车间多污染源间歇性散发下的变排风量系统研究
结题报告
批准号:
51778440
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
高军
依托单位:
学科分类:
E0803.建筑物理
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
林忠平、曹昌盛、曾令杰、张承全、杜博文、陈洁、王好、唐波、王琼
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中文摘要
我国是世界第一制造业大国,正积极倡导清洁生产和绿色工厂,急需破解当前工业车间空气环境健康、安全与节能控制的矛盾问题。本项目以多工位、多设备、多工序复杂污染散发过程节能化通风需求为核心,着眼车间污染与热伴随耦合过程的非稳态通风机制、多污染源间歇性散发的通风量辨识、随机多末端变排风量运行可靠性等三方面技术瓶颈;拟攻克集中排风系统支路阻抗平衡理论和方法,变常规导流装置被动式应用为主动式设计;创新地提出一种基于简易总风量控制法的变风量运行策略,建立风机风量安全补偿系数,摒弃掉复杂的静压监测过程,预期在车间集中排风系统中可有广泛应用;构思出面向自动生产车间多污染源运行重叠率的调制方法,实现对最小通风运行重叠率的合理寻优。项目研究有望获得一套具有较广适用性的多污染源间隙性散发下的通风控制理论及技术,为相关工业生产过程污染物的高效收集和节能处理提供依据。
英文摘要
China is the largest manufacturing country in the world, which is actively advocating clean production and green factories. Now the urgent need is to solve the current dilemma among health and safety problem for air environment, and the energy conservation in industrial workshop. This project focuses on the energy-saving ventilation needs for the manufacturing scenarios with multi-station, multi-equipment and multi-process. The study will take into account the non-steady-state ventilation mechanism for the coupling releasing of pollution and heat in workshop, the ventilation rate identification for intermittent releasing of multiple pollution sources and the reliability of variable air volume for the random operating of multi-terminals. We aim to put forward the branch-impedance balance theory and design methods for the centralized exhaust system, and to change the passive application of diversion device into initiative design. We propose an innovative variable air volume scheme based on the simple total air flow control method. It is expected to be widely used in the centralized exhaust system of workshops, with the reliable compensation coefficient of fan flow rate established. It does not need the the complicated static-pressure monitoring in the control process. Besides, we set up a new method for adjusting the operation-overlap rate of multi-pollution sources in automated workshops to derive the minimum design ventilation rate. This project is expected to obtain a set of new theory and technology for the ventilation control of complexed intermittent-released pollutants in the workshop. It can provide the basis for efficient collection and energy-saving treatment of pollutants in related industrial production processes.
我国是世界第一制造业大国,正积极倡导清洁生产和绿色工厂,急需破解车间空气环境健康、安全与节能控制的矛盾问题,并实现节能减排与“双碳”目标。本项目以多工位、多设备、多工序复杂污染散发过程节能化通风需求为核心,着眼车间污染与热伴随耦合过程的非稳态通风机制、多污染源间歇性散发的通风量辨识、随机多末端变排风量运行可靠性等三方面技术瓶颈,获得了以下研究成果:首先,针对典型车间污染散发过程,开发了热废分离高效捕集装置及循环浓缩收集技术,实现与工艺过程联动的按需节能高效通风;其次,创新研发了一种适用的、低成本的均匀排风装置,避免了繁复的调节阀动作,以及高阻力、昂贵的定风量阀的应用,攻克了集中排风系统支路阻抗平衡理论和方法,变常规导流装置被动式应用为主动式设计;再次,提出了基于蒙特卡洛模型的多污染源散发重叠率模型及设计同时系数计算方法,面向自动生产设备建立了优化调度模型,实现对最小通风运行重叠率的合理寻优;最后,针对系统运行提出了一种与均匀排风装置联合应用、基于简易总风量法的变风量开环控制运行策略,通过末端开启数量的监测实现系统快速、稳定的变频控制。本项目研究获得了一套具有较广适用性的多污染源间隙性散发下的通风控制理论、技术及装置,为相关工业生产过程污染物的高效收集和节能处理提供依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.buildenv.2021.107990
发表时间:2021-08
期刊:Building and Environment
影响因子:7.4
作者:Jing Zhang;Jun Gao;Jian Wang;Changsheng Cao;Mengxiao Xie;Lingjie Zeng
通讯作者:Lingjie Zeng
DOI:10.1016/j.enbenv.2020.04.008
发表时间:2020-07
期刊:
影响因子:--
作者:Kai Liu;Shengwei Yang;Lingjie Zeng;Jun Gao;Yumei Hou;Changsheng Cao;S. Bo;Mo Xiangjin-;Z. Qingyu;Hou Chun
通讯作者:Kai Liu;Shengwei Yang;Lingjie Zeng;Jun Gao;Yumei Hou;Changsheng Cao;S. Bo;Mo Xiangjin-;Z. Qingyu;Hou Chun
DOI:10.1016/j.enbuild.2021.111086
发表时间:2021-08
期刊:Energy and Buildings
影响因子:6.7
作者:Lingjie Zeng;Leqi Tong;Jun Gao;Bowen Du;Changsheng Cao;Lipeng Lv;Chenquan Zhang
通讯作者:Chenquan Zhang
DOI:10.1007/s12273-021-0786-7
发表时间:2021-05
期刊:Building Simulation
影响因子:5.5
作者:Lingjie Zeng;qi Tong;Jun Gao;Bowen Du;Chengquan Zhang;Lipeng Lv;Changsheng Cao;Xihui Ding
通讯作者:Xihui Ding
DOI:10.1016/j.jobe.2021.102801
发表时间:2021-06
期刊:Journal of Building Engineering
影响因子:6.4
作者:Lingjie Zeng;Yirui Wang;Jun Gao;Bowen Du;Leqi Tong;Guodong Liu;Changsheng Cao;Chenquan Zhang;Yukun Xu
通讯作者:Yukun Xu
基于污染阻隔效应与眼表可接受度的头戴式送风气流研究
  • 批准号:
    52378104
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    高军
  • 依托单位:
面向工业环境移动个体的送风气流反向设计
  • 批准号:
    52078354
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    高军
  • 依托单位:
高层住宅厨房均匀自适应排烟动力学与设计方法研究
  • 批准号:
    51578387
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    高军
  • 依托单位:
建筑集中式空调风系统毒气污染传播快速预警与源辨识
  • 批准号:
    51278370
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    高军
  • 依托单位:
住宅厨房油烟污染和热暴露的个性化调控机理研究
  • 批准号:
    50908163
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    高军
  • 依托单位:
国内基金
海外基金