CN102434952A - 一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，是采用水平送风与水平回风方式，水平送风通过水平送风夹墙向所述大空间中送风，且水平送风夹墙的送风侧由送风凸台孔板构成，所述送风凸台孔板包括均布有孔洞的孔板、锥形凸台，锥形凸台内设有风道且风道进风口大出风口小，孔板上的每一个孔洞均固定一个锥形凸台，所述孔板的开孔率k＝0.2％～5％，孔口出流速度≤4m/s，所述孔口出流前垂直于孔口出流方向的空气流速与孔口流速之比值≤0.25。本发明使工作区内空气控制的精确度、稳定性及均匀性的要求均可达到国标要求，有效保证大面积大空间内空气温湿度的稳定性、均匀性和精确度。

Description

一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法

技术领域

本发明涉及解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法。 

背景技术

目前，在大面积大空间环境，为解决其送风距离长，所需送风量大的问题，其送风方式主要有喷口及旋流式风口两种。喷口一般使用在可采用水平安装方式的项目中，其优点是安装方便，可实现远距离送风，风口方向可调节，射流速度高，送风距离远，缺点是风速大，吹风感强，会造成空间竖向温度分布不均匀，存在温湿度“分层”现象，根本无法保证室内空气的稳定性和均匀性；旋流式风口一般使用在可采用垂直安装方式的项目中，其优点是可实现远距离送风，缺点是对空间预留高度要求高(即所需空间净高度与实际施工要求高度之间的高差，用来安装送风系统及风口)，射流衰减速度较快，根本无法保证室内空气的精确度与均匀性。因此，需要找到解决大面积大空间环境对于空气温湿度精密控制的方法。 

发明内容

本发明的目的是提供一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，使工作区内空气控制的精确度、稳定性及均匀性均可达到技术要求，有效保证大面积大空间内空气的稳定性、均匀性和精确度。 

一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：所述解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法是采用水平送风与水平回风方式，水平送风通过水平送风夹墙向所述大空间中送风，且水平送风夹墙的送风侧由送风凸台孔板构成，所述送风凸台孔板包括均布有孔洞的孔板、锥形凸台，锥形凸台内设有风道且风道进风口大出风口小，孔板上的每一个孔洞均固定一个锥形凸台，所述孔板的开孔率k＝0.2％～5％，孔口出流速度≤4m/s，所述孔口出流前垂直于孔口出流方向的空气流速与孔口流速之比值≤0.25。 

在所述大面积大空间中安装有设备的区域的气流为恒温恒湿的单向气流。 

所述送风中送风管道采用等量送风的管道，且设有静压室。 

所述孔板孔口的直径为60mm，孔口出流速度0.969m/s，工作区风速0.269m/s。 

所述送风凸台孔板的气流分布计算主要考虑在汇合段所发生的汇流过程，其中全面孔板在计算过程中需要计算如下参数：孔板总面积；送风宽度；温度控制精度；送风温差；孔板开孔率；孔口面积；动量降低系数；孔径；孔板厚度；孔间距；孔口流量系数；非等温影响修正系数；修正系数；孔口出流速度；建议送风量；静压室最小高度。 

本发明与现有技术相比具有以下优点。 

通过本发明所述的技术方案，可以保证室内即所述大面积大空间内均匀的温湿度场，保证工作区域内的温湿度控制精度，进而保证空气的稳定性，采用孔板送风，开孔率k＝0.2％～5％范围内，可达到好的空气分布效果。孔口出流速度≤4m/s，可避免孔口出流时产生较大的噪声，孔口出流前垂直于孔口出流方向的空气流速与孔口流速之比值≤0.25，可使孔板出风均匀，避免出流不均匀和出流偏斜。 

本发明在沈机集团昆明机床股份有限公司项目使用后，效果极佳，温湿度均匀度、温度梯度都达到用户规定的技术标准，具体数据详见表A1。 

表A1 

附图说明

图1为本发明解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法之送风凸台孔板结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法作进一步详细描述。 

本发明解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法是采用水平送风与水平回风方式，水平送风通过水平送风夹墙向所述大空间中送风，且水平送风夹墙的送风侧由送风凸台孔板构成，送风凸台孔板包括均布有孔洞的孔板、进风口大出风口小的锥形凸台，即是在锥形凸台内设有风道且风道进风口大出风口小，孔板上的每一个孔洞均固定一个锥形凸台，孔板的开孔率k＝0.2％～5％，孔口出流速度≤4m/s，孔口出流前垂直于孔口出流方向的空气流速与孔口流速之比值≤0.25。在所述大空间中安装有设备的区域的气流为恒温恒湿的单向气流。送风系统中的送风管道采用等量送风的管道，且设有静压室。其中送风凸台孔板的气流分布计算主要考虑在汇合段所发生的汇流过程，其中全面孔板即送风凸台孔板在计算过程中需要计算如下参数：孔板总面积；送风宽度；温度控制精度；送风温差；孔板开孔率；孔口面积；动量降低系数；孔径；孔板厚度；孔间距；孔口流量系数；非等温影响修正系数；修正系数；孔口出流速度；建议送风量；静压室最小高度。 

如图1，是发明解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法之送风凸台孔板结构示意图，在图中，根据孔板的开孔率在孔板1上开设有孔洞，在每一个孔洞均固定一个锥形凸台2即凸台，这种结构可实现将出风点均匀分布，保证整个空间的横向温湿度和竖向温湿度分布均匀，而将锥形凸台2设计成进风口大出风口小，可保证送风距离远，又可降低出风风速，减少空气流动产生的噪音，有效保证室内空气的稳定性和均匀性。上述孔洞的个数为每平方米墙体面积20～40个，孔洞均匀排布地开设于所述墙体上；为了保证送风稳定，上述孔洞的直径为80mm～120mm，上述凸台的进风口直径与所述孔洞的直径相同，上述凸台的出风口直径比进风口直径小30mm～40mm，凸台的高度为40mm～60mm。在图1中，孔洞的个数为每平方米墙体面积30个，该实施例以长为2m，宽为1m的板状墙体1为例，其上的孔洞共设有60个，且以墙体1长度方向均匀排布12个、宽度方向均匀排布5个的方式阵列在墙体1上，其中孔洞 11的直径为100mm，对应的锥形凸台2的进风口直径为100mm，出风口直径为60mm，锥形凸台2的高度为50mm。 

下面进一步详述如下： 

本发明应用于长27.05m*宽14.6m*高6.5m的恒温恒湿大空间案例，在垂直空间上不允许全面铺设风管，更加不允许全面铺设送风孔板。 

为了保证室内均匀的温湿度场，保证工作区域内的温湿度控制精度，进而保证实验过程中需要的稳定性，我们特别采用水平送风+水平回风方式，尽可能保证经过工作区域的气流为恒温恒湿的单向流；水平送风夹墙的送风侧由特殊设计定制的送风凸台孔板构成，计算方法如下： 

采用孔板送风需注意以下几点： 

1)要达到较好的空气分布效果，一般开孔率k＝0.2％～5％范围内，即一般取1＞4do； 

2)为避免孔口出流时产生较大的噪声，并保证工作区流速处于合宜的范围内，一般u_o≤4m/s； 

3)为使孔板出风均匀，采用等量送风的管道和静压室是必要的，一般限制孔口出流前的空气流速(垂直于孔口出流方向)和孔口流速之比值，即u/u_o≤0.25(u为垂直于孔口出流方向的空气流速)，以免出流不均匀和出流偏斜。 

全孔板的气流分布计算主要考虑在汇合段所发生的汇流过程，其计算式为： 

$u_x/u_o=1.2K_3\sqrt{\mathrm{ik}/\mathrm{\μ}}$

$\mathrm{\Δ}{t}_x/\mathrm{\Δ}{t}_o=1/\left(K_3\sqrt{k/\mathrm{i\μ}}\right)$

其中： 

i——为考虑孔口出流汇合过程中动量降低的系数，孔口间距越大或者开孔率越低，则i值越小， 

K₃——考虑非等温影响的修正系数， 

其中： 

$A=0.1\mathrm{\Δ}{t}_o/d_o/\left({{\mathrm{ku}}_o}^2\sqrt{i^3}\right)$

实验证明，非等温空气由全面孔板出流后，重力对提高(浮力对降 低)流速的影响只发生在汇合段，其后则可省略。 

下表为全面孔板即送风凸台孔板计算过程的参数： 

计算可得：全孔板孔径do为60mm，孔口出流风速0.969m/s，工作区风速0.269m/s。 

Claims (5)

1.一种解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：所述解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法是采用水平送风与水平回风方式，水平送风通过水平送风夹墙向所述大空间中送风，且水平送风夹墙的送风侧由送风凸台孔板构成，所述送风凸台孔板包括均布有孔洞的孔板、锥形凸台，锥形凸台内设有风道且风道进风口大出风口小，孔板上的每一个孔洞均固定一个锥形凸台，所述孔板的开孔率k＝0.2％～5％，孔口出流速度≤4m/s，所述孔口出流前垂直于孔口出流方向的空气流速与孔口流速之比值≤0.25。

2.根据权利要求1所述的解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：在所述大面积大空间中安装有设备的区域的气流为恒温恒湿的单向气流。

3.根据权利要求2所述的解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：所述送风中送风管道采用等量送风的管道，且设有静压室。

4.根据权利要求1所述的解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：所述孔板孔口的直径为60mm，孔口出流速度0.969m/s，工作区风速0.269m/s。

5.根据权利要求1所述的解决大面积大空间高精度环境送风均匀性问题的方法，其特征在于：所述送风凸台孔板的计算主要考虑在汇合段所发生的汇流过程的气流分布，其中送风凸台孔板的计算过程中，需要计算如下参数：孔板总面积；送风宽度；温度控制精度；送风温差；孔板开孔率；孔口面积；动量降低系数；孔径；孔板厚度；孔间距；孔口流量系数；非等温影响修正系数；修正系数；孔口出流速度；建议送风量；静压室最小高度。

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