CN205642859U - 一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，涉及土木建筑环境以及安全科学与工程领域。主要由导流管道、发烟装置、射流风机组三部分组成。导流管道底板预留烟气进入孔，导流管道顶板预留射流风机安装孔，用于测量温度的热电偶、用于测量速度的热风速仪以及用于测量热流流量计的测量探针插入导流管道内的测量点位置处，所述射流风机采用离心风机与热镀锌钢板风管组合而成。导流管道的形状、长度、出风和进风口的形状及位置均可根据实验需要设置；导流管道两端采用活动壁面，可调节通风口大小。用于研究射流风机对扁平空间烟气的纵向抑制作用和研究射流风机不同排列模式(串联、并联)对烟气扩散的影响。

Description

一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置

技术领域

本实用新型涉及土木建筑环境以及安全科学与工程领域，尤其是用于研究扁平空间诱导通风辅助排烟系统的实验装置。

背景技术

对于地下车库这种层高低、面积大的扁平空间，传统的风管排烟系统存在的缺点包括：1)由于送、排风管与建筑结构矛盾较大,由于风口布置和出风速度受到限制以及建筑结构的影响，导致气流组织欠佳，极易出现气流死角；2)由于补风气流和烟气容易发生掺混，排烟速度赶不上掺混速度，烟气控制效果不理想在灭火后较长时间才能将车库烟气完全排出。因此将射流通风和排烟系统的结合即诱导通风辅助排烟系统是这类建筑排烟系统的一个发展方向。诱导通风排烟系统的原理是利用射流风机产生的高速射流扰动在一定空间内获得流速场以组织烟气纵向和横向流动；另一方面利用射流将烟气诱导至扁平空间另一侧通过机械或自然排烟口排出。目前地下车库诱导通风系统只用于通风，但由于通风与排烟两者需求区别很大，排烟需要考虑的因素包括烟气层的扰动及沉降、流场的合理组织等。因此需要开展诱导通风辅助排烟的实验研究来判定扁平空间的射流风机优化布置以提高排烟效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不仅可以用于研究射流风机对扁平空间烟气的纵向抑制作用，还可以研究射流风机不同排列模式(串联、并联或者组合)对烟气扩散过程的影响。另外该实验装置便于根据实验研究中风机射流参数、出入口面积改变而做出相应调整。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种既可用于研究射流风机对扁平空间烟气的纵向抑制作用，又可以研究射流风机不同排列模式(串联、并联)对烟气扩散的影响的实验装置.

一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，包括导流管道、发烟装置、射流风机；

导流管道由顶板、底板和侧壁组成，顶板上设置多个用于安装射流风机的射流风机安装孔；底板上设置多个用于连接发烟装置的烟气进入孔，同时底板上开设检修孔；导流管道两端口上，一端边缘安装有第一送风机(8)，另一端边缘安装有排烟风机(9)，同时导流管道两端口上还设有插槽，插槽内有插板，插板能够用于沿导流管道两端口面插拔，分别调节插板顶端与第一送风机和排烟风机之间的距离，从而调节导流管道两端口的开口，当插板顶端分别与第一送风机和排烟风机接触时，导流管道两端口的没有开口；用于测量温度的热电偶a(11)、用于测量速度的热线风速仪(10)以及用于测量热流流量计a(12)的测量探针插入导流管道内的测量点位置处。

导流管道为扁平状结构。

发烟装置设置在导流管道的外面，发烟装置包括第二送风机(16)、变频器(17)、一次加热组(18)、热风箱(19)、风阀(20)、流量计b(21)、热电偶b(22)、乙二醇发烟器(23)、二次加热组(24)，发烟装置管道上依次安装有第二送风机(16)、一次加热组(18)、热风箱(19)、风阀(20)、流量计b(21)、热电偶b(22)、乙二醇发烟器(23)、二次加热组(24)，变频器(17)安装在第二送风机(16)上，二次加热组(24)连接导流管道烟气进入孔。

射流风机包括离心风机(13)、风管(14)、过滤网(15)，风管(14)在导流管道外的部分上安装有一离心风机(13)，风管(14)的两端口分别在导流管道内，两端口一字排开分别指向导流管道的两端口，两端口一个作为进风口，一个作为出风口；风管(14)的两端口分别安装有过滤网(15)。

风管(14)采用热镀锌钢板风管。

所述离心风机(13)为小型的直流或交流离心风机，轴流风扇置于热镀锌钢板风管内。烟气进入孔、射流风机安装孔安装有密封装置，若不用可进行密封。

所述热电偶、热线风速仪以及热流计的测量探针与数据采集系统的信号输入端口相连；所述射流风机的电源线外接调频装置。

所述插板采用防火板。

所述顶板采用防火板或防火玻璃，所述底板采用防火板，所述侧壁采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上标示刻度。

所述顶板上设置观察窗，观察窗采用标示有刻度的防火玻璃。

由上述技术方案可知，本实用新型选用的离心风机和热镀锌钢板风管自制成的射流风机，制作成本低，导流管道的形状、长度、出风和进风口的形状及位置都可以根据实验需要设置，便于实验参数的研究；在导流管道底部设置用于连接发烟装置的孔洞，在导流管道的内部布置用于测量速度、温度和热流的热电偶、热线风速仪和热流量计测量探针，两端采用活动壁面，可以调节通风口大小或连接排烟装置。本实用新型不仅可以用于研究射流风机对扁平空间烟气的纵向抑制作用，还可以研究射流风机不同排列模式(串联、并联)对烟气扩散的影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例1、2的结构示意图；

图2是图1中射流风机的结构示意图；

图3是图1中发烟系统的结构示意图；

图4是图1中顶板、插板、射流风机的结构示意图；

图5本实用新型实施例1的俯视方向的结构示意图；

图6本实用新型实施例2的俯视方向的结构示意图.

图中：1、导流管道顶板，2、导流管道侧壁，3、导流管道底板，4、插槽，5、插板，6、射流风机，7、发烟装置，8、第一送风机，9、排烟风机，10、热线风速仪，11、热电偶a，12、热流计a，13、离心风机，14、风管，15、过滤网，16、第二送风机，17、变频器，18一次加热组，19、热风箱，20、风阀，21、流量计b，22、热电偶b，23、乙二醇发烟器，24、二次加热组，V1、V2检修口，K1、K2、K3烟气进入孔，a、b、c、d、e、f、g、h、i射流风机安装孔、F1、F2、F3烟气进入孔的密封装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型装置做进一步说明，但本实用新型装置并不限于以下实施例

一种用于研究射流风机对扁平空间烟气的纵向抑制作用，还可以研究射流风机不同排列模式(串联、并联)对烟气扩散的影响的试验装置，包括导流管道，其两端口安装插板5或排烟装置，导流管道底板预留烟气进入孔，发烟装置设在导流管道外，导流管道顶板预留射流风机安装孔，用于测量温度的热电偶a11、用于测量速度的热线风速仪10以及用于测 量热流流量计a12的测量探针插入导流管道内的测量点位置处，所述射流风机6采用离心风机与热镀锌钢板风管组合而成，如图1、2所示，所述插板5采用防火板。

如图1所示，所述导流管道的两端口的内壁上设置插槽4，由插板5插入该插槽4内，导流管道及左、右插板共同围成密闭空腔；如图1所示，所述排烟装置由分别安装在导流管左、右端口的第一送风机8和排烟风机9组成。所述射流风机6采用离心风机与热镀锌钢板风管组合而成，离心风机13置于热镀锌钢板风管14内，热镀锌风管14的两端设置过滤网15，过滤网15能够实现均流功能，图2所示为轴流风机6图，图3所示为发烟装置7。

如图1、2、3、4、5、6所示，所示导流管道由顶板1，底板3和侧壁2组成，射流风机6的出入口伸入顶板1的预留洞内，所述底板3上预设有两个检查孔和三个与发烟装置相连的烟气进入孔，分别为不同工况时使用，烟气进入孔用于连接发烟装置，底板1上开设检修孔。所述热电偶口，热线风速仪10以及热流计a12的测量探针与数据采集系统的信号输入端口相连。所属顶板1采用防火板或防火玻璃，所述底板3采用电防火板，所述侧壁2采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上标示刻度。所述顶板1上设置观察窗，观察窗采用标示有刻度的防火玻璃。

导流管道底板适当位置开孔(K1、K2、K3)以便与发烟装置相连。所述发烟装置由第二送风机16、变频器17、一次加热组18、热风箱19、风阀20、流量计b21、热电偶b22、乙二醇发烟器23、二次加热组24组成。

在进行实验时，其步骤如下：

(1)打开检修孔，连接相应的烟气进入孔，关闭检修孔并标定热电偶、热线风速仪的热流计，打开射流风机电源调整电压，标定射流出风口风速；

(2)将插板插入插槽，将排烟装置通电；所述的将排烟装置通电是指：打开送风机，标定送风风速，打开排烟风机，标定排风风速；

(3)打开外部摄像机并调整角度和焦距，打开排烟装置，待预定时间开启射流风机；

(4)当导流管道内流场稳定后通过防火玻璃上刻度记录烟气蔓延距离，通过热电偶，热线风速仪和热流计的数据输出记录导流管道内温度、速度以及热流参数。

实施例1

如图1、2、3、4、5所示，本实施例用于研究缩尺寸比例为1:10的长方形地下车库射流风机串联排列模式对烟气扩散的影响的试验装置，导流管道是壁面由耐高温材料组成的，两端有通风口的长方体密闭空腔，底板3采用防火板，侧壁2及顶板1采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上均标有刻度；射流风机6采用离心风机与热镀锌钢板风管组合而成，离心风机13置于热镀锌钢板风管14内，发烟装置连接K2烟气进入孔。射流风机6安装在d、e、f三个位置，如图5所示。

本实施例中烟气由发烟装置产生，实验时，首先打开检修孔V1、V2，安装射流风机6，布置射流风机d、e、f，自底部放置发烟装置，选取合适开口的插板5插入两端插槽4内并固定；关闭检修孔V1、V2，标定热线风速仪10、热电偶a11、流量计a12等测量仪器，打开射流风机6的电源调节电压并标定出口风速；之后关闭射流风机6的电源，确保除通风口所有的洞口均已关闭，打开导流通道外部的摄像机并调整角度及焦距，打开发烟装置开始实验；待预定时间到，开启射流风机d、e、f；当导流通道内流畅稳定后，通过防火玻璃上的标尺可以记录烟气蔓延距离，通过测量装置的数据输出记录实验台内的温度、速度及热流参数。

发烟量调节过程如下：由送风机16和变频器17送入空气到一次加热组18，加热后空气进入热风箱19、风阀20，通过流量计b21测定热风量，由热电偶b22测定温度，乙二醇发烟器23发烟后与热风均匀混合再由二次加热组24进行加热后进入送烟口(K1或K2或K3)。发烟量调节是通过流量计b21测定的热风量值来调节变频器17，由变频器17改变送风机16的转速来调节送风量。

该装置可以调整送排风机的送风量及排烟量，射流风机的风速可以变频调节，发烟装置可以调节发烟量并可以改变出烟口的位置，因此本实施例可以测得不同参数下诱导风机对排烟的影响。

实施例2

如图1、2、3、4、6所示，本实施例用于研究缩小比例为1:10的长方形地下车库射流风机(串联和并联)排列模式对烟气扩散的影响的试验装置，导流管道是壁面由耐高温材料组成的，两端有通风口的长方体密闭空腔，底板3采用防火板，侧壁2及顶板1采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上均标有刻度；射流风机6采用离心风机与热镀锌钢板风管组合而成，离心风机13置于热镀锌钢板风管14内，发烟装置连接K2出烟口。射流风机6安装在 a、b、c、g、h、i六个位置，如图3所示。

本实施例中烟气由发烟装置产生，实验时，首先打开检修孔V1、V2，安装射流风机6，布置射流风机a、b、c、g、h、i，自底部放置发烟装置，选取合适开口的插板5插入两端插槽4内并固定；关闭检修孔V1、V2，标定热线风速仪10、热电偶a11、流量计a12等测量仪器，打开射流风机6的电源调节电压并标定出口风速；之后关闭射流风机6的电源，确保除通风口所有的洞口均已关闭，打开导流通道外部的摄像机并调整角度及焦距，打开发烟装置开始实验；待预定时间到，开启射流风机a、b、c、g、h、i；当导流通道内流畅稳定后，通过防火玻璃上的标尺可以记录烟气蔓延距离，通过测量装置的数据输出记录实验台内的温度、速度及热流参数。

该装置可以调整送排风机的送风量及排烟量，射流风机的风速可以变频调节，发烟装置可以调节发烟量并可以改变出烟口的位置，因此本实施例可以测得不同参数下诱导风机对排烟的影响。

Claims (9)

1.一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，包括导流管道、发烟装置、射流风机；

导流管道由顶板、底板和侧壁组成，顶板上设置多个用于安装射流风机的射流风机安装孔；底板上设置多个用于连接发烟装置的烟气进入孔，同时底板上开设检修孔；导流管道两端口上，一端边缘安装有第一送风机(8)，另一端边缘安装有排烟风机(9)，同时导流管道两端口上还设有插槽，插槽内有插板，插板能够用于沿导流管道两端口面插拔，分别调节插板顶端与第一送风机和排烟风机之间的距离，从而调节导流管道两端口的开口，当插板顶端分别与第一送风机和排烟风机接触时，导流管道两端口的没有开口；用于测量温度的热电偶a(11)、用于测量速度的热线风速仪(10)以及用于测量热流流量计a(12)的测量探针插入导流管道内的测量点位置处。

2.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，发烟装置设置在导流管道的外面，发烟装置包括第二送风机(16)、变频器(17)、一次加热组(18)、热风箱(19)、风阀(20)、流量计b(21)、热电偶b(22)、乙二醇发烟器(23)、二次加热组(24)，发烟装置管道上依次安装有第二送风机(16)、一次加热组(18)、热风箱(19)、风阀(20)、流量计b(21)、热电偶b(22)、乙二醇发烟器(23)、二次加热组(24)，变频器(17)安装在第二送风机(16)上，二次加热组(24)连接导流管道烟气进入孔。

3.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，射流风机包括离心风机(13)、风管(14)、过滤网(15)，风管(14)在导流管道外的部分上安装有一离心风机(13)，风管(14)的两端口分别在导流管道内，两端口一字排开分别指向导流管道的两端口，两端口一个作为进风口，一个作为出风口；风管(14)的两端口分别安装有过滤网(15)。

4.按照权利要求3所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，风管(14)采用热镀锌钢板风管，所述离心风机(13)为小型的直流或交流离心风机，轴流风扇置于热镀锌钢板风管内。

5.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，烟气进入孔、射流风机安装孔安装有密封装置，若不用可进行密封。

6.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，述热电偶、热线风速仪以及热流计的测量探针与数据采集系统的信号输入端口相连；射流风机的电源线外接调频装置。

7.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，插板采用防火板。

8.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，所述顶板采用防火板或防火玻璃，所述底板采用防火板，所述侧壁采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上标示刻度。

9.按照权利要求1所述的一种用于扁平空间诱导通风辅助排烟研究的实验装置，其特征在于，所述顶板上设置观察窗，观察窗采用标示有刻度的防火玻璃。