中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境節(jié)能研究院李永
北京佳仕杰塑膠制品有限公司 蔣紹中
摘要：三件套民用煙筒防風(fēng)帽僅由三個(gè)配件組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，它能很好的避風(fēng)防雨，而且在室外刮大風(fēng)時(shí)，不管風(fēng)向如何變化，在煙筒管內(nèi)不但不會(huì)產(chǎn)生倒灌，而且還會(huì)在管道內(nèi)形成抽力（負(fù)壓），徹底解決了民用煙筒煙氣倒灌的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：三件套、防風(fēng)帽、煙氣倒灌
1、前言
生爐取暖，已是很多家庭的防寒措施，但每年冬季因燃燒煤炭取暖和燃?xì)鉄崴魇褂貌划?dāng)而致人中毒的事故不斷發(fā)生。據(jù)世界衛(wèi)生組織公布，世界上每年有超過(guò)250萬(wàn)人死于煤氣中毒，我國(guó)每年也發(fā)生10多萬(wàn)宗煤氣中毒事故。
防風(fēng)帽，也叫排氣帽或通氣帽，已是社會(huì)上工業(yè)場(chǎng)合使用的成熟產(chǎn)品，它主要是安裝在各種通氣管道終端的出氣口上，作用是只允許管道里的氣體通過(guò)它順利排出，而不允許室外氣流倒灌回管道內(nèi)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是相當(dāng)于止回閥，只出不進(jìn)?？v觀國(guó)內(nèi)外各種防風(fēng)帽，在使用過(guò)程中往往有所限制，這是因?yàn)樽匀唤绲娘L(fēng)向變化無(wú)常，真想完全避開是很不容易的。三件套民用煙筒防風(fēng)帽巧妙地在結(jié)構(gòu)上兩次采用了流體力學(xué)中的“伯努利”原理，有效避免了不同風(fēng)向的風(fēng)倒灌回?zé)熗矁?nèi)。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
本產(chǎn)品由防風(fēng)圈、擋風(fēng)蓋、煙筒管三件組成，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。產(chǎn)品外觀如圖1所示。
圖1：三件
套煙筒防風(fēng)帽
外表層是圓筒型的防風(fēng)圈，中間是煙筒管，煙筒管出氣口在防風(fēng)圈的中間，煙筒管上面設(shè)有一個(gè)擋風(fēng)蓋。防風(fēng)圈不僅能擋住水平方向的風(fēng)刮向煙筒管內(nèi)，更巧妙的是煙筒管的兩頭由于風(fēng)的流動(dòng)，在其內(nèi)外出現(xiàn)了壓力差，讓煙筒管內(nèi)產(chǎn)生了負(fù)壓、形成空吸作用，更有利于煙筒的排煙效果。即便是迎著煙筒管兩頭方向的風(fēng)，在通過(guò)擋風(fēng)圈內(nèi)由煙筒管和防風(fēng)帽蓋所組成的間隙時(shí)，同樣產(chǎn)生上述的負(fù)壓、空吸效果。
這樣一來(lái)，防風(fēng)帽不僅起了擋風(fēng)的作用，更重要的是又很好的利用了風(fēng)能來(lái)幫助排煙。
三、研發(fā)背景
各種防風(fēng)帽在工業(yè)應(yīng)用方面已經(jīng)很普及了，但在民用方面并沒(méi)有普及，主要是因?yàn)楝F(xiàn)在市場(chǎng)上的防風(fēng)帽結(jié)構(gòu)加工要求高、制作工藝復(fù)雜、難度大，價(jià)格高，很難讓人們接受。
我們遵照只有創(chuàng)新才有出路的原則，首先從結(jié)構(gòu)上下手，在不影響其功能的前提下，以減少結(jié)構(gòu)形狀和材料為基礎(chǔ),其次加工工藝自然就簡(jiǎn)單了。經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)及試制，終于突破難題，制造出了“三件套民用煙筒防風(fēng)帽”這種產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料節(jié)省、批量生產(chǎn)、實(shí)用價(jià)廉。
四、產(chǎn)品性能
三件套民用煙筒防風(fēng)帽的性能于2009年6月至8月在國(guó)家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)煙筒管與室外風(fēng)速方向夾角為零，及風(fēng)是正吃防風(fēng)圈的，為使用時(shí)的最不利工況，檢測(cè)結(jié)果見表1。
表1：三件套民用煙筒防風(fēng)帽性能檢測(cè)結(jié)果
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喉部風(fēng)速(m/s) |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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風(fēng)量(m3/h) |
69 |
92 |
115 |
137 |
160 |
183 |
|
阻力（Pa） |
10.2 |
19.0 |
30.1 |
43.2 |
58.7 |
75.8 |
|
阻力系數(shù) |
1.89 |
1.98 |
2.00 |
2.00 |
2.00 |
1.97 |
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平均阻力系數(shù) |
1.97 | |||||
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室外風(fēng)等級(jí) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
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室外風(fēng)速（水平方向）(m/s) |
3 |
5 |
7 |
10 |
13 |
16 |
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喉部靜壓（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條件下，也不會(huì)發(fā)生倒灌，在不同的室外風(fēng)速下，煙筒管內(nèi)產(chǎn)生不同的抽力，也就是煙筒管內(nèi)的壓力總是低于環(huán)境大氣壓力值。
五、使用范圍
防風(fēng)帽可以廣泛地應(yīng)用在煤爐取暖、住宅煙道、鍋爐灶具、抽油煙機(jī)、公用煙道、燃?xì)鉄崴?、排煙煙筒等一切需要自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的末端管道裝置上，可以大大提高排煙效率，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、安全之目的。