控制风速法计算排风罩排风量

第4章局部排风§4.1概述§4.2局部排风的设计原则§4.3排风罩设计计算理论4.1.1局部排风4.1.2局部送风4.2.1局部排风系统划分的原则4.2.2局部排风罩的形式及设计原则4.2.3局部排风的净化处理

4.3.1排风罩口的气流运动规律4.3.2排风罩排风量计算方法§4.4密闭罩§4.5柜式排风罩4.4.1工作原理4.4.2密闭罩的基本形式4.4.3影响密闭罩性能的因素4.4.4密闭罩计算4.5.1柜式排风罩的形式4.5.2柜式罩排风量的计算4.5.3柜式排风罩设计的注意事项§4.6外部吸气罩4.6.1外部吸气罩排风量计算4.6.2外部排风罩设计应注意的事项

§4.7热源上部接受罩4.7.1热射流及其计算4.7.2热源上部接受罩的排风量计算§4.8槽边排风罩4.8.1槽边排风罩的结构形式4.8.2排风量计算公式§4.9吹吸式排风罩4.9.1吹吸式排风罩的形式4.9.2吹吸罩的设计计算

§4.10排风罩的其他形式4.10.1屋顶集气罩4.10.2气幕式排风罩

§4.11局部送风学习基本要求掌握排风罩吸气口气流的运动规律。掌握局部排风罩的类型、结构原理、特点以及用途；掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计算方法；局部通风：利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，造成良好的空气环境。特点：所需要的风量小、效果好，是防止工业有害物污染室内空气和改善作业环境最有效的通风方法，设计时应优先考虑。分类：局部排风局部送风§4.1概述

§4.1.1局部排风演示概念：在集中产生有害物的局部地点,设置捕集装置,将有害物排走,以控制有害物向室内扩散。组成：局部排风罩、风管、除尘或净化设备、风机、排气筒或烟囱§4.1.2局部送风概念：向局部工作地点送风,使局部地带造成良好的空气环境。分类：

1.系统式：通风系统将室外空气送至工作地点。2.分散式：借助轴流风扇或喷雾风扇,直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。演示§4.2.1局部排风系统划分的原则§4.2局部排风的设计原则§4.2.2局部排风罩的形式及设计原则按照工作原理不同，局部排风罩可分为以下几种基本型式：（1）密闭罩（2）柜式排风罩（通风柜）（3）外部吸气罩：上吸式、侧吸式、下吸式、槽边排风罩（4）接受式排风罩（5）吹吸式排风罩§4.2.3局部排风的净化处理局部排风罩口气流运动的两种方式：吸气口气流的吸入流动吹气口气流的吹出流动§

4.3.1排风罩口的气流运动规律§4.3排风罩设计计算理论对排风罩，多数的情况是吸气口吸入气流。当吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围空气从四面八方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。当吸气口面积较小时，可视为“点汇”。它会形成以吸气口为中心的径向线，和以吸气口为球心的等速球面。如图4-3a所示。（1）吸入口气流运动规律图4-3点汇气流流动情况a）自由吸气口b）受限吸气口（4-1）（4-2）若在吸气口的四周加上挡板，如图4-3b所示，吸气范围减少一半，其等速面为半球面，则吸气口的排风量为：（4-3）根据流体力学，位于自由空间的“点汇”吸气口的吸气量为：实际上，吸气口有一定大小，不能看作一个点，气体流动也有阻力，形成吸气区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。四周无边圆形吸气口的速度分布图四周有边圆形吸气口的速度分布图图中数值表示中心轴离吸气口的距离以及在该点气流速度与吸气口流速的百分比。宽长比为1：2的矩形吸气口的速度分布图根据试验结果，吸气口气流速度分布具有以下特点：（1）吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面。因此，当x/d＞1时可近似当作点汇，吸气量L可按式4-1、4-3计算。当x/d=1时，该点气流速度已大约降至吸气口流速的7.5%。如图4-4所示。当x/d＜1时，根据实际测得的气流速度衰减公式计算。（2）对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小如何，其等速面形状大致相同。而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。

（2）吹出气流运动规律定义：空气从孔口吹出，在空间形成一股气流称为吹出气流或射流分类：是否受限温度状况射流等温射流非等温射流自由射流受限射流一、自由射流

射流断面直径：射流扩散角：（1）等温自由射流射流轴心速度：演示由直径为d0的喷口以出流速度幻射入同温空间介质内扩散．在不受周界表面限制的条件下，则形成如图所示的等温自由射流。由于射流边界与周围介质间的紊流动且交换，周围空气不断被卷入，射流不断扩大，在射流理论中，将射流轴心速度保持不变的一段称为起始段，其后称为主体段。（2）非等温自由射流轴心温度：射流落差：对于非等温自由射流，由于射流与周围介质的密度不同，在浮力和重力不平衡条件下，射流将发生变形，即水平射出(或与水平面成一定角度射出)的射流轴将发生弯曲。二、受限射流在射流运动过程中，由于受壁面、顶棚以及空间的限制，射流的运动规律有所变化。常见的射流受限情况是贴附于顶棚的射流流动，称为贴附射流。非等温贴附射流为冷射流时，在重力作用下有可能在射流达到某一距离处脱离顶棚而成为下降气流。在射流计算时，不同类型射流常使用不同的名称。如由圆形，方形和矩形风口出流的射流--般称为集中式射流，由边长比大于10的扁长风口出流的射流称为扁射流，由成扇形导流径向扩欣出流的射流称为扇形射流等。除贴附射流外，空调空间四周的围护结构可能对射流扩散构成限制。在有限空间内射流受限后的运动规律不同于自由射流。例如有限空间内贴附与非贴附两种受限射流的运动状况。演示演示三、平行射流的叠加两个相同的射流平行地在同一高度射出，当两射流边界相交后，则产生互相叠加，形成重合流动。演示（3）吹吸气流图4-8吹吸气流的形状控制风速法原理：就是使排风罩在边缘控制点上形成能使有害物吸入罩内的控制风速的方法。控制点：有害物最难被吸入罩内的点。控制风速：使有害物吸入罩内的最小风速。即控制点的空气运动速度（也称吸捕风速），也就是指正好克服该尘源散发粉尘的扩散力再加上适当的安全系数的风速。控制风速法流量比法（不作要求）§

4.3.2排风罩排风量计算方法只有快当排夫风罩忽在该饰尘源泛点造舱成的岸风速患大于尸控制昂风速罚时，释才能膨使粉司尘吸既入罩逢内。控制令风速踏法计们算排判风罩优排风坦量，影就是夏首先死确定魂控制擦风速川的大混小，哈然后沸找出墨控制展风速奶与罩撕口平茂均风抱速的驴关系晓式，门求得错排风芹罩捕浴集粉颤尘所岛需要王的罩苏口平注均风于速孤，再登用式弊（4-1手0）计叶算出搞排风回量。（4-苦10）密闭妹罩是绵把有泡害物泰源密蝇闭起瓜来，观割断跑生产珠过程笔中造淡成的塞一次外尘化零气流袭和室谢内二圆次气卡流的翁联系侨，再映利用筑抽风响在罩况内造杰成一旷定的是负压榨，保皱证在脉一些悬操作博孔、记观察壮孔或昂缝隙番处从执外向旁里进牢风，辰防止盾粉尘桐等有揭害物吸向外催逸出猾。特点：排风量剩小，控事制有害雄物的效闸果好，栽不受环撑境气流剪影响，笼但影响悄操作，常主要用朝于有害吨物危害悲较大，跌控制要漂求高的肯场合。§4.袭4.1工作原薄理密闭歼罩演骗示§4.夏4密闭罩§4.足4.2密闭罩擦的形式局部密推闭罩演砖示2.整体密必闭罩将产生灵粉尘的偿设备或搅地点大筝部分密深闭，设榜备的传层动部分数留在外国面的密助闭罩。驻其特点殊是密闭辣罩本身记为独立退整体，芹易于密少闭。这染种密闭鹊方式适艳用于具贡有振动祝的设备冬或产尘徒气流速锈度较大移的产尘比地点。整体密谢闭罩演车示1.局部钥密闭门罩将设备居产尘地弊点局部共密闭，购工艺设栽备露在行外面的拐密闭罩改。其容熟积较小依，适用友于产尘魄气流速碗度小，秆瞬时增扭压不大颈，且集学中、连考续扬尘欢的地点森。3.大容积垃密闭罩将产倘生粉寺尘的堪设备坚或地杰点进宜行全挡部封守闭的询密闭跟罩。夫它的路特点灯是罩席内容挤积大筐，可龄以缓筹冲含航尘气驻流，钩减小葡局部藏正压葛。这让种密棍闭方曾式适怀用于骗多点地产尘屋、阵赖发性尚产生咳和产固尘气台流速障度大夜的设盖备或堤地点蜻。大容积酿密闭罩低演示一、密罗闭罩上纹排风口垃的位置§4.吩4.3影响赤密闭踪蝶罩性谊能的望因素演示演示二、制密闭松罩的卸容积1、芝按空荡气平奴衡原左理计闲算防尘密悦闭罩的滔排风量让一般由爹两部分贡组成，芹一部分体是由运思动物料怀带入罩晚内的诱需导空气夫量(如物俭料输借送)或工春艺设厦备供农给的咳空气公量（黎如有贵鼓风帮装置峡的混卷沙机堂），桌另一乳部分订是为葬了消津除罩苦内正更压并子保持揭一定柜负压恐所需摄经孔赵口或摄不严挖密缝包隙吸漫入的郑空气火量，奇即2、指按截振面风作速计级算此法静常用赞于大短容积彻密闭长罩。并一般们吸气匹口设辆在密花闭室猜的上矩口部赚，其首计算若式如纱下：3、按险换气次随数计算该方法贷计算较特简单，抽关键是慌换气次慕数的确钱定。其词计算式司如下：§4.盐4.4密闭秆罩计晃算柜式排袖风罩（蹈又称通晚风柜）是密厦闭罩歌的一躁种特诉殊形杆式，摔散发糠有害茶物的肚工艺伤装置究置于市柜内丧，操笼作过查程完养全在投柜内扒进行尾。排易风罩术上一技般设沫有可按开闭口的操革作孔撒和观储察孔戴。为计了防菊止由怎于罩级内机启械设变备的溉扰动灰、化乒学反脖应或淘热源图的热风压以丧及室筑内横侨向气简流的刮干扰穷等原斥因引乎起的贿有害姿物逸孔出，博必须系对柜耻式排饼风罩昼进行完抽风朝，使糊罩内肌形成鸦负压抄。上部排利风柜式池排风罩下部惨排风山柜式呼排风文罩上下联雕合排风仇柜式排熊风罩送吸混吃合式柜纹式排风从罩§4娱.5柜式排湾风罩§4强.5部.1柜式排贱风罩的炎基本形司式演示上部旧排风崭柜式垒排风葡罩当通风辱柜内产笨生的有智害气体市密度比剖空气小士，或通遇风柜内嫩有发热药体时，挽可选用排上部排公风通风回柜。演蛇示图4-贴16上部排帆风通风养柜下部称排风逐柜式蛾排风棵罩当通僵风柜仔内无谋发热折体，垦且产璃生的卧有害鞭气体腐密度塘比空常气大滔，可膀选用血下部受排风泄通风纲柜。演示1演示2图4-猎15下部颂排风弯通风守柜上下竭联合溉排风傻柜式砖排风宰罩当通碰风柜知内既共有发梢热体视，又运产生凯密度元大小暑不等鲁的有捕害气鹿体时晓，应劫在柜榴内上福、下伸部均紧设置东排气受点，泪并装载设调笋节阀诉，以湿便调性节上纸、下御部排天风量剃的比挪例，伯可选驴用上挑、下艰联合按排风智柜。演示图4-1嚼7上、下乒联合排讯风通风站柜用于戚采暖缺或空腰调房胡间送风慌式通胞风柜演页示1演掩示2§4姥.5枣.2柜式罩怨排风量读计算排风胶量应惕满足化孔口疫吸入条风速杯达到随控制恩风速看的要烦求。排风量L按下迹式计掌算:L晶=映L1+ν怎×F泥×β辫m3/s§4来.5挣.3柜式排起风罩设忌计的注直意事项罩位锈于有啄害源横附近窗，依好靠罩柔口的增抽吸芝作用谷将有削害物灿吸入访罩内眼。对稍生产代操作击影响彼小，微安装绒维护温方便醋，但抓排风诉量大速，控裁制有别害物闸效果枕相对末较差雾。主础要用寒于因他工艺短或操样作条度件的刃限制喷，不毒能将博污染倍源密色闭的打场合挽。侧吸被式外部妖吸气嫩罩由城于靠菌抽气括作用煎控制洁，宫因此锡罩口塑的速铜度分四布如赴何将总直接锅影响杜控制轻效果备。摆显然膛，罩亦口的红速度袍大小罚和分元布与桶罩的恳结构咱和排队风量菌有关环，对号于特挪定结醋构的邻排风吓罩，姻吸口怪速度批取决善于排踢风量可。§4.皆6外部吸颠气罩上吸式演译示1演藏示2§4碌.6塑.1吸气罩捕排风量局计算1侧吸惊罩排滤风量根据不抓同形式盆侧吸罩胁罩口平才均风速υ0与“控珠制点”徒控制卡风速的瓦关系式辜，利用骂式4-1岁0就可计裤算排风逃量。（4-山10）由于上宅吸式吸系气罩的退形状大虽都和伞诉相似，苦所以这叹类罩简烤称伞形习罩。伞形情罩通调常设坏在工任艺设荡备上碎方，电罩面族与发租生源夜的距跟离视狮有害绣物的束特性馒和工撒艺操营作条妥件而锣定。2上吸式填伞形罩倾排风量当发生夸源只产忌生有害甚物而发慈热量不飘大时，划为冷过程，此时辱伞形排嫂风罩在捏发生源挑最不利怀的有害冷物散发休点处，怒造成一摇定的上粥升风速腾，将有现害气体政吸入罩鉴内。当发生勉源散发缎有害物妄且散热匀量较大孕时，为热过程，此时劣伞形排猪风罩将签热致诱易导气流镜量“接晶受”并浸全部排喇走。这里只湾介绍冷卵过程伞顶形排风残罩排风谋量的计拳算。（1）施按发生任源工作顾面边缘此点控制养风速计板算（2）蠢按奶罩口历平均估风速帽计算（1）球按发生胜源工作扁面边缘惊点控制宿风速计杏算由于上妹吸式排自风罩设垫在工艺握设备上习方，受徒设备的帅限制，推气流只肝能从侧微面流入刻罩内，示如图4-1谱8所示饥。其篮排风廊量用此虏方法要确定妙伞形婶罩排佩风量继，其增计算麻式与丛式（4-逗10）相冒同。编用该丢方法浆计算此时，货伞形超排风胖罩罩路口面读积比则发生呆源设凉备面塔积大确。（2）猛按结罩口纵平均喇风速磁计算圆形罩闹口面积矩形披罩口短面积（1）设计去伞形罩短时，应劈燕考虑工户艺设备喉的安装眨高度，灰在不妨耻碍工艺颠操作的义前提下葬，罩口冤应尽可登能靠近芳污染物笋发生源屿。（2）尽羊可能肢避免闹室内坑横向挪气流牙干扰氧，必祖要时亮也可蓬采取秒围挡虎、回摩转、施升降泻及其遭它改站进措圾施。（3）在子排风悉罩口兵四周草增设岩法兰大边，岔可使简排风房诚量减棒少。胆在一非般情雨况下扯，法限兰边栽宽度涂为150~20贩0m躲m。（4）集气衬吸尘罩捞的扩张党角α对罩荣口的搞速度循分布瞎及罩津内压纠力损侍失有听较大碌影响外。在α=3寻0°~60°时，承压力堵损失总最小眨。设酱计外撤部集惰气吸染尘气雄罩时弊，其疮扩张些角α应小于亚（或等惜于）60秆°（5）当罩狼口尺寸伍较大，威难以满你足上述联要求时预，应采帜取适当童的措施从，以便沙确保集羊气吸尘绳罩的效兰果。例封如把一绘个大排全风罩分缴隔成若围干个小培排风罩惭；在罩寺内设挡赤板；在厨罩口上费设条缝罩口，要穷求条缝照口处风毅速在10夜m/托s以上，漏而静压衡箱内风远速不超近过条缝裤的速度括的1/2；在罩般口设气险流分布倍板。§4.半6.2外部排蜘风罩设呢计应注购意的事酬项演诱示1演联示2热过程栗排风罩笛不同于掉冷过程弊排风罩悠，其排献风量取拢决于它浴所接受专的热气扫流大小旧，不存败在控制乔风速的构问题。§4.肉7热源肌上部固接受页式排晓风罩设计伍热过际程伞示形排含风罩仪的关理键是研计算海诱导照上升锤的气田流流液量及家上升笛气流期在不示同高脑度上再的横碑截面货大小巷。§4告.7阔.1热射悼流及谢其计侄算对于待生产蜓工艺讯本身添散发品的热至射流腰，一拢般需赛通过诵实测揭确定般，而内对于族高温恰设备宋表面锅对流腊散热壳形成管的热装射流捐，可张根据拥热设挠备表型面的洽对流昨散热蛮量推松算，怒其计级算式唐为：（4-顿33）根据热源上伞形罩的安装高度H,分为低悬罩和高悬罩两类。H≤1.5的称为低悬罩,H>1.5的称为高悬类。Ap为热设备横断面积。演仁示1演示2演丛示3低悬兴罩和理高悬当罩的块结构蚕参数枣，气待流运抖动及虹排风阶量的呢分析飘计算英方法怖有所快区别颤。罩的结朵构参数吗确定原刊则低悬败罩:按“童源尺凤寸加孟大0.厕5H除”的原则袄计算:低悬价圆形健罩D=d垂+0.庆5H低悬逮矩形赢罩A=蜻a+野0.鱼5H供B=驴b+侨0.拦5H高悬罩:按“忽罩口径断面绕处的可热射邮流尺云寸加低大0.8唱H”的原则武计算:D=Dz+0仪.8垮H§4.浅7.2排风量宋的计算爸方法L1=V1*F1V1=0.个5－0.质75桐m/知sL0L1L1低悬罩颈排风量首先亡分析偿不同雁上升令高度雕热射擦流的眨流量始、流渐速和理断面歇直径规，然荷后按刮“罩络口断义面的悼热射醉流流球量+罩口折扩大裤面吸罩入空企气量顶”的总方法杆计算驱排风伸量。高悬罩晕排风量L=候Lz+V1*F1L=民L0+L1槽边排鲁风罩是迫外部排端风罩的劝一种特减殊形式仆，专门脊用于各代种工业军槽（如废酸洗槽反、电镀仰槽、中裁和槽、桥盐浴炉句池等）叠。特点示：不影响爷工艺操屋作，有吩害气体念在进入椅人的呼池吸区之饭前就被惠槽边上东设置的王条缝形宝吸气口灭抽走。分类：单侧、笨双侧、交周边形另（环形炮）三种。单侧花排风痒罩适警用于炎槽宽B≤倚70其0㎜；双侧适恰用于B＞700嗓㎜；B＞120红0㎜时，应可采用吹粉吸式排坟风罩；当槽淘直径D=5驳00~100鼠0㎜时，性宜采源用环播形排碎风罩申。§4公.8槽边现排风须罩罩口顾结构拣：有多晒种形备式，须目前辽常用糠的有扰两种浸，即平口血式和词条缝沿式。平口式朱槽边排盏风罩的吸气谨口上不欧设法兰尼边，吸漏气范围敬大。条缝式夹槽边排色风罩的特点旗是截面踏高度E较大舰，E＜250穗㎜的称为低截徐面，E≥2桂50㎜的称窄为高截面。增大变截面高输度如同挠在罩口垃上设置浩挡板，可减静小吸明气范究围。条缝式矛槽边排光风罩的办条缝口激有等高煎条缝和楔形妇条缝两种。等高驳条缝口价上速度弓分布难织于达到双均匀，忆末端风后速小，职靠近风榨机的一彩端风速这大。§4匠.8法.1槽边排让风罩的起结构形萝式演示图4-杨20槽边排域风罩的款形式图4-2瞒1平口怀式双夜侧槽义边排舱风罩图4-驱22条缝式衫槽边排独风罩图4-2蝴3槽的秧布置谱形式禾图图4-窄24条缝形荷式（1）高按截面裤单侧择排风（2）低截锋面单侧夺排风（3）高截锈面双侧样排风（幼总风量钟）（4）低权截面较双侧棉排风晨（总仿风量尊）（5）高截初面环形郊排风（6）低庭截面麦环形殊排风条缝贺式槽找边排坝风罩凶的阻穷力按默右式吼计算不同形洽式的槽辉边排风静罩，其托排风量区计算公析式是不宜同的。§4辛.8稿.2排风悔量计香算公捧式由吹风什口和吸支气口组告合而成.它通险过吹弹出射航流和恼吸入芳气流氧联合举作用香来提担高所反需的“控制风父速”,从而达涝到排除脱污染气死体的目霉的。吹吸罩蠢需要考弊虑到吸紧气口口算腔气速蚕度衰减需很快，苗而吹气蹈气流形垂式的气龟幕作用哀的距离市较长的吴特点，巡寿在槽面缎的一侧礼设喷口肺喷出气淹流，而朋另一侧笋为吸气盖口，吸咏入喷出菌的气流垦以及被窑气幕卷饼入的周睡围空气插和槽面识污染气攀体。这扮种吹吸双气流共夫同作用列的集气熔罩称为砍吹吸罩嘉。§4咽.9足.1吹吸铃式排日风罩蛋的形邮式气幕司式图4-2取5§4舱.9吹吸女式排干风罩旋风冶式图4-2擦6演示1演示2图4-2浊5吹吸诸罩的圈气流雅分布图4-2吉6旋风式色吹吸罩吹吸延罩设坦计计才算的更目的传是确场定吹饺风量巾、吸漫风量麻、吹虎风口擦高度懂、吹孩出气切流速尖度以厦及吸钟风口鲜设计笛和吸弟入气羊流速牢度。削通常编采用呈的方霞法是梢巴杜烘林提呜出的吉速度歪控制馆法。§4绢.9污.2吹吸罩即的设计徒计算吹吸气寒流是一历种性质尿比较复及杂的气氏流,怎样进灾行合理税的设计污和计算,至今还接是国内堵外进一吧步研究逐的课题.目前洁较常尤采用窗的主罚要有象速度烘控制陶法和随流量级比法慢。屋顶集侵气罩是隔是一种稻特殊高组悬罩，壤它是布屈置在车请间顶部进的一种欢大型集樱尘罩，哨它不仅遭抽走了闹烟气，贞而且还添兼有自臂然换气蜻的作用圆。下面盯介绍几见种不同某形式的斑屋顶集顿尘罩。（1）顶部栏集尘罩跪方式（漫图4-循27给a）（2）屋钉顶密称闭方临式（秀图4-货27乱b）（3）天帆窗开腊闭型走屋顶保密闭幸方式亡（