CN108889752A - 一种双排气口式排风装置和车间排风系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双排气口式排风装置，包括罩体、排污风管和排风机，所述罩体用于包围污染源并具一排气口，所述排污风管与该排气口相连，用于排放污染源排放出的污染物和废热，所述排风机用于控制所述排污风管的开关，所述排风装置还包括排热风管，所述罩体上部还具有一排气口，所述排热风管安装在所述罩体上，其一端与该排气口相连，另一端向上延伸并敞开设计。本发明还提供了一种具有该排风装置的车间排风系统。本发明所述排风装置针对污染源排放的污染物和废热排放不同步的特点，进行精细化排风设计，同时兼顾了排放的高率和成本的降低。

Description

一种双排气口式排风装置和车间排风系统

技术领域

本发明属于通风技术领域，涉及一种排风装置，尤其是双排气口式排风装置。

背景技术

在工业生产过程中，车间内经常有大量的废热和污染物产生，并有废热持续排放、污染物间歇排放的特点，所以，车间采取的通风方式不仅要收集废气等污染物，还需要将大量的废热带走，保持工作区内合适的温度。为满足排热排污的通风要求，车间多采用“局部通风+全面通风”的方式，局部通风即在污染源处采用排风装置收集污染物，全面通风即在屋顶设通风器利用自然通风带走车间余热。而处于节能考虑，针对污染物非持续排放且间隔时间较长的特点，通常控制局部通风排风机与污染物排放同步开启，以降低排风量和净化设备的负荷，但同时面临的问题是，在局部通风排风机停止工作时，废热在收集罩内积聚会造成工作区温度过高，还会使得罩内的污染物溢出，对工作人员带来健康风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双排气口式排风装置，该排风装置针对污染源排放的污染物和废热排放不同步的特点，进行精细化排风设计，同时兼顾了排放的高率和成本的降低。

本发明的另一个目的在于提供一种具有该排风装置的车间排风系统。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种双排气口式排风装置，包括罩体、排污风管和排风机，所述罩体用于包围污染源并具一排气口，所述排污风管与该排气口相连，用于排放污染源排放的污染物和废热，所述排风机用于控制所述排污风管的开关，所述排风装置还包括排热风管，所述罩体上部还具有一排气口，所述排热风管安装在所述罩体上，其一端与该排气口相连，另一端向上延伸并敞口设计；

优选地，所述排热风管竖直安装在所述罩体上，其一端与该排气口相连，另一端竖直向上延伸并敞口设计。

所述排热风管内设置有止逆阀以防止外部气体由所述排热风管进入罩体内；

所述止逆阀的开启阻力小于所述罩体内空气的热压动力，所述罩体内空气的热压动力是由于罩体内的空气密度和和罩体周围环境中空气密度的密度差所产生的。

当所述排风机开启时，污染源排放的污染物和废热经由所述排污风管排出，此时，所述止逆阀关闭；

当污染源停止排放污染物时，所述排风机关闭，此时，污染源持续排放的废热使所述排热风管内的热压动力大于所述止逆阀的开启阻力，止逆阀开启，使得污染源排放的废热由所述罩体排出，所述排风机的开启与污染源排放污染物同步，热压动力值根据下述公式计算：

Δp＝gh(ρ_s-ρ_n)

式中，

Δp——热压动力值，Pa；

g——当地重力加速度，可取9.8m/s²；

h——工作孔中心与排热风管出口的高差，m；

ρ_s——车间内空气密度值，kg/m³；

ρ_n——罩体内空气密度值，kg/m³。

所述两个排气口均设置在所述罩体的顶部。

所述罩体上开设有工作孔，以供操作人员作业，所述工作孔的大小以不妨碍操作人员作业为准。

一种具有上述排风装置的车间排风系统，包括污染物处理装置和位于车间上部的通风装置，其特征在于：所述排风装置的罩体包围污染源以收集污染源间歇排放的污染物和持续排放的废热，所述排污风管与所述污染物处理装置连接，所述排热风管延伸至车间上部；

当污染源开始排放污染物时，所述排风机开启，所述罩体内的污染物和废热通过排污风管排放至所述污染物处理装置；

当污染源停止排放污染物时，所述排风机关闭进而所述排污风管关闭，所述罩体内的污染源持续排放的废热通过排热风管排放至车间上部，并通过位于车间上部的通风装置排出。

所述排热风管内设置有止逆阀以防止外部气体由所述排热风管进入罩体内。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的双排气口式排风装置和具有该排风装置的车间通风系统，采用双排气口设计，排污和排热分开交替进行，既保证了局部排风对污染物收集的高效性，又利用烟囱效应增强了全面通风对工作区的降温效果，同时降低了污染物从罩体内泄漏至工作人员呼吸区的风险；

2、本发明所述的双排气口式排风装置和具有该排风装置的车间通风系统，控制排风机的启停与污染源处污染物的排放同步，当污染源处有污染物排放时，排风机开启，排热风管在止逆阀的作用下关闭，污染物和废热由排污风管排出；污染源处的污染物停止排放时，排风机关闭，污染源处排放的废热由排热风管排出，从而降低排风机能耗和污染物处理设备的负荷的同时，降低了工作区的温度，实现了节能、高效的目的。

3、本发明所述的双排气口式排风装置和具有该排风装置的车间通风系统，所述排热风管竖直安装在排风装置的罩体顶部，并竖直延伸至车间上部，利用烟囱效应，使污染源处排放的废热在抽力作用下快速升至车间上部并由屋顶通风器排出，温度较低的空气迅速从工作孔补进，使得工作区温度降低。

附图说明

图1为本发明实施例中的双排气口式排风装置的结构示意图

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

本发明提出了一种双排气口式排风装置，如图1所示，该排风装置包括罩体1、排污风管2、排风机、排热风管3和止逆阀4，

所述罩体1包围污染源，以收集污染源处持续排放的废热和间歇排放的污染物，所述罩体1上部具有至少两个排气口，所述排污风管2与其中一个排气口相连，用于排放污染源排放的污染物和废热，所述排风机(图中未标出)用于控制所述排污风管2的开启和闭合，所述排热风管3竖直安装在所述罩体1上，其一端与位于罩体1上的排气口相连，另一端竖直向上延伸并敞口设计；所述排热风管3内设置有止逆阀4以防止外部气体由所述排热风管3进入罩体1内；所述罩体1上还开有工作孔11，供操作人员作业，其大小以不妨碍工人作业为准。

所述排风机的开启和关闭与污染源处污染物的排放同步，当污染源处有污染物排放时，所述排风机开启，污染源处排放的污染物或污染源处排放的污染物和废热由所述排污风管2排出；当污染源处的污染物停止排放时，所述排风机关闭从而所述排污风管2关闭，而由于污染源持续排放的废热使罩体1和与罩体1相连的排热风管3内的气体温度升高，与周围环境中的空气产生密度差，高温气体密度小而上升，当污染源持续排放的废热使所述排热风管3内的热压动力大于所述止逆阀4的开启阻力时，止逆阀4开启，污染源排放的废热经所述排热风管3由所述罩体1内排出，原高温低密度气体所在区域形成负压区，于是周围环境中温度比较低而密度大的空气由位于所述罩体1上的工作孔11进入罩体1，由此，因废热产生的高温气体由所述排热风管3不断排出，外部温度较低的空气迅速由工作孔11补进，使得工作区和罩体1内的温度得到有效降低，其中，热压动力值根据下述公式计算：

Δp＝gh(ρ_s-ρ_n)

式中，

Δp——热压动力值，Pa；

g——当地重力加速度，可取9.8m/s²；

h——工作孔中心与排热风管出口的高差，m；

ρ_s——车间内空气密度值，kg/m³；

ρ_n——罩体内空气密度值，kg/m³；

在本发明的优选实施例中，所述排气口位于所述罩体1的顶部，更有利于污染物和废热的排出；所述排污风管2的尺寸应根据污染源处污染物的排放速度和排污风管2内风速限制进行计算确定；所述排热风管3的尺寸依据污染源处散热量和罩体1的大小进行设计计算，保证废热的排风量，使得在非污染物排放期间，废热不会从罩体溢出。

本发明实施例所述具有上述双排气口式排风装置的车间排风系统。

该排风系统包括污染物处理装置和位于车间上部的通风装置，根据生产过程中，车间内废热持续排放和污染物间歇排放的特点，设置至少一个本发明实施例所述的双排气口排风装置，在本发明实施例中所述排风系统为一个。

所述排风装置的罩体1包围污染源以收集污染源间歇排放的污染物和持续排放的废热，所述排污风管2与所述污染物处理装置连接，所述排热风管3竖直延伸至车间上部；

当污染源开始排放污染物时，所述排风机开启，所述罩体1内的污染物和废热通过排污风管2排放至所述污染物处理装置，由此在罩体1内形成负压区，使位于所述排热风管3内的止逆阀4关闭，使外部空气无法通过排热风管3进入罩体1内，周围环境的空气由所述工作孔11持续进入罩体1；

当污染源停止排放污染物时，所述排风机关闭进而所述排污风管2关闭，所述罩体1内的污染源持续排放的废热使得所述排热风管3内的热压动力大于所述止逆阀4的开启阻力，所述止逆阀4开启，在烟囱效应的作用下，废热通过排热风管3排放至车间上部，并通过位于车间上部的通风装置排出。

本发明实施例所述的双排气口式排风装置和具有该排风装置的车间通风系统，采用双排气口设计，通过控制排风机的启停与污染源处污染物的排放同步，将排污和排热分开交替进行，当污染源处有污染物排放时，排风机开启，排热风管在止逆阀的作用下关闭，污染物和废热由排污风管排出；污染源处的污染物停止排放时，排风机关闭，污染源处排放的废热由排热风管排出，从而降低排风机能耗和污染物处理设备的负荷的同时，降低了工作区的温度，实现了节能、高效的目的。

实施例

现以硫化车间的排风系统为例，对本发明作进一步详细的说明。在硫化的整个过程中，一直伴有大量的废热产生，而污染物只在特定的阶段产生，如开模过程。每台硫化机的工作时间不一致，需要对每一台硫化机设置排风装置装置，车间设置通风排风系统，该排风系统包括污染物处理装置、位于车间上部的通风装置和本发明实施例所述排风装置，。该排风装置包括罩体1、排污风管2、排风机、排热风管3和止逆阀4，所述罩体1上开有工作孔11，供操作人员作业，，罩体1包围硫化机，以收集硫化机处持续排放的废热和间歇排放的污染物，罩体1顶部具有两个排气口，所述排污风管2的一端与其中一个排气口相连，另一端与所述污染物处理装置相连，用于排放开模阶硫化机排放的污染物和废热，排风机用于控制排污风管2的开启和闭合，排热风管3竖直安装在所述罩体1的顶部，其一端与位于罩体1上的排气口相连，另一端竖直向上延伸至车间上部，并敞口设计，排热风管3内设置有止逆阀4以防止外部气体由所述排热风管3进入罩体1内，车间内平均温度为35℃，空气密度ρ_s＝1.15kg/m³，硫化机内温度为60℃，空气密度ρ_n＝1.06kg/m³，工作孔中心至排热风管的高差为5m，则根据Δp＝gh(ρ_s-ρ_n)计算得到热压动力值为4.41Pa，此时，排热风管3内的空气流速为2m/s，选取阻力系数为2.07的止逆阀4，该止逆阀的阻力为4.39Pa，小于4.41Pa，止逆阀4开启，硫化机产生的废热由排热风管3排放至车间上部，经位于车间上部的通风装置排出；

所述排风机的开启和关闭与硫化机处污染物的排放同步，当进入开模阶段即硫化机处有污染物排放时，排风机开启，污染源处排放污染物和废热由排污风管2排出，当硫化机处的污染物停止排放时，排风机关闭从而排污风管2关闭，由硫化机持续排放的废热由排热风管3排放至车间上部，经位于车间上部的通风装置排出，因废热产生的高温气体由所述排热风管3不断排出，周围温度较低的空气迅速由工作孔11补进，使得罩体1内废热不会积聚以致溢出，使工作区内的温度可以维持在室内温度30℃，硫化机的开模时间约为整个操作过程的1/3，排风机只负担排除污染物所需风量，运行时间减少2/3，有效降低了运行能耗。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双排气口式排风装置，包括罩体、排污风管和排风机，所述罩体用于包围污染源并具一排气口，所述排污风管与该排气口相连，用于排放污染源排放的污染物和废热，所述排风机用于控制所述排污风管的开关，其特征在于：所述排风装置还包括排热风管，用于排放污染源排放的废热，所述罩体上部还具有一排气口，所述排热风管安装在所述罩体上，其一端与该排气口相连，另一端向上延伸并敞口设计。

2.根据权利要求1所述的排风装置，其特征在于：所述排热风管内设置有止逆阀以防止外部气体由所述排热风管进入罩体内。

3.根据权利要求2所述的排风装置，其特征在于：所述止逆阀的开启阻力小于所述罩体内的热压动力。

4.根据权利要求1或2所述的排风装置，其特征在于：所述排气口均设置在所述罩体的顶部。

5.根据权利要求1或2所述的排风装置，其特征在于：所述罩体上开设有工作孔，以供操作人员作业。

6.根据权利要求1或2所述的排风装置，其特征在于：所述排热风管竖直安装在所述罩体上，其一端与该排气口相连，另一端向上延伸并敞口设计。

7.一种具有权利要求1至6任一所述排风装置的车间排风系统，包括污染物处理装置和位于车间上部的通风装置，其特征在于：包括至少一个排风装置，所述排风装置的罩体包围污染源以收集污染源间歇排放的污染物和持续排放的废热，所述排污风管与所述污染物处理装置连接，所述排热风管延伸至车间上部；

当污染源开始排放污染物时，所述排风机开启，所述罩体内的污染物和废热通过排污风管排放至所述污染物处理装置；

当污染源停止排放污染物时，所述排风机关闭进而所述排污风管关闭，所述罩体内的污染源持续排放的废热通过排热风管排放至车间上部，并通过位于车间上部的通风装置排出。

8.如权利要求7所述的车间排风系统，其特征在于：所述排热风管内设置有止逆阀以防止外部气体由所述排热风管进入罩体内。