工业通风与除尘-课程导学

工业通风与除尘——课程导学一、课程的作用和任务

1、课程的作用在工业生产过程中散发各种有害物（粉尘、有害蒸汽和气体）以及余热余湿，如不加控制，会使室内、外的空气环境受到污染和破坏，危害人的健康、动植物的生长，影响生产过程的正常运行。因此，控制工业有害物对室内外空气环境的破坏，是当前急需解决的问题。

《工业通风与除尘》课程是安全工程学科体系中重要的安全技术课之一。安全工程的主要任务之一是防止职业危害和环境污染，工业通风与除尘就是阐述如何实现以上任务的基本理论和技术。

2、工业通风与除尘的任务（1）清除生产车间空气中的粉尘和有毒气体，保证人的健康；（2）净化排入大气中的废气；（3）调节空气，创造和保持人们感到舒适的气候条件；（4）保证产品质量和正常生产。3、课程学习的意义

（1）我国目前的职业危害现状目前，我国职业危害严重，尤其是粉尘引起的尘肺病和有害物质引起的职业中毒，严重危害着从业人员的健康。截至2008年底，各地累计报告职业病70多万例，其中尘肺病累计发病近64万例。2009年，全国30个省、自治区、直辖市（不包括西藏自治区）和新疆生产建设兵团职业病共报告新发各类职业病18128例。尘肺病新病例14495,占职业病报告总例数的79.96%，累积尘肺病例66万。前三位的是煤炭、有色金属和冶金行业。

3、课程学习的意义

（1）我国目前的职业危害现状我国正处于工业化、城镇化和经济快速发展时期，传统的职业危害尚未控制，新的职业危害不断产生，职业健康监管工作依然面临很大挑战，当前的职业健康形势还很严峻。各种职业危害因素广泛分布在煤炭、冶金、建材、有色金属、机械、化工等传统工业，以及计算机、汽车制造、医药、生物工程等新兴产业和第三产业等几十个行业，超过2亿的劳动者暴露于各种职业危害因素之中。由于种种原因，我国职业危害防治的历史欠账比较多，职责几经调整，加上国家和企业职业危害防治投入不足，防护设施设备不到位，中小企业和农民工以及产生职业危害严重的落后工艺、技术、材料大量存在。加强劳动保护，做好职业安全健康工作，控制、消除工业有害物对从业者的健康危害，具有重大意义。通风与除尘是控制有害物，减轻其对人员健康影响的重要技术措施。学习《工业通风与除尘》是做好有害因素控制工作的基础。3、课程学习的意义

（2）学习的意义二、教学内容简介

1、主要内容概括：（1）以工业有害物在车间的传播机理为基础，阐述了控制有害物的通风方法、通风专门设备的原理及设计方法、通风管道系统设计计算问题；（2）以粉尘在气体中的运动规律为基础，阐述了除尘器的性能及工作原理、除尘器的选择等内容；（3）测试技术是对通风除尘系统进行检验、改进和研究的重要手段，因此本课程还介绍了有关常用测试仪器和测试方法。

二、教学内容2、课程分章：第一章工业有害物及其防治的综合措施第二章通风方法第三章局部排风罩第四章通风排气中粉尘的净化第五章通风管道的设计计算第六章通风机第七章自然通风第八章通风系统的测试二、教学内容3、基本要求：通风技术部分要求学生掌握工业通风中所用的基本原理及理论计算、通风管道系统设计和计算、通风机的性能及选择；除尘技术部分要求学生掌握粉尘的物理性质、除尘技术的基本理论、除尘器工作原理及性能、除尘器的选择方法。测试技术部分要求掌握基本的测试方法。三、学习要点第一章工业有害物及其防治的综合措施学习要点第一节粉尘、有害气体的来源及危害粉尘的来源及其危害：粉尘的定义、气溶胶；粉尘的分类；粉尘的来源；粉尘对人体的危害有害蒸汽和气体的来源及其危害：影响工业有害物对人体的危害程度的因素有害物对生产的影响、有害物对大气的污染第二节空气及其物理性质大气的组成：干空气、水蒸气、悬浮颗粒物；气体状态方程：大气压力：压力的单位；压力计算公式：；空气的温度：单位；表示空气状态的温度，干球温度、湿球温度、露点温度空气的湿度：绝对湿度、相对湿度、含湿量空气的焓：空气的密度：标准状态下气体的密度，常温常压下空气的密度，通风标准状态下空气的密度空气的粘性：三、学习要点第三节工业有害物在车间内的传播机理尘化作用：概念；常见的尘化作用：剪切压缩；诱导空气；综合性的；热气流上升造成的尘化作用；粉尘在气体中的运动：粉尘在静止空气中的沉降、粉尘在空气中的减速运动、通风方法控制有害物的基本原则：控制室内气流的流动，就可以控制粉尘在室内的扩散；在进行除尘系统设计时，尽量采用密闭装置，使一次尘化气流和二次尘化气流隔开，避免粉尘传播。三、学习要点三、学习要点第四节气象条件对人体生理的影响气象条件：空气的温度、相对湿度和流速；人体热平衡、人体散热与车间气象条件的关系、人体感到舒适的气象条件三、学习要点第五节有害物浓度、卫生标准及排放标准有害物浓度的表示方法：有害气体或蒸气的浓度、质量浓度与体积浓度的换算；粉尘的质量浓度与颗粒浓度；卫生标准：职业接触限值、时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度、最高容许浓度；《工业企业设计卫生标准》、《工作场所有害因素职业接触限值》排放标准：《大气污染物综合排放标准》第六节防治工业有害物的综合措施防治工业有害物的综合措施有哪些。三、学习要点第二章通风方法学习要点

第一节局部通风局部通风的概念、局部通风系统的分类：局部排风、局部送风局部排风系统的组成：局部排风罩、管道、风机、净化设备局部送风系统的类型：集中式、分散式三、学习要点第二节全面通风系统全面通风的概念，也叫稀释通风。全面通风系统的分类及组成：全面排风系统、全面送风系统、循环通风系统、送风和排风系统（联合式通风系统）房间的气流组织方式：下进上回、上送上回、上送下回、中间送上下回或上排确定气流组织方式的原则：三、学习要点第三节全面通风量的计算按稀释有害物计算全面通风量：，按排出余热计算全面通风量：；按排出余湿计算全面通风量：按换气次数计算全面通风量：全面通风总量的确定：取和，取最大值第五节确定车间通风方法的原则及事故通风事故排风系统的设置、事故排风量的确定；确定车间通风方法的原则第四节空气平衡和热平衡的计算风量平衡方程：热平衡方程：通风节能措施、有害物散发量的确定三、学习要点第三章局部排风罩学习要点

第一节概述局部排风罩的作用；决定排风罩控制有害物效果的因素；排风罩的类型及特点：第二节密闭罩密闭罩的形式：局部密闭、整体密闭、大容积密闭排风口位置的确定：罩内形成正压的主要因素、罩口排风风速的确定排风量的计算：三、学习要点第三节柜式排风罩柜式排风罩的结构与原理、柜式排风罩的类型：吸气式柜式排风罩、送（吹）吸式柜式排风罩

排风量的计算：L=L1+ν×F×β第四节外部排风罩外部吸气罩的作用原理、与接收式排风罩的区别外部吸气罩的控制风速、控制点前面无障碍物排风罩风量计算前面有障碍物排风罩风量计算、改善排风罩控制效果的措施流量比法三、学习要点第五节接收式排风罩热源上部的热射流的发展规律热源上部接受罩结构参数的设计原则、排风量的计算、高悬罩、低悬罩第六节槽边排风罩槽边排风罩的结构：按布置方式分类、按罩口形式分类使条缝口速度分布均匀的措施：等高条缝、楔形条缝、分段条缝条缝式槽边排风罩的风量计算三、学习要点第七节大门空气幕空气幕的原理、空气幕的应用第八节吹吸式排风罩吹吸式排风罩的原理，射流的特点空气射流：条缝射流的特性槽上吹吸罩的计算：控制风速法和流量比法，设计要点应用举例三、学习要点第四章通风排气中粉尘的净化学习要点 第一节粉尘的特性粉尘的密度：真密度、容积密度粉尘的粘附性：对除尘有利与不利的影响粉尘的爆炸性：爆炸上限、爆炸下限粉尘的荷电性：比电阻、粉尘的润湿性：亲水性粉尘、疏水性粉尘、水硬性粉尘粉尘的比表面积粉尘的粒径及粒径分布：粒径及其测定的方法、粉尘的分散度、频率密度分布、累积质量百分数、粒径分布函数及其应用三、学习要点第二节除尘器效率和除尘机理评定除尘器的指标：技术指标和经济指标除尘器的效率：全效率、穿透率、分级效率、分级效率和全效率的关系除尘机理：重力、离心力、惯性碰撞、接触阻留、扩散、静电力、凝聚作用除尘器的分类：根据除尘机理进行分类、根据净化要求进行分类。三、学习要点第三节粉尘在气体中的运动气体对颗粒运动的阻力：气体对单一球形颗粒的阻力、斯托克斯阻力定律尘粒的沉降速度、悬浮速度第四节重力沉降室和惯性除尘器重力沉降室：机理、优缺点、重力沉降室的计算、设计，改进重力沉降室除尘效率的措施惯性除尘器：工作原理、适用条件、主要类型三、学习要点第五节旋风除尘器旋风除尘器的工作原理、旋风除尘器的计算、影响旋风除尘器性能的因素、旋风除尘器的其它结构形式、旋风除尘器的进口形式、排灰装置三、学习要点第六节过滤式除尘器袋式除尘器：袋式除尘器的除尘机理、除尘效率的变化规律袋式除尘器的性能参数：除尘效率、过滤风速、袋式除尘器的阻力滤料的种类，特点；袋式除尘器的结构：按清灰方式进行分类；袋式除尘器的应用中应注意的问题；颗粒层除尘器的特点、适用条件三、学习要点三、学习要点第七节进气净化用空气过滤器空气过滤器的用途、空气过滤器的分类、过滤效率的测量方法、典型空气过滤器的结构第八节湿式除尘器湿式除尘原理、湿式除尘器的结构形式：自激式除尘器、卧式旋风水膜除尘器、立式旋风水膜除尘器、文丘里除尘器湿式除尘器的优缺点第九节电除尘器基本结构、电除尘器的工作原理：电晕放电、尘粒荷电、收尘（驱进速度、电除尘器的除尘效率）电除尘器的结构：集尘集、电晕集、高压电源、振打装置、气流均布装置等；影响电除尘效果的因素，电晕闭塞现象，改善高比电阻粉尘除尘效果的措施第十节除尘器的选择选择除尘器应考虑的问题：效率、粉尘的性质和粒径分布、气体的含尘浓度、气体的温度和性质、除下粉尘的处理问题、其他（经济指标等）三、学习要点三、学习要点第五章通风管道的设计计算学习要点

第一节风管内风流的压力及能量方程风管内风流的压力：静压：绝对静压、相对静压、动压、全压：绝对全压和相对全压；风管内风流的流速；风管内风流运动的能量方程：三、学习要点第二节风管内空气流动的阻力摩擦阻力定义及计算：线解图的应用、非测定状态下阻力的修正；矩形风管摩擦阻力的计算：流速当量直径法和流量当量直径法；局部阻力定义及计算：会查表确定阻力系数通风管道的阻力特性方程：设计时并联管道阻力不平衡，不进行风量调节，并联分支管道风量的分配。三、学习要点

第三节风管内风流的压力分布风管内风流的压力分布规律及压力分布图的绘制三、学习要点第五节均匀送风管道设计计算均匀送风管道的设计原理、实现均匀送风的基本条件、均匀送风管道的计算方法第六节通风管道设计中的有关问题通风除尘系统的划分、风管布置需注意的问题、风管断面形状的选择和管道定型化、风管材料的选择、风管的保温、进、排风口、防爆及防火第七节通风除尘系统的测定调试初次调试、运行调节、通风除尘系统运行管理三、学习要点第六章通风机学习要点 第一节通风机的结构和工作原理风机分类：按风压分，低压、中压、高压；按原理分：离心风机、轴流风机通风机的构造和工作原理，离心风机的关键部件：叶轮

第二节通风机的性能风机的性能参数：风量、风压、功率、效率与转速风机的性能曲线：风压风量曲线、功率风量曲线、效率风量曲线，风机性能表通风机参数的比例定律、通风机的工况、最佳工况、确定通风机的工况风机的风量调节：改变管路系统、改变风机的转速第三节通风机的选择离心式通风机型号的编制方法通风机的选择：选型、计算选择风机所需的风压和风量、参数换算、确定风机的型号和转速、确定风机工况及电机的功率三、学习要点三、学习要点第七章自然通风学习要点第一节自然通风的作用原理自然通风的作用原理、热压作用下的自然通风、余压的概念、室外风压作用下的自然通风、风压、热压同时作用下的自然通风第二节自然通风的计算自然通风的设计计算步骤：确定全面换气量、确定窗孔位置，分配进排风量、计算窗孔的内外压差和窗孔的面积。车间排风温度的计算：温度梯度法有效热量系数法：第三节避风天窗及风帽避风天窗及风帽的作用、结构三、学习要点第八章通风系统的测试学习要点第一节通风系统风压、风速、风量的测定测定断面和测点：测定断面的位置、测点的布置管内压力的测定：皮托管、压差计