一种厂房均压送风装置的制作方法

本发明涉及空气传输调节系统技术领域，特指一种厂房均压送风装置。

背景技术：

静压装置是送风系统减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动的一种必要的装置，它可使送风效果更加理想。

现有的静压送风装置为保持送风量、送风稳定性和均匀性，均设置成条缝式小面积的出风口才能实现均压送风，这种静压装置只适用于写字楼、办公室或公交车、火车车厢等场所，但是不适用于厂房等需大面积送风的劳动密集型场所，为满足能够高效地将处于装置送风区域内工人生产操作时所产生的有毒有害气体、烟尘等全部及时排出，同时不影响工人正常作业的要求，亟需一种能适用于厂房等劳动密集型场所的均压送风装置。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的静压装置不能适用于厂房等需大面积均压送风的劳动密集型场所的问题，即其均匀送风量和送风面积并不能满足厂房中空气流动的需求的问题，本发明提供了一种厂房均压送风装置。

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种厂房均压送风装置，包括有箱体，所述箱体包括有前部、后部、左部、右部、顶部和底部，所述左部或所述右部上设置有进风口，所述底部为防护网；所述顶部和所述防护网之间设置有孔板，所述孔板与所述防护网相平行，所述孔板上设置有多个均匀排列的通孔，且所述孔板把所述箱体分成进风紊流区域和出风紊流区域，所述出风紊流区域靠近所述防护网，空气依次经过所述进风口、所述进风紊流区域、所述通孔、所述出风紊流区域和所述防护网并从所述箱体排出。

进一步地，所述防护网的出风速度为0.4-1.2m/s。

进一步地，所述顶部、所述孔板和所述防护网均呈方形，所述进风紊流区域呈长方体，所述出风紊流区域呈梯形体或长方体。

进一步地，所述顶部、所述孔板和所述防护网的长度均为1000mm-1800mm，所述顶部和所述孔板的宽度为400mm-800mm，所述进风口的直径为200mm-400mm，所述孔板的开孔率为26％-40％，所述孔板与所述防护网之间的距离为400mm-600mm；所述防护网的宽度为600mm-1000mm。

进一步地，所述孔板上横向设置有24组所述通孔，每组所述通孔包括有8个所述通孔。

进一步地，在所述24组通孔中，靠近所述进风口的4组通孔的孔径相等，远离所述进风口的20组通孔的孔径顺着进风的方向两两逐渐减小。

进一步地，所述通孔均为圆孔，且所述进风口为圆形的进风口。

进一步地，所述孔板的厚度为2.1mm-7.7mm。

本发明的有益效果：

本发明厂房均压送风装置在使用的时候，空气依次经过进风口、进风紊流区域、通孔、出风紊流区域和防护网，然后从箱体排出。空气从进风口进入到进风紊流区域后撞击箱体的内壁，使空气流动的速度减慢，从动压逐渐变成静压，继而空气通过孔板从进风紊流区域流动到出风紊流区域中，空气流动的速度在出风紊流区域中进一步减慢并趋于平稳，然后经过防护网排出到箱体外的厂房等劳动密集型场所中去，由于空气经过厂房均压送风装置后从动压逐渐变成静压，当排出到箱体外时，能实现均压排出的效果且可送风区域的面积较大，从而解决了现有技术中所存在的静压装置不能适用于厂房等需大面积均压送风的劳动密集型场所的问题，即其均匀送风量和送风面积并不能满足厂房中空气流动的需求的问题。

附图说明

图1为本发明厂房均压送风装置的结构示意图；

图2为本发明厂房均压送风装置的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明厂房均压送风装置的出风板的结构示意图；

图4为本发明厂房均压送风装置出风口断面出风均匀性分析点选取图；

图5为本发明厂房均压送风装置进风口风速为12m/s时，出风口竖直各轴线上的风速分布图；

图6为本发明厂房均压送风装置进风口风速为12m/s时，出风口水平各轴线上的风速分布图。

附图标记说明：1-前部；2–后部；3–左部；4–右部；5–顶部；6-防护网；7-通孔；8-进风口；9–孔板；10-出风紊流区域；11-进风紊流区域。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，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。

如图1和图2所示，一种厂房均压送风装置，包括有箱体，箱体包括有前部1、后部2、左部3、右部4、顶部5和底部，左部3或右部4上设置有进风口8，底部为防护网6。顶部5和防护网6之间设置有孔板9，孔板9与防护网6相平行，孔板9上设置有多个均匀排列的通孔7，且孔板9把箱体分成进风紊流区域11和出风紊流区域10，出风紊流区域10靠近防护网6。空气依次经过进风口8、进风紊流区域11、通孔7、出风紊流区域10和防护网6，然后从箱体排出，优选的，防护网6上的网孔均匀排列地设置在防护网6上，能更有效地实现均匀送风的效果。

详细地说，前部1、后部2、左部3、右部4、顶部5和孔板9形成进风紊流区域11，前部1、后部2、左部3、右部4、孔板9和防护网6形成出风紊流区域10。在本发明中，以右部4设置有进风口8为例详细说明本发明。

本发明在使用的时候，空气从进风口8进入到进风紊流区域11中，由于空气进入到箱体中时的速度较快，空气从右部4的进风口8进入到进风区域中后，高速度的空气气流沿着进风紊流区域11的长度方向流动，撞击到箱体的左部3、前部1、后部2或顶部5，空气在进风紊流区域11中加长了空气流动的距离，不仅使空气流动的速度减慢，空气从动压逐渐转变成静压，还使得空气气流的均匀性得到很大提升，继而空气穿过孔板9中的通孔7流动到出风紊流区域10，空气流动的速度在出风紊流区域10中进一步减慢，从而在出风紊流区域10中形成大面积的均匀送风气流，然后进过防护网6排出到箱体外，即排出到厂房等劳动密集型场所中。由于空气经过厂房均压送风装置时，在依次流经进风紊流区域11和出风紊流区域10后空气压力趋于平衡，从动压逐渐变成静压，当把控制排出到箱体外时，能实现均压排出的效果，解决了现有技术中所存在的静压装置不能适用于厂房等需大面积均压送风的劳动密集型场所的问题，即其均匀送风量和送风面积并不能满足厂房中空气流动的需求的问题，以便改善工人们的工作环境。优选的，通孔7均为圆孔，进风口8为圆形的进风口8，可以更有效地便于空气的流动。

在本发明中，以厂房作为劳动密集型场所的一个例子。为了满足厂房内的送风气流的覆盖面积，且能满足高效地将处于均压装置下在生产时间所产生的有害气体、烟尘等全部及时排出的要求，均压装置中防护网的出风速度应为0.4-1.2m/s。同时为了满足厂房作业区域的现实状况，即当空气流动的量较小，或进风紊流区域11的长度越长，通孔7出风的均匀性都会受到影响。作为本发明的实施例，顶部5、孔板9和防护网6均呈方形，使进风紊流区域11呈长方体，出风紊流区域10呈梯形体或长方形。由于出风紊流区域10呈梯形体，当空气在出风紊流区域10排出到箱体外时，可以增加空气所覆盖的面积。优选的，顶部5、孔板9和防护网6的长度均为1000mm-1800mm，顶部5和孔板9的宽度为400mm-800mm，进风口8的直径为200mm-400mm，孔板9的开孔率为26％-40％，孔板9与防护网6之间的距离为400mm-600mm，防护网6的宽度为600mm-1000mm。更优选的，顶部5、孔板9和防护网6的长度均为1500mm，顶部5和孔板9的宽度均为600mm，进风口8的直径为300mm，孔板9与防护网6之间的距离为400mm，防护网6的宽度为800mm。根据流量守恒定律可得，进风口8的进风速度为6.8-20.4m/s，可以满足厂房的送风要求，且出风面积由孔板9的面积决定，即出风面积为1500mm*800mm，这样可以满足厂房内至少4人的工位台面的均匀送风需求。同时，根据流体力学理论，为获得0.4-1.2m/s的出风速度，出风面积为1500mm*800mm，进风口8孔径为300mm的均匀送风效果，进风口8的进风速度为6.8-20.4m/s，可更有效地实现孔板9的开孔率为26％-40％。更进一步的，通过流体力学专业fluent软件的模拟计算，为减小孔板9的阻力和孔板9表面形成的涡流面，综合本发明的孔板9尺寸、进风速度和出风速度等的要求，在本发明中最优选的孔板9开孔率为29.8％。

根据流体力学的理论，由于出风面积为1500mm*800mm，孔板9的开孔率在26％-40％，作为本发明的一种实施方式，在孔板9上可横向设置有24组通孔7，每组通孔7包括有8个通孔7，通孔7的横向孔间距为23.6mm，竖向孔间距为19.7mm。

伯努利原理是流体的机械能守恒原理，即：动能+重力势能+压力势能＝常数。其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。基于伯努利原理，空气由进风口8进入到进风紊流区域11中后，沿着空气气流流动方向的动压逐渐减小，静压逐渐增大，通孔7的出风速度逐渐趋于均匀，为了保证最终流经防护网6的出风面上的风速均匀平稳，当进风口8的风速一定时，孔板9的开孔率和空气气流穿过孔板9后的风速成反比例函数的关系，且两者还与静压箱的尺寸、进风口8的进风速度、通孔7的分布等均有关系，其函数关系可用以下公式表达：

在本公式中，v表示气流穿过孔板9后的风速，表示孔板9开孔率，ɑ、b为常数，与静压箱的尺寸、进风口8的进风速度、通孔的分布等有关。

如图3所示，由于孔板9的厚度对出风均匀也存在影响，当孔板9厚度与通孔7孔径大小比例即厚径比一定时，进风口8风速越大，出风气流均匀性越差；在一定范围内，同一进风口8的厚径比越大，出风气流均匀性越差则越差。在本发明中，设置有24组通孔7，且在24组通孔7中，靠近进风口8的4组通孔7的孔径相等，远离进风口8的20组通孔7的孔径顺着进风的方向两两逐渐减小。孔板9的厚度为2.1mm-7.7mm，由于孔板9的面积为1500mm*600mm，且孔板9的开孔率为26％-40％，还由于孔板9的厚度较小，因此可忽略空气气流在箱体内与箱体内壁的摩擦所造成的能量损失。

根据流体力学原理，空气气流在箱体内的流动速度可以表示为：

在本公式中，pj为箱体内的压力，ρ为空气气流密度，μ为流量系数。

为了验证本发明厂房均压送风装置出风的均匀性，需知道出风口截面气流风速分布情况，从而能通过计算其相对均方根差的结果来评定出风气流分布的均匀性。为此在本发明中，根据流体力学的理论并利用流体力学专业fluent软件进行模拟分析计算，取防护网6出风口断面的竖直各轴线和水平各轴线上的速度分布进行分析，如图4所示，并进一步采用线图形式在图5和图6中分别表示了本发明厂房均压送风装置出风口竖直各轴线和水平各轴线上的风速分布情况。

在本发明中，利用相对均方根差评定气流分布均匀性的计算公式：

在本公式中，δ为断面气流速度相对均方根值，η为测量断面上测点总数，vi为每个测点测出的气流速度，为测量断面各测点气流速度平均值。δ值越小，气流的均匀性越好。在本发明中，根据流体力学的理论并通过流体力学专业fluent软件的计算，得到不均匀性小于5％，表明本发明厂房均压送风装置的均压效果与传统的用于室内空调等通风系统的中空壳体静压箱装置的出风口不均匀性提升了至少5倍。

本发明厂房均压送风装置在使用的时候，将厂房均压送风装置顺着送风管道的方向安装在管道上，并通过管道向厂房均压送风装置的进风口8送风，使空气以一定速度从进风口8进入到厂房均压送风装置中，通过厂房均压送风装置为厂房中大面积的劳动密集型作业台面均匀送风，从而解决了现有技术中所存在的静压装置不能适用于厂房等需大面积均压送风的劳动密集型场所的问题，即其均匀送风量和送风面积并不能满足厂房中空气流动的需求的问题。同时，本发明结构简单，生产成本不高，便于在厂房中安装多个厂房均压送风装置，以便改善工人们的工作环境。

基于本发明的实施例，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。