工业通风知识点

工业通风知识点㈠设计局部排风罩原则时应遵循以下原则：⑴局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源，使污染物局限于较小空间，尽可能减小其吸气范围，便于捕捉集和控制。⑵排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。⑶已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。⑷排风罩应力求结构简单，造价低，便于制作安装和拆卸维修。⑸要尽可能避免或减弱干扰气流，如穿堂风，送风气流等对吸气气流的影响。排风：在局部地点或整个车间把不符合卫生标准的污染空气经过处理达到排放标准排到室外。进风：在局部地点或整个车间把新鲜空气或经过净化符合卫生标准的空气送入室内。局部通风：局部通风是利用局部气流局部通风，使局部工作地点不受污染物的污染，创造良好的工作环境。局部排风系统由局部排风罩、风管（通风系统中输送气体的管道）（力求短直、减少拐弯、美观简洁）、净化设备（分为除尘器和污染气体净化装置）和风机（风机向机械排风系统提供空气流动的动力）组成。局部送风：不需要对整个车间送风，可以只向个别局部工作地点送风，在局部工作地点造成良好的空气环境。全面通风一方面用清洁空气稀释室内空气中的污染物浓度，同时不断把污染空气排至室外，是室内空气中的污染物浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。全面通风的效果不仅与通风量有关，而且与通风气流的组织有关。全面通风分为稀释通风、单向流通风和均匀流通风（0.20~0.50m/s）等。全面通风换气量的基本原理：风量平衡原理和污染物质量平衡原理。假设一种理想情况：⑴均匀散发有害物⑵气流混合在瞬间完成⑶送排风气流等温。换气次数：就是通风量L与通风房间体积Vf的比值。气流组织：所谓气流组织就是合理地布置送、排风口位置、分配风量以及选用风口形式，以便用最小的通风量达到最佳的通风效果。送、排风形式的选择：1.当污染气体温度比周围空气温度高，采用下送上排的气流组织形式2.当污染气体温度与周围空气温度相同时，⑴污染气体的密度比空气小，采用下送上排的气流组织形式⑵污染气体的密度与空气相同时，采用中（即操作点）送上、下排的气流组织形式。风量平衡：在通风房间中，不论采用何种通风方式，单位时间内进入室内的空气量应和同一时间内派出的空气量保持相等，即通风房间的空气量要保持平衡，这就是一般说的空气平衡或风量平衡。热平衡:要是通风房间温度保持不变，必须使室内的总得热量等于总失热量，保持室内热量平衡，即热平衡。通风中的节能措施：⑴尽量减少机械排风量，利用邻室排风⑵机械进风系统在冬季应采用较高的送风温度，37~50摄氏度⑶净化后的气体循环利用⑷充分利用余热㈡1.密闭罩：原理：它把污染物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排出。特点：只需较小的排风量就能有效控制污染物的扩散，排风罩气流不受周围气流的影响。缺点：影响设备检修，有的看不到罩内的工作状况。防尘密闭罩分为⑴局部密闭罩：原理：在局部产尘点进行密闭，产尘设备及传动装置留在罩外，便于观察和检修。罩的容积小，排风量少，经济性好。适用于含尘气流速度低，连续扬尘和瞬时增压不大的扬尘点。⑵整体密闭罩：原理：产尘设备大部分或全部密闭，只有传动部分留在罩外。适用于有振动或含尘气流速度高的设备。⑶大容积密闭罩（密闭小室）原理：振动筛、提升机等设备全部密闭在小室内，工人可直接进入小室检查和更换筛网。密闭小室容积大，适用于多点产尘、阵发性产尘、含尘气流速度高和设备检修频繁的场合。缺点是占地面积大，材料消耗多。排风口位置的确定：设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压；不宜设在含尘浓度高的部位或飞溅区内；罩口风速不宜过高。柜式排风罩分为吸气式和吹吸式两类。吸气式原理：单纯依靠排风的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止污染物外溢。吹吸式原理：隔断室内干扰气流，防止柜内形成局部卧流，使污染物得到较好控制。外部吸气罩：原理：由于工艺条件的限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在污染源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物发散地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。热源上部接受式排风罩原理：罩口外的气流运动是生产过程本身造成的，接受罩只起接受作用。槽边排风罩：槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式。分为单侧和双侧两种，单侧适用于槽宽BW700mm，B>700mm时用双侧，B>1200mm时宜采用吹吸式排风罩。目前常用的两种是平口式和条缝式。条缝式槽边排风罩的布置除单侧和双侧外，还可布置为周边式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩上的条缝口高度沿长度方向不变的，称为等高条缝。吹吸式排风罩：原理：利用射流作为动力，把污染物输送到排风罩口，再由其排除，或者利用射流阻挡、控制污染物的扩散（这种把吹和吸结合起来的通风方法叫做吹吸式通风）。由于吹吸式通风依靠吹、吸气流的联合工作进行污染物的控制和输送，它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。吹吸式排风罩设计要求：⑴吸风口前必须的射流末端平均速度v按槽温确定：⑵吸风口上的气流速度vW（2~3）v’⑶吸风口的排风量应大于吸风口前射流的流量，是射流末端流量的1.1~1.25倍⑷吹风口高度一般为0.010~0.015H，为了防止吹风口发生堵塞，吹风口高度应大于5.0~7.0mm。吹风口出口流速不宜超过10~12m/s，以免液面波动。除尘器效率：它是指从气流中补集粉尘的能力，常用除尘器全效率，分级效率和穿透效率表示。常用除尘器饿除尘机理：重力，离心力，惯性碰撞，接触阻留，扩散，静电力，凝聚。各种除尘器机理：重力除尘如重力沉降室：通过重力使尘粒从气流中分离。2惯性除尘如惯性除尘器：在重力除尘器中设置各种形式的挡板，使气流方向发生急剧转变，利用尘粒的惯性或使其与挡板发生碰撞而捕集。3离心力除尘如旋风除尘器：利用气流旋转过程中作用在尘粒上的惯性离心力，使尘粒从气流中分离。4过滤除尘如袋式除尘器，颗粒层除尘器，纤维过滤器，纸过滤器：含尘气流通过过滤材料时，将粉尘分离捕集。5洗涤除尘如自激式除尘，卧式旋风水膜除尘器：含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离。6静电除尘如电除尘器：利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离。㈢1.除尘机理：⑴重力：气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中进行分离。由于尘粒的沉降速度一般较小，这个机理只适用于较大的尘粒。⑵离心力:含尘气流做圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。是旋风除尘器工作的主要机理。⑶惯性碰撞：含尘气流在惯性运动过程中遇到物体的阻挡（如挡板、纤维、水滴等）时，气流要改变方向绕流，细小的尘粒会随气流一起运动。较大的尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生了碰撞，惯性碰撞。是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要除尘机理。⑷接触阻留：细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线仅靠物体（纤维或液滴）表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留。另外，当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，即为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。⑸扩散：小于1um的微小粒子在气体分子的撞击下，向气体分子一样做布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理就是扩散。对于粒子直径W0.3um的尘粒，这是一个很重要的机理。⑹静电力：悬浮在气流中的尘粒，如果带有一定的电荷，可以通过静电力使它从气流中分离。要得到较好除尘效果，设置专门的高压电场，是所有的尘粒都充分荷电。⑺凝聚：它不是一种直接的除尘机理。通过超声波、蒸汽凝聚、加湿等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的防尘方法去除。除尘器分类：I根据主要除尘机理：⑴重力除尘，如重力沉降室⑵惯性除尘，如惯性除尘器⑶离心力除尘，如旋风除尘器⑷过滤出尘，如袋式除尘器、颗粒层除尘器、纤维过滤器、纸过滤器⑸洗涤除尘，如自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器、湿式除尘器⑹静电除尘器，如电除尘器II根据气体净比程度⑴粗净化⑵中净化⑶细净化⑷超净化旋风除尘器：旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在粒上的惯性离心力，使尘粒从气流中分离的设备。结构简单、体积小、维护方便。主要用于含尘气体中较粗颗粒物（10um）的去除，也可用于气力输送中的物料分离。影响旋风除尘器性能的因素:⑴进口速度⑵筒体直径和排出管直径⑶旋风除尘器的筒体和锥体高度⑷除尘器下部的严密性。旋风除尘器的其他结构形式：⑴多管除尘器⑵旁路式旋风除尘器（特点：没有切向分离室，即旁路分离室；顶盖和进口之间保持一定的距离；排出管插入深度较短。目前常用的旋风除尘器的进口形式由直入式、蜗壳式、轴流式三种。5.袋式除尘器：袋式除尘器是利用含尘气流通过滤料时将颗粒物分离捕集的装置。用的最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器（利用纤维织物的过滤作用进行除尘）。采用棉、毛等天然纤维织成的滤料具有透气率高、阻力小、容尘量大、易于清灰等优点。目前使用的无机纤维滤料多为玻璃纤维滤料，它耐高温，使用温度可以达到200~250摄氏度，还具有延伸率小、抗拉强度大、价格低廉的优点，也存在纤维较脆、耐折性较差、不能处理HF含尘烟气的问题。袋式除尘器中的脉冲喷吹清灰除尘器较为常用。袋式除尘器中的机械振动（打）清灰的除尘器：过滤风速一般为0.50~0.80m/min，阻力约为600~800Pa，除尘器进口浓度不宜超过3.0~5.0g/立方米。这种除尘器清灰方式简单、投资少，可以用于处理风量不大的场合。袋式除尘器作为一种干式高效除尘器，广泛应用于各工业部门，与静电除尘器相比可回收高比电阻颗粒物，不存在泥浆处理问题。使用袋式除尘器时应注意以下问题：⑴滤料必须在适宜温度范围内使用。（当使用温度超过滤料耐温范围时，通常采用的含尘烟气冷却方式有：I表面换热器11掺入系统外部的冷空气。）⑵处理高温含尘烟气时，为防止气流中腐蚀性气体成分或水蒸气揭露，应对管道及除尘器加装保温。必要时对袋式除尘器采取局部区域加热，如除尘灰斗处。⑶对于带有火花的烟气或对于烟尘温度远大于气体温度的含尘烟气，必须加装火花捕集器或烟尘预分离器。⑷对于处理含有油雾、黏性颗粒物运行工况的含尘气体，须加装袋式除尘器预附尘装置，如燃煤锅炉配用袋式除尘器在点炉前需对滤袋预附尘。⑸处理含尘浓度高的气体时，为避免袋式除尘器频繁清灰造成滤袋损坏，宜采用预除尘器进行前级净化。湿式除尘器：湿式除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。优点是结构简单、投资低、占地面积小、除尘效率高，能同时进行污染气体的净化。事宜处理有爆炸危险或同时含有多种污染气体的气体。缺点是有用物料不能干法回收，泥浆处理比较困难，为了避免水系污染，有时要设置专门的废水处理设备；高温气体洗涤后，温度下降，会影响烟气在大气中的扩散。湿式除尘器常用的脱水装置有重力脱水器、惯性脱水器、旋风脱水器、弯头脱水器、丝网脱水器等。电除尘器：电除尘器是利用静电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备（原理）。电除尘器是一种干法高效除尘器，优点是：⑴适用于微粒控制，单电场除尘效率可达80%~85%，一般采用3~4电的场电除尘器，除尘效率可达到99.5%以上⑵在除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒。因此，和其他的高效除尘器相比，电除尘器的阻力比较低，仅为100~200Pa⑶可以处理高温（在350摄氏度以下）的气体。主要缺点是对颗粒物的比电阻有一定要求。静电过滤器：工作原理：荷电区是一系列等距离平行安装的流线型管柱状接触电极（也有平行板状的），管柱之间安装电晕线，电晕线接正极。放电极上施加电压为10~20kw。尘粒在荷电区获得正离子，随后进入收尘区。收尘区的集尘极板用铝板制作，极板间距约10mm,极板电压为5~7kv，在极板间形成均匀电场。荷正电或负电的粉尘分别沉降在与其极性相反的极板上。进气净化用的静电过滤器和工业除尘用的电除尘器的主要不同点是：⑴采取双区结构，颗粒物的荷电和收尘在不同区段进行⑵为了避免过多的臭氧进入室内，采用正电晕。由于正电晕容易从电晕放电向火花放电转移，所以电压较低，电极间距较小。㈣1.风管内空气流动的阻力有沿程阻力与局部阻力两种。沿程阻力：由于空气本身的黏滞性及其与管壁间的摩擦力而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力。局部阻力：空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向的变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。通风管道的水力计算的方法：假定流速法、压损平均法、静压复得法。其中常用的是假定流速法。均匀送风：根据工业与民用建筑的使用要求，通风和空调系统的风管有时需要把等量的空气，沿风管侧壁的成排孔口或短管均匀送出。这种送风方式就叫做均匀送风。实现均匀送风的基本条件:⑴保持各侧孔静压相等⑵保持各侧孔流量系数相等⑶增大流角a。㈤1.避风天窗：为了能让天窗稳定排风，不发生倒灌，可以在天窗上增设挡风板，或者采取其他措施，保证天窗排风口在任何风向下都处于负压区。这种天窗就叫