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三件套民用烟筒防风帽性能介绍
时间:2009/9/18 17:53:37,点击:0

中国建筑科学研究院建筑环境节能研究院李永

北京佳仕杰塑胶制品有限公司 蒋绍中

摘要:三件套民用烟筒防风帽仅由三个配件组成,具有结构简单,价格低廉的特点,它能很好的避风防雨,而且在室外刮大风时,不管风向如何变化,在烟筒管内不但不会产生倒灌,而且还会在管道内形成抽力(负压),彻底解决了民用烟筒烟气倒灌的问题。

    关键词:三件套、防风帽、烟气倒灌

1、前言

    生炉取暖,已是很多家庭的防寒措施,但每年冬季因燃烧煤炭取暖和燃气热水器使用不当而致人中毒的事故不断发生。据世界卫生组织公布,世界上每年有超过250万人死于煤气中毒,我国每年也发生10多万宗煤气中毒事故。

防风帽,也叫排气帽或通气帽,已是社会上工业场合使用的成熟产品,它主要是安装在各种通气管道终端的出气口上,作用是只允许管道里的气体通过它顺利排出,而不允许室外气流倒灌回管道内,简单的说就是相当于止回阀,只出不进。纵观国内外各种防风帽,在使用过程中往往有所限制,这是因为自然界的风向变化无常,真想完全避开是很不容易的。三件套民用烟筒防风帽巧妙地在结构上两次采用了流体力学中的伯努利原理,有效避免了不同风向的风倒灌回烟筒内。

2、产品特点

本产品由防风圈、挡风盖、烟筒管三件组成,结构非常简单。产品外观如图1所示。

1:三件套烟筒防风帽

外表层是圆筒型的防风圈,中间是烟筒管,烟筒管出气口在防风圈的中间,烟筒管上面设有一个挡风盖。防风圈不仅能挡住水平方向的风刮向烟筒管内,更巧妙的是烟筒管的两头由于风的流动,在其内外出现了压力差,让烟筒管内产生了负压、形成空吸作用,更有利于烟筒的排烟效果。即便是迎着烟筒管两头方向的风,在通过挡风圈内由烟筒管和防风帽盖所组成的间隙时,同样产生上述的负压、空吸效果。

   这样一来,防风帽不仅起了挡风的作用,更重要的是又很好的利用了风能来帮助排烟。

三、研发背景

   各种防风帽在工业应用方面已经很普及了,但在民用方面并没有普及,主要是因为现在市场上的防风帽结构加工要求高、制作工艺复杂、难度大,价格高,很难让人们接受。

   我们遵照只有创新才有出路的原则,首先从结构上下手,在不影响其功能的前提下,以减少结构形状和材料为基础,其次加工工艺自然就简单了。经过多次的反复模拟实验及试制,终于突破难题,制造出了三件套民用烟筒防风帽这种产品,实现了结构简单、材料节省、批量生产、实用价廉。

四、产品性能

    三件套民用烟筒防风帽的性能于20096月至8月在国家空调设备质量监督检测中心进行检测,检测时烟筒管与室外风速方向夹角为零,及风是正吃防风圈的,为使用时的最不利工况,检测结果见表1 

1:三件套民用烟筒防风帽性能检测结果

喉部风速(m/s)

3

4

5

6

7

8

风量(m3/h)

69

92

115

137

160

183

阻力(Pa

10.2

19.0

30.1

43.2

58.7

75.8

阻力系数

1.89

1.98

2.00

2.00

2.00

1.97

平均阻力系数

1.97

室外风等级

2

3

4

5

6

7

室外风速(水平方向)(m/s)

3

5

7

10

13

16

喉部静压(抽力)(Pa

-0.7

-1.2

-1.7

-3.3

-5.2

-7.6

由表1可知,即使再最不利的使用条件下,也不会发生倒灌,在不同的室外风速下,烟筒管内产生不同的抽力,也就是烟筒管内的压力总是低于环境大气压力值。

五、使用范围

   防风帽可以广泛地应用在煤炉取暖、住宅烟道、锅炉灶具、抽油烟机、公用烟道、燃气热水器、排烟烟筒等一切需要自然通风或机械通风的末端管道装置上,可以大大提高排烟效率,以实现环保、节能、安全之目的。

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