烟气的性质流动和控制.pptx

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1、会计学1烟气的性质流动和控制烟气的性质流动和控制内内内内 容容容容p烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的遮光性烟气的遮光性p烟气的流动烟气的流动p烟气的控制烟气的控制 第1页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟气对人的危害烟气对人的危害烟气对人的危害烟气对人的危害n n遮光性降低能见度延长疏散时间遮光性降低能见度延长疏散时间遮光性降低能见度延长疏散时间遮光性降低能见度延长疏散时间n n毒性毒性毒性毒性COCO、HH2 2S S等等等等n n缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，使氧浓度降低缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，使氧浓度降低缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，使氧浓度降低缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，

2、使氧浓度降低n n高温灼伤高温灼伤高温灼伤高温灼伤100100以上对人构成威胁以上对人构成威胁以上对人构成威胁以上对人构成威胁n n80%80%左右的人死于烟气左右的人死于烟气左右的人死于烟气左右的人死于烟气第2页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟气的定义烟气的定义烟气的定义烟气的定义n n可燃气热解或燃烧产生的气相产物可燃气热解或燃烧产生的气相产物可燃气热解或燃烧产生的气相产物可燃气热解或燃烧产生的气相产物n n由于卷吸而进入的空气由于卷吸而进入的空气由于卷吸而进入的空气由于卷吸而进入的空气 n n多种微小的固体颗粒和液滴多种微小的固体颗粒和液滴多种微小的固体颗粒和液滴多种微小

3、的固体颗粒和液滴 pp尘、炭烟、雾气溶胶尘、炭烟、雾气溶胶尘、炭烟、雾气溶胶尘、炭烟、雾气溶胶n n原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质n n再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子n n火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶 第3页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟颗粒的产生烟颗粒的产生烟颗粒的产

4、生烟颗粒的产生n n组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物n n阴燃材料热解生成的挥发分阴燃材料热解生成的挥发分阴燃材料热解生成的挥发分阴燃材料热解生成的挥发分,与冷空气混合，浓与冷空气混合，浓与冷空气混合，浓与冷空气混合，浓缩成较重的高分子组份，并形成薄雾缩成较重的高分子组份，并形成薄雾缩成较重的高分子组份，并形成薄雾缩成较重的高分子组份，并形成薄雾n n有焰燃烧有焰燃烧有焰燃烧有焰燃烧n n高温下脱离固体的灰分高温下脱离固体的灰分高温下脱离固体的灰分高温下脱离固体的灰分n n不完全燃烧

5、和高温分解形成的气相中不完全燃烧和高温分解形成的气相中不完全燃烧和高温分解形成的气相中不完全燃烧和高温分解形成的气相中碳颗粒碳颗粒碳颗粒碳颗粒n n可燃挥发分高温热解生成的高分子化可燃挥发分高温热解生成的高分子化可燃挥发分高温热解生成的高分子化可燃挥发分高温热解生成的高分子化合物合物合物合物n n烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合适会继续燃烧适会继续燃烧适会继续燃烧适会继续燃烧第4页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质n n烟颗粒的产生烟颗粒的产生烟颗粒的

6、产生烟颗粒的产生n n母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响n n低分子量的燃料基本上不产生烟气低分子量的燃料基本上不产生烟气低分子量的燃料基本上不产生烟气低分子量的燃料基本上不产生烟气n n高分子燃料易产生烟气高分子燃料易产生烟气高分子燃料易产生烟气高分子燃料易产生烟气n n燃料的化学组分是决定烟气产生量的主要燃料的化学组分是决定烟气产生量的主要燃料的化学组分是决定烟气产生量的主要燃料的化学组分是决定烟气产生量的主要因素因素因素因素n n经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成

7、这些物经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成这些物经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成这些物经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成这些物质的碳氢化合物的发烟量少质的碳氢化合物的发烟量少质的碳氢化合物的发烟量少质的碳氢化合物的发烟量少第5页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟气的浓度烟气的浓度烟气的浓度烟气的浓度n n由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定n n烟气中颗粒量的测量烟气中颗粒量的测量烟气中颗粒量的测量烟气中颗粒量的测量n n过滤法：烟气流过一定的滤纸或

8、滤网后的重量过滤法：烟气流过一定的滤纸或滤网后的重量过滤法：烟气流过一定的滤纸或滤网后的重量过滤法：烟气流过一定的滤纸或滤网后的重量n n粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用遮光性或反光性测单位体积烟气通过的烟颗粒数目遮光性或反光性测单位体积烟气通过的烟颗粒数目遮光性或反光性测单位体积烟气通过的烟颗粒数目遮光性或反光性测单位体积烟气通过的烟颗粒数目n n光学浓度表示法：确定烟气在已知容积的容器内的光学浓度表示法：确定烟气在已知容积的容器内的光学浓度表示法：

9、确定烟气在已知容积的容器内的光学浓度表示法：确定烟气在已知容积的容器内的遮光性（光学密度）遮光性（光学密度）遮光性（光学密度）遮光性（光学密度）n n固定容积式固定容积式固定容积式固定容积式n n流动式流动式流动式流动式第6页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟气的毒性烟气的毒性烟气的毒性烟气的毒性n n火灾烟气中都会含有有毒物体火灾烟气中都会含有有毒物体火灾烟气中都会含有有毒物体火灾烟气中都会含有有毒物体n n含量最大的是含量最大的是含量最大的是含量最大的是COCO：火灾中的死亡人员约有一半是：火灾中的死亡人员约有一半是：火灾中的死亡人员约有一半是：火灾中的死亡人员约有一半是由由

10、由由COCO中毒引起的中毒引起的中毒引起的中毒引起的n nNONOXXn n氰化氢（氰化氢（氰化氢（氰化氢（HCN)HCN)木材、皮革、含氮塑料、人造革木材、皮革、含氮塑料、人造革木材、皮革、含氮塑料、人造革木材、皮革、含氮塑料、人造革等燃烧等燃烧等燃烧等燃烧n nSOSOx x、HClHCl等塑料制品的燃烧等塑料制品的燃烧等塑料制品的燃烧等塑料制品的燃烧n n缺氧是气体毒性的特殊情况缺氧是气体毒性的特殊情况缺氧是气体毒性的特殊情况缺氧是气体毒性的特殊情况n n固体颗粒的毒害固体颗粒的毒害固体颗粒的毒害固体颗粒的毒害第7页/共64页烟气的产生与性质烟气的产生与性质pp烟气的温度烟气的温度烟气的

11、温度烟气的温度n n100100的温度下：的温度下：的温度下：的温度下：n n3030分钟分钟分钟分钟n n几分钟几分钟几分钟几分钟n n温度与极限忍受时间的关系式温度与极限忍受时间的关系式温度与极限忍受时间的关系式温度与极限忍受时间的关系式n n空气湿度增大，极限忍受时间降低空气湿度增大，极限忍受时间降低空气湿度增大，极限忍受时间降低空气湿度增大，极限忍受时间降低n n衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响第8页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性pp表示方法表示方法表示方

12、法表示方法n n光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等现象，光强减小现象，光强减小现象，光强减小现象，光强减小n n遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减n n光学密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数光学密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数光学密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数光学密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数第9页/共64页烟气的遮光性烟气的遮

13、光性pp烟气遮光性的几种表示方法烟气遮光性的几种表示方法烟气遮光性的几种表示方法烟气遮光性的几种表示方法n n烟气的光学密度烟气的光学密度烟气的光学密度烟气的光学密度 ：D=lg(ID=lg(I0 0/I)=-lg(I/I/I)=-lg(I/I0 0)n n单位：贝尔（单位：贝尔（单位：贝尔（单位：贝尔（bel)bel)，单位较大，单位较大，单位较大，单位较大n n分贝分贝分贝分贝(db)(db)：贝尔的：贝尔的：贝尔的：贝尔的1/10,OD=-10 lg(I/I1/10,OD=-10 lg(I/I0 0)n n单位长度光学密度单位长度光学密度单位长度光学密度单位长度光学密度 ：D D0 0=

14、-lg(I/I=-lg(I/I0 0)/L)/L n n减光系数：减光系数：减光系数：减光系数：KKc c=ln(I/I=ln(I/I0 0)/L=2.303D)/L=2.303D0 0n n烟的百分遮光度：烟的百分遮光度：烟的百分遮光度：烟的百分遮光度：B=(IB=(I0 0I)/II)/I0 0 100 100n n光学密度和遮光度的关系：光学密度和遮光度的关系：光学密度和遮光度的关系：光学密度和遮光度的关系：D=-lg(1-B/100)D=-lg(1-B/100)第10页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性pp烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮

15、光性和人的能见度n n能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，具有一定的主观标志。具有一定的主观标志。具有一定的主观标志。具有一定的主观标志。n n人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危险险险险n n影响烟气能见度的因素：影响烟气能见度的因素：影响烟气能见度的因素：影响烟气能见度的因素：n n烟气本身的性质：颜色、浓

16、度、颗粒大小、刺激烟气本身的性质：颜色、浓度、颗粒大小、刺激烟气本身的性质：颜色、浓度、颗粒大小、刺激烟气本身的性质：颜色、浓度、颗粒大小、刺激性等性等性等性等n n目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光还是反射光等还是反射光等还是反射光等还是反射光等n n背景背景背景背景n n人员本身的身体和精神状态、视力情况人员本身的身体和精神状态、视力情况人员本身的身体和精神状态、视力情况人员本身的身体和精神状态、视力情况第11页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性pp烟气的遮

17、光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度n n能见度与减光系数和单位光学密度的关系能见度与减光系数和单位光学密度的关系能见度与减光系数和单位光学密度的关系能见度与减光系数和单位光学密度的关系 V V=R R/K Kc c=R R/2.303/2.303D Dn n金实验金实验金实验金实验n n白烟减光系数较小白烟减光系数较小白烟减光系数较小白烟减光系数较小n n发光标志：发光标志：发光标志：发光标志：R R取取取取5 51010n n反光标志：反光标志：反光标志：反光标志：R R取取取取2 24 4n n有反射光存在的建筑物有反射光存在的建筑物：

18、R R取取取取2 24 4 n n巴切尔、帕乃尔巴切尔、帕乃尔巴切尔、帕乃尔巴切尔、帕乃尔n n自发光标志可见度自发光标志可见度自发光标志可见度自发光标志可见度 比反光标志的大比反光标志的大比反光标志的大比反光标志的大2.52.5倍倍倍倍 发光标志的能见度与减光系数的关系500cd/m2 白烟2000cd/m2 黑烟500cd/m2 黑烟2000cd/m2 白烟 0.4 0.5 0.7 1 1.5 2201510 7能见度V(m)减光系数 Kc(1/m)V=8第12页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性pp刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度

19、的影响n n刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼n n在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适用用用用在刺激性与非刺激性气体中人的能见度能见度 V(m)减光系数 Kc(1/m)0.20.30.50.711.5232357102030刺激性烟气非刺激性烟气经验方程V=6第13页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性n n刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响

20、刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响n n可大大降低人的行走速度可大大降低人的行走速度可大大降低人的行走速度可大大降低人的行走速度n n减光系数为减光系数为减光系数为减光系数为0.40.4时，刺激性气体中行走速度为非刺激性中时，刺激性气体中行走速度为非刺激性中时，刺激性气体中行走速度为非刺激性中时，刺激性气体中行走速度为非刺激性中的的的的70%70%n n减光系数大于减光系数大于减光系数大于减光系数大于0.50.5时，刺激性气体中行走相当于盲人时，刺激性气体中行走相当于盲人时，刺激性气体中行走相当于盲人时，刺激性气体中行走相当于盲人n n对刺激性烟气，金对刺激性烟气，金对刺激性烟气

21、，金对刺激性烟气，金(Jin)(Jin)给出能见度经验公式给出能见度经验公式给出能见度经验公式给出能见度经验公式 V V（0.133-1.47log0.133-1.47logK Kc c)R R/K Kc cn n对烟气浓度的研究对烟气浓度的研究对烟气浓度的研究对烟气浓度的研究 广泛应用于火灾探测广泛应用于火灾探测广泛应用于火灾探测广泛应用于火灾探测在刺激性与非刺激性烟气体中人的行走速度非刺激性烟气刺激性烟气减 光 系 数 Kc(1/m)0.2行走速度(m/s)0.40.60.81.01.2000.50.31.01.5盲人的行走速度第14页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性pp材料的发烟性能测

22、试材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试n n材料的发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有材料的发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有材料的发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有材料的发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有关关关关n n但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广泛应用泛应用泛应用泛应用n n不同测试方法的设计略有差别，但光学密度的测量都不同测试方法的设计略有差别，但光学密度的测量都不同测试方法的设计略有差别，但光学

23、密度的测量都不同测试方法的设计略有差别，但光学密度的测量都是将烟气收集到固定的容器中进行的是将烟气收集到固定的容器中进行的是将烟气收集到固定的容器中进行的是将烟气收集到固定的容器中进行的名称名称场合类型场合类型参考参考Rohm-Haas XP2FOSASTM,1977NBS试验试验ROSASTM,1979Arapahoe试验试验FGASTM,1982Steiner隧道法隧道法FODASTM,1981(a)辐射板试验辐射板试验RODASTM,1981(b)OSU量热计量热计RODASTM,1980(b)ISO烟箱烟箱ROSISO,1980第15页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性n n材料的发烟

24、性能测试材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试n n大多方法都是大多方法都是大多方法都是大多方法都是NBSNBS烟箱法的改进型和衍生型烟箱法的改进型和衍生型烟箱法的改进型和衍生型烟箱法的改进型和衍生型n n常用的常用的常用的常用的NBSNBS烟箱法烟箱法烟箱法烟箱法 n n实验材料：实验材料：实验材料：实验材料：75cm75cm2 2 n n热源：竖直上方热源：竖直上方热源：竖直上方热源：竖直上方2.5W/cm2.5W/cm2 2的固定热源的固定热源的固定热源的固定热源 下方下方下方下方6 6个小火焰组成的有焰燃烧阵个小火焰组成的有焰燃烧阵个小火焰组成的有焰燃烧阵个小火焰组成的

25、有焰燃烧阵 n n结果：装置内试样光学密度的最大值结果：装置内试样光学密度的最大值结果：装置内试样光学密度的最大值结果：装置内试样光学密度的最大值 D Dmm=D=D0 0(V/A(V/As s)n n只考虑了试样的暴露面积，没考虑试样的厚度只考虑了试样的暴露面积，没考虑试样的厚度只考虑了试样的暴露面积，没考虑试样的厚度只考虑了试样的暴露面积，没考虑试样的厚度n n再现性和重复性好，误差在再现性和重复性好，误差在再现性和重复性好，误差在再现性和重复性好，误差在2525间浮动间浮动间浮动间浮动第16页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性n n材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试材

26、料的发烟性能测试n n拉斯巴希法：拉斯巴希法：拉斯巴希法：拉斯巴希法：n n烟收集在烟收集在烟收集在烟收集在13m13m3 3的容器中的容器中的容器中的容器中n n引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性 D Dp p=D=D0 0 (V/W(V/W1 1)n n考虑了可燃组份质量的影响考虑了可燃组份质量的影响考虑了可燃组份质量的影响考虑了可燃组份质量的影响n n根据质量损失和容器大小，可求出光学密度根据质量损失和容器大小，可求出光学密度根据质量损失和容器大小，可求出光学密度根据质量

27、损失和容器大小，可求出光学密度n n房间总烟载荷房间总烟载荷房间总烟载荷房间总烟载荷 第17页/共64页烟气的遮光性烟气的遮光性n n可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少n n实验炉中产生的烟较多实验炉中产生的烟较多实验炉中产生的烟较多实验炉中产生的烟较多 n n一些问题一些问题一些问题一些问题n n具体建筑物应当按什么值来选择材料具体建筑物应当按什么值来选择材料具体建筑物应当按什么值来选择材料具体建筑物应当按什么值来选择材料n n通风和轰燃对发烟量的影响通风和轰燃对发烟量的影响通风和轰燃对发烟

28、量的影响通风和轰燃对发烟量的影响n n发烟速率和发烟势的联系发烟速率和发烟势的联系发烟速率和发烟势的联系发烟速率和发烟势的联系导向火焰研究可燃固体自由燃烧时发烟性能的装置第18页/共64页烟气的流动烟气的流动pp烟气的有效流通面积烟气的有效流通面积烟气的有效流通面积烟气的有效流通面积pp烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力pp中性面位置的计算中性面位置的计算中性面位置的计算中性面位置的计算pp中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度第19页/共64页烟气的流动烟气的流动pp有效流通面积有效流通面积有效流

29、通面积有效流通面积n n某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面积积积积n n存在并联流动、串联流动、混联流动存在并联流动、串联流动、混联流动存在并联流动、串联流动、混联流动存在并联流动、串联流动、混联流动pp有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算n n并联流动：并联流动：并联流动：并联流动：每个出口的压差每个出口的压差每个出口的压差每个出口的压差 P P都相同，总流量都相同，总流量都相同，总流量都相同，总流量Q QT T 为

30、各出口流量之和为各出口流量之和为各出口流量之和为各出口流量之和 Q QT T =Q Q1 1+Q Q2 2+Q Q3 3 Q Q=CACA(2(2 P P/)1/21/2 加压空间Q1AQA2A3Q3Q2A1并联出口并联出口第20页/共64页烟气的流动烟气的流动n n有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算n n串联流动串联流动串联流动串联流动n n每个出口的体积流率相同每个出口的体积流率相同每个出口的体积流率相同每个出口的体积流率相同n n总压差总压差总压差总压差 为各压差之和为各压差之和为各压差之和为各压差之和 P PT T=P P1 1+P P2 2+P

31、P3 3 加压空间Q1AQA2A3Q3Q2A1第21页/共64页烟气的流动烟气的流动n n有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算有效流通面积的计算n n混联流动：既有并联，又有串联混联流动：既有并联，又有串联混联流动：既有并联，又有串联混联流动：既有并联，又有串联n n并联：并联：并联：并联：A A2 2和和和和A A3 3，A A4 4和和和和A A5 5n n串联：串联：串联：串联：A A23e23e、A A45e45e与与与与A A1 1串联串联串联串联 A3A2Q3Q2Q1Q4A5Q5QA加压空间A4A1混联出口 第22页/共64页烟气的流动烟气的流动pp温度与流通系数

32、变化的影响温度与流通系数变化的影响温度与流通系数变化的影响温度与流通系数变化的影响n n并联：并联：并联：并联：n n串联：串联：串联：串联：第23页/共64页烟气的流动烟气的流动n n流动的驱动力流动的驱动力流动的驱动力流动的驱动力n n烟囱效应烟囱效应烟囱效应烟囱效应 内外温差密度差压力差内外温差密度差压力差内外温差密度差压力差内外温差密度差压力差n n底部开口底部开口底部开口底部开口 正烟囱效应：内部温度高正烟囱效应：内部温度高正烟囱效应：内部温度高正烟囱效应：内部温度高 负烟囱效应：外部温度高负烟囱效应：外部温度高负烟囱效应：外部温度高负烟囱效应：外部温度高 第24页/共64页烟气的流

33、动烟气的流动n n烟囱效应烟囱效应烟囱效应烟囱效应n n上下双开口上下双开口上下双开口上下双开口n n形成流动：正向上，负向下形成流动：正向上，负向下形成流动：正向上，负向下形成流动：正向上，负向下n n存在中性面，约在竖井中部，取决于存在中性面，约在竖井中部，取决于存在中性面，约在竖井中部，取决于存在中性面，约在竖井中部，取决于上下口面积上下口面积上下口面积上下口面积n n正烟囱效应正烟囱效应正烟囱效应正烟囱效应n n中性面之下：中性面之下：中性面之下：中性面之下：n n中性面中上：中性面中上：中性面中上：中性面中上：n n假定理想气体假定理想气体假定理想气体假定理想气体第25页/共64页烟

34、气的流动烟气的流动n n烟囱效应烟囱效应烟囱效应烟囱效应n n实际中，气体流动竖井楼层外界实际中，气体流动竖井楼层外界实际中，气体流动竖井楼层外界实际中，气体流动竖井楼层外界n n对任意一楼层，其有效流动面积为：对任意一楼层，其有效流动面积为：对任意一楼层，其有效流动面积为：对任意一楼层，其有效流动面积为：n n通过该层的质量流率为：通过该层的质量流率为：通过该层的质量流率为：通过该层的质量流率为：n n对于串联路径，有对于串联路径，有对于串联路径，有对于串联路径，有n n从而得到竖井与建筑内部房间之间的压差：从而得到竖井与建筑内部房间之间的压差：从而得到竖井与建筑内部房间之间的压差：从而得到

35、竖井与建筑内部房间之间的压差：第26页/共64页烟气的流动烟气的流动n n烟囱效应烟囱效应烟囱效应烟囱效应n n通常，比值通常，比值通常，比值通常，比值A Asi si/A Ai i0 0在在在在1.71.7到到到到7 7之间，表明竖井与建筑之间，表明竖井与建筑之间，表明竖井与建筑之间，表明竖井与建筑物内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小物内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小物内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小物内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小得多。得多。得多。得多。n n若着火楼层有较多窗口被烧破，若着火楼层有较多窗口被烧破，若着火楼层有较多窗口被烧破，若着火楼

36、层有较多窗口被烧破，A Ai0i0变大，比值变大，比值变大，比值变大，比值A Asi si/A Ai0i0将变小，以致将变小，以致将变小，以致将变小，以致 P Psi si接近于接近于接近于接近于 P Psoso，即竖井与该层，即竖井与该层，即竖井与该层，即竖井与该层房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。n n楼层高度的影响。楼层高度的影响。楼层高度的影响。楼层高度的影响。n n中性面以下发生火灾，烟气一般不会进入中性面以中性面以下发生火灾，烟气一般不会进入中性面以中性面以下发生火灾，烟气

37、一般不会进入中性面以中性面以下发生火灾，烟气一般不会进入中性面以下楼层，而容易进入中性面以上楼层。下楼层，而容易进入中性面以上楼层。下楼层，而容易进入中性面以上楼层。下楼层，而容易进入中性面以上楼层。n n中性面以上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟中性面以上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟中性面以上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟中性面以上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流进竖井。进竖井。进竖井。进竖井。第27页/

38、共64页烟气的流动烟气的流动n n烟囱效应烟囱效应烟囱效应烟囱效应建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动(a)(b)(c)着火层着火层中性面中性面着火层第28页/共64页烟气的流动烟气的流动n n烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力n n密度差引起的密度差引起的密度差引起的密度差引起的n n房间与外界环境的压差房间与外界环境的压差房间与外界环境的压差房间与外界环境的压差n n着火房间温度恒定时：着火房间温度恒定时：着火房间温度恒定时：着火房间温度恒定时：n n当外界压力为标准大气压时，有当外界压力为标准大气压时，有当外界压力为标准大

39、气压时，有当外界压力为标准大气压时，有 第29页/共64页烟气的流动烟气的流动n n烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力n n压差与燃烧状况的关系压差与燃烧状况的关系压差与燃烧状况的关系压差与燃烧状况的关系n n烟气流出与空气流入的体积流量烟气流出与空气流入的体积流量烟气流出与空气流入的体积流量烟气流出与空气流入的体积流量之比之比之比之比第30页/共64页烟气的流动烟气的流动n n风的影响风的影响风的影响风的影响n n风压的产生及影响因素风压的产生及影响因素风压的产生及影响因素风压的产生及影响因素n n压力差的大小与风速的平方成正比压力差的大小与风速的平方成

40、正比压力差的大小与风速的平方成正比压力差的大小与风速的平方成正比 使用空气温度表述，上式可写为使用空气温度表述，上式可写为使用空气温度表述，上式可写为使用空气温度表述，上式可写为n n风压系数风压系数风压系数风压系数C Cw w：-0.8 -0.8+0.8,+0.8,与建筑物的几何形状、当地的挡风情与建筑物的几何形状、当地的挡风情与建筑物的几何形状、当地的挡风情与建筑物的几何形状、当地的挡风情况、墙壁与风向之间的风向角有关况、墙壁与风向之间的风向角有关况、墙壁与风向之间的风向角有关况、墙壁与风向之间的风向角有关第31页/共64页烟气的流动烟气的流动n n风的影响风的影响风的影响风的影响建筑物的

41、高宽比建筑物的长宽比 风向角()不同墙壁上的风压系数正面 背面 侧面 侧面090 090+0.7 -0.2 -0.5 -0.5-0.5 -0.5 +0.7 -0.2+0.7 -0.25 -0.6 -0.6-0.5 -0.5 +0.7 -0.1090 090+0.7 -0.25 -0.6 -0.6-0.6 -0.5 +0.7 -0.25+0.7 -0.3 -0.7 -0.7-0.5 -0.5 +0.7 -0.1090 090+0.8 -0.25 -0.8 -0.8-0.8 -0.8 +0.8 -0.25+0.7 -0.4 -0.7 -0.7-0.5 -0.5 +0.8 -0.1第32页/共64页

42、烟气的流动烟气的流动n n风的影响风的影响风的影响风的影响n n由风引起的建筑物两个侧面的压差为：由风引起的建筑物两个侧面的压差为：由风引起的建筑物两个侧面的压差为：由风引起的建筑物两个侧面的压差为：n n风压影响自然排烟风压影响自然排烟风压影响自然排烟风压影响自然排烟n n风速与高度的关系：风速与高度的关系：风速与高度的关系：风速与高度的关系：n nn n：无量纲风速指数：无量纲风速指数：无量纲风速指数：无量纲风速指数n n平坦区（野外）：平坦区（野外）：平坦区（野外）：平坦区（野外）：0.160.16n n不平坦区（村镇）：不平坦区（村镇）：不平坦区（村镇）：不平坦区（村镇）：0.280.

43、28n n很不平坦区（市区）：很不平坦区（市区）：很不平坦区（市区）：很不平坦区（市区）：0.400.40第33页/共64页烟气的流动烟气的流动不同地形下的风速分布情况不同地形下的风速分布情况第34页/共64页烟气的流动烟气的流动n n机械通风系统造成的压差机械通风系统造成的压差机械通风系统造成的压差机械通风系统造成的压差n n管道本身通风或烟囱效应管道本身通风或烟囱效应管道本身通风或烟囱效应管道本身通风或烟囱效应n n管道相通，容易传播烟气管道相通，容易传播烟气管道相通，容易传播烟气管道相通，容易传播烟气n n风机启动时压差较大风机启动时压差较大风机启动时压差较大风机启动时压差较大n n防范

44、措施防范措施防范措施防范措施n n关闭引风机，切断联系关闭引风机，切断联系关闭引风机，切断联系关闭引风机，切断联系n n关闭风道，安装防火阀关闭风道，安装防火阀关闭风道，安装防火阀关闭风道，安装防火阀n n特殊设计控制烟气流动特殊设计控制烟气流动特殊设计控制烟气流动特殊设计控制烟气流动n n通风系统作为排烟设施？通风系统作为排烟设施？通风系统作为排烟设施？通风系统作为排烟设施？第35页/共64页烟气的流动烟气的流动n n电梯的活塞效应电梯的活塞效应电梯的活塞效应电梯的活塞效应n n活塞效应：前部压缩气体，后部活塞效应：前部压缩气体，后部活塞效应：前部压缩气体，后部活塞效应：前部压缩气体，后部抽

45、引气体抽引气体抽引气体抽引气体n n火灾中电梯的使用存在争议火灾中电梯的使用存在争议火灾中电梯的使用存在争议火灾中电梯的使用存在争议n n电梯上方与外界环境的压差电梯上方与外界环境的压差电梯上方与外界环境的压差电梯上方与外界环境的压差第36页/共64页烟气的流动烟气的流动n n电梯的活塞效应电梯的活塞效应电梯的活塞效应电梯的活塞效应n n流通通道：电梯井流通通道：电梯井流通通道：电梯井流通通道：电梯井 门厅门厅门厅门厅 房间房间房间房间 室外室外室外室外n n有效流通面积：有效流通面积：有效流通面积：有效流通面积：A Ae e=(=(A Arsrs-2-2+A Air ir-2-2+A Aoi

46、oi-2-2)-1/2-1/2n n门厅与建筑物内部房间之间的压差门厅与建筑物内部房间之间的压差门厅与建筑物内部房间之间的压差门厅与建筑物内部房间之间的压差n n压差不能超过下述值压差不能超过下述值压差不能超过下述值压差不能超过下述值n n适用于通风口关闭的电梯井适用于通风口关闭的电梯井适用于通风口关闭的电梯井适用于通风口关闭的电梯井n n单井大于多井单井大于多井单井大于多井单井大于多井第37页/共64页烟气的流动烟气的流动n n中性面位置中性面位置中性面位置中性面位置n n连续开缝的竖井连续开缝的竖井连续开缝的竖井连续开缝的竖井 第38页/共64页烟气的流动烟气的流动n n中性面位置中性面位

47、置中性面位置中性面位置n n上下双开口的竖井上下双开口的竖井上下双开口的竖井上下双开口的竖井第39页/共64页烟气的流动烟气的流动n n连续开缝和一个上开口的竖井连续开缝和一个上开口的竖井连续开缝和一个上开口的竖井连续开缝和一个上开口的竖井n n流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质量之和。量之和。量之和。量之和。n n根据竖井内的质量连续方程，流出的质量应根据竖井内的质量连续方程，流出的质量应根据竖井内的质量连续方程，流出的

48、质量应根据竖井内的质量连续方程，流出的质量应 等于流入的质量。等于流入的质量。等于流入的质量。等于流入的质量。当当当当AvAvAvAv0000：第40页/共64页p中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度l假设：烟气质量流率稳定；楼层之间没有缝隙；外界温度低于竖井内温度。l质量流率：l烟囱效应造成的压差：l污染物的质量守恒方程：污染物浓度：烟气的流动烟气的流动第41页/共64页烟气的控制烟气的控制n n烟气控制烟气控制烟气控制烟气控制 所有可以单独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方所有可以单独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方所有可以单独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方所有可以单

49、独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方法。法。法。法。n n控制烟气的途径控制烟气的途径控制烟气的途径控制烟气的途径n n挡烟将烟气阻挡在某些限定区域挡烟将烟气阻挡在某些限定区域挡烟将烟气阻挡在某些限定区域挡烟将烟气阻挡在某些限定区域n n排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气n n自然排烟自然排烟自然排烟自然排烟n n机械排烟机械排烟机械排烟机械排烟n n大规模建筑，烟气控制是几种方法的结合大规模建筑，烟气控制是几种方法的结合大规模建筑，烟气控制是几种方法的结合大规模建筑，烟气控制

50、是几种方法的结合 第42页/共64页烟气的控制烟气的控制n n烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式n n防烟分隔防烟分隔防烟分隔防烟分隔n n防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等n n防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防烟分区烟分区烟分区烟分区n n防烟阻体材料必须具有一定的耐火性能防烟阻体材料必须具有一定的耐火性能防烟阻