热平衡计算

1．热平衡原理

要使通风房间温度保持不变，必须使室内的总得热量等于总失热量，即。

在通风过程中，室内空气通过与进风、排风、围护结构和室内各种高低温热源进行交换，为了使房间内的空气温度保持不变，必须使房间内的总得热量∑Qd与总失热量∑Qs相等，也就是要保持房间内的热平衡。即热平衡：∑Qd=∑Qs。

通风房间内的得热与热量如图3-2-7所示。随工业厂房的设备、产品及通风方式的不同，车间得热量、失热量差别较大。一般通过高于室温的生产设备、产品、采暖设备及送风系统等取得热量；通过围护结构、低于室温的生产材料及排风系统等损失热量。

图3-2-7 通风房间内的得热与热量模型

在使用机械通风，又使用再循环空气补偿部分车间热损失的车间中，热平衡的等量关系如图3-2-8所示。

图3-2-8 热平衡的等量关系

由图3-2-8的热平衡等量关系，即的通风房间热平衡方程式为：

（3-2-16）

式中 ——围护结构、材料吸热的总失热量，kW；

——生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，kW；

Lp——局部和全面排风风量，m3/s；

Ljj——机械进风量，m3/s；

Lzj——自然进风量，m3/s；

Lhx——再循环空气量，m3/s；

pu ——室内空气密度，kg/ m3；

Pw——室外空气密度，kg/ m3；

tu——室内排出空气湿度，℃；

tjj——机械进风湿度，℃；

通风柜风量to——再循环送风温度，℃；

c——空气的质量比热，其值为1.01kj/kg·℃；

tw——室外空气计算湿度，℃，

tw的确定：在冬季，对于局部排风及稀释有害气体的全面通风，采用冬季采暖室外计算湿度。对于消除余热、余湿及稀释低毒性有害物质的全面通风，采用冬季通风室外计算温度是指历年最冷月平均温度的平均值。

通风房间的风量平衡、热平衡是风流运动与热交换的客观规律要求，设计时应根据通风要求保证满足设计要求的风量平衡与热平衡。如果实际运行时所达到的新平衡状态与设计要求的平衡状态差别较大，室内通风参数就达不到设计预期的要求。

2．通风节能措施

在保证室内卫生和工艺要求的前提下，为降低通风系统的运行能耗，提高经济效益，进行车间通风系统设计时，可采取以下的节能措施。

（1）在集中采暖地区，设有局部排风的建筑，因风量平衡需要送风时，应首先考虑自然补风（包括利用相邻房间的清洁空气）的可能性。所谓自然补风是指利用该建筑的无组织渗透风量来补偿局部排风量。如果该建筑的冷风渗透量能满足排风要求，则可不设机械进风装置。

从热平衡的观点看，由于在采取暖设计计算中已考虑了渗透风量所需的耗热量，所以用渗透风量补偿局部排风量不会影响室内温度。只有不局部排风系统风量大于计算渗透风量，才会导致渗透风量增加，从而影响室内温度。

（2）当相邻房间未设有组织进风装置时，要取其冷风渗透量的50%作为自然补风。

（3）对于每班运行不足二小时的局部排风系统，经过风量和热量平衡计算，对室温没很大影响时，可不设机械送风系统。

（4）设计局部排风系统时（特别是局部排风量大的车间）要有全局观点，不能片面追求大风量，应改进局部排风罩的设计，在保证效果的前提下，尽量减少局部排风量，以减少车间的进风量和排风热损失，这一点，在严寒地区特别重要。

（5）机械进风系统在冬季应采用较高的送风湿度。直接吹向工作地点的空气温度，不应低于人体表面温度（34℃左右），最好在37～50℃之间。这样，可避免工作有吹冷风的感觉。

（6）净化后的空气再循环使用。根据卫生标准的规定，经净化设备处理后的空气中，如有害物质浓度不超过室内最高允许浓度的30%，空气可再循环使用。

（7）把室外空气直接送到局部排风罩或排风罩的排风口附近，补充局部排风系统排出的风量。例如，采用送风通风柜，其70%的排风量由室外空气直接供给，这样的可以减小车间排风热损失。

(8）为充分利用排风余热，节约能源，在可能条件下应设置热回收装置。目前国内已有多种型式的余热回收装置。

本文发布于:2024-09-21 22:04:35，感谢您对本站的认可！

标签：通风排风风量局部

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