一種移動(dòng)式通風(fēng)裝置及其應(yīng)用

摘要： 本介紹了一種無需施工和安裝的移動(dòng)式通風(fēng)裝置，可用于常規(guī)室內(nèi)通風(fēng)及短時(shí)間高濃度污染物泄漏情況下的室內(nèi)應(yīng)急通風(fēng)。移動(dòng)式通風(fēng)裝置可以隨時(shí)方便地推放到任意需要通風(fēng)換氣的房間，成本低廉、安全高效、用途廣泛。該裝置對(duì)地面污染源的處理效果顯著優(yōu)于固定式通風(fēng)櫥，氨水及六氟化硫氣體試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置的平均換氣效率高于95%。

Abstract： This paper introduces a mobile ventilation device without construction or installation， which can be used in conventional indoor ventilation and indoor emergency ventilation for short time and high concentration pollutants as well. The movable ventilation device can be conveniently pushed into a room needing ventilation. This kind of device is safe and efficient with low cost， and it has a wide application range， too. The treatment effect of surface source pollution is significantly better than the fixed type ventilation cabinet. Ammonia and six sulfur hexafluoride gas test results have shown that the device's average ventilation efficiency is over 95%.

關(guān)鍵詞： 移動(dòng)式；通風(fēng)裝置；室內(nèi)污染；凈化

Key words： mobile；ventilation equipment；indoor pollution；purification

中圖分類號(hào)：H319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）03-0101-03

0 引言

實(shí)驗(yàn)室等需要通風(fēng)的場(chǎng)所，一般采用恒定通風(fēng)量的固定式通裝置，其缺點(diǎn)在于：不僅需預(yù)先設(shè)計(jì)、安裝，并且在應(yīng)對(duì)高濃度污染源泄漏等突發(fā)狀況下效果緩慢。本文介紹的移動(dòng)式通風(fēng)裝置能夠解決上述問題，可以迅速、方便用于任何需要通風(fēng)的場(chǎng)所，短時(shí)間內(nèi)完成室內(nèi)換氣。尤其對(duì)近地面部分的空氣層能有效置換，有效應(yīng)對(duì)各種污染源泄漏等突發(fā)狀況。

1 概述

移動(dòng)式通風(fēng)裝置在設(shè)計(jì)上主要考慮了幾個(gè)方面的功能：

①風(fēng)機(jī)風(fēng)量適中、噪音小，不影響正常工作；

②風(fēng)口位置盡量靠下部，換氣效率高，不留死角；

③可迅速方便移動(dòng)并定位；

④風(fēng)道為折疊式，閑置時(shí)能方便地收入箱體內(nèi)，方便、美觀。

2 移動(dòng)式通風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)和功能

移動(dòng)式通風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1，包括安裝于通風(fēng)裝置本體外側(cè)的電源開關(guān)、百葉通風(fēng)口、排風(fēng)管道收藏室，安裝于通風(fēng)裝置本體內(nèi)部的排風(fēng)管道和靜音風(fēng)機(jī)以及安裝于通風(fēng)裝置本體底部的定位靜音輪。定位靜音輪上設(shè)有閉鎖裝置，方便移動(dòng)和定位。通風(fēng)口位于通風(fēng)裝置本體外側(cè)下端，方便進(jìn)行地面排風(fēng)，不僅用于常規(guī)室內(nèi)通風(fēng)，更可用于密度高于空氣的特殊氣體操作環(huán)境的排風(fēng)、地面濃度高于上部空間濃度等特殊復(fù)雜狀況下的通風(fēng)。排風(fēng)管道為長度為折疊風(fēng)道，存放于風(fēng)道收藏室。

使用時(shí)，首先打開定位靜音輪定位裝置，將移動(dòng)式通風(fēng)裝置置于需要通風(fēng)的室內(nèi)，鎖定定位裝置；然后打開折疊排風(fēng)管道收藏室門，拉出折疊排風(fēng)管道，將排風(fēng)口置于室外；最后打開電源開關(guān)，進(jìn)行室內(nèi)強(qiáng)制排風(fēng)換氣。使用完成后，收起折疊排風(fēng)管道，關(guān)上折疊排風(fēng)管道收藏室門，打開可定位靜音輪定位裝置，將移動(dòng)通風(fēng)裝置置于合適位置，鎖閉可定位靜音輪定位裝置。

3 效果測(cè)試

3.1 試驗(yàn)條件選擇

3.1.1 試驗(yàn)氣體

選擇氨水為定性試驗(yàn)氣體、六氟化硫（SF6）氣體作為定量試驗(yàn)氣體。SF6是一種人工合成的氣體，分子量為146，密度為6.5g/L，無毒、無味、無色、不燃，在常溫常壓下是一種類似氮?dú)獾亩栊詺怏w，使用過程相對(duì)安全。其密度遠(yuǎn)高于空氣密度，在泄漏情況下會(huì)在室內(nèi)積聚，地面濃度相對(duì)較高，模擬一些污染物泄漏的突發(fā)狀況。SF6氣體分析儀可以精確檢測(cè)空氣中的SF6氣體濃度，能夠準(zhǔn)確方便地驗(yàn)證通風(fēng)效果。

3.1.2 研究方法

實(shí)驗(yàn)室面積約為80m2，層高3.2m，室內(nèi)有效體積約為256m3，沿高度分為水平0.4m、1.5m、2.5m三層，每層網(wǎng)格狀布置20個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖2。環(huán)境溫度為25～28℃、調(diào)整SF6氣體壓力為130kPa、流量為1.3L/min，根據(jù)需要確定向室內(nèi)充氣時(shí)間，關(guān)閉門窗。充氣完成后平衡2～10min，測(cè)量各點(diǎn)SF6氣體濃度，得出室內(nèi)氣體濃度立體分布狀態(tài)。固定式通風(fēng)櫥位于房間內(nèi)東北角，操作臺(tái)高度為0.85m。打開移動(dòng)式通風(fēng)裝置或固定式通風(fēng)櫥，通風(fēng)10min，按圖2測(cè)點(diǎn)測(cè)定通風(fēng)后室內(nèi)SF6氣體濃度。對(duì)比移動(dòng)式通風(fēng)裝置和固定式通風(fēng)櫥的換氣效果。

將較高量SF6氣體貼近地面充入室內(nèi)，模擬化學(xué)藥品泄漏或潑灑的突發(fā)狀況，測(cè)定通風(fēng)后室內(nèi)SF6氣體濃度，考察移動(dòng)通風(fēng)裝置作為應(yīng)急通風(fēng)的效果試驗(yàn)。

對(duì)比打開門窗與關(guān)閉門窗的條件下，移動(dòng)式通風(fēng)裝置在室內(nèi)不同位置，10min的換氣效果，確定移動(dòng)式通風(fēng)裝置最佳使用條件和布置位置，推薦固定式通風(fēng)櫥在室內(nèi)的布置位置。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

通風(fēng)櫥為軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量2200m3/h，移動(dòng)式通風(fēng)裝置采用離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)量2177m3/h，兩者通風(fēng)量大致相當(dāng)；試驗(yàn)儀器采用HNP5000型SF6氣體定量檢漏儀，量程0～1500ppmv，靈敏度1ppmv；每個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)測(cè)試3個(gè)濃度值，取平均值作為該點(diǎn)最終檢測(cè)結(jié)果。

3.2 定性效果試驗(yàn)

取一個(gè)搪瓷方盤，倒入50mL氨水置于80m2關(guān)閉門窗的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，5min后，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氨味很濃。然后拿走氨水，打開移動(dòng)式通風(fēng)裝置，8min后室內(nèi)基本聞不到氨味了，說明這種移動(dòng)式通風(fēng)裝置通風(fēng)效果顯著。

3.3 移動(dòng)式通風(fēng)裝置與固定式通風(fēng)櫥換氣效果對(duì)比試驗(yàn)

3.3.1 移動(dòng)式通風(fēng)裝置用于常規(guī)通風(fēng)設(shè)備效果試驗(yàn)

模擬室內(nèi)一般性污染狀況：將SF6氣體充入室內(nèi)空間后，靜置平衡10min。檢測(cè)圖2的各點(diǎn)SF6氣體濃度，其氣體濃度場(chǎng)的分布如圖3，將移動(dòng)式通風(fēng)裝置位于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)中間位置，通風(fēng)10min后再檢測(cè)各點(diǎn)SF6氣體濃度，計(jì)算移動(dòng)式通風(fēng)裝置換氣效果，檢測(cè)結(jié)果如圖4。同等條件下檢測(cè)固定式通風(fēng)櫥的通風(fēng)效果，檢測(cè)結(jié)果如圖5。

3.3.2 移動(dòng)通風(fēng)裝置用于應(yīng)急通風(fēng)的效果試驗(yàn)

將較高量SF6氣體貼近地面充入室內(nèi)，模擬化學(xué)藥品泄漏或潑灑的突發(fā)狀況。靜置平衡2min后立即測(cè)試。移動(dòng)式通風(fēng)裝置位于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)中間位置，通風(fēng)10min后，按圖2測(cè)點(diǎn)測(cè)定通風(fēng)后室內(nèi)SF6氣體濃度，考察移動(dòng)通風(fēng)裝置作為應(yīng)急通風(fēng)的效果試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如圖6。

3.3.3 使用條件優(yōu)化試驗(yàn)

對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，移動(dòng)式通風(fēng)裝置的位置、門窗開閉是否對(duì)通風(fēng)換氣效果有影響？如果安裝固定式通風(fēng)櫥，哪個(gè)位置、門窗狀態(tài)是最佳效果狀態(tài)？在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，筆者做了位置、門窗開閉的條件優(yōu)化試驗(yàn)，門窗及通風(fēng)裝置位置布置如圖7。其通風(fēng)效果如圖4及圖8-圖10。

4 結(jié)果討論

①SF6氣體較好地模擬了實(shí)驗(yàn)室各種狀況：低濃度模擬常規(guī)狀況下實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，較高濃度模擬化學(xué)試劑泄漏或突發(fā)污染物潑灑的緊急狀態(tài)。

②移動(dòng)通風(fēng)裝置通風(fēng)10min后室內(nèi)SF6氣體去除率為95.1%。類似條件下，固定式通風(fēng)櫥通風(fēng)去除率為85.4%。移動(dòng)通風(fēng)裝置通風(fēng)效果優(yōu)于固定式通風(fēng)櫥，可以作為實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所的常規(guī)通風(fēng)裝置，部分替代固定式通風(fēng)櫥。

③高濃度和高梯度差條件下，移動(dòng)通風(fēng)裝置通風(fēng)10min后，室內(nèi)SF6氣體去除率約為96.7%。移動(dòng)通風(fēng)裝置能夠在局部高濃度的非均勻性污染物泄漏環(huán)境下發(fā)揮良好的換氣效果，在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)室內(nèi)空氣清潔。可以作為應(yīng)急通風(fēng)裝置用于實(shí)驗(yàn)室或其他有害氣體緊急泄漏的作業(yè)場(chǎng)所。

④圖7的4種環(huán)境條件的通風(fēng)效率如圖11，相對(duì)而言，開門關(guān)窗，通風(fēng)裝置位于門對(duì)角位置的通風(fēng)效果最好，單獨(dú)應(yīng)用移動(dòng)通風(fēng)裝置時(shí)或者安裝固定式通風(fēng)裝置，建議采取這種布置方式，可以達(dá)到最好的通風(fēng)的效果。

5 結(jié)論和收獲

移動(dòng)式通風(fēng)裝置能夠應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境中，解決了常規(guī)狀況下的室內(nèi)通風(fēng)和短時(shí)間高濃度的非均勻性污染物泄漏情況下的室內(nèi)應(yīng)急通風(fēng)，換氣效率高，能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)室內(nèi)空氣清潔。

參考文獻(xiàn)：

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