一种适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统的制作方法

本实用新型涉及工业建筑通风除尘技术领域，尤其涉及一种适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统。

背景技术：

工业建筑的室内环境问题备受关注，尤其是对于冶金、炼钢等工业领域，由于其工艺特殊性，极易导致室内颗粒物浓度升高，室内空气质量严重下降。长期暴露于恶劣的工业建筑环境也会增加呼吸系统和心血管等疾病的患病风险，最终严重危害操作人员的身心健康。为此，采用通风系统提供合理的气流组织可有效降低颗粒物浓度，进而减少室内人员的颗粒物暴露风险。气流组织与通风系统及装置密切相关，如送、出风口大小和位置、送风量和送风气流方向等，不同形式的气流组织也将影响室内空气龄和颗粒物去除效率。

目前工业建筑通风系统主要采用混合通风、置换通风和局部通风等方式。混合通风在混合稀释过程中易造成清洁区的二次污染。置换通风可以有效去除室内污染物，但在高大空间中难以达到良好的去除效果，且污染物去除响应较慢，空气龄较大。局部通风可快速、针对性地去除目标污染物，但该方式不直接向操作区域提供新风，导致操作区空气龄较大。综上，单独使用以上三种通风方式仍将面临通风能耗过大等难题，且无法满足工业建筑“安全、健康、节能”的室内环境营造需求。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统，解决现有技术中主要通风方式在高污染源工业建筑所面临的通风量巨大导致通风能耗过大、通风效率过低、通风效果不显著等难题。

为了解决上述技术问题，本实用新型可以通过以下技术方案实现：

一种适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统，包括送风系统、排风系统和控制系统；

送风系统包括一组送风装置、连接送风装置和送风口的送风管道、设置于建筑一侧墙壁的送风口、室内操作台、颗粒物监测传感器、设置于建筑另一侧墙壁的两个出风口和设置于出风口的过滤装置；

排风系统包括设置于操作台上层区域及建筑顶部的排风装置、和排风装置连接的排风管道，排风装置由排风机组成；

控制系统包括监测单元和与监测单元实时连接的控制单元。

进一步优选地，送风口中心层面高度与操作台高度相同，一个出风口中心层面高度低于操作台高度，另一个出风口中心层面高度高于操作台高度，排风装置位于室内操作台正上方区域。

进一步优选地，送风系统的送风口和出风口分别设置于对侧墙壁。

进一步优选地，送风装置用于提供新风，送风装置具备多种新风量调节功能，新风经由送风装置进入送风管道，再由送风口送入操作台区域。

进一步优选地，排风装置具备多种排风量调节功能，附带颗粒物的建筑上层区域空气经由排风装置进入排风管道。

进一步优选地，颗粒物传感器设置于室内操作台的台面角落位置，实现操作台附近区域的颗粒物浓度在线监测。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过设置两个出风口中心层面高度位于操作台高度上方和下方，可将操作区域附近的颗粒物最大限度地带至出风口位置且经由过滤装置过滤后排至室外，满足工业建筑绿色排放标准；

2、本实用新型通过设置排风装置于操作区域上层空间及建筑顶部位置，可将操作区上层空间的残留颗粒物尽可能排出，有效改善人员操作区域的空气质量；

3、本实用新型新风可由送风口直接送至操作台区域，从而有效降低操作区域的空气龄，提升其换气效率及颗粒物去除效率；

4、本实用新型通过设置颗粒物监测传感器于操作台区域，可根据颗粒物浓度在线数据，实现送排风耦合通风系统的送风量和排风量合理调节，有效降低通风能耗。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型送风装置的结构示意图；

图3是本实用新型排风装置的结构示意图；

图4是本实用新型过滤装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的送风口中心位置水平剖面的气流组织示意图；

图6是本实用新型实施例中的排风装置中心位置垂直剖面的气流组织示意图。

图中：

1-送风装置；2-送风管道；3-送风口；4-操作台；5-颗粒物监测传感器；6，8-出风口；7，9-过滤装置；10-排风装置；11-排风管道；12，13，14-实施例中的送风口位置；15，16-实施例中的排风装置位置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，一种适用于高污染源工业建筑的送排风耦合通风系统，包括送风系统、排风系统和控制系统；送风系统包括一组送风装置1、连接送风装置和送风口的送风管道2、设置于建筑一侧墙壁的送风口3、室内操作台4、颗粒物监测传感器5、设置于建筑另一侧墙壁的两个出风口6/8和设置于出风口的过滤装置7/9；排风系统包括设置于操作台上层区域及建筑顶部的排风装置10、和排风装置连接的排风管道11，排风装置由排风机组成；控制系统包括监测单元和与监测单元实时连接的控制单元。

新风可经由送风装置1送入送风管道2，再通过送风口3送至操作台4附近区域，室内大多数颗粒物可被带至包括过滤装置7/9的出风口6/8排出，室内顶部位置的排风装置10可在操作台4的上部空间形成上升气流，将逸散在室内的残留颗粒物经排风管道11排出。本实用新型所述的通风系统具体设计步骤如下：

步骤1：明确工业建筑的空间布局，确定高浓度颗粒物释放区域及操作区范围；

步骤2：确定操作台4的具体位置并安装颗粒物浓度监测传感器5；

步骤3：根据操作台4的几何尺寸及高度，确定送风口3、送风管道2、送风装置的尺寸及位置，且保持送风口中心层面高度与操作台高度相同；

步骤4：根据操作台4的几何尺寸及高度，确定出风口6/8及过滤装置7/9的尺寸及位置，出风口6的中心层面高度为操作台高度的0.8倍，出风口8的中心层面高度为操作台高度的1.2倍；

步骤5：根据操作台4的几何尺寸及位置，确定排风装置10和排风管道11的尺寸及位置，且保持排风装置位于操作台4的正上方位置；

步骤6：根据室内操作人员或操作台需求，合理设计送风量和排风量调节范围；

步骤7：根据传感器5的颗粒物浓度监测数据，反馈至控制单元与颗粒物浓度预设值进行比较，若超过浓度预设值，所述控制单元信号传至送风装置和排风装置，增加送风量和排风量；若低于浓度预设值，所述控制单元信号传至送风装置和排风装置，减小送风量和排风量，最终实现按需供给通风。

为验证本实用新型提供的送排风耦合通风系统及控制方法有效性及对高大空间建筑的室内污染物控制性能，本实例中以某工业建筑空间为例，该工业建筑的空间尺寸分别为长5m，宽22m，高5.5m，送风口尺寸设计为长1m，宽0.3m，排风装置尺寸设计为长1m，宽0.6m。通过分析室内气流组织可简单判断通风系统有效性。

本实例的验证结果如图5，6所示。由图5可知，送排风系统耦合作用下的送风口中心位置12/13/14的水平剖面存在明显的射流现象，且射流可将大多数颗粒物直接带至出风口位置并经过滤装置过滤后排至室外，最终有效降低室内颗粒物浓度。如图6所示，在送排风系统的耦合作用下，建筑顶部区域的排风装置15/16下方可形成上升气流，其排风速度已调节为0.56m/s，可保证建筑上部空间的残留颗粒物通过上升气流有效输送至排风装置并排出室外，进一步提升工业建筑室内空气品质。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。