通风工程

1862年，英国的圭贝尔发明离心通风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。

1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心通风机，结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流通风机;1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机，并为各国所广泛采用;19世纪，轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100~300帕，效率仅为15~25%，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年，德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风;

1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机;旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。 按气体流动的方向，通风机可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。 离心通风机工作时，动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内，故又称径流通风机。

离心通风机主要由叶轮和机壳组成，小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心通风机一般为单侧进气，用单级叶轮;流量大的可双侧进气，用两个背靠背的叶轮，又称为双吸式离心通风机。 叶轮是通风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。按叶片出口方向的不同，叶轮分为前向、径向和后向三种型式。前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜;径向叶轮的叶片顶部是向径向的，又分直叶片式和曲线型叶片;后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。 前向叶轮产生的压力最大，在流量和转数一定时，所需叶轮直径最小，但效率一般较低;后向叶轮相反，所产生的压力最小，所需叶轮直径最大，而效率一般较高;径向叶轮介于两者之间。叶片的型线以直叶片最简单，机翼型叶片最复杂。 为了使叶片表面有合适的速度分布，一般采用曲线型叶片，如等厚度圆弧叶片。叶轮通常都有盖盘，以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。焊接叶轮的重量较轻，流道光滑。低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。 轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出。轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种，小型的叶轮直径只有100毫米左右，大型的可达20米以上。

小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成，通常安装在建筑物的墙壁或天花板上;大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。叶片均匀布置在轮毂上，数目一般为2~24。叶片越多，风压越高;叶片安装角一般为10°~45°，安装角越大，风量和风压越大。轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。 斜流通风机又称混流通风机，在这类通风机中，气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮，在叶道中获得能量，并沿倾斜方向流出。通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种通风机兼有离心式和轴流式的特点，流量范围和效率均介于两者之间。 横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。气体从转子外缘的一侧进入叶轮，然后穿过叶轮内部从另一侧排出，气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。在相同性能的条件下，它的尺寸小、转速低。 与其他类型低速通风机相比，横流通风机具有较高的效率。它的轴向宽度可任意选择，而不影响气体的流动状态，气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。它的出口截面窄而长，适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。

通风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量，以单位时间内流经通风机的气体体积表示;压力也称风压，是指气体在通风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分;功率是指通风机的输入功率，即轴功率。通风机有效功率与轴功率之比称为效率。通风机全压效率可达90%。 通风机未来的发展将进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低电能消耗;用动叶可调的轴流通风机代替大型离心通风机;降低通风机噪声;提高排烟、排尘通风机叶轮和机壳的耐磨性;实现变转速调节和自动化调节。

本教材介绍了工业有害物种类及其来源和危害，系统讲述了消除工业和民用建筑空气中所含有害物的各种通风方法，包括自然通风、全面通风、局部通风、隧道通风、防烟排烟通风、空气净化原理与设备、通风管道设计计算、测量调试等内容。本书注重基本概念、基本原理、基本方法，同时注重对学生工程设计基本技能的培养，内容全面、详实，反映了通风工程领域最新的技术进展和研究成果。各章之间联系紧密，但又相对独立，便于教师的讲解和学生自学。

本教材可以作为建筑环境与设备工程和采矿工程两个专业的本科生教学用书。

序

前言

第1章 概述

第2章 全面通风

第3章 自然通风

第4章 局部通风

第5章 隧道通风

第6章 空气净化原理与设备

第7章 防烟排烟通风

第8章 通风管道系统设计计算

第9章 通风系统的测量与调试

附录

1、根据本工程的特点，场所应宽敞、明亮、洁净、地面平整。加工的基本机具设备和电源安全防护装置需齐全。

2、风管安装要安装部位的障碍物已清理、地面无妨碍施工的杂物的条件下进行。

3、设备在建筑物结构已做好、室内粗装修和内隔墙、地坪已做好的条件下安装，此时通风系统的干管亦安装好。

1、通风、空气调节工程所使用的主要材料、设备、成品半成品等均应有出厂合格证明书或质量鉴定文件。

2、通风工程必须按批准的设计图纸施工。

3、通风管道制作的尺寸应按图施工，均以内径为准，连接管应与阀体相吻合。

4、圆形弯管的弯曲半径和最少节数及矩形弯管的弯曲半径应按《建筑安装工程施工技术操作规程》中有关规定执行。

5、圆形风管的三通，其夹角为90º。

6、风管各管段的连接应采用可拆卸的形式。

7、风管厚度按标准。

1、部件安装前应进行如下检查，经检查合格并填写有关验收资料后方可进行安装:

1)风口表面应平整，偏差<=2mm，矩形风口对角线之差<=3mm，圆形风口任意正交两直径的允许偏差<=2mm。

2)风口各转动部分应灵活，叶片或插板应平直，叶片内距应均匀，散流器的扩数环和调节应同轴，轴向间距分布匀称，叶片等启闭应完全，人防密闭阀方向与冲击波相准确，不可装反，叶片全开或全闭，不可作调节风量之用。

3)各类阀门制作应牢固，调节制动装置应准确灵活、可靠，并标明阀门启闭方向，防火阀壳体厚度应大于等于2mm，材料选用应符合GB50243-97规范要求。

4)柔性短管人防滤毒系统选用橡胶型，其他选用三防防火帆布，各吊、支、托架，应平整牢固，焊缝饱满，抱箍的圆弧应均匀。

2、风管安装准备工作:

1)风管在安装前应对其除尘，保证风管内外表面整洁，风管在安装前应检查其平整和水平度，经监理或甲方认可并填写有关验收资料后方可安装。

2)风管吊装前先要核对现场结构预留孔洞的位置、尺寸、标高，并将风管内外擦拭干净，严防施工中的垃圾遗留风管中，安装部位的障碍物要清理。

1、风管和配件可拆卸的接口，不得装设在墙和走道楼板内。

2、支、吊、托架的预埋件或膨胀螺栓，位置应准确、牢固可靠，埋入部分不得油漆，并应支除油污。不保温支、吊、托架间距如无设计要求应遵照下列执行。

1)水平安装:风管直径或大边长小于400mm，间距<=4m;大于或等于400mm，则间距≤3m。

2)垂直安装:间距<=4m但每根立管的固定件应大于等于2个。

3)保温管应符合设计要求。

4)支、吊、托架不得设置在风口、阀门、检视门外。吊架不得直接吊在法兰上，并在适当处设防止摆动的固定点。

5)防火阀、电动风阀等部件安装处必须单独设吊支架。

6)法兰的垫料厚度宜为3-5mm，垫料不得凸入管内。连接法兰的螺栓，其螺母应在同一侧，材质按设计要求进行。

7)风管水平安装，水平度应<=3/1000，总偏差应<=20mm。风管垂直安装，垂直度应<=2/1000，总偏差应<=20mm。人防出墙风管按人防要求作坡度。

8)风管的阀类调节部位应安装在便于操作的部位，阀板应顺气流方向插入，防火阀安装位置应正确，易熔件应在系统安装后装入。

9)各类风口安装应平整，位置准确，转运部分应灵活，与风管连接应牢固。

10)柔性短管安装松紧适当，不得扭曲。

1、施工场所的管件均必须保持清洁、干燥、无尘。在大风、大雾、雨天时，不得进行室外油漆，操作时环境温度不得低于5℃相对湿度不得大于80%，并不得在强烈阳光直射下进行油漆。

2、刷涂油漆应使表面漆膜均匀、光滑，颜色一致，附着牢固，不得有堆积、漏涂、皱纹、气泡、脱层、掺杂及漏色透锈等缺陷。

3、支、吊、托架的防腐处理应与风管相一致，油漆颜色符合设计要求。

1、通风机试运转:

1)通风机试运转前应清扫通风机房，并清除通风机、风管内的杂物。

2)试运转前应检查通风机的外观，并符合下列要求:

A、通风机和是恸机的型号、规格及皮带轮直径等均符合设计要求。

B、通风机和电动机皮带轮的端面应在同一平面上或联轴器的中心应在同一条直线上，地脚螺丝应拧紧。

C、通风机进出处的柔性短管应严密，不漏风。

D、传动皮带的松紧程度应适当。

E、风机的轴承处应有足够的润滑油，若不足时，应予加足。加润滑油的种类和数量应符合设备技术文件的规定。

F、用手盘车时，风机叶轮旋转应无卡阻现象。

G、风机的调节阀门应启闭灵活，定位装置应可靠。

H、电动机、风机、风管等的接地线均应安全可靠。

3)通风机试运转前，各阀门的启闭应符合下列要求:

A、干管和支管上的风量调节阀若为多叶调节阀，应全部开启，三通调节阀应调到中间位置。

B、送、回(排)风口的调节阀应全部开启。

C、风管上的防火阀应放在开启位置。

4)风机一经起动，应立即停止运转，检查风机的旋转方向应与机壳的箭头方向一致，若转向相反时，应调整相位，再行试验。

5)风机启动时，若机壳内有异物时会发出声响，应立即停机检查，排除异物。

6)通风机启动时，应用钳形电流表测量电机启动电流，待正常转速后再测量其工作电流，若超过额定电流时，应将总风量调节阀关小，直至达到额定电流为止。此时测定的风机的总风量应能满足系统的设计。

7)风机正常运转后，应用金属棒或长柄螺丝刀仔细监听轴承内有噪声以判断风机轴承是否损坏或润滑油中有否混入杂物。待运转一段时间后，可采用表面

温度计测量轴承温升。一般滚动轴承的温度不大于80℃，滚动轴承的温度不大于60℃。

8)风机试转一切正常后，应再进行连续运转，运转持续时常不少于2小时。

2、联体调试

1)在风机试运转合格并填写有关记录后，还应进行风口、防火阀、调节阀、密闭阀的联体调试，并对系统中的风口参数:风量、风压用风速仪进行测试，并根据设计要求启闭有关阀门进行反复调试直至达到有关设计要求。

2)在调试达到设计要求后还应进行联体不间断72小时运转，在各系统均正常工作，各参数值不变情况下可作竣工验收准备并作好有关记录。

本书为适应高等职业教育特点而编写，致力于系统解决通风工程设计施工方面的实际需要。全书围绕民用建筑通风、工业通风、建筑防火排烟等内容，按照通风工程施工的相关岗位能力培养的需要， 设计了5个学习项目，12个学习任务，结合典型通风工程案例，较系统地阐述了通风工程的施工图识读、相关理论基础、设计计算方法、施工工艺与调试验收标准，以及国内外相关先进技术。本书可作为高职高专院校供热通风与空调、暖通设备管理专业的教材，也可作为函授教材或专业人员培训教材，亦可供有关工程技术人员参考。