诱导风机的工作原理

诱导风机的工作原理
1 引言
1.1 目前，随着我国汽车工业的飞速发展和国民汽车拥有量的大幅增长，汽车库尤其是地下汽车库也正在大量涌现，因此与之相应的汽车库通风换气问题也越来越受到人们的重视。

就地下汽车库的通风设计而言，设计人员一方面需要选择合理的通风方式，使汽车库内产生的有害气体能及时排出，达到良好的通风换气效果；这是因为如果通风系统设计不良，挥发的油气容易聚集而引起火灾或爆炸，并且汽车产生的CO等废气也会影响库内人员的身体健康。

另一方面，为避免过大的土方开挖费用，地下车库的层高一般都较低，层高的控制非常严格，要求通风设计人员采取措施，尽可能少的占用有效空间。

1.2 在《汽车库建筑设计规范》JGJ 100-98和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97中规定地下汽车库的排风和排烟均按6/h-1计算，在以往的通风系统设计中，较常采用的通风方式为排风和排烟合用系统，一般是上下均设排风口，平时上下各排1/2风量。

火灾时，将下排风口用防火阀或电动阀自动关闭，用上排风口作为排烟口实现排烟。

下排风口的作用主要是排除含铅汽油产生的密度较大的含铅废气，但现在低标号的含铅汽油已被禁止使用，再加上汽车库层高一般较小，汽车运动产生的扰动使车库内有害气体分层的可能性较小，下排风已失去意义。

这种合用排风系统存在着操作和管理不够灵活，单项式固定风管空气局部流动，容易出现死角等问题，尤其是这种系统占有较大的层高而增加土建投资。

例如对于一个层高3.0m面积2000m2 的地下汽车库，6/h-1 的换气次数需36000m3/h的排风量，如管内风速按8m/s，主排风道的尺寸为2500*500（H）mm，所占高度为550mm。

由于以上原因，另一种通风方式：诱导通风系统由于能较好的弥补以上不足而得到了越来越广泛的应用。

2 智能诱导通风系统简介
2.1诱导通风系统的原理
诱导通风系统又称活塞式换气系统，各喷嘴诱导的气流，形成一面活塞式的气墙，向前推进。

诱导通风系统的主要运用理论来自于空气动力学中高速喷流的扰动特性，利用喷出的少量气体来诱导及扰拌周围大量空气，并将其带至特定的目标方向。

喷流中心速度由喷嘴出口点起逐渐减低，但是喷流宽度逐渐增加，所诱导的周围的空气量也逐渐增加。

一方面稀释室内有害气体，另一方面带动室内空气流动，沿着预设的空气流道行进至排风机处，由机房内的排风机排走，从而实现车库内的良好换气。

2.2智能诱导通风系统的主要设备和元件
智能诱导通风系统的主要设备和元件有：主排风机、诱导风机、喷口、程序控制器、电磁接触器、变压器、污染物质感受器、网线。

每台诱导通风机所负担的车库面积约为100m2~130m2，喷嘴的最大旋转角度为36°。

诱导风机、喷口、程序控制器、电磁接触器、变压器、污染物质感受器组合为智能诱导器。

2.3设计中应考虑的因素
2.3.1设置主干线：为设置出稳定的诱导空间，需先设置主干线，再设置辅助喷嘴对空气进行搅拌。

2.3.2防止气流短路：由于地下汽车库中送风口的布置受条件限制，距离较近，这时需要利用喷嘴来虚拟分离，设置流程，防止短路。

2.3.3车位的布置：综合考虑车位的分布和车尾的方向来布置喷嘴。

2.3.4设置不同的喷射角度：在布置喷嘴时应考虑因层高不同而给予喷嘴不同的下倾角度和各诱导器间的横向和竖向距离。

2.3.5诱导风机喷口外展角度的选择：为了使车道上的主流线更加饱满及稳定，喷口的外展角度不宜大于8°，以确保各喷口流线充分叠加后仍有15%的余量。

2.3.6诱导器纵向间距的确定：诱导器纵向间距按末端风速不小于0.5m/s考虑；根据平面射流叠加速度分布公式V合2=V12+V22，当V合取0.5m/s时，V1=V2=0.353m/s，选取中心风速0.8m/s的气流包罗线，其距喷嘴距离为S=8.5m。

故车道上诱导通风机纵向间距为8.5m 左右。

2.3.7诱导通风器的布置：由于诱导通风器灵活性很大，其布置的合理与否将直接影响车库的通风效果，这就要求设计人员根据具体情况综合考虑，通过计算合理布置。

2.4诱导通风系统智能化
智能型诱导通风系统可提供手动模式、自动模式、定时模式以及运动组合模式。

在同一通风换气分区内的诱导通风系统，其中有一台诱导通风系统上设有用于所有诱导通风风机的集中控制模式及参数统一调整的控制器。

由于系统配备风机、喷口、程序控制器、电磁接触器、变压器、污染物感受器，使诱导通风机可根据污染物质感受器感受到的汽车库中的污染物质浓度自动控制自身的开启，从而实现诱导通风系统的智能化控制及自动化管理。

在诱导通风系统进风端设置温度感受器，在温度超标或突然升高时，温感器会将信号传至集中控制器，用于关闭正在运行中的诱导通风机。

3 智能型诱导通风系统的特点及优势
3.1节省空间。

诱导通风机可安装在梁空之间，与传统的通风系统相比，由于诱导通风系统设置风道只用于排烟，管内风速可取到20m/s，可节省空间300mm左右，因此可节约大量土建投资。

3.2通风系统结构简单，系统泄漏可能性小。

3.3安装简单，施工方便，施工周期短，节约施工费用。

3.4换气质量高。

通风换气有效彻底，能避免任何位置的空气滞留，有利于提高空气品质。

3.5运行安全可靠，便于管理。

由于诱导器为智能型，实现了智能化控制和自动化管理，使系统的运行更加安全可靠。

3.6节约能源。

由于该系统利用物理特性诱导空气，节约了电耗，其耗电量约为2w/m2。

4 工程实例
4.1某地下汽车库面积2150m2，车位数60个，是一大型小区中心会所的附属停车库。

根据《汽车库建筑设计规范》JGJ 100-98和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97的规定，车库内需机械设排风和排烟系统。

该地下汽车库层高4.8m，结构梁高1.0m，要求净高最小3.4m（能停中巴车）。

排风排烟量约为39000m3/h。

若通风系统选用传统的排烟排风合用系统，主风道尺寸为2500*630,梁下需占用高度0.7m，不能满足净高要求。

因此选择了智能型诱导通风系统作为车库的通风方式。

4.2图1为布置了智能型诱导通风系统的车库平面图。

在地下车库的机房内装有排烟风机和排风风机，在汽车停放处以及坡道自然风经过的路径上安装了经过计算选定的31台智能型诱导通风机。

在诱导风机的机箱内装有污染物质感受器、程序控制器、电磁接触器、变压器等元件。

除排烟风机外以上各设备和元件组成了该汽车库的智能诱导通风系统。

1. 排烟风机
2. 主排风机
3. 智能型诱导通风器
4. 集中排风口
图1
4.3具体通风方法是：首先设定污染物质浓度诱导通风风机3的开启值（地下车库一般为80ppm），当污染物达到设定值时诱导通风机3开启，此诱导风机对污染物进行吹散稀释，当污染物浓度回落至设定值以下（一般为30ppm）时，一段时间后诱导风机关闭。

如果在一定时间段内智能诱导风机3感受到的污染物浓度没有回落至诱导通风机3关闭的设定值，此台诱导风机3将信号通过网线传至诱导通风机3系统的集中控制器；集中控制器利用贯通所有诱导风机的网线将信号传至所有诱导风机的程序控制器，使其开启所有诱导风机将污染物吹至集中排气口4，集中控制器再将排风机2开启将污染物排至室外。

4.4在车库的中间部分设一用于消防的排烟风管，尺寸为2500*320，需占层高400mm，能够满足净高要求。

4.5诱导通风工作过程可以用以下流程来表示，见图2
图2
5 结语
诱导通风系统作为一种成熟的通风方式，在许多国家得到了广泛的应用，虽然在我国的应用还不够普及，但因其具有的独特优势，相信在今后的汽车库通风系统中会得到更多的应用。