通风计算过程全
实验室通风系统计算
实验室通风系统计算实验室通风系统计算是确保实验室空气质量和室内环境舒适度的关键步骤。
通风系统计算的目的是确定适当的通风速率,以确保实验室内的空气新鲜和减少污染物。
本文将介绍实验室通风系统计算的基本原理和方法。
一、实验室通风系统的重要性实验室通风系统对于确保实验室空气质量和室内环境舒适度至关重要。
实验室通常涉及各种化学和生物实验,这些实验可能会产生有害气体、细菌和病毒等污染物。
因此,适当的通风系统可以确保实验室内的空气质量,减少对实验人员和环境的影响。
二、通风系统计算的基本原理1、通风速率通风速率是指单位时间内通过通风口进入或排出室内的空气体积。
通风速率取决于室内空气需求和室外空气条件。
在实验室中,通风速率通常根据实验类型、设备和工作流程来确定。
2、换气次数换气次数是指每小时更换室内空气的次数。
换气次数取决于室内空气污染物的产生速率和通风系统的性能。
一般来说,实验室的换气次数需要达到每小时3-5次,以确保空气质量。
3、风量平衡风量平衡是指通风系统在稳定状态下,进入室内的空气量与排出室内的空气量相等。
风量平衡是确保实验室空气质量的重要因素。
如果进入室内的空气量大于排出室内的空气量,则会导致室内正压,反之则会导致室内负压。
三、通风系统计算的步骤1、确定实验室面积和高度首先需要确定实验室的面积和高度。
实验室面积是指实验室内可供使用的平面区域,高度是指从地面到天花板的高度。
这些数据将用于计算通风系统的送风量和排风量。
2、确定人员数量和设备数量人员数量和设备数量将影响通风系统的设计。
人员数量将影响送风量和排风量,因为人员会产生热量和湿气。
设备数量将影响排风量,因为设备可能会产生有害气体或异味。
3、确定送风量和排风量送风量和排风量是通风系统的关键参数。
送风量是指通过通风口进入室内的空气体积,排风量是指通过通风口排出室外的空气体积。
送风量和排风量的计算需要考虑实验室面积、高度、人员数量、设备数量以及换气次数等因素。
通风计算公式5[1]
矿井通风参数计算手册2008年5月5日前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中,经常需要进行一些计算,计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料,由于资料少,给工作带来不便,为加强通风管理工作,增强“一通三防”理论水平,提高工作效率;根据现场部分技术管理人员提出的要求,结合日常工作需要,参考了《采矿设计手册》,《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》,矿井通风与安全,煤矿安全读本等资料,编写了通风计算手册,以便于通风技术管理人员查阅参考,由于时间伧促,错误之处在所难免,请各位给预批评指证。
2008年5月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式 1、空气比重(密度) ρ A : 当空气湿度大于60%时ρ=0. 461TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ=0. 465T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(mmHg ) B : 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3) P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(pa ) 2、井巷断面(S ) A :梯形及矩形断面 S=H ×b (m 2) B :三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2) C :半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2) 式中H 巷道净高(m )b 梯形、矩形为巷道中宽,拱形为巷宽(m ) h 拱基高(m ) 3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数(梯形4.16,三心拱4.10,半圆形3.84,圆形3.54)4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 (m/s ) S~巷道断面,m 2 5、动压h 动=g V 22ρ (mmH 2O ) ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速(m/s ) g~ 重力加速度 (m/s 2) 6、巷道风阻 R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻 R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪) R 100~百米风阻 (千缪) L 1-2~ 任意两点间间距 (m ) Q 1-2~任意两点间的巷道风量,m 3/s 7、通风阻力 A :压差计法 h 1~2=K ×h 读(gv 221ρ1—gv 222ρ2)B : 气压计法h 1~2=K (h 1-h 2)+(z 1-z 2) ρ+(gv 221ρ1—gv 222ρ2)8、自然风压h=z (ρ进—ρ回)A : ρ均=nn∑1ρB :ρ均=∑∑inZ Z 1ρ9、井巷通风阻力(1)摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻,kg/m 7U~巷道周边长,m S~巷道断面积,m 2 (2)摩察阻力 h f =RQ 2=3S LUα Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2o Q~巷道风量,m 3/s R~巷道风阻,kg/m 7 L~ 巷道长度,m U~巷道周边长,m S~巷道断面积,m 2二、通风报表常用计算公式 1、矿井等积孔 A=1.19hQA~矿井等积孔,m Q~主扇风量,m 3/s H~主扇负压,Pa A=0.38hQA~矿井等积孔,m Q~主扇风量,m 3/s H~主扇负压,mmh 2o 多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==n i ini iRiQQ h11A=1.19Rmh Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压, Pa h Ri ~单台风机的负压,mmh 2o (Pa ) Q i ~单台风机的风量,m 3/s 2、扇风机参数的计算 (1)扇风机实际功率 Nc=1000hQ ∙ Nc~扇风机的实际功率,KW h~通风机的负压, Pa Q~通风机的风量,m 3/sη=NNc×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算) Nc~风机实际功率, KW N~风机轴功率, KW η风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点(包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点)实际风量总和,按下式计算Q 有效=iQ∑采+iQ∑掘+iQ∑硐+iQ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比(C )按下式进行计算C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量 5、外部漏率A :外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和,可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得,按下式计算Q 外漏=iQ∑通-iQ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量iQ∑通~各台主要通风机的风量总和 iQ∑总回~各台主要通风机总回风量之和B :矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比,按下式进行计算L=100⨯∑iQQ 通外漏%L ~矿井外部漏风率 6、巷道失修率 A :一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率,% L 失 ~失修巷道长度,m L 总 ~矿井巷道总长度,m B :严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率,% L 严重 ~失修巷道长度,m L 总 ~矿井巷道总长度,m 三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算,并取其中最大值 (1)按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数,人 K 矿通 矿井通风系数,1.2~1.25(2)按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算 Q 矿井=(∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q)K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和,m 3/min ∑掘Q ~ 掘进工作面实际需要风量总和,m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和,m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和,m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量,应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算:∑采Q =∑=ni iQ1采+∑=ni iQ1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量,m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量,m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算: (1)按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量,m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数, 机采K采通=1.2~1.6,炮采K采通=1.4~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按工作面温度计算Q采i=60×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数,人Q采=60×V采×S采V采i~第i个工作面风速,m/sS采i~第i个工作面平均断面,m2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)(3)按工作面人数计算Q采i=4×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数,人(4)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为:Q min≥15×S采i m3/min (V=0.25 m/s)Q min—采煤工作面最低风速时需要风量,m3/minS采i~第i个工作面平均断面,m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量,m3/min(V=4 m/s)S采i~第i个工作面平均断面,m23、掘进工作面风量按以下方法计算:(1)按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量,m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数,机掘K掘通=1.5~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按炸药计算Q掘i=25×A i m3/min(3)按局部通风机实际风量计算 Q 掘i =Q 局机i ×I i m 3/minI i —第i 个工作面同时工作的局部通风机台数,台 (4)按工作面人数计算 Q 掘i =4×N i m 3/minN i —第i 个掘进工作面同时工作的最多人数,人 (5)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为: 各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min (V=0.15 m/s ) 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min (V=0.25 m/s ) Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面,m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面,m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量,m 3/min (V=4 m/s ) 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面,m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni iQ1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量,m 3/min (1) 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ,m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量,m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率,KWt ∆ ~ 机电硐室进、回风的气温差,℃θ ~机电硐室发热系数,根据实际考察或(空压机0.20~0.23, 水泵房0.02~0.04)31.005 ~空气定压比热容,kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算,并取其中大值 Q 其它=∑=ni iQ1其它(1)Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量,m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量,m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数, 机掘K 掘通=1.2~1.3(2)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为: 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min (V=0.15 m/s ) S 其它i ~第i 个其它巷道断面,m 2四、通风网路解算1、风流流动的基本定律(1)风量平衡定律:网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。
公路隧道通风设计计算详细案例
公路隧道通风设计计算详细案例隧道通风设计计算是为了确保隧道内部空气的流通,确保隧道通行安全和通行的舒适性。
下面将以其中一公路隧道为例,详细介绍隧道通风设计计算的过程。
假设公路隧道的长度为1000米,宽度为10米,高度为5米,隧道的设计车速为80km/h。
在设计过程中,一般会先确定隧道内的风速和风向,然后根据规定的通风标准计算出所需的风量,并设计通风设备,进而确定通风方案和设备功率。
1.第一步,测量隧道内的气温、气压、湿度和风速,并记录下风向。
2.第二步,根据测量数据和隧道的尺寸,计算出隧道的截面积。
隧道的截面积为10米×5米=50平方米。
3. 第三步,根据测量数据和车速,计算出所需的通风量。
根据通风标准,隧道内的风速应不低于2.5米/秒。
根据车速和截面积计算出所需的通风量为80km/h(车速)× 1000 m/3600 s(小时转秒)× 50 m²(截面积)= 111.11 m³/s。
4.第四步,根据通风量,计算出所需的通风设备功率。
根据通风设备的能力和效率,计算出所需的通风设备功率。
假设所选用的通风设备效率为50%,则通风设备功率为111.11m³/s(通风量)/0.5(通风设备效率)=222.22m³/s。
5.第五步,根据通风设备功率,设计通风方案。
根据通风设备的功率和隧道尺寸,设计出通风方案,确定通风设备的数量和位置。
以上就是隧道通风设计计算的详细案例。
在实际设计过程中,还需考虑其他因素,如排烟和火灾探测系统等,以确保隧道的通行安全。
通风设计计算的准确性和合理性对于隧道的使用和维护至关重要。
通风计算书
一.送排风和排烟的计算1.排风量的确定地下车库散发的有害物数量不能确定时,全面通风量可按换气次数确定。
根据文献《实用供热空调设计手册(第二版)》表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中,出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h,计算换气体积时,当层高≤3m时,按实际高度计算,当层高>3m时,按3m计算。
该地下车库的层高为3.5m,计算换气面积时取3m。
根据文献《简明通风设计手册》,L=n*V式中L—全面通风量,m3/hn—换气次数,1/hV—通风房间体积,m3根据上述公式计算防烟分区的排风量:L=4*1485*3=17820m3/h2.送风量的确定设置机械排风系统的车库,如用汽车坡道进行自然补风,车道断面的风速不应大于0.5m/s,以保证进出车辆不受影响。
本车库采用自然补风时车道断面的风速:V=Q/A=17820/(3600*7.5*6.1)=0.1m/s<0.5m/s,符合要求所以排风时用汽车坡道自然补风。
3.排烟量的确定文献《实用供热空调设计手册(第二版)》8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h确定。
根据文献《简明通风设计手册》,L=n*V式中L—全面通风量,m3/hn—换气次数,1/hV—通风房间体积,m3根据上述公式计算防烟分区的排烟量:L=6*1485*6.1=54351m3/h4.补风量的确定设置机械排风系统的车库,如用汽车坡道进行自然补风,车道断面的风速不应大于0.5m/s,以保证进出车辆不受影响。
本车库采用自然补风时车道断面的风速:V=Q/A=54351/(3600*7.5*6.1)=0.33m/s<0.5m/s,符合要求所以排烟时用汽车坡道自然补风。
二.风口计算1.确定排风口数量以及具体尺寸排风口风速取不超过8m/s,这里取8m/s ,排风口类型:单层百叶风口假定排风口面积选取500mm×300mm,Q=F*v=0.15*8*3600=4320m3/h n=17820/4320=4.1 取5个排风口则每个排风口的实际流量为17820/5=3564m3/h风口的有效面积:η=0.7~0.9 3564/4320=0.825 符合要求2.确定排烟口数量以及具体尺寸排风口风速取不超过15m/s,这里取15m/s ,排风口类型:单层百叶风口假定排风口面积选取500mm×300mm,Q=F*v=0.15*15*3600=8100m3/h n=54351/8100=6.71 取8个排风口则每个排风口的实际流量为54351/8=6793m3/h风口的有效面积:η=0.7~0.9 6793/8100=0.84 符合要求三.风口及风管布置与计算1.排风工业通风空气调节(第二版)表8-3,民用及辅助建筑物机械排风时干管风速取5~8m/s,支管风速取2~5m/s。
通风部分案例公式
F
2Δ p ρ ( kg/s )
ζ
μ—窗孔的流量系数, μ= 1/ζ,一般小于 1;
ζ—局部阻力系数,Δ p=ζρ v²/2; Δ p —窗孔两侧压力差,Pa; F —窗孔的面积,m²。
2.2 窗孔余压 p162
Pax =P0x -h1
(
ρ -ρ wn
)
g=-h1
(
ρ -ρ wn
)
g
Pbx=P0x+h2
1.4 事故通风:设计原则:换气次数不小于 12 次/小时 ,当进排风口水平距离达不到 20m 时,
排风口必须高出进风口 6m p159
2 、自然通风原理 p160 2.1 窗孔的通风量 p161 L=vF=μF
2Δ p ρ
= μ
G 2ρΔ p
=
ζG ( m³/s ) 2ρΔ p
G=μF
2Δ p ρ =
F a = h2
Fb
h1
P170
ρ Vt2
避风天窗压差 Δ pt=ζ
p
2
( Pa ) ζ—天窗局部阻力系数;ρ —天窗排气温度下密度; p
筒形风帽 p171 L=2827d²
A
( m³/h ) A= 0.4vw² +1.63( Δ pg +Δ pch )
1.2 + ∑ζ+ 0.02l/d
L —单个风帽排气量, m³/h;d —风帽直径,m;A —压差修正系数;vw —室外计算风速; Δ pg—热压,Pa;Δ pch—室内进风或排风形成的正负压与室外大气压的压差,排风正,进风负,Pa;
(
Pa
)
ζ—局部阻力系数,ζ=2.34;v
—条缝口吸入速
0
通风计算过程(全)
矿井通风4.9.1 相关安全规程《冶金矿山安全规程》规定:(1)井下采掘工作面进风流中的空气成分(按体积计算),氧气不低于20%,二氧化碳不高于0.5%。
(2)井下所有作业地点的空气含尘量不得超过2mg/ m3,入风井巷和采掘工作面的风源含尘量不得超过0.5mg/m3。
(3)井下作业地点(不采用柴油设备的矿井)有毒有害气体浓度,不得超过表4-18规定的标准。
(4)使用柴油机设备的矿井,井下作业地点有毒有害气体的浓度应符合以下规定:一氧化碳小于50ppm;二氧化碳小于5ppm;甲醛小于5ppm;丙烯醛小于0.12ppm。
表4-18 有害气体最大允许浓度有害气体名称最大允许浓度体积浓度重量浓度% ppm mg/L mg/m3一氧化碳氮氧化物(折算为二氧化氮)二氧化硫硫化氢CONOXSO2H2S0.00240.000250.00050.00066242.556.60.030.0050.0150.013051510(5)井下主溜井等处的污风要引入回风巷,否则必须经过净化达到相关要求时,方准进入其它作业地点。
井下炸药库和充电硐室空气中氢的含量不得超过0.5%,并且必须有独立的回风道。
井下所有机电硐室,都必须供给新鲜风流。
(6)采场、二次破碎巷道和电耙巷道,应利用贯穿风流通风。
(7)矿井所需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。
按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得小于4m3;按排尘风速计算风量,硐室型采场最低风速不应小于每秒0.15m;巷道型采场和掘进巷道不应小于每秒0.25m;电耙道和二次破碎巷道不应小于每秒0.5m;箕斗硐室可根据具体条件,在保证作业地点符合国家规定的卫生标准前提下,分别采取计算风量的排尘风速值。
4.9.2 通风方案矿区通风分为两期,前期为平硐开拓系统的通风,后期为竖井开拓系统的通风,现分别对两期通风进行描述如下。
前期通风:前期通风采用对角压入式通风。
新鲜风从1350和1400生产中段进入,经采场人行设备天井进入采场,经采场内的辅助局扇洗刷工作面后污风由上部设备井口的局扇抽入1400和1450回风平巷内,最后再由主扇压出回风平巷口。
简述全面通风量的计算方法
简述全面通风量的计算方法
宝子,今天咱来唠唠全面通风量的计算方法哈。
全面通风量的计算呢,有好几种情况哦。
一种是根据有害物的散发量来算的。
你想啊,如果一个空间里有东西在不断地散发有害物,那咱得把这些有害物都排出去,保证空间里的空气质量。
这时候呢,就可以用这个公式:通风量等于有害物散发量除以有害物浓度的允许值。
比如说,一个车间里有个设备每小时散发10毫克的有害气体,咱规定这个空间里有害气体浓度最多只能有1毫克每立方米,那通风量就是10除以1,也就是10立方米每小时啦。
还有一种情况呢,是按照换气次数来计算的。
这就好比咱家里的房间,有时候为了让空气新鲜,就按照经验或者规定,隔一段时间就换一遍空气。
不同的场所换气次数不一样哦。
像普通的办公室,可能几个小时换一次气就够了,但是像厨房那种油烟大的地方,就得经常换气。
计算的时候呢,通风量就等于房间的体积乘以换气次数。
要是一个房间是100立方米,换气次数规定是3次每小时,那通风量就是100乘以3,也就是300立方米每小时啦。
另外呀,在有些工业场所,还得考虑热量或者湿度的散发呢。
如果是因为热量散发需要通风,那就得根据热量的平衡来计算通风量。
就好像夏天的时候,屋里太热了,要通过通风把热量带走。
要是湿度太大也一样,要把多余的水汽排出去,这时候的计算就会涉及到一些关于热量和湿度的参数啦。
宝子,你看,全面通风量的计算方法其实也不是特别复杂,只要根据具体的情况,找到合适的计算方法就好啦。
不管是为了健康还是为了生产环境的舒适,把通风量算好可是很重要的呢。
全面通风的风量计算.
全面通风的风量计算
例:某车间体积为500m3,车间内每秒钟产生4.5×10-5kg的二 氧化硫气体,问进行全面通风时需要的通风量是多少。(送风全部为 室外空气) 解:
由于送风全部为室外空气,因而可认为送风气流中二氧化硫气
体浓度y0=0,取安全系数K=8,查教材附录3得车间二氧化硫最高
允许浓度为15mg/m3,即15×10-3g/m3,则通风量为:
全面通风的风量计算
考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性,增加安全系数 K,则
Kx L= y - y0
(m3/s)
(8)
选取K值要综合考虑多方面的因素,如有害物的毒性,有害物 散发的不均匀性,有害物源的分布状况,通风气流组织等。对一般 通风房间,取K=3~10,对生产车间,取K≥6,只有精心设计的小 型试验室,才能取K=1。
全面通风的风量计算
一、按通风动力分类
1、自然通风
自然通风是依靠室外风力作用在建筑物上所形成的压差,或室 内外的温度差(实质是密度差)造成的热压,使室内外的空气进行 交换,达到对室内进行通风,从而改善室内空气环境。 由室外风力进行的通风称为风压作用下的自然通风;由室内外 温差进行的通风称为热压作用下的自然通风。
数种溶剂同时散发对人体危害作用的蒸气,全面通风量为各自 风量之和,即 L=L1+L2=17.5+11.7=29.2(m3/s)
例2:某车间同时有两种刺激性气体散发,它们散发至车间的
气体量为:氯化氢0.018g/s和二硫化碳0.015g/s,求所需的全面通风
量。 解:根据教材附录3查得上述两种刺激性气体的最高容许浓度,
及其盐类等),同时在室内放散时,由于它们对人体的作用是叠加的, 全面通风量应按各种气体分别稀释至规定的接触限值所需空气量的
通风计算公式
矿井通风参数计算手册2005年九月前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中,经常需要进行一些计算,计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料,由于资料少,给工作带来不便,为加强通风管理工作,增强“一通三防”理论水平,提高工作效率;根据现场部分技术管理人员提出的要求,结合日常工作需要,参考了《采矿设计手册》,《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》,矿井通风与安全,煤矿安全读本等资料,编写了通风计算手册,以便于通风技术管理人员查阅参考,由于时间伧促,错误之处在所难免,请各位给预批评指证。
2005年9月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式1、空气比重(密度) ρA : 当空气湿度大于60%时ρ =0. 461TP (kg/m 3)当空气湿度小于60%时 ρ =0. 465T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(mmHg )B : 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P (1-0.378P P 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K)ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(pa )2、井巷断面(S )A :梯形及矩形断面S=H ×b (m 2)B :三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2)C :半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2)式中H 巷道净高(m )b 梯形、矩形为巷道中宽,拱形为巷宽(m )h 拱基高(m )3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数(梯形4.16,三心拱4.10,半圆形3.84,圆形3.54)u~巷道周边长(m)4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 (m/s )S~巷道断面,m 25、动压h 动=g V 22ρ (mmH 2O )ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速(m/s )g~ 重力加速度 (m/s 2)6、巷道风阻R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪)R 100~百米风阻 (千缪)L 1-2~ 任意两点间间距 (m )Q 1-2~任意两点间的巷道风量,m 3/s7、通风阻力A :压差计法h 1~2=K ×h 读(g v 221ρ1—g v 222ρ2) B : 气压计法h 1~2=K (h 1-h 2)+(z 1-z 2) ρ+(g v 221ρ1—g v 222ρ2)8、自然风压h=z (ρ进—ρ回) A : ρ均=n n∑1ρ B :ρ均=∑∑i nZ Z 1ρ 9、井巷通风阻力(1)摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻,kg/m 7L~ 巷道长度,mU~巷道周边长,mS~巷道断面积,m 2(2)摩察阻力h f =RQ 2=3S LU α Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2oQ~巷道风量,m 3/sR~巷道风阻,kg/m 7L~ 巷道长度,mU~巷道周边长,mS~巷道断面积,m 2二、通风报表常用计算公式1、矿井等积孔 A=1.19h QA~矿井等积孔,mQ~主扇风量,m 3/sH~主扇负压,Pa A=0.38h QA~矿井等积孔,mQ~主扇风量,m 3/sH~主扇负压,mmh 2o多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==ni i n i i Ri QQ h11A=1.19Rm h Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压, Pah Ri ~单台风机的负压,mmh 2o (Pa )Q i ~单台风机的风量,m 3/s2、扇风机参数的计算(1)扇风机实际功率 Nc=1000h Q • Nc~扇风机的实际功率,KWh~通风机的负压, PaQ~通风机的风量,m 3/s(2)扇风机效率η=NNc ×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算)Nc~风机实际功率, KWN~风机轴功率, KWη风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点(包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点)实际风量总和,按下式计算Q 有效=i Q ∑采+i Q ∑掘+i Q ∑硐+i Q ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比(C )按下式进行计算 C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量5、外部漏率A :外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和,可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得,按下式计算Q 外漏=i Q ∑通-i Q ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量i Q ∑通~各台主要通风机的风量总和iQ ∑总回~各台主要通风机总回风量之和 B :矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比,按下式进行计算L=100⨯∑iQ Q 通外漏%L ~矿井外部漏风率6、巷道失修率A :一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率,%L 失 ~失修巷道长度,mL 总 ~矿井巷道总长度,mB :严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率,%L 严重 ~失修巷道长度,mL 总 ~矿井巷道总长度,m三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算,并取其中最大值(1)按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数,人K 矿通 矿井通风系数,1.2~1.25(2)按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算Q 矿井=(∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q )K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和,m 3/min∑掘Q~ 掘进工作面实际需要风量总和,m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和,m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和,m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量,应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算:∑采Q=∑=n i i Q 1采+∑=ni i Q 1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量,m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量,m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算: (1)按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量,m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数, 机采K采通=1.2~1.6,炮采K 采通=1.4~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按工作面温度计算Q 采i =60×N i m 3/min N i —第i 个工作面同时工作的最多人数,人 Q 采=60×V 采×S 采 V 采i ~第i 个工作面风速, m/sS 采i ~第i 个工作面平均断面,m 2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)(3)按工作面人数计算 Q 采i =4×N i m 3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数,人(4)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为:Q min≥15×S采i m3/min (V=0.25 m/s)Q min—采煤工作面最低风速时需要风量,m3/minS采i~第i个工作面平均断面,m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量,m3/min(V=4 m/s)S采i~第i个工作面平均断面,m23、掘进工作面风量按以下方法计算:(1)按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量,m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数,机掘K掘通=1.5~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按炸药计算Q掘i=25×A i m3/minA i—第i个掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,Kg(3)按局部通风机实际风量计算Q掘i=Q局机i×I i m3/minI i—第i个工作面同时工作的局部通风机台数,台(4)按工作面人数计算Q掘i=4×N i m3/minN i—第i个掘进工作面同时工作的最多人数,人(5)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为:各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min (V=0.15 m/s ) 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min (V=0.25 m/s ) Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面,m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面,m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量,m 3/min (V=4 m/s ) 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面,m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni i Q 1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量,m 3/min (1) 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ,m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量,m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率,KWt ∆~ 机电硐室进、回风的气温差,℃θ ~机电硐室发热系数,根据实际考察或(空压机0.20~0.23,水泵房0.02~0.04) 1.2 ~空气密度,kg/m 3 1.005 ~空气定压比热容,kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算,并取其中大值 Q 其它=∑=ni i Q 1其它(1)Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量,m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量,m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数, 机掘K 掘通=1.2~1.3 (2)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为: 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min (V=0.15 m/s ) S 其它i ~第i 个其它巷道断面,m 2 四、通风网路解算 1、风流流动的基本定律(1)风量平衡定律:网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。
全面通风量的计算方法
全面通风量的计算方法
全面通风量的计算方法可以根据建筑物的面积、高度和通风要求来确定。
下面是一种常用的计算方法:
1. 确定建筑物的体积:计算建筑物的长、宽、高,并相乘得到建筑物的体积。
2. 确定通风率:根据建筑物的功能和使用要求,选择适当的通风率。
通风率可以根据行业规范或标准来确定,例如每小时换气次数。
3. 计算全面通风量:将建筑物的体积乘以通风率,即可得到全面通风量。
例如,假设某建筑物的长为10米,宽为8米,高为3米,选择每小时换气5次作为通风率,那么全面通风量的计算如下:
建筑物体积= 10米×8米×3米= 240立方米
全面通风量= 建筑物体积×通风率= 240立方米×5次/小时= 1200立方米/小时
因此,该建筑物的全面通风量为1200立方米/小时。
需要注意的是,以上仅为一种常用的计算方法,实际计算时还需考虑其他因素,如空气质量要求、通风系统的效率等。
建议在具体应用中根据实际情况进行计算。
通风量计算公式
通风量的计算:系统通风量=房间容积*换气次数◆通风系统设计要求:*当有害气体和蒸汽的密度比空气小,或在相反情况下但会形成稳定上升气流时,宜从房间上部地带排出所需风量的2/3,从下部地带排出1/3。
*当有害气体和蒸汽的密度比空气大,且不会形成稳定上升气流时,宜从房间上部地带排出所需风量的1/3,从下部地带排出2/3。
*进、排风口同侧时,排风口宜高于进风口6m,进、排风口在同侧同一高度时,水平距离不宜小于10m;*当排出有爆炸危险的气体或蒸汽时,其风口上缘距顶棚应小于0.4m。
*在整个控制空间内,尽量使室内气流均匀,减少涡流的存在,从而避免污染物在局部地区积聚。
◆各场所每小时通风换气次数表:场所种类次数场所种类次数场所种类次数一般家庭厨房15 旅馆及大饭店餐厅10 饮食店饮食店 6 寝室 6 厨房15 厨房20 客厅 6 大食堂8 宴会室10 厕所10 厕所10 戏院观览室12 浴室8 浴室8 放映室20学校礼堂 6 医院等候室10 工厂一般作业室 6体育馆8 诊疗室 6 涂装室20 厕所12 手术室15 一般建筑事务室 6 教室 6 消毒室12 会议室12暗示冲洗片室10 公共厕所20 有害气体尘埃发出地方20以上◆各场所通风换气次数表:*厨房通风设计公共建筑厨房通风量应按照设备散热、湿量和送、排风温差计算,同时要考虑排气罩最小风量和罩口风速,在不具备计算条件时按换气次数估算。
进风量为排风量的80%~90%。
总排风量的65%由局部排气罩排出,35%由厨房全面换气排风口排出。
厨房通风换气次数:场所换气次数次/h中餐厨房40~50西餐厨房30~40职工餐厅厨房25~35*汽车库通风设计1.通风换气次数(汽车为单层停放)计算换气量时,层高大于3m按3m计算场所换气次数次/h汽车出入频率较大 6商业建筑汽车出入频率一般 5住宅建筑汽车出入频率较小 42.按停车数量(汽车有双层停放)进风量一般为排风量的80~85% 地下汽车库面积超过2000㎡时,应设机械排烟系统,排风量按6次/h换气计算。
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通风设计计算方法一、全面通风设计计算方法1.按换气次数计算法(无特别要求的情况下均可采用)换气次数指的是一个小时这个房间要更换几次空气,单位通常是次/h,这个值为已知值,可以在设计手册、规范上查到,或者由主专业提条件中会要求。
需要计算房间的体积,与换气次数的乘积就是通风量,如:变电所通风(面积为18X9),房间高度4.7m(一般层高超过6m,按6m计算)房间体积:V=18x9x4.7=761.4m3;通风量:L=n*V=12x761.4=9136.8m3/h;计算完通风量就需要选通风机,考虑风机的漏风,需要对风机进行修正,一般通风所取得漏风系数为1.05~1.1,比如我们取1.1系数,修正后:L’=9136.8x1.10=10050.5m3/h;这个时候我们应该计算风机的压头是多少Pa,一般有风管连接每米3~6Pa估算即可,因为计算较为麻烦。
没有风管连接我们一般可认为风机压头很小。
计算完通风量,我们就要选风机了,风机可以按照计算数据,参照风机样本选基本对应的型号,已便于我们确定风机的用电量和尺寸、重量等,给电气提配电、给建筑提留洞,还可能会给结构提风机重量的条件。
风机的排布一般根据选型的台数自由均匀排布即可。
以上说的是最普通的房间通风计算,一般是排除余热余湿及异味,无特殊严格要求。
2.热平衡计算法主要根据发热量计算,有相关专业提设备的功率,根据功率就算发热量,根据发热量及室内外温差,计算出排风量(手册有公式)。
二、通风设计的几种情况1.是否考虑补风?有时候,房间无窗户,或者设固定窗,这是只排风,封闭的房间就会形成负压,更不利于有害气体的排除,这时就要考虑设补风,补风位置最好能考虑气流不留死角。
一般上排风,做下进风。
2.排风机(或风口)的位置高度?一般情况下排除余热及异味等均可采用上排风,具体的说只要排除的气体密度比空气轻,就可以采用上排风,风机放在房间的上部位置。
如果排除的气体比空气中,会下沉,就要采用下部排风,但下部排风通常不把风机设置房间的下部,而是用风管接到上部,通过上部风机排除,下部在风管上开风口,风口风速控制在3m/s左右,风管风速控制在7m/s以下。
通风管道设计计算
通风管道系统的设计计算在进行通风管道系统的设计计算前,必须首先确定各送(排)风点的位置和送(排)风量、管道系统和净化设备的布置、风管材料等。
设计计算的目的是,确定各管段的管径(或断面尺寸)和压力损失,保证系统内达到要求的风量分配,并为风机选举和绘制施工图提供依据。
进行通风管道系统水力计算的方法有很多,如等压损法、假定流速法和当量压损法等。
在一般的通风系统中用得最普遍的是等压法和假定流速法。
等压损法是以单位长度风管有相等的压力损失为前提的。
在已知总作用压力的情况下,将总压力按风管长度平均分配给风管各部分,再根据各部分的风量和分配到的作用压力确定风管尺寸。
对于大的通风系统,可利用等压损法进行支管的压力平衡。
假定流速法是以风管内空气流速作为控制指标,计算出风管的断面尺寸和压力损失,再对各环路的压力损失进行调整,达到平衡。
这是目前最常用的计算方法。
一、通风管道系统的设计计算步骤800m /h1500m /h 1234000m /h4除尘器657图6-8 通风除尘系统图一般通风系统风倌管内的风速(m/s)表6-10除尘通风管道最低空气流速(m/s)表6-111、绘制通风系统轴侧图(如图6-8),对个管段进行编号,标注各管段的长度和风量。
以风量和风速不变的风管为一管段。
一般从距风机最远的一段开始。
由远而近顺序编号。
管段长度按两个管件中心线的长度计算,不扣除管件(如弯头、三通)本身的长度。
2、选择合理的空气流速。
风管内的风速对系统的经济性有较大影响。
流速高、风管断面小,材料消耗少,建造费用小;但是,系统压力损失增大,动力消耗增加,有时还可能加速管道的磨损。
流速低,压力损失小,动力消耗少;但是风管断面大,材料和建造费用增加。
对除尘系统,流速多低会造成粉尘沉积,堵塞管道。
因此必须进行全面的技术经济比较,确定适当的经济流速。
根据经验,对于一般的通风系统,其风速可按表6-10确定。
对于除尘系统,防止粉尘在管道内的沉积所需的最低风速可按表6-11确定。
通风量计算公式
通风量的计算:
系统通风量=房间容积*换气次数
◆通风系统设计要求:
*当有害气体与蒸汽的密度比空气小,或在相反情况下但会形成稳定上升气流时,宜从房间上部地带排出所需风量的2/3,从下部地带排出1/3。
*当有害气体与蒸汽的密度比空气大,且不会形成稳定上升气流时,宜从房间上部地带排出所需风量的1/3,从下部地带排出2/3。
*进、排风口同侧时,排风口宜高于进风口6m,进、排风口在同侧同一高度时,水平距离不宜小于10m;
*当排出有爆炸危险的气体或蒸汽时,其风口上缘距顶棚应小于0、4m。
*在整个控制空间内,尽量使室内气流均匀,减少涡流的存在,从而避免污染物在局部地区积聚。
◆各场所每小时通风换气次数表:
◆各场所通风换气次数表:
*厨房通风设计
公共建筑厨房通风量应按照设备散热、湿量与送、排风温差计算,同时要考虑排气罩最小风量与罩口风速,在不具备计算条件时按换气次数估算。
进风量为排风量的80%~90%。
总排风量的65%由局部排气罩排出,35%由厨房全面换气排风口排出。
厨房通风换气次数:
*汽车库通风设计
1.通风换气次数(汽车为单层停放) 计算换气量时,层高大于3m按3m计算
2.按停车数量(汽车有双层停放) 进风量一般为排风量的80~85% 地下汽车库面积超过2000㎡时,应设机械排烟系统,排风量按6次/h换气计算。
车库的进、排风机宜采用多台并联或变频风机,结合排烟系统可采用双速排烟风机。
通风管道与通风设备内的推荐风速m/s。
屋面气楼通风量的计算
屋面气楼通风量的计算通常依据建筑的具体需求和设计规范来确定。
以下是计算屋面气楼通风量的基本步骤:
1. 确定设计通风量:首先,需要根据建筑的用途、人员密度、设备热负荷等因素确定所需的最小通风量。
这通常基于相关的国家标准或行业规范。
2. 考虑室内外温差:气楼的通风量受室内外温差的影响。
温差越大,自然通风的潜力越大。
可以使用热压原理来估算因温差产生的通风量。
3. 计算风压:根据建筑物所在位置的平均风速和气象数据,利用相关公式计算气楼所在位置的风压。
4. 应用公式:将上述参数代入通风量计算公式中。
一个常用的简化公式是:Q = AV(2/ρ),其中:
- Q 是通风量(立方米每小时),
- A 是气楼开口面积(平方米),
- V 是风速(米每秒),
-ρ是空气密度(千克每立方米)。
5. 考虑安全系数:在计算出理论通风量后,通常会加上一定的安全系数,以确保在不同条件下都能满足通风需求。
6. 验证和调整:最后,需要通过模拟或实际测量来验证计算结果的准确性,必要时进行调整。
值得注意的是,实际工程中可能还需要考虑其他因素,如建筑物的朝向、周围建筑物的遮挡、内部热源分布等,这些都可能影响气楼的通风效果。
因此,在进行通风量计算时,应综合考虑所有相关因素,以确保计算结果的准确性和实用性。
通风量计算
一、全面通风的风量计算全面通风的风量应能确保把各种有害物(包括有害气体、粉尘、水蒸气、热等)全部稀释或排除,使有害物浓度不超过卫生标准。
由于有害物的性质不同,应分别计算所需风量,然后确定全面通风所需风量。
1.排污模型及排污微分方程为了分析室内空气中有害物浓度与通风量之间的关系,先研究一种理想的情况,假设有害物在室内均匀散发(室内空气中有害物浓度分布是均匀的)、送风气流和室内空气的混合在瞬间完成、送排风气流是等温的。
排污模型如图3-2-1所示。
在体积为Vf的房间内,有害物源每秒钟散发的有害物量为X,通风系统开动前室内空气中有害物浓度为y1,通风风量为L(m3/s),入风的有害物浓度为y0(g/m3),排风的有害物浓度为y(g/m3)。
图3-2-1 车间通风排污模型房间内有害物浓度的变化情况可根据“物质平衡”原理建立微分方程。
对于连续、稳定的通风过程,根据在通风过程中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则,在dτ时间内应满足下式:送入量+散发量-排走量=变化量(3-2-1)其中,送入量=L y0 dτ散发量=x dτ排走量=L y dτ变化量=d(Vf y)=Vf dy将送入量、散发量、排走量和变化量代入式(3-2-1)即得排污微分方程表达式为:(3-2-2)式中 L——全面通风量,m3/s;y0——送风空气中有害物浓度,g/m3;X——有害物散发量,g/s;y——在某一时刻室内空气中有害物浓度,g/m3;V f——房间体积,m3;dτ——某一段无限小的时间间隔,s;dy——在dτ时间内房间内浓度的增量,g/m3。
公式(3-2-2)称为全面通风的排污基本微分方程式。
它反映了任何瞬间室内空气中有害物浓度y与全面通风量L之间的关系。
2.排污微分方程式的求解(1)对公式(3-2-2)进行变换:(3-2-3)由于常数的微分为零,上式可改写为:(2)积分:如果在τ秒钟内,室内空气中有害物浓度从y l变化到y2,那么(3-2-4)(3-2-5)(3)化简:当<1时,级数exp收敛,方程(3-2-5)可以用级数展开的近似方法求解。
通风计算公式
通风计算公式一、矿井沼气(二氧化碳)涌出及扇风机的有关公式:1、绝对沼气涌出量(Q CH4):单位时间内涌进采掘工作空间中的沼气数量,(米3/分)。
Q CH4=Q总回×C÷100(m3/min)Q总回---矿井总回风量,m3/minC---矿井总回风流中的沼气浓度,%2、绝对二氧化碳涌出量(Q CO2):单位时间内涌进采掘工作空间中的二氧化碳数量,(米3/分)。
Q CO2=Q总回×C÷100(m3/min)Q总回---矿井总回风量,m3/minC---矿井总回风流中的二氧化碳浓度,%3、相对沼气涌出量(q CH4):在矿井正常生产条件下,月平均产煤一吨所涌出的沼气数量,(米3/吨)。
q CH4=Q CH4×n×1440÷T(m3/t)Q CH4---矿井绝对沼气涌出量,m3/minn---矿井沼气鉴定月的工作天数,日/月T---矿井沼气鉴定月的产煤量,吨/月4、相对二氧化碳涌出量(q CO2):在矿井正常生产条件下,月平均产煤一吨所涌出的二氧化碳数量,(米3/吨)。
q CO2=Q CO2×n×1440÷T(m3/t)Q CO2---矿井绝对沼气涌出量,m3/minn---矿井沼气鉴定月的工作天数,日/月T---矿井沼气鉴定月的产煤量,吨/月5、扇风机的排风量:单位时间内通过扇风机的风量(Q扇排),(米3/分)。
Q扇排=Q总回÷(1-4.69%)=Q总回÷0.9531(m3/min)Q总回---矿井总回风量,m3/min6、扇风机的输入功率(N扇入):扇风机轴从电动机得到的功率。
(千瓦)N×I×V×COS ÷1000(KW)N扇入---扇风机的输入功率,KWI---线电流,安V---线电压,伏COS ---功率因数,当为35o时,COS=0.85,当为32.5o时,COS=0.87。
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矿井通风4.9.1 相关安全规程《冶金矿山安全规程》规定:(1)井下采掘工作面进风流中的空气成分(按体积计算),氧气不低于20%,二氧化碳不高于0.5%。
3,入风2mg/ m(2)井下所有作业地点的空气含尘量不得超过3。
井巷和采掘工作面的风源含尘量不得超过0.5mg/m(3)井下作业地点(不采用柴油设备的矿井)有毒有害气体浓度,不得超过表4-18规定的标准。
(4)使用柴油机设备的矿井,井下作业地点有毒有害气体的浓度应符合以下规定:一氧化碳小于50ppm;二氧化碳小于5ppm;甲醛小于5ppm;丙烯醛小于0.12ppm。
表4-18有害气体最大允许浓度井下主溜井等处的污风要引入回风巷,否则必须经过净化)(5达到相关要求时,方准进入其它作业地点。
井下炸药库和充电硐室空气中氢的含量不得超过0.5%,并且必须有独立的回风道。
井下所有机电硐室,都必须供给新鲜风流。
(6)采场、二次破碎巷道和电耙巷道,应利用贯穿风流通风。
(7)矿井所需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。
按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得小;按排尘风速计算风量,硐室型采场最低风速不应小于每秒4m3于0.15m;巷道型采场和掘进巷道不应小于每秒0.25m;电耙道和二次破碎巷道不应小于每秒0.5m;箕斗硐室可根据具体条件,在保证作业地点符合国家规定的卫生标准前提下,分别采取计算风量的排尘风速值。
4.9.2 通风方案矿区通风分为两期,前期为平硐开拓系统的通风,后期为竖井开拓系统的通风,现分别对两期通风进行描述如下。
前期通风:前期通风采用对角压入式通风。
新鲜风从1350和1400生产中段进入,经采场人行设备天井进入采场,经采场内的辅助局扇洗刷工作面后污风由上部设备井口的局扇抽入1400和1450回风平巷内,最后再由主扇压出回风平巷口。
后期通风:后期通风采用中央对角抽出式通风。
新鲜风从提升竖井口进入,经各生产中段巷道到达采场人行设备天井,经天井进入采场,洗刷工作面后污风由设备井口的辅助局扇抽至回风系统内,最后经各中段端部回风天井抽出地表。
4.9.3矿井通风工作制度全矿通风确保全天24小时不间断,派专人看管,通风工作人员实行“三·八工作制;矿井局部通风机根据情况调用。
尽量做到”定人、定量、定时”,充分调动工作人员的积极性,实行岗位绩效制度,工作的成效直接与工资水平和奖励挂钩。
本设计矿山通风防尘业务由安全环保部门负责,另外开设通风防尘化验室,坑口设有通风防尘工区,矿山的通风防尘专职人员应至少配备一人。
矿山必须执行《金属非金属矿山安全规程GB16423-2006》和《金属非金属地下矿山通风技术规范-通风系统AQ2013.1-2008》外,还应建立如下各项制度。
(1)、计划和设计审核制度:无论长远规划或近期生产计划,都必须包括改善矿井通风防尘条件的内容。
计划和设计的审核都应邀请安全防尘部门参加,在取得他们同意的情况下才能交付实施。
.(2)、通风防尘检查测定制度:经常对通风系统状况、通风防尘设备状况、通风构筑物使用情况、工作面通风防尘条件等进行检查,并定期检查通风防尘措施的执行情况。
通风系统改变前后,应进行矿井通风阻力的测量。
(3)、通风防尘设备管理制度:通风防尘设备应由通风部门管理,经常维护,保持设备完好。
通风设备应按规定时间运转,不得随意停开和拆除。
通风防尘设备应根据设备折旧年限及生产发展及时补充和更新。
(4)、井下作业人员通风防尘守则:凡矿山作业人员都有爱护通风防尘设备,保持良好作业环境的义务;要自觉遵守安全规程和岗位操作规程的有关规定,配带好个人劳动保护用品。
坚决制止和拒绝违章作业。
4.9.4矿井风量和风压计算4.9.4.1全矿风量计算1、全矿总风量解算Qt=k (∑Q回采+∑Q备采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q柴油机+∑Q深热) 3/s;回采—采矿工作面实际需要风量的综合,m 式中∑Q3m—备用回采工作面所需要风量的综合,∑Q备采/s;3m—掘进工作面所需风量,∑Q掘/s;3m—硐室实际需要风量的综合,∑Q硐/s;3m使用柴油机设备时,所需要风量的总和,∑Q柴油机—/s;3m使用通风方法来散热所需要风量的综合,∑Q深热—/s;K—矿井风量备用系数,本次设计取1.25。
2、回采工作面风量计算A、按同时作业人员人数最多时所需风量计算浪泥塘金矿正常开采时预计同时作业人数50人/班。
根据《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定:按井下同时作业的最多人数计3/min。
算,供风量应不小于每人4 m则有:∑Q人=4 m3/min ×50人3/min =200 m3/s=3.3mB、按排除炮烟计算回采工作面所需风量计算非自由风流采场需风量计算(巷道型采场),采场需风量为NV?Q C t式中:Q C本次设计的工作面为贯穿风流巷道型采场工作面,所用公式为N3m/s LSQ?hy t3/s;采场排烟需风量,m 式中Qhy—L —采场长度,m;本次设计取40m22 3.8m;本次设计取S —采场过风断面积,3.8mT —爆破后排烟通风时间,s;对采场一般取1200~2400,本次设计取1600sN —采场炮烟达到允许浓度时,风流交换倍数,试验得N=10~12,本次设计取大值1212,本次设计共十一个回采工作面,3sQm/141?3.8?.??40hy16003/s。
1.14×11=12.54m 所需通风量为:C、按排除粉尘计算风量按排除风速计算风量,计算公式为:3/sm Q=SV式中:V —回采工作面要求的排尘风速,m/s,本次设计采用0.2m/s,满足《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定的不小于0.15 m/s。
2 m 采场内作业地点的过风断面,S —3/s,本次设计共十一个回采工作按上述公式计算得Q=3.8×0.2=0.76m3/s8.36 m面,排尘需风量为综合A、B、C计算的回采工作面需风量,取大值者计算全矿需风量,3/s计算。
12.54m 因此,回采工作面的需风量按3、备采工作面风量计算对于难于密闭的备用工作面,比如拉底巷道群和凿岩天井群,其风量应与作业面相同;能够临时密闭的备用工作面,比如采场的通风天井.和平巷可用盖板、风门等临时关闭,其风量可取作业面风量的一半,本3/s=6.27m=0.5∑Q回采次设计对象为后者,因此∑Q备采4、掘进工作面风量计算掘进工作面的分布和数量,可根据采掘比大致确定,其风量值可根据巷道断面按下表选取。
表4-19 掘进工作面计算风量值22之间,涉及到45 m个掘-9 m本次设计的掘进工作面巷道断面介于3/s计算。
2×4=8m 进工作面,所以,掘进工作面的需风量按5、井下各种硐室所需风量3/s。
本次设计该矿山有一水仓水泵房硐室,所需风量为3m6、井下各种柴油机设备所需风量3/s。
3 m 本次设计采用柴油式牵引机车,柴油机设备所需风量为7、计算结果列表以上各个步骤中,分别解算了各种情况的需风量,现系统归纳列表4-6如下。
表4-20 浪泥塘金矿作业面风量汇总表8、全矿总风量计算将各已知通风参量代入公式,计算结果为:3/s 28.81=36.01m浪泥塘金矿全矿总风量为:Qt=1.25×9、需风量验证在编制矿井远景规划时,可根据矿井年产量和万t耗风量,估算矿井总风量,计算式如下:Q=AY3/s;矿井总风量,m 式中Q — A —矿井的年产量,万t/年;3/s/万t。
小型矿井取t耗风量,mY=2.0~3.0;中型Y —万矿井Y=1.5~2.5;大型矿井Y=1.0~2.0;特大型矿井(年产250万t 以上)Y=0.7~1.5。
本次设计的矿井规模为23.1万t/年,属于大型矿井,将年产量23.13/s,与设36.01代入上式计算得万吨耗风量为1.56 m万t/a和矿井总风量计手册中的经验数据吻合。
4.9.4.2全矿风量分配1、风量分配基本要求总风量确定之后,按以下原则进行风量分配,以便进行系统的阻力计算:(1)井下各作业地点按照实际需要的风量进行风量分配;(2)矿区多井口进风时,各进风风路的风量应按风量自然分配的规律进行解算,求出各进风路自然分配的风量;(3)按各中段的采矿量均衡分配的条件来分配风量;(4)一切需风点和有风流通过的井巷中,其最高风速不得超过《金属非金属矿山安全规程》的一下规定:;≤6m/s运输巷道、进风道的最高风速采矿场、采准巷道的最高风速≤4m/s。
(5)回采工作面的风量应按照最大计算风量进行分配;(6)备用工作面分配风量按生产工作面一半风量分配;(7)掘进工作面按局部通风计算风量进行分配;(8)送人掘进工作面的风量,应按照掘进通风时风量计算的结果进行分配。
2、风量分配的结果矿井通风设计的中心任务是供给工作面足够的风量,工作面风量大小是根据炸药消耗量或排尘风速计算求得,这些风量是已知的,但进入工作面之前或之后各条巷道及进风井口的风量是未知的,因此,为减少计算工作量,可将全系统分进风段、需风段(工作段)、回风段进行风量分配。
本次矿井风量的分配为根据各个工作面的需风量进行的分配,这样可以有效的为通风设计后期工作做铺垫,利用已经分配好了的风量进行各个进风巷道风量的估算,最终进行风量调节,便宜选择最优的风机来为本矿山进行通风,浪泥塘金矿风量分配如表4-21:表4-21 浪泥塘金矿需风段风量分配计算结果4.9.4.3全矿通风阻力计算矿井通风总阻力是指风流由进风井口到回风井(抽出式),沿某风路流动途中所产生的摩擦阻力和局部阻力综合。
通常是选择通风系统中线路最长、阻力最大和通过风量最大的路线,作为最大阻力路线。
全矿通风困难时期的阻力路线为:新鲜风—竖井口—1150m中段沿脉运输平1200m—端部专用人行回风天井1150-1200—中段回风平巷1200m巷和回风平巷—1200-1250端部专用人行回风天井—1250m回风平巷—1250-1300端部专用人行回风天井—1300m回风平巷—1300-1350端部专用人行回风天井—1350m回风平巷—1350-1400端部专用人行回风天井—1400m回风平巷—回风斜上山—地表。
本次设计困难时期通风方式定为抽出式通风,所以阻力计算顺序为风流进风口到回风口。
通风阻力计算公式为:PL2Qh a f3S Pa24;/m式中:a—井巷摩擦阻力系数,Ns hf—分段计算的摩擦阻力,Pa;P—巷道净断面之周长,m;L—该段巷道长度,m;3/s;通过该段巷道的风量,—m Q2。
巷道净断面积,mS —各段计算结果列于阻力计算表,各段巷道摩擦阻力之和,即为矿井摩擦阻力hf,矿井的局部阻力按摩擦阻力的0.2倍计算。
故有全矿井总阻力:ht=1.2hf。
按上述选择的通风最困难时期通风路线,参照浪泥塘金矿通风系统中各段巷道的支护形式、摩擦阻力系数、长度、巷道净断面周长、巷道断面积后计算得出通风阻力如下表4-22。