一种加热设备的局部自然通风系统论文和设计-张涛

全文摘要

本实用新型公开一种加热设备的局部自然通风系统，其接受式排风罩安装在高温加热设备正上方，接受式排风罩上通过法兰连接通风管道，通风管道沿接车间屋面上筒形风帽。本实用新型利用热气流上升原理在高温加热设备正上方设接受式排风罩抽风，利用热压作用在屋面设筒形风帽排风，实现高温加热设备的高效局部自然通风；结构简单，模块化安装拆卸方便，可替代传统的机械通风方式，达到同样的高温加热设备的局部通风效果，实现通风系统零能耗运行。

主设计要求

1.一种加热设备的局部自然通风系统，其特征在于，包括置于高温加热设备外侧的型钢支架以及与所述型钢支架连接的围护壁板，在外面将所述高温加热设备围在中心，所述围护壁板的三面封闭，一面的上部安装一段壁板，下部敞开，并在一个侧面上有观察孔，所述型钢支架的上端支撑连接有接受式排风罩，所述接受式排风罩与所述围护壁板形成的通风罩相连接，所述接受式排风罩的上端形成的排风口连接竖直设置的直径一致的通风管道，所述通风管道的上端出口连接筒形风帽。

设计方案

2.如权利要求1所述加热设备的局部自然通风系统，其特征在于，所述的接受式排风罩安装在高温加热设备正上方，所述的通风管道通过法兰连接接受式排风罩，所述通风管道的上端口连接设在车间屋面上的筒形风帽。

3.如权利要求1所述加热设备的局部自然通风系统，其特征在于，所述接受式风罩为锥形状结构，下部为扩口结构，上部为收口结构。

4.如权利要求1所述加热设备的局部自然通风系统，其特征在于，所述筒形风帽包括一个位于上部的圆筒部以及连接圆筒部与通风管道的变径扩口部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及通风技术领域，特别是涉及一种加热设备的局部自然通风系统。

背景技术

铁水包是铸造生产必不可少的铁水容器，且浇注完成后，需要经过人工修包完成后再用燃气加热器进行烤包，以满足安全盛装铁水的要求，其中燃气烘烤铁水包过程会产生大量的热气流影响铸造车间内空气温度，同时强烈的热辐射对周围人员工作产生不良的影响。

目前很多铸造车间烘包器采用机械强制排风方式，或不合理的自然通风系统排除余热，不仅通风效果差，对环境产生不利影响，而且还造成不必要的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种高温加热设备的局部自然通风系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种加热设备的局部自然通风系统，包括置于高温加热设备外侧的型钢支架以及与所述型钢支架连接的围护壁板，在外面将所述高温加热设备围在中心，所述围护壁板的三面封闭，一面的上部安装一段壁板，下部敞开，并在一个侧面上有观察孔，所述型钢支架的上端支撑连接有接受式排风罩，所述接受式排风罩与所述围护壁板形成的通风罩相连接，所述接受式排风罩的上端形成的排风口连接竖直设置的直径一致的通风管道，所述通风管道的上端出口连接筒形风帽。

所述的接受式排风罩安装在高温加热设备正上方，所述的通风管道通过法兰连接接受式排风罩，所述通风管道的上端口连接设在车间屋面上的筒形风帽。

所述接受式风罩为锥形状结构，下部为扩口结构，上部为收口结构。

所述筒形风帽包括一个位于上部的圆筒部以及连接圆筒部与通风管道的变径扩口部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用三面相对密封的接受式排风罩接受高温加热设备上升热气流，热气流经过通风管道、筒型风帽高空排至室外大气，合理应用后可获得较好的经济和环境效益。

附图说明

图1是高温加热设备的局部自然通风系统的原理图。

图2-5分别是高温加热设备的高效局部自然通风系统的俯视、侧视、主视以及后视图。

图中：1.筒型风帽2.通风管道3.接受式排风罩4.围护壁板5.型钢支架 6.高温加热设备7.观察孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型的加热设备的局部自然通风系统包括置于高温加热设备外侧的型钢支架5以及安装在所述型钢支架外部的围护壁板4，在外面将所述高温加热设备围在中心，所述围护壁板的三面封闭，前面的上部安装一段壁板，下部敞开，并在一个侧面上有观察孔7，在所述型钢支架的上端支撑连接有接受式排风罩3，所述接受式排风罩的下端与所述围护壁板4形成的一面的下部形成洞口或敞口的通风罩的上端相密封连接，所述接受式排风罩3的上端形成的排风口连接竖直设置的直径一致的通风管道2，所述通风管道2的上端出口连接筒形风帽1。

本实用新型中，所述接受式风罩为锥形状结构，下部为扩口结构，上部为收口结构，具体的在四个方向有四个大的三角面板，相邻的四个大的三角面板之间通过小的连接三角面板焊接连接在一起，形成类似金塔式的结构，上端形成与通风管道连接的圆形口，焊接有连接法兰，以方便与通风管道连接。

本实用新型中，所述筒形风帽包括一个位于上部的圆筒部以及连接圆筒部与通风管道的下端为小直径上端为大直径的变径扩口部。

本实用新型中，所述的接受式排风罩安装在高温加热设备6正上方，接受式排风罩上通过法兰连接通风管道，通风管道沿车间钢结构柱上接车间屋面上的筒形风帽1。

其中，所述高温加热设备采用燃气或电加热，加热设备可以是烘包器、电熔炉等。

本实用新型的所述接受式排风罩设置在高温加热设备正上方，接收来自高温加热设备的上升热气流，接受式排风罩落地安装，采用钢板和型钢制作，含顶吸罩、支腿、围护壁板、观察孔、法兰接口等部件。

本实用新型的所述通风管道采用焊接钢板制作，采用法兰下连接接受式排风罩，上连接屋面筒型风帽。

本实用新型的所述筒型风帽与通风管管径一致，采用不锈钢材质，利用室外空气与通风管内热气流形成的热压差排风。

本实用新型的所述接受式排风罩断面尺寸不小于罩口处热气流的尺寸，安装高度取决于高温加热设备高度和便于人员检修，接受式排风罩排风量与罩口断面上的热射流流量、罩口扩大面积以及扩大面积上的空气吸入速度有关。

本实用新型的所述筒形风帽尺寸，根据室内排风和与室外大气风压差和热压差以及所需的通风量和通风管道风速综合计算确定。

本实用新型的工作原理如下：

接受式排风罩可以更加有效的接受烤包器上升热气流，同时筒形风帽利用室外空气与通风管道内空气热压差增加排风动力，克服通风管道阻力，将热气流排至室外大气，减少高温加热设备对车间的对流散热量和热辐射，保障车间人员的工作环境。

参见图2，根据本实用新型的工作环境、工作温度，其各部分材质为：筒型风帽1采用SUS304不锈钢；通风管道2、接受式排风罩3、围护壁板4采用普通焊接钢板；型钢支架5采用Q235低碳钢。

参见图2，根据高温加热设备尺寸确定接受式排风罩和筒形风帽规格：接受式排风罩的接管直径和筒形风帽的接管直径D；接受式排风罩长a；接受式排风罩宽b；接受式排风罩高Z2；通风罩围护前壁板高Z1；通风罩前敞开高度Z；通风罩下沿距高温加热设热源口高度H；高温加热设备直径B；其他尺寸均为固定尺寸，已在图中标注。在兼顾通风效果的同时并考虑操作检修设备方便，规定各尺寸之间的关系：3000≥Z≥2500；Z1＝1000；Z2＝a\/3.5；1800≥H≥1000；a＝2b；以上尺寸单位均为mm。

参见图2，接受式排风罩的尺寸和筒型风帽规格确定方法、步骤如下：

1.接受式排风罩尺寸计算：

(1)采用高悬式伞形罩原理，接受式排风罩直径d＝1.16H+B；b＝d；a＝2b＝2d；

(2)高温加热设备为水平散热面，对流散热量：Q＝αFΔt＝1.7FΔt^{4\/3<\/sup>(J\/s)}

Δt—高温加热设备热源表面和周围空气温度差，℃；

F—高温加热设备热源面积，m^{2<\/sup>；α—对流放热系数，J\/(m^{2<\/sup>·s·℃)；}}

(3)接受式排风罩的排风量：L＝0.167Q^{1\/3<\/sup>B^{3\/2<\/sup>+v_{1<\/sub>f(m^{3<\/sup>\/s)；f＝ab-F}}}}

f—罩口的扩大面积，即罩口面积减去热射流的断面积，m^2<\/sup>；

v_{1<\/sub>—扩大面积上空气的吸入速度，v_{1<\/sub>＝0.5～0.75m\/s；}}

2.确定筒形风帽直径D：

筒形风帽风量计算：L＝0.785D^{2<\/sup>(0.4V_{w<\/sub>^{2<\/sup>+1.63Δp_{g<\/sub>)^{0.5<\/sup>\/(1.2+∑ξ+0.02l\/D)^0.5<\/sup>}}}}}

热压计算：Δp_{g<\/sub>＝gh(ρ_{w<\/sub>-ρ_{np<\/sub>)(Pa)}}}

其中，L—风量，m^{3<\/sup>\/s，D—筒形风帽直径，m；V_{w<\/sub>—室外计算风速，m\/s；Δp_{g<\/sub>—热压，Pa；ρ_{w<\/sub>—室外空气密度，kg\/m3；ρ_{np<\/sub>—为管道内空气密度的平均值， kg\/m3；g—重力常数，9.8N\/kg；h—通风管道垂直高差，m；∑ξ—风帽前的风管局部阻力系数之和；l—风帽连接风管长度，m；}}}}}

根据上两式，查国家标准图《筒形风帽及附件》14K117-1筒形风帽的计算图表，可以确定筒型风帽直径D值。

本实用新型的接受式排风罩及支腿侧面设挡板，可以有效隔断外界环境对烤包器上升热气流的影响，接受式排风罩可以更加有效的接受烤包器上升热气流，同时筒形风帽利用室外空气与通风管道内空气热压差，能增强排风动力。

另外，所述的接受式排风罩也可以并排连接，应用于大型车间生产，能解决多个高温加热设备同时加热的问题。

本实用新型该高温加热设备的高效局部自然通风系统通风量大，效果较好，可以替代机械通风方式，避免风机运行引起的噪音，风机高温环境下运行寿命短，风机日常检修维护等问题，同时节约了风机能耗。

本实用新型的该高温加热设备的高效局部自然通风系统，利用热气流上升原理在高温加热设备正上方设接受式排风罩抽风，利用热压作用在屋面设筒形风帽排风，从而实现高温加热设备的高效局部自然通风。

本实用新型该系统结构形式简单，模块化安装拆卸方便，经久耐用，可替代传统的机械通风方式，达到同样的高温加热设备的局部通风效果，实现通风系统零能耗运行，解决了机械通风时，风机在高温环境下运行易损坏，拆卸风机困难，检修维护工作量大的难题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

一种加热设备的局部自然通风系统论文和设计

一种加热设备的局部自然通风系统论文和设计-张涛

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢