大气污染控制篇-技术知识-工业通风技术知识(工程师培训PPt)课件

1、1职业资格培训工程师级-大气污染控制-技术篇国家高等职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库1职业资格培训工程师级-大气污染控制-技术篇国家高等职业教育2培训资源环境监测与治理技术专业教学资源库培训目录 2 .颗粒污染物控制技术知识 3 .气态污染物控制技术知识 4 .工业通风技术知识2培训资源环境监测与治理技术专业教学资源库培训目录 2 .34 工业通风技术 4.1 定义及通风方式 净化系统通风为改善生产和生活条件，采用自然或机械方法，对某一空间进行换气净化，得到卫生、安全、环保的空气环境技术。通风方式：全面通风和局部通风。全面通风：用自然或机械方法对整个房间进行换风的通风方式。自然通风：在

2、室内外空气温差、密度差和风压作用下实现室内换气的通风方式。机械通风：利用通风机械实现换气的通风方式。联合通风：联合通风是自然与机械相结合的通风方式。34 工业通风技术通风方式：全面通风和局部通风。4适用：室内污染源多而分散的情况。缺点：稀释方法，降低室内污染物浓度，但不能去除污染物，一般不宜提倡。全面通风的气流组织方式：有组织通风和无组织通风。送风口应设在有害物质浓度较小的区域，排风口应设在污染源的附近或有害物质浓度最高的区域，尽可能多的地将有害物质排出室外。4适用：室内污染源多而分散的情况。5局部通风：在局部污染源的生产地，利用各种罩子和密闭柜，把有害物质汇集起来经净化设备净化后排至室外。局

3、部送风：以一定速度将空气直接送到指定地点的通风方式。 集中产生强烈辐射热或有毒气体的工业厂房。局部排风：在散发有害物质的局部地点设置排风罩捕集有害物质并将其排至室外。 生产车间控制局部空气污染最有效、最常用的方法。局部通风是控制废气污染的最有效方法。5局部通风：在局部污染源的生产地，利用各种罩子和密闭柜，把64.2局部排风系统的组成基本组成：局部排气罩、净化装置、通风管道、通风机。 局部排气净化系统示意图1.集气罩；2.净化装置；3.风管；4.通风机；5.污染源；6.工作台64.2局部排风系统的组成 局部排气净7（1）局部排气罩：最重要的部件之一。 作用：捕集污染物，直接影响技术经济指标和净化

4、效果。（2）通风管道：输送气体的管道。 作用：使系统的设备和部件系统连成一个整体。（3）净化设备 将有害气体净化处理的装置，净化系统的核心部分。（4）通风机 通风系统中气体流动的动力装置。 作用：存在压力损失，提供动力，保证气体的流动速度。 为防止风机腐蚀，将风机放在净化设备后面。（5）烟囱 净化系统的排气装置，也称排气筒。 注意：必须具有一定高度，保证污染物的地面浓度达标。 增设热交换器、仪表等使局部通风净化系统正常运行。7（1）局部排气罩：最重要的部件之一。84.2.1局部排气罩的类型按罩口气流流动方式分类：吸气式集气罩和吹吸式集气罩。吸气式集气罩：利用吸气气流捕集污染空气；吹吸式集气罩：

5、利用吹吸气流来控制污染物扩散。按排气罩与污染源的相对位置及使用范围将吸气式排气罩：密闭罩、排气柜、外部吸气罩、接受式排气罩。84.2.1局部排气罩的类型91.密闭罩密闭罩：将污染源的局部或整体密闭起来的一种集气罩。作用原理：污染物扩散限制在很小密闭空间内，仅在必须留出的罩上开口吸入若干室内空气，使罩内保持一定负压，防止污染物外逸。特点：所需排风量最小，控制效果最好，不受室内横向气流干扰。按围挡范围和结构分类：局部、整体和大容积密闭罩。91.密闭罩1010111112局部密闭罩特点：容积比较小，工艺设备大部分露在罩外，方便操作和设备检修。适用：污染气流速度较小，且连续散发的地点；整体密闭罩特点：

6、容积较大，污染源全部或大部分密闭起来，只把设备需要经常观察和维护部分留在罩外，罩本身基本上成为独立整体，容易做到严密。适用：有振动且气流速度较大的场合；大容积密闭罩：污染设备或地点全部密闭起来，也称为密闭小室。特点：罩内容积大，可以缓冲污染气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。适用：多点、阵发性、污染气流速度大的设备或地点。12局部密闭罩特点：容积比较小，工艺设备大部分露在罩外，方便132 通风柜又称箱式集气罩。生产操作的需要，在罩上开有较大操作孔。操作时，通过孔口吸入的气流来控制污染物外逸。132 通风柜14几种通风柜结构简图14几种通风柜结构简图153 外部集气罩使用条件：工艺条件的限

7、制，无法对污染源进行密闭。外部集气罩依靠罩口外吸入气流的运动而实现捕集污染物。153 外部集气罩16（a）上部集气罩；（b）下部集气罩；（c）侧吸罩；（d）槽边集气罩16（a）上部集气罩；（b）下部集气罩；（c）侧吸罩；（d）174.2.2集气罩设计原则集气罩应尽量将污染源包围起来，使污染扩散限制到最小的范围内，以便防止气流干扰，减少排气量。罩内应保持一定的均匀负压，避免污染物外逸。排气罩的吸气方向应尽量与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的动能。尽量减少排气罩开口面积，减少排气量；密闭罩上的观察孔和检修孔应尽量小，躲开气流正压较高位置。吸风位置不宜设在物料集中地点和飞溅区内，避免把大量物

8、料吸入净化系统。排气罩的吸气流不允许先经人的呼吸区，再进罩内。排气罩的结构不得妨碍工人操作，便于检修，零部件可作成能拆卸的活动结构形式。174.2.2集气罩设计原则184.3通风管道4.3.1系统划分原则安全、运行维护方便，经济可靠的原则（1）符合以下条件者可以合为一个管道系统同一生产线上同时产生的污染物便于统一集中回收处理的；污染物性质相同的；污染物性质不同，但生产设备同时运转且相对集中，并且允许不同污染物混合或污染物无回收价值的；（2）凡发生下列几种情况之一者不能合为一个系统污染物混合后会引起燃烧或爆炸危险，或形成毒性更大的污染物的；污染气流混合后会引起管道内结露和堵塞的；因粉尘或气体性质

9、不同，会影响回收或净化效率的；排风量大的收集点位于风机附近，不宜与远处风量小的收集点合为一个系统的。184.3通风管道194.3.2管路系统的布置 管路布置应从系统总体布局出发，要与总图、工艺、土建等有关专业密切配合。统一规划，力求简单紧凑，不影响工艺操作、调节和维修。（1）管路布置的一般原则管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，以便检修； 管道应尽量集中成列，平行敷设，尽量沿墙或柱敷设； 管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。一般间距不应小于100150mm，管道通过人行横道时，与地面净距不得小于2m，横过公路时不应小于4.5m，横过铁路时与轨面

10、净距不得小于6m； 对于给水和供汽管道，水平敷设时应有一定的坡度，以便于放气、放水、疏水和防止尘； 捕集含有剧毒、易燃、易爆物质的管道系统，其正压段一般不应穿过其他房间。穿过其他房间时，该段管道上不宜设法兰或阀门。194.3.2管路系统的布置20管道支撑的原则管道与阀件不宜直接支承在设备上，应单独设支架或吊架。保温管的支架上应设管托；管道的焊接缝位置应布置在施工方便和受力较小的地方。焊缝不得位于支架处。焊缝与支架的距离不应小于管径，至少不得小于200mm。管道联接的原则为方便检修、安装，以焊接为主要联接方式的管道中，应设置足够数量的法兰；以螺纹联接为主的管道，应设置足够数量的活接头（特别是阀门

11、附近）；穿过墙壁或楼板的那段管道不得有焊缝。20管道支撑的原则21（3）除尘管道布置原则 除尘管道布置除应遵守上述一般原则外还应满足以下要求：除尘管道力求顺直，保证气流通畅。当必须水平敷设时，要有足够的流速以防止积尘。对易产生积灰的管道，必须设置清灰孔；为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时（大于 3g/m3），应将净化装置设在风机的吸入段；分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入。三通管的夹角一般不大于30。当有几个分支管汇合于同一主干管时，汇合点最好不设在同一断面上；输送气体中含磨琢性强的粉尘时，在局部压力较大的地方应采取防磨措施，并在设计中考虑到管件的检修方便。21（3）除

12、尘管道布置原则 除尘管道布置除应遵守上述22 对于圆形管道 ， （Dn圆形管道内径m ） 对于矩形管道 （a，b分别为矩形管道的长和宽m） 在工程设计中，为计算方便，已经绘制有各种形式的计算表或线算图供使用，如全国通用通风管道计算表。对于矩形管道还可采用当量直径法进行计算，即先计算出与圆形管道直径相当的当量直径，然后按照圆形管道的相关线算图表进行计算。 22 对于圆形管道 234.3.3管路系统的设计（1）管道的压力损失计算：气体在管道中流动时产生的压力损失分摩擦压力损失和局部压 力损失。 摩擦压力损失（又称沿程压力损失），按下式计算： 式中 气体的管道摩擦压力损失，Pa； 单位长度管道的摩擦

13、压力损失，简称比压损（或 比摩阻）， ； 摩擦阻力系数； 气体在管道中速度，m/s； 管道长度，m； 气体密度，kg/m3； 水力半径，m，管道横截面F与湿周长度Lc比。234.3.3管路系统的设计24局部压力损失 气体流经管道系统中的异形管件（如阀门、弯头、三通等）时，由于 流动情况发生骤然变化，所产生的能量损失称为局部压力损失。局部 压力损失一般用动压头的倍数表示，即 式中 局部压力损失，Pa； 局部压损系数； 异形管件处管道断面平均流速，m/s。 局部压损系数通常通过实验确定。实验时，先测出管件前后的全压差 （即该管件的局部压力损失），再除以相应的动压 ，即可求得 值。各种管件的局部压损

14、系数在有关设计手册中可以查到。 管道系统压力损失计算 24局部压力损失25(2)管道材料及管道断面形状的选择（1）管道材料砖、混凝土、炉渣石膏板、钢板、木板（胶合板或纤维板）、石棉板、硬聚氯乙烯板等。钢板最常用，普通薄钢板和镀锌钢板两种。连接需要移动风口的管道要用各种软管，如金属软管，塑料软管，橡胶管，帆布管等。输送腐蚀性气体的管道，如涂刷防腐油漆的钢板仍不能满足要求，可采用硬聚氯乙烯塑料板，但注意只适用于1060，且不防火；输送含酸蒸气，一般用含钛钢材、塑料管、陶瓷管。采用木板、木屑板和纤维板，一般进行防腐处理，并能保温。国外还用玻璃纤维板，兼消声与保温效果。25(2)管道材料及管道断面形状

15、的选择26（2）管道断面形状选择管道断面形状：圆形和矩形。在相同断面积时，圆形管道压损小，材料省；矩形管道有效面积小，四角的涡流造成压力损失、噪声、振动。当管径较小，管内流速较高时，大都采用圆形管道，例如除尘系统。输送高温烟气时，矩形管道的强度比圆形管道高。当管道断面尺寸大时，为充分利用建筑空间，通常采用矩形管道。26（2）管道断面形状选择273管道的保温目的：减少输送过程中的热量损耗或防止烟气结露而影响系统正常运行。常用保温材料：石棉、矿渣棉、玻璃棉、玻璃纤维保温板、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等，导热系数大都0.12W/(m)。保温层厚度要根据保温目的计算出经济厚度。保温层结构：由防腐

16、层、保温层、防潮层和保护层组成。273管道的保温284.4 通风机4.4.1通风机的类型及特点通风机：将机械能转应为气体的势能和动能，用于输送空气及其混合物的动力机械。按工作原理分类：离心式通风机和轴流式通风机；按功能分类：排尘通风机和防爆通风机、防腐蚀通风机等；按安装位置分类：屋顶通风机和室内通风机。离心式通风机：空气由轴向进入叶轮，沿径向方向离开通风机。284.4 通风机29离心式通风机：空气由轴向进入叶轮，沿径向方向离开通风机。特点：压头高，噪声小。轴流式通风机：空气沿轮轴向进入并离开风机。特点：体积小、安装简单，可直接安在墙面上或管道内。风压一般比离心风机的风压低，噪声比离心风机高，主

17、要用于系统阻力较小的通风系统。29离心式通风机：空气由轴向进入叶轮，沿径向方向离开通风机。30离心式风机主要由叶轮、蜗壳、进气箱、集流器、扩压器、导流器、轴及轴承部件组成。其中叶轮则由叶片、前盘、后盘及轮毂所构成。 30离心式风机主要由叶轮、蜗壳、进气箱、集流器、扩压器、导流31 轴流式风机主要由轮毂、叶片、轴、外壳、集风器、流线体、整流器、扩散器以及进风口和叶轮组成。31轴流式风机主要由轮毂、叶片、轴、外壳、集风器、流线体、整324.4.2风机选型及计算根据输送气体的性质和风压范围，确定风机类型。如：输送清洁气体，可选一般风机；输送含尘气体，选用排尘风机；输送腐蚀性或爆炸性气体，选用防腐蚀或

18、防爆炸通风机；输送高温气体，选用引风机或耐高温风机。类型确定后，再根据净化系统的总风量、总压损失，选择对应通风机。324.4.2风机选型及计算33 风机选型计算风量（Qf）：风机的风量应在净化系统计算总排风量上加系统的漏风量。按下式计算： Qf = K1K2Q （m3/h） 式中 Q 系统设计最大总排风量，； K1 管网漏风附加系数，一般送、排风系统1.051.1，除尘系 统 1.11.15，气力输送系统1.15； K2 设备漏风附加系数，按有关设备样本选取，一般处于1.02 1.05范围。3334风机选型计算全压（Pf）：全压按下式计算 Pf = （ P+Ps） （Pa） 式中 P 管网计算

19、总压力损失，Pa； Ps 设备的压力损失，Pa，按有关设备样本选： 管网计算的总压力损失附加系数。对于定转速风机，按1.1 1.15取值；对于变频风机，按1.0取；气力输送系统按1.2取； 通风机全压负差系数，一般可取1.05（国内风机行业标准）。34风机选型计算全压（Pf）：全压按下式计算 35 所需功率校核 风机选定后应对电机所需功率进行校核，即应计算风机实际运行工况条件下所需 的电机功率，与风机样本给出的电机功率进行对比，不足时应加大电机的型号和 功率，富裕时则减小电机的型号和功率。 式中 N所需功率，kW； Q风机样本工作点风量，m3/h； P风机样本全压数值换算成运行工况条件下的全压

20、 值。，Pa； K电机的功率储备系数。35 所需功率校核364.4.3风机性能参数（1）性能参数的标定状态 样本和产品铭牌上通常标出的性能参数是风机在标定状态下得出的数据。 对于通风机，是按大气压力101.325kPa，空气温度t=20，空气密度为 当使用条件与标定条件不同时，应对各性能参数进行修正。在选择风机时，应注意风机性能参数的标定状态。（2）性能参数 风量流量Q，单位为m3/s或m3/h。当输送介质的温度和密度发生变化时，风机的体积流量不变。364.4.3风机性能参数37全压 风机的风压是指全压，它为动压和静压两部分之和。样本上风机全压指风机的 压头（进口全压-出口全压）。 转速 叶轮

21、每分钟的旋转速度，单位为r/min,常用n来表示。功率 a.有效功率 输送气体单位时间内从风机中获得的有效能量。 b.内功率 有效功率加内部流动损失功率 c.轴功率 内功率加轴承和传动损失功率 d.所需功率 轴功率乘以电机功率储备系数k。 e.电机功率 应大于风机所需功率。 37全压384.4.4风机的工况调节由于生产过程中系统的流量和压力经常变化，需要经常对风机进行工况调节。通常有两种方法：改变管路系统压力损失：通过减少或增加管网系统的阻力（如改变管路系统阀门的开度），即改变管网的特性曲线来实现改变风机特性曲线：如改变风机的转速、改变叶轮直径、改变进口导流叶片角度、改变叶片宽度和角度、风机串并联等384.4.4风机的工况调节394.5 净化系统的保护4.5.1通风净化系统的防爆防爆措施（1）保证设备、管道系统的密闭性（2）加入惰性气体，改变混合气体成分，防止