式氣射流通風器結構圖1-環維間隙；2-集風器；3-環形氣室；4-凸緣；5-噴嘴；6-卡箍；7-擴散器；8-壓氣街頭結構與水氣射流通風器基本相同采用一定壓力的壓縮空氣作為工作流體進行噴射分為兩種：一種是中心噴射式一種是環隙噴射式2氣氣射流通風器三、流體射流機的構造和工作原理2氣氣射流通風器為提高供風量和送風距離，除提高射流通風器的射流壓力外，還采取多臺射流通風器分散串聯工作的方式壓縮空氣的射流壓力升高，引射的風量和壓力均增加，耗氣量也增加氣氣射流通風器的特性與壓縮空氣的射流壓力及噴嘴的結構和大小有關通風機個體特征曲線主要內容21通風機工作參數通風機的個體特征曲線一、通風機工作參數1通風機（實際）風量Q一般指單位時間內通過通風機入口空氣的體積，也稱體積流量（標準狀態下），單位為m3/h、m3/min或m3/s2通風機（實際）全壓Ht與靜壓Hs全壓：對空氣做功，消耗于單位體積空氣的能量（單位為N·m/m3或Pa），其值為通風機出口風流的全壓與入口風流全壓之差一、通風機工作參數2通風機（實際）全壓Ht與靜壓HsHt用以克服通風道網阻力h和通風機出口動能損失hv，即Ht=h+hv靜壓Hs（Pa）：克服管網通風阻力的風壓Ht=Hs+hv當流動處于紊流粗糙區時:Hs=RQ2

一、通風機工作參數3通風機功率通風機的輸出功率，指單位時間內通風機對空氣所作的功，是風流壓力和風量的乘積分為全壓功率Nt和靜壓功率NsNt=HtQ，WNs=HsQ，W一、通風機工作參數4通風機的效率指通風機的輸出功率和輸入功率的比值，也分全壓效率ηt和靜壓效率ηs設電動機的效率為ηm、傳動效率為ηtτ時，電動機的輸入功率為Nm，則二、通風機的個體特征曲線通風機在某一特定轉速和工作風阻條件下的工作參數，如Q、H和N等稱為工況點，一般工況點是指Q和H兩參數通風機在某一轉速條件下，通過改變管網風阻得到的H-Q、N-Q和η-Q曲線，稱為通風機在該轉速條件下的個體特性曲線二、通風機的個體特征曲線通風機裝置的全壓Htd為擴散器出口與通風機入口風流的全壓之差，與通風機的全壓Ht之間關系為式中：hks——擴散器阻力通風機裝置靜壓HsdHsd=Ht–（hks+hdk）式中：hdk——擴散器出口動壓Htd=Ht-hks軸流式通風機個體特性曲線二、通風機的個體特征曲線離心式通風機個體特性曲線“馬鞍形駝峰”二、通風機的個體特征曲線離心式通風機風壓曲線工作段較平緩；當管網風阻做相同量變化時，其風量變化比軸流式通風機要大軸流式通風機應在風阻最小時啟動，以減小啟動負荷離心式通風機在啟動時應將風道中的閘門全閉，待其達到正常轉速后再將閥門逐漸打開通風機聯合運轉主要內容21通風機串聯工作通風機并聯工作一、通風機串聯工作兩臺或兩臺以上風機在同一管網上工作。叫風機聯合工作。風機聯合工作可分為串聯和并聯兩大類。一個風機的吸風口直接或通過一段巷道（或管道）聯結到另一個風機的出風口上同時運轉，稱為風機串聯工作F1F22.總風壓等于兩臺風機的工作風壓之和，即H＝H1＋H2

1.通過管網的總風量等于每臺風機的風量，即Q=Q1=Q2特點一、通風機串聯工作F1F2F1+F2R1M0M2M1QR’Q’ⅡR”HQQ”ⅡQ’Q”M’H2H1M’2M”2H’H”M”風機的實際工況點作圖方法效果分析按風量相等，風壓疊加的原則用等效風機產生的風量Q與能力較大風機的F2單獨工作產生風量QⅡ之差表示一、通風機串聯工作HQⅠ/ⅡMⅠ+ⅡR1QHQ1R2Q’兩臺特性曲線相同的風機串聯工作M1H1M’M’1Q’1H’H’1風機串聯工作適用于因風阻大而風量不足的管網風壓特性曲線相同的風機串聯工作較好串聯合成特性曲線與工作風阻曲線相匹配，才會有較好的增風效果串聯工作的任務是增加風壓，用于克服管網過大阻力，保證按需供風1234一、通風機串聯工作M1M’1QHⅠ+ⅡM”2M”Q1Q”2ⅠⅡⅡQMRHH’1Ⅰ+ⅡH”1風機與自然風壓串聯工作自然風壓隨風量增大略有增大。風機停止工作時自然風壓依然存在。故一般用平行Q軸的直線表示自然風壓的特性自然風壓對風機工況點影響自然風壓對機械風壓的影響，類似于兩個風機串聯工作當自然風壓為正時，機械風壓與自然風壓共同作用克服礦井通風阻力，使風量增加；當自然風壓為負時，成為礦井通風阻力12特點二、通風機并聯工作兩臺風機的吸風口直接或通過一段巷道連結在一起工作叫通風機并聯。風機并聯分為：集中并聯和對角并聯之分F1F2Q1Q2QACBF1F2R1R0R2O集中并聯特點H=H1=H2Q=Q1+Q2二、通風機并聯工作風壓特性曲線不同風機集中并聯工作QRMM1M2M1Q=Q1+Q2Q’1Q1HⅠⅠ+ⅡⅡQ2H1H’11二、通風機并聯工作二、通風機并聯工作風壓特性曲線不同風機集中并聯工作1QRMM1M2M1Q=Q1+Q2Q1Q1Q1R’R”HⅠⅠ+ⅡⅡAQ=Q1QQ2M’M”(A)當工作風阻R=R時，工況點位于A點右下側，ΔQ=Q-Q1>0，并聯有效(B)當工作風阻R=R’時，工況點與A點重合，ΔQ=Q-Q1＝0，并聯增風無效(C)當工作風阻R=R”>R’時，工況點位于A點左上側，ΔQ=Q-Q1＜0，并聯有害二、通風機并聯工作風壓特性曲線相同風機并聯工作2QRMⅠⅡM1Ⅰ+ⅡM’QQ1=Q2Q1=Q2HA1.風機并聯工作適用于因風機能力小，風阻小而風量不足的管網2.風壓特性曲線相同的風機并聯工作較好3.并聯合成特性曲線與工作風阻曲線相匹配，才會有較好的增風效果4.并聯工作的任務是增加風量，用于風機能力小，保證按需供風二、通風機并聯工作并聯與串聯工作的比較3R2BQH0N--QNPNSR1ADIIIR3CEQ并Q串Q串并NSNPNSNPQ串Q并MIMII當風阻R2通過B點時，兩者增風效果相同（兩者實際工況點分別為MI和MII），但串聯功率大于并聯功率，即Q并=Q串，NS>NP當風阻為R1時Q并＞Q串，N串>N并當風阻為R3時Q串＞Q并，N串>N并二、通風機并聯工作并聯與串聯工作的比較3R2BQH0N--QNPNSR1ADIIIR3CEQ并Q串Q串并NSNPNSNPQ串Q并MIMII并聯適用于管網風阻較小，但因風機能力小導致風量不足的情況風壓相同的風機并聯運行較好軸流式風機并聯作業時，若風阻過大則可能出現不穩定運行。所以，使用軸流式風機并聯工作時，除要考慮并聯效果外，還要進行穩定性分析123二、通風機并聯工作對角并聯工況分析4ACBF2R1R0R2OCF1F2ABO二、通風機并聯工作對角并聯工況分析4ＨＱR2R1Ⅱ2Ⅰ1ⅡⅠaabbⅠ1+Ⅱ2對角并聯等效風機曲線二、通風機并聯工作對角并聯工況分析4公共段風阻增大工況分析HＱR2R1Ⅱ２Ⅰ1ⅢR0ⅡⅠM2M1Q2Q0Q1M0M2M1R3M3M4M5M6M7二、通風機并聯工作對角并聯工況分析4某一分支風阻增大工況分析ＨＱR2R1Ⅱ2Ⅰ1R0ⅡⅠMⅡMⅠQ2Q0Q1M0M2M1Ⅰ2R3M4M5M6M7M3Ⅰ1+Ⅱ2Ⅰ2+Ⅱ2通風機運行與調節主要內容21通風機工況點合理工作范圍風機工況點的調節一、通風機工況點合理工作范圍RM0Q0HQH0工況點當風機以某一轉速、在風阻Ｒ的管網上工作時、可測算出一組工作參數（風壓Ｈ、風量Ｑ、功率Ｎ、和效率η），這就是該風機在管網風阻為Ｒ時的工況點一、通風機工況點合理工作范圍離心式通風機軸流式通風機上限為最大風壓0.9倍的連線、下限為η=0.6的等效曲線，且通風機葉（動）輪的轉速不應超過額定轉速運轉效率不低于0.6二、風機工況點的調節nn1n2MM1M2QQ2Q1HH1H2QH1改變通風機特性曲線二、風機工況點的調節1改變通風機特性曲線特點：系統總風阻不變，改變通風機特性，工況點隨風阻特性曲線移動裝有前導器的離心式通風機，可以改變前導器葉片轉角進行風量調節軸流通風機可采用改變葉片安裝角或葉片數達到增減風量的目的改變通風機轉速a.改變電機轉速b.利用傳動裝置調速二、風機工況點的調節2改變風阻特性曲線R1R1’R1”MM’M”HH’H”HQ二、風機工況點的調節2改變風阻特性曲線減風調節01增阻調節，對于離心式通風機可利用風道中閥門增阻（減小其開度）軸流式風機，可采用增大外部漏風的方法AB··增風調節02減少系統總風阻A·優點：主要通風機的運轉費用經濟缺點：工程費用較大堵塞外部漏風B·優點：實施簡單，經濟效益較好缺點：調節幅度不大通風機附屬裝置1消聲器2減振器3擴散器4防爆器5反風裝置主要內容一、消聲器降低通風機聲源噪聲01合理選擇通風機的機型通風機的工作點應接近最高效率點在可能條件下適當降低通風機的轉速設計通風系統應盡量減少通風阻力氣流在管道內的流速不宜過高注意通風機與電機的傳動方式1降低通風機噪聲的途徑一、消聲器在傳遞途徑上對通風機噪聲抑制021降低通風機噪聲的途徑及時保養03及時維護保養，定期檢修，及時更換破損零部件e.將通風機布置在遠離要求安靜的房間d.在通風機的進、排氣通道采取消聲措施c.對通風機做隔聲處理b.通風機設減振基座，進、出風口用軟管連接a.在通風機的進、出口上裝配恰當的消聲器一、消聲器一、消聲器2消聲器的分類阻性消聲器01利用吸聲材料消聲，將一部分聲能轉化為熱能片式A·折板式B·蜂窩式C·聲流式D·一、消聲器2消聲器的分類抗性消聲器02基于聲電濾波原理，通過消聲器內不同聲阻、聲順、聲質量的適當組合消除特定頻率的噪聲擴張消聲器A·共振式消聲器B·微穿孔板消聲器C·一、消聲器2消聲器的分類擴散消聲器03在其器壁上設許多小孔，氣流經過小孔噴射后，通過降壓減速，達到消聲目的。主要用于消除以低頻或低中頻噪聲為主的設備聲源緩沖式消聲器04利用多孔管及腔室的阻抗作用，將脈沖流轉換為平滑流的消聲設備干涉型消聲器05利用波的干涉原理，在氣流通道上設一旁通管，使部分聲能分岔到旁通管里一、消聲器2消聲器的分類阻抗復合消聲器06阻性消聲器對中、高頻消聲效果較好，抗性消聲器對低、中頻消聲效果較好，將兩者結合起來組成阻抗復合消聲器擴張—阻性復合式消聲器A·共振—阻性復合式消聲器B·一、消聲器3消聲器選擇注意事項ACDB根據通風機的噪聲級、現場可能產生的主要聲音頻率范圍等因素選擇通過消聲