CN112212444B - 一种腔式通风装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腔式通风装置及工艺，腔式通风装置包括：环状腔体和增减压设备；环状腔体包括内壁、外壁、上盖板和下盖板，环状腔体的内壁所围成的空间为需要通风空间；外壁设置有用于与环状腔体的内部腔体空间连通的第一通孔，增减压设备与第一通孔连通；内壁设置有多个用于与内部腔体空间连通的第二通孔；增减压设备为增压风机或引风机。本发明提供的腔式通风装置避免了复杂管路及接头的设置，减少了零部件的数量，降低了风阻和设备成本；并且在增压风机送风或引风机吸风的过程中，均通过内部腔体空间将气体进行输送，避免经过尺寸较小的管道，可以减少气体在流动过程中的能量损失。
Description
技术领域
本发明涉及人体、生物、微生物环境通风技术领域，更具体地说，涉及一种腔式通风装置。此外，本发明还涉及一种应用于上述腔式通风装置的工艺。
背景技术
针对特种职业作业场所，废水、废气生物处理需要通风提供新鲜空气，有毒有害气体需收集输送到的场所外，现有送风过程均采用增压风机制作压缩气体，通过送风管道送风的方法进行送风，送风过程中需要通过管路将一个或多个设置在线型或树枝型的不同部位的出风口进行连接；现有吸风过程均采用引风机引风，使需要排风的区域产生负压，通过风管输风的方法，将一个或多个设置在线型或树枝型的不同部位吸风口、吸风罩通过管阀连接。
现有技术中存在的缺点包括：
(1)在同一区域设置多个进风口或出风口需要复杂的管道、阀门、变径的输风系统，系统成本高；
(2)输送管道过流截面积较小，长距离输送风管及变径，风阻大，能耗高；
(3)输风出风口、送风出风口、进风口风场不均匀，布风效果较差；
(4)在用于作业场所全面通风时易形成风流短路，产生通风死角。
综上所述，如何提供一种结构简单且成本较低的腔式通风装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种腔式通风装置，在环状腔体的内壁设置有多个第二通孔，在增减压设备为增压风机时，可以向内部腔体空间内吹入正压气体，在内部腔体空间形成正压，使气体由第二通孔吹出至需要送风空间；在增减压设备为引风机时，需要排风空间内的气体在引风机的作用下由第二通孔进入内部腔体空间，并经第一通孔由引风机排出；避免了复杂管路及接头的设置，简化了连接结构，降低了设备成本。
本发明的另一目的是提供一种应用于包括上述腔式通风装置的工艺。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种腔式通风装置，包括：环状腔体和增减压设备；
所述环状腔体包括内壁、外壁、上盖板和下盖板，所述环状腔体的内壁所围成的空间为需要通风空间；
所述外壁设置有用于与所述环状腔体的内部腔体空间连通的第一通孔，所述增减压设备与所述第一通孔连通；
所述内壁设置有多个用于与所述内部腔体空间连通的第二通孔；
所述增减压设备为增压风机或引风机，所述第二通孔为吹风口或吸风口；且所述增减压设备为所述增压风机时，所述第二通孔为所述吹风口，所述需要通风空间为需要送风空间；所述增减压设备为所述引风机时，所述第二通孔为所述吸风口，所述需要通风空间为需要排风空间。
优选的，所述内壁设置有用于与所述内部空间连通的第三通孔，且所述第三通孔与吸/吹风设备连接，所述吸/吹风设备为吸风罩或出风罩；
所述增减压设备为增压风机时，所述吸/吹风设备为出风罩，所述增减压设备为引风机时，所述吸/吹风设备为吸风罩。
优选的，所述增减压设备为增压风机，所述吸/吹风设备为出风罩，所述出风罩设置于所述需要送风空间中的通风对象；
或所述增减压设备为引风机，所述吸/吹风设备为吸风罩，所述吸风罩设置于所述需要排风空间中的通风对象。
优选的，所述第二通孔的长度方向与其所在位置的所述内部腔体空间的气体流动方向相同或相切；
所述第一通孔的长度方向与其所在位置的所述内部腔体空间的气体流动方向相同或相切。
优选的，所述第二通孔在所述内壁均匀分布。
优选的，所述第二通孔设置有用于调节流出或流入所述第二通孔的气流的流速、流量和流动方向的调节片。
优选的，所述内部腔体空间的过流截面积为所述第一通孔的横截面积的6-21倍。
优选的，所述第一通孔的横截面积为所述增减压设备中与所述第一通孔连接的进风口或出风口的横截面积的0.8-1.5倍。
优选的，所有所述第二通孔及所述第三通孔的横截面积之和为所述第一通孔的横截面面积的0.5-2.0倍。
一种应用于上述任一项所述的腔式通风装置的工艺，
所述增减压设备为增压风机，所述工艺包括：
控制所述增压风机工作，所述内部腔体空间形成正压；
所述内部腔体空间内的正压气体由所述第二通孔吹出至所述需要送风空间；
所述增减压设备为引风机，所述工艺包括：
控制所述引风机工作，所述内部腔体空间形成负压；
所述需要排风空间内的气体由所述第二通孔进入所述内部腔体空间内，并经所述引风机排出。
在使用本发明提供的腔体式通风装置的过程中，增减压设备为增压风机时，打开增压风机，外部气体经增压风机进入内部腔体空间，并在内部腔体空间内形成正压气体，此时第二通孔作为吹风口，由于第二通孔与内部腔体空间连通，因此内部腔体空间内的气体在压力的作用下会由第二通孔排出，实现向需要送风空间提供气体；当增减压设备为引风机时，打开引风机，会在内部腔体空间形成负压，此时第二通孔作为吸风口，在压力的作用下，需要排送风空间的气体由第二通孔进入内部腔体空间，并经第一通孔由引风机排出。
本发明提供的腔式通风装置可以适用于职业作业场所通风，废水、废气生物处理供气，有毒有害气体收集输送等场所，相比于现有技术，在同一区域中，需要设置多个吹风口或者是吸风口的情况下，避免了复杂管路及接头的设置，减少了零部件的数量，降低了设备成本；并且在增压风机送风或引风机吸风的过程中，均通过内部腔体空间将气体进行输送，避免经过尺寸较小的管道，可以减少气体在流动过程中的能量损失。
此外，本发明还提供了一种应用于上述腔式通风装置的工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的腔式通风装置的具体实施例一的结构示意图；
图2为图1中腔式通风装置的剖面示意图；
图3为应用于图1中所提供的腔式通风装置的工艺流程示意图；
图4为本发明所提供的腔式通风装置的具体实施例二的结构示意图；
图5为图4中腔式通风装置的剖面示意图；
图6为应用于图4中所提供的腔式通风装置的工艺流程示意图。
图1-6中：
1-1为增压气体进风口、1-2为负压气体出风口、3为内部腔体空间、4为外壁、5为内壁、6为上盖板、7为下盖板、8-1为增压风机、8-2为引风机、9为调节片、10-1为吹风口、10-2为吸风口、11-1为出风罩、11-2为吸风罩、12为需要通风空间、12-1为需要排风空间、12-2为需要送风空间、13为通风对象、14为新风入口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种腔体式通风装置，在环状腔体的内壁设置有多个第一通孔，在增减压设备为增压风机时，第二通孔作为吹风口，可以向需要送风空间12-2内吹入正压气体；在增减压设备为引风机时，第二通孔作为吸风口，需要排风空间12-1内的气体在引风机的作用下由第二通孔进入内部腔体空间，并经第一通孔由引风机排出；避免了复杂管路及接头的设置，简化了连接结构，降低了设备成本。本发明的另一核心是提供一种应用于包括上述腔式通风装置的工艺。
请参考图1-6，图1为本发明所提供的腔式通风装置的具体实施例一的结构示意图；图2为图1中腔式通风装置的剖面示意图；图3为应用于图1中所提供的腔式通风装置的工艺流程示意图；图4为本发明所提供的腔式通风装置的具体实施例二的结构示意图；图5为图4中腔式通风装置的剖面示意图；图6为应用于图4中所提供的腔式通风装置的工艺流程示意图。
本具体实施例提供的腔式通风装置，包括：环状腔体和增减压设备；环状腔体包括内壁5、外壁4、上盖板6和下盖板7，环状腔体的内壁5所围成的空间为需要通风空间12；外壁4设置有用于与环状腔体的内部腔体空间3连通的第一通孔，增减压设备与第一通孔连通；内壁5设置有多个用于与内部腔体空间3连通的第二通孔；增减压设备为增压风机8-1或引风机8-2，第二通孔为吹风口10-1或吸风口10-2；且增减压设备为增压风机8-1时，第二通孔为吹风口10-1，需要通风空间12为需要送风空间12-2；增减压设备为引风机8-2时，第二通孔为吸风口10-2，需要通风空间12为需要排风空间12-1。
在使用本具体实施例提供的腔体式通风装置的过程中，增减压设备为增压风机8-1时，可以适用于需要通风空间12通风或养殖环境补充氧气等场所，第二通孔作为吹风口10-1，工作过程中，打开增压风机8-1，气体由增压风机8-1的新风入口14进入，然后由增压风机8-1的出口吹出增压气体，增压气体经第一通孔进入内部腔体空间3，并在内部腔体空间3内形成正压气体，由于第二通孔与内部腔体空间3连通，因此内部腔体空间3内的气体在压力的作用下会由第二通孔排出，实现向需要送风空间12-2提供气体。
当增减压设备为引风机8-2时，可以适用于将需要排风空间12-1内的污染气体排出，或者对养殖环境中的废物气体排出的场所，工作过程中，第二通孔作为吸气口，打开引风机8-2，会在内部腔体空间3形成负压，在压力的作用下，需要排风空间12-1的气体由第二通孔进入内部腔体空间3，并经第一通孔由引风机8-2排出。
本具体实施例提供的腔式通风装置可以适用于职业作业场所通风，废水、废气生物处理供气，有毒有害气体收集输送等场所，相比于现有技术，在同一区域中，需要设置多个吹风口10-1或者是吸风口10-2的情况下，避免了复杂管路及接头的设置，减少了零部件的数量，降低了设备成本；并且在增压风机8-1送风或引风机8-2吸风的过程中，均通过内部腔体空间3将气体进行输送，避免经过尺寸较小的管道，可以减少气体在流动过程中的能量损失。
需要进行说明的是，环状腔体的横截面的具体形状可以为圆环形，或者是四边环形，或者是正多边环形，或者是其它符合要求的形状，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。当环状腔体的横截面为正多边形时，相邻两边内夹角为120°-150°；当环状腔体的横截面为矩形时，矩形的长边长度为短边长度的3-8倍。
当增减压设备为增压风机8-1时，环状腔体的内壁5所围成的需要送风空间12-2可以是车间职业卫生作业场所、有限空间作业场所、室内公共场所、废水废气生物处理需氧空间、生产工艺的吹气作业等；当增减压设备为引风机8-2时，环状腔体的内壁5所围成的需要排风空间12-1可以是污染气体区域空间，废水废气处理过程微生物呼吸活动，挥发性污染物产生区域空间等，需要通过引风机8-2产生负压，使污染气体自动被吸入内部腔体空间3。
优选的，增压风机8-1通过进风管与第一通孔连接，进风管的一端与第一通孔连接，另一端与增压风机8-1的出风口连接；引风机8-2通过出风管与第一通孔连接，出风管的一端与第一通孔连接，另一端与引风机8-2的进风口连接；在实际使用的过程中，可以使进风管中与增压风机8-1的出风口连接的一端的横截面为圆形或方向，且其横截面的截面积为增压风机8-1的出风口的截面积的0.8-1.5倍；使出风管中与引风机8-2的进风口连接的一端的横截面为圆形或方向，且其横截面的截面积为引风机8-2的进风口的截面积的0.8-1.5倍。
在上述实施例的基础上，当内部腔体空间3的高度与需通风空间12的宽度的比值大于0.5的需通风空间12内，比较适合在内壁5设置多个第二通孔，第二通孔既可以作为吹风口10-1，也可以作为吸风口10-2；在内部腔体空间3的高度与需通风空间12宽度的比值小于0.5的需通风空间12内，不适宜直接在内壁5设置多个第二通孔，可以通过在内壁5设置用于与内部空间连通的一个或多个第三通孔，且第三通孔与吸/吹风设备连接，吸/吹风设备为吸风罩11-2或出风罩11-1；增减压设备为增压风机8-1时，吸/吹风设备为出风罩11-1，增减压设备为引风机8-2时，吸/吹风设备为吸风罩11-2。
需要进行说明的是，本具体实施例中提到的内壁5间距为在同一水平平面内，内壁5中两点之间的最大距离。
当然，在内壁5所围成的生产需通风空间12尺寸允许的情况下，可以及设置多个第二通孔，又设置一个或多个第三通孔。
第三通孔的设置数量，需要根据实际情况进行确定，在需通风空间12内存在多个小区域需要吸气或吹气操作时，可以设置多个第三通孔。
增减压设备为增压风机8-1，吸/吹风设备为出风罩11-1，出风罩11-1设置于需要送风空间12-2中需要气体的位置；
或增减压设备为引风机8-2，吸/吹风设备为吸风罩11-2，吸风罩11-2设置于生产需要排风空间12-1中排出气体的位置。
在增减压设备为增压风机8-1时，外界气体由增压风机8-1的新风入口14进入，然后由增压风机8-1的出口吹出增压气体，增压气体经第一通孔进入内部腔体空间3，并在内部腔体空间3内形成正压气体，正压气体由第三通孔经出风罩11-1排出。
在增减压设备为引风机8-2时，需要排风空间12-1的气体经吸风罩11-2、第三通孔进入内部腔体空间3，并在引风机8-2的作用下在内部腔体空间3形成负压，在气体压力的作用下，经第一通孔由引风机8-2排出。
优选的，可以将吸风罩11-2和出风罩11-1均通过导风管与第三通孔连接。导风管为可弯曲软性管，在使用的过程中，可以通过移动导风管对吸风罩11-2或出风罩11-1的位置进行移动。
需要进行说明的是，第三通孔可以设置于内壁5的任意位置，具体根据实际情况确定。
在另一具体实施例中，使第二通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切；第一通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切。
当增减压设备为增压风机8-1时，第二通孔作为吹风口10-1，吹风口10-1的设置方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，使气体由第二通孔流出时的流出方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以方便内部腔体空间3的气体的流出，减少流动过程中的能量损失；第一通孔作为增压气体进风口1-1，使其长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以使气体进入第一通孔的过程中，在第一通孔内的流动方向与其此处内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以方便气体进入内部腔体空间3，减少流动过程中的能量损失。
当增减压设备为引风机8-2时，第二通孔作为吸风口10-2，吸风口10-2的设置方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，使气体由第二通孔流入时的流进方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以方便气流入内部腔体空间3，减少流动过程中的能量损失；第一通孔作为负压气体出风口1-2，使其长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以使气体由内部腔体空间3进入第一通孔的过程中，在第一通孔内的流动方向与其此处内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，可以方便内部腔体空间3的气体的流出，减少流动过程中的能量损失。
需要进行说明的是，本申请文件中提到的第二通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切；第一通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向相同或相切，是指：第二通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向近似相同或近似相切；第一通孔的长度方向与其所在位置的内部腔体空间3的气体流动方向近似相同或近似相切，在允许的范围内，可以存在一定的偏差。
优选的，可以将第二通孔在内壁5均匀分布，均匀分布的设置方式，可以使内部腔体空间3的气体流动更加均匀，使需要通风空间12内的各个位置可以被均匀的吸气或补充气体，提高生产环境中的换气质量。
第二通孔设置有用于调节流出或流入第二通孔的气流的流速、流量和流动方向的调节片9。
调节片9的具体设置数量、位置等需要根据实际情况确定，在此不做赘述。
在上述实施例的基础上，考虑到实际使用过程中，气体的流动性能，可以将所有第二通孔的横截面积之和设置为第一通孔过流截面积的0.5-1.2倍。
内部腔体空间3的过流截面积为第一通孔的横截面积的6-21倍。
第一通孔的横截面积为增减压设备中与第一通孔连接的进风口或出风口的横截面积的0.8-1.5倍。
除了上述腔式通风装置，本发明还提供一种应用于上述实施例公开的腔式通风装置的工艺，在增减压设备为增压风机8-1，该工艺包括：
控制增压风机8-1工作，内部腔体空间3形成正压；
内部腔体空间3内的正压气体由第二通孔吹出至需要送风空间12-2；
增减压设备为引风机8-2，该工艺包括：
控制引风机8-2工作，内部腔体空间3形成负压；
需要排风空间12-1内的气体由第二通孔进入内部腔体空间3内，并经引风机8-2排出。
如图1-2所示，提供了一种腔式通风装置的具体实施例，在图1、2中，增减压设备为增压风机8-1，吸/吹风设备为出风罩11-1，环状腔体的内壁5设置有多个第二通孔，第二通孔作为吹风口10-1，且内壁5设置有第三通孔，并通过导风管与出风罩11-1连接，吹风口10-1在内壁5均匀分布，且第二通孔斜向下倾斜设置，第二通孔的倾斜角度与内壁5之间的夹角为30°-90°之间，需要送风空间12-2有相关设备以及需要通过出风罩11-1进行通风的通风对象13。
图1-2所示的腔式通风装置的工艺如下：
(1)开启增压风机8-1，新风从新风入口14进入增压风机8-1进行增压，增压风机8-1出口输出压缩新风；
(2)压缩新风通过进风管连接外壁4的增压气体进风口1-1；
(3)由增压气体进风口1-1输入的压缩新风，沿腔壁方向或腔壁切线方向进入内部腔体空间3，增压气体在内部腔体空间3内形成旋流，由于腔体截面积相对进风管，吹风口10-1面积大5-20倍，风腔相邻两边内夹角为120°-150°，风速因素与增压风机出风口管经输风风阻可降低到0.25％-4％，再加上增加横断面积、减少三通、弯头而降低局部阻力等因素可使腔式通风装置的任意点风阻比管道输风减少96％以上；
(4)增压新风经过低风阻的内部腔体空间3，输送到风腔内壁5的风压接近相同的各个吹风口10-1，根据受风体的供风需求增压气体由内壁5不同位置开设吹风口10-1吹出，可得到风阻接近零，风压接近进口风压的多个吹风口10-1，多个吹风口10-1及吹风罩的总截面积总和为主风管面积的0.5—2.0倍。
(5)根据实际需求，调节调节片9的位置及角度，使吹风口10-1吹出所需速度、角度的吹气。
(6)增压新风由吹风口10-1吹出后在需要送风空间12-2形成微正压，微正压新风提供通风区人体、动、植物呼吸活动、废水废气处理微生物呼吸活动等需要氧气或其它气体，排出的二氧化碳及活动过程产生的其他废气从需要送风空间12-2的顶部自然排出，或通过本发明提供的一种腔式通风装置中增减压设备为引风机8-2时的装置排出，或其他方法排出。
如图4-5所示，提供了另一种腔式通风装置的具体实施例，在图4、5中，增减压设备为引风机8-2，吸/吹风设备为吸风罩11-2，环状腔体的内壁5设置有多个第二通孔，第二通孔作为吸气口，且内壁5设置有第三通孔，并通过导风管与吸风罩11-2连接，吸风口10-2在内壁5均匀分布，且第二通孔斜向下倾斜设置，需要排风空间12-1有相关设备，在生产作业及生活活动的过程中，需要通过吸风罩11-2将相关设备产生及生活活动的有害气体排出。
图4-5所示的腔式通风装置的工艺如下：
(1)开启引风机8-2，使引风机8-2进风端产生负压；
(2)位于内壁5吸风口10-2、由风腔内壁5导出的局部通风吸风罩11-2的进风口形成负压区；
(3)需要排风空间12-1的人体、动、植物呼吸活动，废水废气处理微生物呼吸活动等排出的二氧化碳，及生活活动过程产生的其他常压或微正压污染风通过压差作用从吸风口10-2和吸风罩11-2吸入内部腔体空间3；的吸风口10-2和吸风罩11-2总截面积为主引风管面积的0.5—2.0倍，所指的吸风口10-2设置风量、风向片可根据吸风对象的需要而调节。
(4)吸风口10-2和局部通风的吸风罩11-2输入的负压污染风，沿腔壁方向或腔壁切线方向进入内部腔体空间3，负压气体在内部腔体空间3内形成旋流，由于腔体截面积相对吸风口10-2总截面积和主风管面积大5-20倍，风腔相邻两边内夹角120°-150°，流速因素风阻可降低到0.25％-4％，再加上增加横断面积、减少三通、弯头而降低局部阻力等因素，可使腔式通风工艺及装置的吸风口10-2到出风口腔体风阻比管道输风的风阻减少96％以上；
(5)负压污染风经过内部腔体空间3输送到风腔内壁5位于风腔外壁4的负压气体出风口1-2；负压气体出风口1-2的污染风通过出风管连接引风机8-2的进风口进入引风机8-2；
(6)污染风由引风机8-2输送到废气处理系统或排气筒排放。
上述图1-2、4-5所对应的工艺，涉及到的工作原理如下：
风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流而造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。通风管道风阻为摩擦阻力与局部阻力之和。
有关摩擦阻力：
根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算：
ΔPm＝λν2ρl/8Rs
对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改写为：
ΔPm＝λν2ρl/2D
圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为：
Rs＝λν2ρ/2D
以上各式中，涉及到的参数解释如下：
λ———摩擦阻力系数
ν———风管内空气的平均流速，m/s；
ρ———空气的密度，Kg/m3；
l———风管长度，m
Rs———风管的水力半径，m；
Rs＝f/P，其中
f———管道横断面积，m2；
P———风管的周长，m；
D———圆形风管直径，m。
矩形风管的摩擦阻力计算方式如下：
我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的，为利用该图进行矩形风管计算，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种：
流速当量直径：Dv＝2ab/(a+b)
流量当量直径：DL＝3.25(ab)/(a+b)
在利用风阻线图计算时，应注意其对应关系；采用流速当量直径时，必须用矩形中的空气流速去查出阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
有关局部阻力：
当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)，流向变化的管件(弯头)，流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)等都会产生局部阻力。
局部阻力按下式计算：
Z＝ξν2ρ/2
ξ———局部阻力系数。
从上述计算风阻计算方法如下：
圆形风管的摩擦阻力，在同一种管材摩擦阻力系数λ，空气的密度ρ不变条件下，摩擦阻力ΔPm与风管内空气的平均流速ν2、风管长度l成正比，与风管直径或的水力半径Rs成反比，风管的水力半径Rs与管道横断面积f成正比，与风管的周长P成反比；
矩形风管的摩擦阻力：流速当量直径Dv与矩形风管长宽a、b的乘积的成正比，与矩形风管长宽的和(a+b)成反比；流量当量直径DL：与矩形风管长宽a、b的乘积的成正比，与矩形风管长宽的和(a+b)成反比。
局部阻力，在管件确定局部阻力系数ξ，空气的密度ρ不变条件下，风管内空气的平均流速ν2成正比。
减少输风摩擦阻力的措施包括：1、降低风速ν；2、缩短风管长度l；3、加大风管直径或水力半径Rs；4、加大水力半径Rs措施为，加大管道横断面积f，缩小风管的周长P；与管道横断面积f成正比，与风管的周长P成反比；5、矩形风管加大流速当量直径Dv和流量当量直径DL；6、加大流速当量直径Dv和流量当量直径DL的措施为，矩形风管横断面积ab，缩小风管的周长2(a+b)，减少输风局部阻力的措施为降低风速ν，由此可见减少输风阻力的首要措施为降低风速，其次为增加横断面积、缩短风管长度、缩小风管的周长。
发明所提供的腔式通风装置及工艺具有横断面积比主风管大5-20倍，在流量确定的条件下风速降低5-20倍，流速因素风阻可降低到0.25％-4％，再加上增加横断面积、减少三通、弯头而降低局部阻力等因素可使腔式通风工艺及装置的风阻更低。
下述为增压供气通风的具体实施例：
(1)概况
设备名称：30m3增压风腔；
实施对象：风腔内30m3需要送风的污水生物处理微生物需氧通风；
废水、废气生物处理气流特征：
1、废水、废气生物处理好氧箘需要空气中的氧气；
2、废水、废气生物好氧处理过程产生二氧化碳及其他污染气体混合于气流自然排出生物处理区。
通风目的：向生物处理好氧箘区域供风增氧；排出废水、废气生物好氧处理过程产生二氧化碳及其他污染气体。
*采用低风阻风腔目的：节能、提高布气流量分布均匀度。
(2)30m3增压吹气风腔技术参数
表1-1为30m3增压吹气风腔技术参数表
(3)现有管道通风工艺方法
现有通风工艺为采用增压风机8-1增压后用管道输送到曝气头、曝气管向生物处理好氧箘区域吹气。
本实施例采用与30m3低风阻风腔同样的风量、同样位置的吹风口10-1数量按现有管道输送的方式输风，摩擦阻力和局部阻力的不同，导致增压风机8-1所需风压的不同，从而导致风机能耗配置不同。
30m3通风区域空间现有管道通风配置工艺参数见下表。
表1-2为30m3管道增压通风技术参数表
(4)本发明低风阻风腔与现有管道增压通风效果比较分析
表1-3为低风阻风腔与现有管道增压通风效果比较表
下述为负压吸风通风的具体实施例：
(1)概况
设备名称：30m3负压吸风风腔；
实施对象：风腔内30m3作业场所通风；
作业场所通风气流特征：作业场所产生的有毒有害气体具有作业点多、作业面广等特点，需要通过全面通风、局部通风方式或全面通风、局部通风相结合的方式吸风，同时输入新风。
通风目的：抽吸作业场所内的有毒有害气体。
采用低风阻风腔目的：节能、提高吸气流量分布均匀度。
(2)30m3(需要排风空间12-1)负压吸气风腔技术参数
表2-1为30m3负压吸气风腔技术参数表
(3)现有管道通风工艺方法
现有通风工艺为采用负压吸风机减压后用管道输送到多个吸风口10-2或吸风罩11-2抽吸作业场所内的有毒有害气体。
本实施例采用与30m3低风阻风腔同样的风量、同样位置的吸风口10-2数量按现有管道输送的方式输风，摩擦阻力和局部阻力的不同，导致负压风机所需风压的不同，从而导致风机能耗配置不同。30m3吸风区域空间现有管道通风配置工艺参数
表2-2为30m3管道增压通风技术参数表
(4)本发明低风阻风腔与现有管道增压通风效果比较分析
表2-3低风阻风腔与现有管道增压通风效果比较表
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
以上对本发明所提供的腔式通风装置及工艺进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种腔式通风装置，其特征在于，包括：环状腔体和增减压设备；
所述环状腔体包括内壁(5)、外壁(4)、上盖板(6)和下盖板(7)，所述环状腔体的内壁(5)所围成的空间为需要通风空间(12)；
所述外壁(4)设置有用于与所述环状腔体的内部腔体空间(3)连通的第一通孔，所述增减压设备与所述第一通孔连通；
所述内壁(5)设置有多个用于与所述内部腔体空间(3)连通的第二通孔；
所述增减压设备为增压风机(8-1)或引风机(8-2)，所述第二通孔为吹风口(10-1)或吸风口(10-2)；且所述增减压设备为所述增压风机(8-1)时，所述第二通孔为所述吹风口(10-1)，所述需要通风空间(12)为需要送风空间(12-2)；所述增减压设备为所述引风机(8-2)时，所述第二通孔为所述吸风口(10-2)，所述需要通风空间(12)为需要排风空间(12-1)；
所述内壁(5)设置有用于与所述内部腔体空间(3)连通的第三通孔，且所述第三通孔与吸/吹风设备连接，所述吸/吹风设备为吸风罩(11-2)或出风罩(11-1)；
所述增减压设备为增压风机(8-1)时，所述吸/吹风设备为出风罩(11-1)，所述增减压设备为引风机(8-2)时，所述吸/吹风设备为吸风罩(11-2)；
所述增减压设备为增压风机(8-1)，所述吸/吹风设备为出风罩(11-1)，所述出风罩(11-1)设置于所述需要送风空间(12-2)中的通风对象(13)；
或所述增减压设备为引风机(8-2)，所述吸/吹风设备为吸风罩(11-2)，所述吸风罩(11-2)设置于所述需要排风空间(12-1)中的通风对象(13)；
所述第二通孔的长度方向与其所在位置的所述内部腔体空间(3)的气体流动方向相同或相切；
所述第一通孔的长度方向与其所在位置的所述内部腔体空间(3)的气体流动方向相同或相切。
2.根据权利要求1所述的腔式通风装置，其特征在于，所述第二通孔在所述内壁(5)均匀分布。
3.根据权利要求2所述的腔式通风装置，其特征在于，所述第二通孔设置有用于调节流出或流入所述第二通孔的气流的流速、流量和流动方向的调节片(9)。
4.根据权利要求1所述的腔式通风装置，其特征在于，所述内部腔体空间(3)的过流截面积为所述第一通孔的横截面积的6-21倍。
5.根据权利要求4所述的腔式通风装置，其特征在于，所述第一通孔的横截面积为所述增减压设备中与所述第一通孔连接的进风口或出风口的横截面积的0.8-1.5倍。
6.根据权利要求5所述的腔式通风装置，其特征在于，所有所述第二通孔及所述第三通孔的横截面积之和为所述第一通孔的横截面面积的0.5-2.0倍。
7.一种应用于权利要求1-6任一项所述的腔式通风装置的工艺，其特征在于，
所述增减压设备为增压风机(8-1)，所述工艺包括：
控制所述增压风机(8-1)工作，所述内部腔体空间(3)形成正压；
所述内部腔体空间(3)内的正压气体由所述第二通孔吹出至所述需要送风空间(12-2)；
所述增减压设备为引风机(8-2)，所述工艺包括：
控制所述引风机(8-2)工作，所述内部腔体空间(3)形成负压；
所述需要排风空间(12-1)内的气体由所述第二通孔进入所述内部腔体空间(3)内，并经所述引风机(8-2)排出。
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