排煙風(fēng)量怎么計(jì)算？史上最簡(jiǎn)單的風(fēng)量計(jì)算公式，連小學(xué)生都看得懂！

  藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)已經(jīng)打響，環(huán)保風(fēng)暴呼嘯而來，排煙通風(fēng)工程到處開花。本文應(yīng)一些咨詢要求，特寫此文。

  排煙通風(fēng)工程必須要用排煙風(fēng)量計(jì)算方法，排煙風(fēng)量計(jì)算是系統(tǒng)計(jì)算的基礎(chǔ)，決定管道、風(fēng)機(jī)選配、新風(fēng)量計(jì)算等一系列數(shù)值計(jì)算。目前還存在方法不一，頗存異議和誤解的問題。由于缺少專門的技術(shù)研究和實(shí)驗(yàn)，即使國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)也前后不盡一致。在廚房設(shè)計(jì)、通風(fēng)工程、建筑設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)等行業(yè)中一直存在紛擾。在廚房排煙通風(fēng)工程中存在幾種不同的計(jì)算方法，經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)學(xué)計(jì)算方法并存，數(shù)學(xué)計(jì)算方法也存在精度不同計(jì)算方法。由于風(fēng)量計(jì)算允許存在較大的誤差，誤差又被超配風(fēng)機(jī)掩蓋，所以，并沒有引起業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)人員的重視，造成大量無(wú)效能耗。

  本文為了簡(jiǎn)化敘述，不去分析不同計(jì)算方法的利弊，直接解析目前風(fēng)量計(jì)算用得最多的，比較準(zhǔn)確的斗式吊掛排煙罩排風(fēng)量計(jì)算方法和應(yīng)用參數(shù)的數(shù)學(xué)意義。

  目前斗式吊掛排煙罩排風(fēng)量計(jì)算比較準(zhǔn)確的公式如下：

L=3600K·P·H·u

其中：

Qp：排煙風(fēng)量，m3/h；

h：排煙罩至煙氣源的高度，m；

u：風(fēng)速一般取0.2~0.5m/s；

k：管道漏風(fēng)系數(shù)，一般取1.1~1.2；

P：排煙罩吸煙邊長(zhǎng)，m；P = a×n1 + b×n2

a：排煙罩長(zhǎng)度，m；

b：排煙罩寬度，m；

n1、n2：排煙罩敞開面數(shù)。

以下是一面靠墻的斗式吊掛排煙罩形成的氣流圖

  等速面：圖左邊靠墻排煙罩的流線上有與流線垂直相交的曲線，這是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)繪制的曲線，在這個(gè)曲面上流向負(fù)壓中心的氣流流速相同，動(dòng)壓相同，所以稱之為等速面或等壓面。
  參照示意圖對(duì)上述各參數(shù)說明如下：

  吸捕風(fēng)速u：決定排煙罩要控制范圍的等速面的風(fēng)速，這里指灶臺(tái)邊緣要保持的吸捕風(fēng)速u。

  高度h：排煙罩至煙氣源的高度。由于廚房設(shè)備高度大多與灶臺(tái)高度相同，雖然蒸飯柜、低湯灶等設(shè)備與灶臺(tái)高度不同，但是，產(chǎn)生煙氣的高度還是大體相似。所以，一般都按灶臺(tái)高度800mm計(jì)算。

  漏風(fēng)系數(shù)k：由于排煙管道存在不密封的可能，特別是磚混煙道，所以用漏風(fēng)系數(shù)增加排風(fēng)量計(jì)算10%的余量。

  排煙罩吸煙邊長(zhǎng)P：為了確保有效吸捕煙氣，對(duì)于排煙罩需要吸收煙氣范圍大小要有所區(qū)別。利用P = a×n1 + b×n2進(jìn)行計(jì)算?？繅σ幻娌挥?jì)算，三面靠墻時(shí)P = a；一面靠墻時(shí)P = a + b×2；不靠墻時(shí)P = a ×2+ b×2。

  實(shí)驗(yàn)系數(shù)：或稱為修正系數(shù)，為保證公式計(jì)算的準(zhǔn)確性，經(jīng)過理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，確定實(shí)驗(yàn)系數(shù)1.4。

以下從數(shù)學(xué)計(jì)算角度展開說明一下。

  由于計(jì)算公式考慮了排煙罩和產(chǎn)生煙氣源的各種因素，如：吸煙范圍的大小，吸煙邊長(zhǎng)P、與煙氣源的距離h、吸捕風(fēng)速u、漏風(fēng)系數(shù)k等參數(shù)，所以，是比較準(zhǔn)確的計(jì)算方法。

  吸捕風(fēng)速u是在與排煙罩負(fù)壓中心一定距離h處的風(fēng)速，如圖中洋紅線所示位置的風(fēng)速。由于取排煙罩到灶臺(tái)的距離h，也就是指灶臺(tái)處產(chǎn)生的吸捕風(fēng)速u。

  吸捕風(fēng)速u與罩口風(fēng)速不同，從圖中流線可以看出，越靠近排煙罩口流線越密，流速越大，罩口風(fēng)速大于吸捕風(fēng)速u。

  排煙罩吸煙邊長(zhǎng)P根據(jù)排煙罩吊掛方式，確定吸入煙氣的范圍。大小相同的一臺(tái)排煙罩所需要排出的風(fēng)量是不同的，經(jīng)驗(yàn)算法就缺少對(duì)這一因素計(jì)算。

  吸捕風(fēng)速u需要根據(jù)工作環(huán)境和氣流條件確定，斗式排煙罩吊掛在灶臺(tái)的上方，利用了熱氣的自然抬升作用，有利于排除油煙熱氣。根據(jù)幾種技術(shù)資料分析，建議吸捕風(fēng)速u取0.25~0.5m/s。在沒有側(cè)風(fēng)擾動(dòng)的情況下，風(fēng)速u可以取得小一點(diǎn)，當(dāng)有側(cè)風(fēng)擾動(dòng)時(shí)，吸入的風(fēng)速就要取稍大一點(diǎn)。

  排風(fēng)量計(jì)算時(shí)已經(jīng)考慮了漏風(fēng)系數(shù)k，增加排風(fēng)量計(jì)算10%的余量，在風(fēng)機(jī)選配時(shí)風(fēng)量還要留有10%余量，風(fēng)機(jī)的壓力應(yīng)在計(jì)算系統(tǒng)壓力損失上進(jìn)行附加10%余量，這已經(jīng)留有足夠的余量。要保證風(fēng)機(jī)效率不應(yīng)低于其最高效率的90％，就不能再超高選配風(fēng)機(jī)。不宜采用過大的安全系數(shù)，以防止離心風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處在低效率區(qū)運(yùn)行。

  上述論述結(jié)合廚房實(shí)際和實(shí)踐并參考了以下技術(shù)資料整理：

  實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)    陳耀慶主編

  大氣污染控制工程       郭靜、阮宜綸主編

  簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)       孫一堅(jiān)主編