工业通风与防尘-第一章

工业通风与防尘

IndustrialVentilationandDustPrevention城市建设与安全工程学院陆春义lu.chunyi@学分：2学时：32先修课程：高等数学、大学物理、工程流体力学概述工业通风：为作业场所提供足够数量和质量的空气。稀释或排除生产过程产生的有毒气体、可燃气体及粉尘。调节作业场所的环境参数，保证安全生产。1.1空气主要物理参数1.1.1密度/比体积湿空气的密度是1m3空气中所含干空气质量和水蒸气质量之和根据气体状态方程和道尔顿分压定律空气的比体积（比容）：单位质量空气所占有的体积，和密度互为倒数工业通风中，空气流过通风网络，温度和压力会发生一系列变化，导致空气密度变化忽略密度变化——不可忽略密度变化——1.1空气主要物理参数1.1.2温度纯水三态点（即气、固、液三相平衡态）的温度为基本定点，定义为273.15K，每1K为三相点温度的1/273.15。1.1空气主要物理参数1.1.3黏性（动力黏度、运动黏度）温度是影响流体粘性的主要因素之一。1.1空气主要物理参数1.1.4压力（压强）空气的静压是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观体现。空气压力还是位置的函数，服从玻尔兹曼分布律1.1空气主要物理参数1.1.5湿度（绝对湿度、相对湿度）绝对湿度：单位体积空气中，所含水蒸气的质量。在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳的水蒸气量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸气会凝结出来。容纳水蒸气达到极限的湿空气称为饱和空气，其所含的水蒸气量称为饱和湿度，记为ρs

。此时的饱和水蒸气分压称为饱和水蒸气压ps。相对湿度：单位体积空气中实际含有的水蒸气量(ρv

)与其同温度下的饱和水蒸气含量(ρs

)之比温度的变化对相对湿度的影响含湿量：含有1kg干空气的湿空气中的水蒸气的质量1.1空气主要物理参数1.1.6比热容单位物量的物质在准平衡过程中，变化单位温度时所吸收或放出的热量。物量单位不同（质量kg、标准容积m3、千摩尔kmol），比热容的单位不同（质量比热容c、容积比热容c’、摩尔比热C容）。1.1空气主要物理参数焓1.2.1大气主要成分及其基本性质大气组成：干空气＋水蒸气干空气组成（体积百分比）氧气：21％氮气：79％二氧化碳：0.04％1.2作业场所空气及其有害气体1.2.2作业场所主要空气成分受到污染，空气成分和性质发生变化：氧浓度降低二氧化碳浓度增加混入各种有毒、有害气体和粉尘空气的状态参数（温度、湿度、压力等）变化1.2作业场所空气及其有害气体1.2.3作业场所气象条件及其对人体生理的影响人体与周围环境的热交换对流、辐射、蒸发影响作业场所气象条件的基本参数空气温度、空气湿度、空气流速、新风量、其它因素1.2作业场所空气及其有害气体1.2.4作业场所主要有害气体对人体危害的性质，可分为：麻醉性、窒息性、刺激性、腐蚀性4类。（1）一氧化碳CO（2）二氧化硫SO2（3）硫化氢H2S（4）氮氧化物NOx（5）甲烷CH4

（6）甲醛HCHO（7）汞蒸汽Hg（8）铅蒸汽Pb（9）苯C6H61.2作业场所空气及其有害气体1.3作业场所粉尘及其危害1.3.1粉尘的概念及分类粒径一般在1mm以下的微细颗粒的总称。来源机械过程（破碎、筛分、运输等）物理化学过程（冶炼、燃烧、金属焊接等）1.3作业场所粉尘及其危害粉尘的分类根据成分：无机、有机、混合性粉尘按颗粒大小分：可见粉尘（>10μm）显微粉尘（0.25～10μm）超显微粉尘（<0.25μm）按有无爆炸性：爆炸性粉尘、无爆炸性粉尘按粉尘的存在状态：浮尘、落尘粉尘的分类根据卫生学角度：全尘呼吸性粉尘（进入并沉积在肺泡的粉尘，<5μm

）粒径大于10微米的粉尘会被阻挡在呼吸道外，粒径5微米以下的粉尘能进入肺泡区。人体的生理结构决定了人对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。——参考美国大使馆“爆表事件”1.3作业场所粉尘及其危害1.3.2粉尘的主要物理参数个体粉尘粒径粉尘粒度：所有粉尘的平均直径或中位径比表面积：粉尘单位质量的表面积；衡量粉尘颗粒大小的参数粉尘密度（物质密度、真密度、堆积密度）粉尘浓度和分散度粉尘比电阻：单位面积单位厚度粉尘的电阻粉尘的安置角与滑动角1.3作业场所粉尘及其危害1.3.3粉尘的性质悬浮性凝聚与附着性湿润性自燃性与爆炸性粒度及分散度特性荷电性光学特性磨损性1.3作业场所粉尘及其危害1.3.4粉尘的扩散与传播原理一次尘化诱导空气的尘化作用剪切压缩造成的尘化作用综合作用的尘化作用上升热气流的尘化作用粉尘在空气中的传播作业场所二次气流（横向气流）的作用控制尘源附近气流流动，控制粉尘的传播1.3作业场所粉尘及其危害1.3.5粉尘危害污染工作场所，危害人体健康，引起职业病（呼吸道、消化道、皮肤）最主要最危险的途径是经呼吸道进入人体，粒径<5μm

能进入肺泡并沉积，2μm

左右的尘粒危害最大粉尘爆炸，导致人员伤亡、财产损失降低工作场所能见度，增加工伤事故影响生产造成大气污染1.4作业场所卫生与环境排放标准1.4.1职业卫生标准和职业接触限制《中华人民共和国职业病防治法》《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）《工作场所有害因素职业接触限制》（GBZ2-2002）1.4.2环境排放标准1.5