工業(yè)通風復習題

1、第1章 工業(yè)有害物及其防治的綜合措施§1-2工業(yè)有害物的傳播一、粉塵的傳播：產(chǎn)生塵化傳播結論：細小的粉塵本身沒有獨立運動的能力，一次塵化作用給予粉塵的能量不足以使粉塵擴散飛揚，只能造成局部空氣污染，造成粉塵在車間內進一步擴散的原因，即粉塵傳播的動力是二次氣流。二、有害氣體和蒸汽的傳播機理與粉塵傳播機理相同三、工業(yè)通風控制有害物的理論基礎：粉塵、有害氣體和蒸汽是依附于氣流而運動的，只要控制室內氣流的流動，就可以控制粉塵等有害物在室內的擴散，改善車間空氣環(huán)境。除塵系統(tǒng)設計的努力方向：設置密閉罩，隔開一次塵化氣流和二次氣流。§1-3氣象條件對人體生理的影響三、結論：P8

2、第4-6行§1-4有害物濃度、衛(wèi)生標準和排放標準一、有害物濃度：單位體積空氣中的有害物含量1、濃度單位氣體和蒸汽的濃度：質量濃度；體積濃度粉塵的濃度：質量濃度；顆粒濃度2、換算：二、衛(wèi)生標準三、環(huán)境標準§1-5防治工業(yè)有害物的綜合措施1、工藝設計改革2、采用通風技術控制和凈化有害物3、嚴格的運行管理和檢查管理制度第2章  控制工業(yè)有害物的通風方法§2-0各類通風方法的合理選擇 1、通風方法的分類§2-1局部通風 一、局部排風系統(tǒng)的組成P13圖2-11.局部排風罩2.風管3.凈化設備4.風機二、局部送風系統(tǒng)P13圖2-21.系統(tǒng)式2.分散式

3、67;2-2全面通風 二、全面通風量的確定（計算）三、氣流組織1.氣流組織的含義2.氣流組織的原則§2-3 通風工程中的空氣平衡和熱平衡（計算）一、空氣平衡機械通風和自然通風1、含義：質量守恒定律在通風工程中的應用，用于空氣平衡的分析計算。 當室內氣壓穩(wěn)定時：2、工程意義室內正負壓的概念風量平衡的數(shù)學表達式為：工程意義有害物濃度大的車間應維持負壓，以防止其擴散到室外和相鄰房間；清潔車間應保持正壓，以防止室外或相鄰房間的污染空氣進入。負壓過大引起的危害：室內負壓的控制無組織進風量的取值，以不超過一次換氣為宜，即：換氣次數(shù)的概念二、熱平衡1、含義：能量守恒定律在通風工程中的應用，用于熱平

4、衡的分析計算。當室內溫度不變時：2、熱平衡方程式的形式P19式2-134、通風中的節(jié)能措施保證效果的前提下，盡量減小局部排風量冬季采用較高的送風溫度直接吹向工人工作地點凈化氣體再循環(huán)使用把室外空氣直接送到局部排風罩或排風罩的進風口附近利用排風余熱，設置熱回收裝置§2-4 事故通風1、特點：不穩(wěn)定2、要求：事故排風量：3、事故風機風量：§3 局部排風罩§3-1局部排風罩的基本型式一、各種排風罩二、排風罩的優(yōu)化目標控制能力強費用低從整個系統(tǒng)考慮，包括風機、風管、能耗等不影響生產(chǎn)三、罩型的優(yōu)選順序§3-2防塵密閉罩一、工作原理及優(yōu)缺點1、原理（略）2、優(yōu)點：風

5、量小，控制效果好，不受環(huán)境影響3、缺點：影響檢修，不能監(jiān)測罩內工作情況二、類型1、按照密閉罩和工藝設備的配置關系分為：局部密閉罩, 整體密閉罩和大容積密閉罩（密閉小室）2、按照密閉罩固定與否分為：固定式和移動式三、影響密閉罩控制性能的主要因素罩內正壓的形成（有害物滲漏）1、機械設備運動2、物料運動3、罩內外溫差冷物料熱物料四、消除正壓影響的措施1、設置寬大密閉罩或緩沖箱2、孔口、縫隙處加擋板或遮塵簾3、孔口設在負壓區(qū)，在正壓區(qū)設排風口排風（消除正壓）六、排風量的確定1、理論風量2、工程中實際風量的確定：實驗、經(jīng)驗。§3-3柜式排風罩一、工作原理（略）二、影響柜式排風罩性能的主要因素1

6、、2、工作孔斷面速度分布：要求均勻，若分布不均，污染氣流會從吸入速度低的部位逸入室內。三、控制措施1、設置柜門2、采用不同部位排風，形成不同的速度分布冷過程熱過程 四、排風量五、節(jié)能措施1、風機電耗2、采暖、空調能耗3、采用送風式通風柜P31圖3-11，節(jié)能原理如下：L一定時風機電耗不變 室外未經(jīng)采暖、空調處理的氣流直接吹入罩內，采暖空調能耗減少。 此送風量可占總風量的70%，不能占100%，為什么？§3-4熱源上部接受式排風罩一、工作原理（略）二、熱源上部的熱射流1、熱射流的發(fā)展過程（講稿圖）2、熱射流各段流量3、熱射流斷面形狀：三、接受罩分類及罩形尺寸和風量1、低懸罩：設于加速段

7、位置 罩形同于熱源水平投影排風罩尺寸：風量：2、高懸罩：設于主體段位置排風罩尺寸：風量：四、影響性能的主要因素及措施1、干擾氣流的強度減小，則控制效果好加擋板設活動罩2、罩的懸掛高度越低，則妨礙工藝操作抗干擾能力增強罩尺寸可減小，有利于工藝操作排風量降低，系統(tǒng)耗費減少則：盡量避免使用高懸罩§3-5外部吸氣罩一、工作原理及型式（略）1、工作原理（略）2、型式：二、利用控制風速法對外部吸氣罩的性能進行分析質點追蹤1控制風速的定義：2、吸氣氣流規(guī)律3、排風量的計算前面無障礙的外部吸氣罩圓形無法蘭邊排風罩（x取最遠點）吸氣速度分布如圖3-20：風量計算公式：圓形有法蘭邊排風罩吸氣速度分布如圖

8、3-21：風量計算公式：工作臺上的側吸罩可假想為大排風罩的一半（如圖3-22）矩形排風罩不同長寬比的矩形風口速度由圖3-23查出，風量計算：前面無障礙的外部吸氣罩此時，氣流只能從側面流入罩內，氣流流線如圖3-24，安裝位置及罩口尺寸如圖3-24所示，則：4、合理確定控制風速5、改善外部吸氣罩性能的措施6、控制風速法的適用條件控制風速法的核心：在邊緣控制點上造成一定的控制風速，以便把有害物全部吸入罩內；風量計算的基礎（理論）：在沒有污染氣流的情況下，實驗求得的排風罩口速度分布曲線；適用范圍：控制風速法主要用于L10的冷過程，如低溫敞口槽等。三、利用流量比法對外部吸氣罩的性能進行分析流場分析原理：

9、上吸式局部排風罩口的氣流運動是上升的污染氣流和周圍吸入氣流的合成，如果把它們近似看作勢流，可通過兩勢流的疊加得到合成的流線，從而得出排風罩口的空氣流動規(guī)律與排風量的關系，并進行污染物控制效果的分析。1、罩口附近氣流的合成2、流量比K實驗導出流量比K的概念極限流量比KL剛好不發(fā)生污染物泄漏時的流量比綜合考慮安全（不泄漏）和經(jīng)濟兩個因素，可減小吸氣量L2，使K值隨之減小，分界線外移，至剛好不發(fā)生污染物泄漏時的流量比既安全，又經(jīng)濟，稱為極限流量比。3、排風量計算：4、流量比法的應用：核心通過控制流量比，以控制清潔區(qū)和污染區(qū)的分界線。注意KL是在特定條件下通過實驗求出的，計算時應注意公式的適用范圍，流

10、量比法是以污染氣體發(fā)生量為L1基礎進行計算的，L1應以實測確定，若無法確定，建議按照控制風速法計算。§3-6槽邊排風罩一、工作原理：外部吸氣罩的一種特殊形式，用于各種工業(yè)槽，其吸氣口呈條縫形。二、分類：1、平口式無法蘭邊，吸氣范圍大2、條縫式截面高度較大，可減小吸氣范圍 又分為高截面、低截面3、三、影響排風性能的因素1、吸氣范圍高截面<低截面<平口式安裝位置的影響：對操作的影響：高截面>低截面>平口式2、槽面氣流均勻性機理：等高條縫與楔形條縫形成不同的風口氣流速度分布使氣流均勻的措施：加導流板；用楔形縫（但制作困難）；減小條縫口面積與排風罩橫斷面積的比值？；沿

11、槽長度方向分設兩個到三個排風罩3、控制點到罩口的距離：x越小，排風罩性能越好。方案比較？標準：設于長邊優(yōu)于短邊四、排風量的計算1、風量計算公式：P47-P48式3-38至3-43適用條件條縫形式、安裝情況其中平口罩則：L平=K L條，其中單側K取1.15，雙側K取1.20注意式中A、B的確定：A為罩所在邊的長度罩口長一定等于槽邊長§3-7大門空氣幕一、工作原理利用送風氣流在大門處形成氣幕，以隔斷室外空氣。二、適用地點大門經(jīng)常開啟的公共建筑、潔凈房間、冷庫、車間內的局部隔斷等。優(yōu)點：節(jié)能、安全、衛(wèi)生三、類型：1、側送2、下送3、上送常用類型（投資費用少、安全有效、運行費用低）按照送出氣

12、流溫度的不同分為：熱空氣幕、等溫空氣幕、冷空氣幕四、系統(tǒng)組成§3-8吹吸式排風罩一、工作原理：利用射流作為動力，把有害物輸送到排風罩口再由其排出，或利用射流阻擋、控制有害物的擴散。優(yōu)點：吹吸聯(lián)合工作進行有害物的控制和輸送，風量小，污染控制效果好，抗干擾能力強，不影響工藝操作。二、設計與計算（一）控制風速法1、思路：吹氣氣流控制污染氣流，輸送污染氣流；吸氣氣流收集、排出污染氣流。2、設計要點及步驟3、討論：出口風速v0的控制：低速氣流對有害物的控制效果較好射流擴張角越小則控制能力越大：射流控制能力與動量有關，不僅取決于v0，也不僅取決于L0，即保持動量吸氣罩的作用未予考慮，有浪費之嫌，

13、無法做出最佳設計。（二）流量比法1、思路：吹出氣流的邊界線就是污染氣流與清潔氣流的邊界線，隨著K值的變化，邊界線上下移動。2、極限流量比KL剛好能控制污染氣流被污染氣流全部被排出的前提下，逐漸減小排風量L1，逐漸過渡到剛好不發(fā)生污染無泄漏時的流量比。3、極限流量比KL的計算KL的經(jīng)驗公式P58式3-60，注意其適用范圍。設計流量比M安全系數(shù)，P58式3-624、經(jīng)濟設計（最優(yōu)化設計）既安全又經(jīng)濟L0過小，沒有充分發(fā)揮吹氣氣流的覆蓋輸送作用，會加重吸風口的負擔，使排風口排風量L1增大；L0過大，射流量加大，對污染的控制超過需要，同樣使L1增大。故在排風不需要凈化時，最佳運行工況是在不發(fā)生泄漏的前

14、提下，使（L0 +L1）最小。排風需要凈化時，L1增大，凈化處理設備的投資及運行費用均會增大。此時，最優(yōu)化設計應使L1保持最小。5、設計步驟局部排風罩原理小結：1、密閉罩：有害物源被封閉于罩內，從罩內排風，使罩內形成負壓，阻止有害物進入車間，污染車間空氣；2、通風柜：有害物源被罩于罩內，從罩內排風，在操作口形成進氣氣流，依靠進氣氣流速度阻擋有害物逸出排風罩，污染車間空氣；3、外部吸氣罩：有害物源在罩外，從罩內排風，在罩口前形成吸氣氣流，依靠吸氣氣流將有害物帶入罩內并排走，防止有害物在車間內擴散，污染車間空氣；4、接受罩：有害物源在罩外，利用有害物源散發(fā)的污染氣流具有固定運動方向的特點，迎著污染

15、氣流運動方向設排風罩，讓污染氣流自外流入罩內，并及時排走，防止有害物在車間內擴散，污染車間空氣；5、吹吸式排風罩：當有害物源尺寸較大時，單靠外部吸氣罩無法控制有害物時，在有害物源的兩側設罩，一側設排風罩，另一側設吹風罩，依靠吹風罩的送風氣流控制并輸送有害氣流至排風口附近，從排風罩排風，排風罩吸收接納有害氣流，并將其排走，防止有害物在車間內擴散，污染車間空氣。§4 通風排氣中粉塵的凈化§4-1粉塵的特性影響除塵裝置性能的粉塵特性主要有：真密度與容積密度、粘附性、硬度、可燃可爆性、帶電性與比電阻、可濕性、粒徑分布1、真密度與容積密度2、粘附性除塵設備的選用塵粒間的相互凝聚有利于

16、提高除塵效率（粒徑逐漸增大）粉塵在器壁上的堆積除塵器和管道易發(fā)生故障和堵塞3、硬度除塵器等設備的材料選擇4、可燃、可爆性需除靜電，以避免產(chǎn)生火花5、帶電性與比電阻比電阻反映粉塵的導電性能6、可濕性親水性：易于被水濕潤，可用濕法除塵憎水性：不易被水濕潤，不可用濕法除塵水硬性：遇水粘結變硬（水泥），不可用濕法除塵7、粒徑分布粒徑幾何粒徑：顯微鏡測定，分長軸粒徑、短軸粒徑等，用于醫(yī)學、衛(wèi)生學動力學粒徑：當量粒徑、斯托克斯粒徑，采用液體沉降法測定，用于粉塵凈化工程斯托克斯粒徑：在同一種流體中，塵粒密度相同并具有相同沉降速度的球體直徑，即為該塵粒的斯托克斯粒徑。粒徑分布概念：指某種粉塵中，各種粒徑的顆粒

17、所占的比例，也稱為粉塵的分散度粒徑分布的表示方法：表格、圖線、函數(shù)）函數(shù)：圖4-2，相對頻率分布曲線常用粒徑分布函數(shù)及函數(shù)圖形）正態(tài)分布：）對數(shù)正態(tài)分布§4-2除塵器效率和除塵機理一、除塵器的效率評價除塵器從氣流中捕集粉塵的能力的重要指標之一1、全效率含塵氣體通過除塵器時被捕集的粉塵量占進入除塵器的粉塵總量的百分數(shù)稱為除塵器的全效率。質量法用于實驗室，較準確濃度法用于工程實際2、穿透率評價除塵器的環(huán)保性能3、分級效率按粒徑標定除塵器效率4、分級效率與全效率的關系5、分割粒徑6、分級效率的經(jīng)驗公式P69式4-21、4-23使用時，兩個待定系數(shù)由廠家提供。7、全效率的計算8、串聯(lián)除塵器的

18、總效率和總穿透率9、串聯(lián)除塵器的總分級效率問：若干臺相同型號的除塵器串聯(lián)運行時，各除塵器的效率是否相同？哪一級的除塵效率較高？二、除塵機理區(qū)分除塵機理與除塵器的機理1、重力沉降2、離心分離3、慣性碰撞4、接觸阻留5、擴散6、靜電利用塵粒帶電性7、凝聚輔助措施，不是一種直接的除塵機理三、除塵器分類1、按機理分類：機械式重力沉降室、慣性除塵器、旋風除塵器（離心力除塵）過濾式袋式除塵器洗滌式濕式除塵器靜電式電除塵器2、按凈化程度3、按是否用液體干式、濕式4、按在除塵系統(tǒng)中的地位主除塵器用于達到環(huán)保衛(wèi)生要求輔助除塵器作預處理，以保護主除塵器§4-3重力沉降室和慣性除塵器一、重力沉降室工作原理

19、1、水平流動2、必須是層流：漸擴部分流速下降，其尺寸計算為關鍵，以保證沉降室內氣體為層流（或接近層流）3、重力作用4、在越過沉降室前，塵粒掉入灰斗（一定的沉降速度）含塵氣流水平進入重力沉降室后，流動截面積擴大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降，在越過沉降室前，塵粒掉入灰斗被收集。二、沉降速度與懸浮速度1、沉降速度用于沉降室的計算塵粒在靜止空氣中自由沉降，其下落時的最大速度。2、懸浮速度用于除塵管道的設計塵粒在上升氣流中處于懸浮狀態(tài)時，氣流的最小上升速度，其值等于沉降速度。三、沉降室的計算1、沉降室內氣流速度：2、塵粒隨氣流通過沉降室的時間：塵粒沉降時間（落入灰斗）：3、除塵條件：即

20、：符合上式的塵粒均可100%被除去；或：能100%除去的最小塵粒粒徑為（最不利位置）四、設計過程五、影響重力沉降室性能的因素六、應用及特點1、應用：2、特點優(yōu)點結構簡單投資少壓力損失小（一般為50100Pa）維修管理容易 缺點 體積大 效率低 僅作為高效除塵器的預除塵裝置，除去較大和較重的粒子七、慣性除塵器1、工作原理在氣流方向上設擋板氣流急劇改變流向塵粒因慣性脫離氣流塵粒在重力作用下被捕集2、影響因素3、應用一般凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵凈化效率不高，一般只用于多級除塵中的一級除塵，捕集20µm以上的粗顆粒壓力損失1001000Pa§4-4旋風除塵器一、工作原理

21、1、機理：利用氣流旋轉過程中作用在塵粒上的慣性離心力2、基本結構：筒體、錐體、排出管、切向入口3、氣流運動：切向進入，邊旋轉邊下降至底部，以同向較小半徑旋轉上行4、塵粒運動：隨外蝸旋運動時，離心運動至筒壁面，在氣流和重力的共同作用下，沿壁面下降（邊界層速度下降至較?。┣邢蛩俣取较蛩俣?、軸向速度、壓力分布二、旋風除塵器的計算計算數(shù)學模型P76771、計算目的：得出除塵器的分級效率經(jīng)驗公式P69式4-232、計算思路：離心力與向心力相等的塵粒中有50%進入外渦被除去，有50%進入內渦被排風帶走，即滿足條件Fl=P的塵粒粒徑即為分割粒徑dc503、按條件Fl=P即可得：4、計算舉例三、影響除塵器性

22、能的因素1、進口速度u2、筒體直徑和排出管管徑3、錐體長度和筒體高度4、除塵器下部的嚴密性：錐體底部處于負壓狀態(tài)，若不嚴密，則會滲入外部空氣，使正在落入灰斗的粉塵被重新帶走，從而使除塵效率顯著下降。5、運行工況的影響四、應用1、優(yōu)點：結構簡單，體積小§4-5過濾式除塵器一、機理篩濾多種機理綜合運用（慣性碰撞、擴散、接觸阻留）二、基本概念1、迎面風速：2、過濾風速：三、袋式除塵器（二）、工作原理（三）、阻力特點變化（其他除塵器在風量和含塵量等參數(shù)不變時，其阻力不變）（四）、清灰技術1、基本原理濾袋變形、振動2、技術方法：a、簡易清灰彈性收縮及引起的晃動b、機械清灰人工振打、機械振動不均

23、勻引起濾袋破壞c、氣流清灰脈沖清灰（壓縮空氣）要求氣源、脈沖器必須可靠 反吹清灰：清灰周期的計算d、新技術：超聲波輔助反吹清灰（五）、濾料1、主要性能要求耐高溫、耐腐蝕、耐磨、機械強度、清灰性能、靜電性能、效率高、阻力低、使用壽命長、成本低2、類型：無紡布、編織布；天然（棉、羊毛）、化纖3、濾料的發(fā)展方向高溫方向：玻纖（280以下）、石墨醋酸纖維（1200，但機械強度較低）耐腐蝕：基本思路化纖加表面處理抗靜電：濾料加5%不銹鋼絲（六）、過濾風速1、過濾風速對除塵器性能影響的分析2、確定合理的過濾風速3、過濾風速的調整（七）、袋式除塵器性能的諸影響因素（八）、應用注意§4-6濕式除塵器

24、一、工作原理 ：其除塵原理有些與慣性、旋風和袋式除塵器的原理有共同之處。但又有其特殊性。原理主要有慣性碰撞、直接攔截、重力沉降、擴散、黏附、擴散飄移和熱漂移以及凝集作用。二、濕式除塵器的分類§4-7電除塵器一、機理與工作原理1、機理靜電除塵（碰撞荷電、擴散荷電）2、工作原理：基本結構：P93圖4-34形成非均勻高壓電場起暈，空氣電離電荷運動：正電荷向負極（桿）運動，負電荷向正極（板或筒）運動塵粒荷電：絕大多數(shù)帶負電荷荷電塵粒運動：一為隨氣流運動；另一為在電場力作用下，向板（正極）運動塵粒的捕集：塵粒到達板上，在靜電作用下被捕集收塵：放電、振打后塵粒掉入灰斗二、電除塵器的分類三、電除塵

25、器內塵粒的運動和收集1、驅進速度的定義：P95注意以下要點靜電力=空氣阻力指塵粒的橫向速度是橫向等速運動，且是最大橫向速度2、驅進速度的計算：P95式4-59討論：3、效率方程式多伊奇方程，可用于集塵面積的確定簡化假定：微段內粉塵質量守恒：P96圖4-37效率方程式討論：4、有效驅進速度定義：P97意義：四、影響電除塵器性能的因素1、多伊奇方程中的參數(shù)2、粉塵的比電阻按比電阻值對粉塵進行分類：低比電阻 正常 高比電阻104 1011 Rb(cm)從上圖可知：低、高比電阻粉塵的除塵效率均較低。低比電阻的影響：放、帶電太快（P101）措施：采用濕式清灰（液膜流動）高比電阻的影響：放電難、帶電難（P

26、101102）措施：P1023、風速均勻性4、進口濃度的影響五、主要部件及其性能1、電暈極（放電極）2、集塵極3、振打清灰裝置（電暈極、集塵極）七、選用：1、特點2、選用注意：§4-8除塵器的選擇一、標準：1、環(huán)境標準2、安全、可靠防燃、防爆，運行可靠3、經(jīng)濟初投資、運行能耗二、選擇過程1、原始資料：2、確定要求的除塵效率3、能達到要求的除塵器（主除塵器）4、干濕、濕式的選定5、主除塵器的保護措施（輔助除塵器的選擇）6、技術經(jīng)濟比較7、特殊情況三、各種除塵器的關鍵技術參數(shù)3、特殊要求：電除塵器高壓直流電源濕式除塵水及污水（泥漿）處理脈沖袋式除塵壓縮空氣4、占地：電除塵器、重力沉降室需

27、要較大空間四、本章基本要求：1、機理、工作原理2、主要性能參數(shù)3、影響性能的因素4、合理選用§5 通風排氣中有害氣體的凈化§5-1有害氣體的凈化方法二、冷凝法使有害氣體冷凝結露從而從排氣中分離出來的方法，僅適用于有害物濃度高、冷凝溫度高的有害蒸氣。三、吸收法溶解、化學反應四、吸附法固體表面吸附，如防毒面具吸收法和吸附法是通風排氣中主要的凈化方法，適用于低濃度有害氣體的凈化。§5-2吸收過程的理論基礎一、有關概念1、吸收：A物質在氣液兩相接觸時，氣相中的A物質穿過分界面進入液相的過程。2、吸收質：吸收過程中，氣相中被吸收的物質。3、吸收劑：用于吸收吸收質的液相主體。4、惰氣：吸收過程中，氣相中扣除吸收質外的其他物質。5、解吸：吸收過程的逆過程，被液相主體吸收的A物質由于自身能量而穿過交界面由液相主體進入氣相主體。6、相平衡：吸收過程的A物質的量等于解吸過程中的A物質的量。7、平衡濃度：達到相平衡時，氣液兩相的濃度，包括氣相平衡濃度、液相平衡濃度。二、吸收分類物理吸收（溶解）、化學吸收（化學