衛(wèi)生工程學習資料

1、衛(wèi)生工程講義長壽區(qū)疾控中心內(nèi)部培訓資料目錄第一講概念第二講為什么要進行工業(yè)通風第三講通風基本知識第四講局部排風罩的基本型式第五講通風排氣中粉塵的凈化第六講通風管道的設(shè)計計算第一講概念一、什么是衛(wèi)生工程分析？衛(wèi)生工程學、衛(wèi)生工程學有哪些基本內(nèi)容？衛(wèi)生工程分析-是建設(shè)項目職業(yè)病危害預評價中的基本工作專題，其主要任務(wù)是透過工程特征和危害因素特征，進行全面分析，從宏觀上縱觀開發(fā)建設(shè)項目的活動與職業(yè)病危害的關(guān)系；從微觀上為職業(yè)病預評價工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工程分析應遵循的原則：工程分析應體現(xiàn)政策性、工程分析應具有針對性、工程分析應具有科學性、工程分析應具有完整、明確、充分、可信性。衛(wèi)生工程學-它是應用工程技

2、術(shù)和有關(guān)學科的理論及實踐來控制生活和生產(chǎn)環(huán)境中存在的不利因素，以創(chuàng)造適宜環(huán)境，保障人類健康為目的的一門綜合性科學。通俗的講：是工程技術(shù)知識在衛(wèi)生領(lǐng)域中的具體應用衛(wèi)生工程學的基本內(nèi)容有以下幾方面:1、工業(yè)與民用建筑通風2、采暖和空氣調(diào)節(jié)技術(shù)3、室內(nèi)外空氣污染控制技術(shù)4、物理環(huán)境因素控制技術(shù)5、給水與污水處理技術(shù)6、固體廢物無害化和綜合利用技術(shù)7、人機工程學在衛(wèi)生領(lǐng)域的應用二、衛(wèi)生工程學在職業(yè)衛(wèi)生工作中的應用？1、在建設(shè)項目可研階段需進行職業(yè)病危害的預評價，預評價要對可研提出的各類職業(yè)病防護設(shè)施進行技術(shù)可行性和是否滿足國家職業(yè)衛(wèi)生標準要求的評價，不滿足的我們要提出切實可行的具體措施。2、在設(shè)計階段

3、，對建設(shè)項目產(chǎn)生嚴重職業(yè)病危害的防護設(shè)施設(shè)計進行審查。3、竣工時職業(yè)病危害的防護設(shè)施驗收。如評價中涉及到的采光與照明技術(shù)、建筑平面、豎向布置等，均是工程技術(shù)在衛(wèi)生領(lǐng)域具體應用的表現(xiàn)，由此可見，衛(wèi)生工程學是建設(shè)項目職業(yè)病危害評價較為關(guān)鍵的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)三、什么是職業(yè)衛(wèi)生防護設(shè)施？職業(yè)衛(wèi)生防護設(shè)施-是指用于防止粉塵、毒物、噪聲及生物等有害因素對人體的危害所采取的工程措施。如：防塵罩、通風柜等。四、什么是個體防護用品？個體防護用品-是指作業(yè)工人配戴的用于防止粉塵、毒物、噪聲及生物等有害因素的防護物品。如：防噪聲耳塞、防酸防堿服、防護眼鏡、防塵口罩、防毒面具等等第二講為什么要進行工業(yè)通風一、工業(yè)有害物的

4、來源主要來源于工業(yè)生產(chǎn)中所使用或生產(chǎn)的原料、輔助原料、半成品、成品、副產(chǎn)品以及廢氣、廢水和廢熱。如粉塵：在冶金、機械、建材、輕工、電力等行業(yè)；毒物：化工、焦化、印染、造紙、農(nóng)藥等行業(yè)。二、工業(yè)有害物的危害三、粉塵在車間的傳播機理任何粉塵都要經(jīng)過一定的傳播過程，才能以空氣為煤介侵入人的機體組織。使塵粒從靜止狀態(tài)變成懸浮于周圍空氣中的作用，稱為“塵化”作用。下面是塵化作用的幾種情況：1、剪切壓縮造成的塵化作用圖1-22、誘導空氣造成的塵化作用圖1-33、綜合性的塵化作用圖1-44、熱氣流上升造成的塵化作用圖1-5國1-4誘舁空氣連成的生化作用（砂輪轉(zhuǎn)動時）圖1-S綜杼性的生化作用在工程上我們把這種

5、使塵粒由靜止狀態(tài)進入空氣中浮游的塵化作用稱為一次塵化作用，一次塵化作用造成了局部地點的空氣污染，那么這些浮游的塵粒又是怎樣在車間傳播的呢？我們再來看一個例子。塵粒所受的力主要有四個方面：重力、機械力、（慣性力）、分子擴散力和氣流帶動塵粒運動的力。有實驗證明：塵粒在重力作用下自由降落時，最大降落速度為0.008m/s,與一般車間具有的空氣流動速度（0.20.3m/s）相比是很小的。當塵粒受到作布朗運動的空氣分子的撞擊而擴散運動時，由于塵粒的質(zhì)量比分子大得多，塵粒依靠擴散在1秒種內(nèi)運動的距離只有1.2xi0-6m與室內(nèi)氣流速度相比，分子擴散力的作用完全可以忽略不計。當塵粒受機械力作用以初速度作水平

6、運動時，塵粒呈減速運動，假設(shè)塵粒以初速度為10m/s作水平運動，經(jīng)過10秒鐘后，塵粒的速度迅速降到5Xl0-5m/§很快失去動能；塵粒運動的最大距離也只有8xi0-3m這表明即使借助機械力，塵粒也不能單獨在車間內(nèi)傳播。由此可知，細小的粉塵本身沒有獨立運動的能力，一次塵化作用給于粉塵的能量是不足以使粉塵擴散飛揚的，它只造成局部地點的空氣污染。造成粉塵進一步擴散，污染車間空氣環(huán)境的主要是二次氣流，即由于通風或冷熱氣流對流所形成的室內(nèi)氣流。二次氣流帶著局部地點的含塵空氣在整個車間內(nèi)流動，使粉塵散布到整個車間。二次氣流的速度越大，作用越明顯。通過以上分析可以看出，粉塵是依附于氣流而運動的，只

7、要控制室內(nèi)氣流的流動，就可以控制粉塵在室內(nèi)的擴散，改善車間空氣環(huán)境。這就是我們?yōu)槭裁匆捎猛L方法合理組織車間內(nèi)氣流來控制工業(yè)有害物的原因。第三講通風基本知識一、自然通風自然通風是一種比較經(jīng)濟的通風方式，它不消耗動力，可以獲得巨大的通風換氣量。例如在某些平爐車間和軋鋼車間，余熱量較大的熱車間常用自然通風進行全面換氣，降低室內(nèi)空氣溫度。自然通風換氣量的大小與室外氣象條件密切相關(guān)，難以人為地進行控制。自然通風除了用于工業(yè)與民用建筑的全面通風外，某些熱設(shè)備的局部排氣系統(tǒng)也可以采用自然通風。1、自然通風的作用原理a、熱壓作用下的自然通風b、風壓作用下的自然通風某熱車間的自然通風圖778開敞式品的自然通

8、風圖7-19雙展廠期的自然通風2、避風天窗在風的作用下，普通天窗迎風面的排風窗孔會發(fā)生倒灌。因此，在平時要及時關(guān)閉迎風面天窗，只能依靠背風面天窗進行排風。這樣給天窗的管理帶來了麻煩。為了讓天窗能穩(wěn)定排風，不發(fā)生倒灌，可以在天窗上增設(shè)擋風板，或者采取其它措施，保證天窗排風口在任何風向下都處于負壓區(qū)，這種天窗稱為避風天窗。3、關(guān)于建筑形式的選擇a.為了增大進風面積，以自然通風為主的熱車間應盡量采用單跨廠房。b.如果迎風面和背風面的外墻開孔面積占外墻總面積25%以上，而且車間內(nèi)部阻擋較少時，室外氣流在車間內(nèi)的速度衰減比較小，能橫貫整個車間，形成所謂的“穿堂風”。C為了提高自然通風的降溫效果，應盡量降

9、低進風側(cè)窗離地面的高度，一般不宜超過1.2m。進風窗最好采用阻力小的立式中軸窗和對開窗，把氣流直接導入工作區(qū)。集中采暖地區(qū)，冬季自然通風的進風窗應設(shè)在4m以上，以便室外氣流到達工作區(qū)前能和室內(nèi)空氣充分混合。4 .廠房總平面布置為了保證廠房自然通風效果，廠房主要進風面一般應與夏季主導風向成60°90°角，不宜小于45°,同時應避免大面積外墻和玻璃窗受到西曬。為了保證廠房有足夠的進風窗孔，不宜將過多的附屬建筑布置在廠房四周，特別是廠房的迎風面。5 .工藝布置為了使工人能直接接受室外新鮮空氣，工作區(qū)應盡可能布置在靠外墻的一側(cè)。熱源應盡量布置在天窗下部或下風側(cè)，以便高溫的

10、污染空氣順利排至室外。二、全面通風全面通風也稱稀釋通風，它一方面用清潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物濃度，同時不斷地把污染空氣排至室外，使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標準的限值1、全面通風量的計算：當數(shù)種溶劑（苯及其同系物或醇類或醋酸酯類）蒸汽，或數(shù)種刺激性氣體（三氧化硫及二氧化硫或氟化氫及其鹽類等）同時放散于空氣中時，全面通風換氣量應按各種氣體分別稀釋至規(guī)定的接觸限值所需要的空氣量的總和計算。除上述有害物質(zhì)的氣體及蒸汽外，其他有害物質(zhì)同時放散于空氣中時，通風量應僅按需要空氣量最大的有害物質(zhì)計算。2、換氣次數(shù)（n）,就是通風量（L）與通風房間體積（V）的比值，換氣次數(shù)n=L/V（次/時）。各

11、種房間的換氣次數(shù)可以從設(shè)計手冊中查到。一般有害物可按58次取值。3、事故通風：在生產(chǎn)中可能突然逸出大量有害物質(zhì)或易造成急性中毒或易燃易爆的化學物質(zhì)的作業(yè)場所，必須設(shè)計自動報警裝置、事故通風設(shè)施，其通風換氣次數(shù)不小于12次/時，事故排風裝置的排出口，應避免對居民和行人的影響。4、人工空氣調(diào)節(jié)：是指對潔凈環(huán)境的空氣調(diào)節(jié)。工作場每名工人所占容積小于20m3的車間，應保證每人每小時不小于30m3的新鮮空氣量。L=M/（Ys-Yo）L-新鮮空氣量M-成人呼出的CQ量值，取18L/人.hYs-CQ的衛(wèi)生標準，為1.0L/m3Yo-空氣中CQ的含量，取0.4L/m3三、局部通風局部通風系統(tǒng)分為局部進風和局部

12、排風兩大類，它們都是利用局部氣流，使局部工作地點不受有害物的污染，造成良好的空氣環(huán)境。1、局部排風系統(tǒng)風機國W-1JS部排皿系選示卷圖1一局部排風等.2皿管,3建化段:備.42、局部送風系統(tǒng)對于面積很大，工作人數(shù)較小的生產(chǎn)車間，用全面通風的方式改善整個車間的空氣環(huán)境，既困難又不經(jīng)濟，同時也是不必要的。例如某些高溫車間，沒有必要能整個車間進行降溫，只需向少數(shù)的局部工作地點送風，在局部地點造成良好的空氣環(huán)境，這種通風方法稱為局部送風。第四講局部排風罩的基本型式在生產(chǎn)車間設(shè)置局部排風罩的目的是要通過排風罩口控制污染氣流的運動，來控制工業(yè)有害物在室內(nèi)的擴散和傳播。設(shè)計完善的局部排風罩能在不影響生產(chǎn)工藝

13、和生產(chǎn)操作的前提下，用較小的排風量獲得最佳的效果，保證工作區(qū)有害物濃度不超過國家衛(wèi)生標準。因此，下面重點介紹一些常用局部排風罩型式。1 .密閉罩如圖所示，它把有害物源全部密閉在罩內(nèi)，在罩上設(shè)有較小的工作孔，以觀察罩內(nèi)工作，并從罩外吸入空氣，罩內(nèi)污染空氣由風機排出。它只需較小的排風量就能有效控制工業(yè)有害物的擴散。排風罩氣流不受周圍氣流的影響。它的缺點是，工人不能直接進入罩內(nèi)檢修設(shè)備，有的看不到罩內(nèi)的工作情況。2 .柜式排風罩（通風柜）它的結(jié)構(gòu)形式與密閉罩相似，只是罩的一面全部敞開。3.外部吸氣罩由于工藝條件限制，生產(chǎn)設(shè)備不能密閉時，可把排風罩設(shè)在有害物源附近，依靠風機在罩口造成的抽吸作用，在有害

14、物發(fā)散地10點造成一定的氣流運動，把有害物吸入罩內(nèi)。這類排風罩統(tǒng)稱為外部吸氣罩。當污染氣流的運動方向與罩口的吸氣方向不一致時，如圖所示，需要較大的排風量。4 .接受式排風罩有些生產(chǎn)過程或設(shè)備本身會產(chǎn)生或誘導一定的氣流運動，帶動有害物一起運動，如高溫熱源上部的對流氣流及砂輪磨削時拋出的磨屑大顆粒粉塵上所誘導的氣流等。對這種情況，應盡可能把排風罩設(shè)在污染氣流前方，讓它直接進入罩內(nèi)。這類排風罩稱為接受罩，見下圖5 .吹吸式排風罩11由于生產(chǎn)條件的限制，有時外部吸氣罩距有害物源較遠，這樣單純依靠罩口的抽吸作用，要在有害物源附近造成一定的空氣流動是困難的。對此可以采用圖A所示的吹吸式排風罩，它利用射流能

15、量密度高、速度衰減慢的特點，用吹出氣流把有害物吹向設(shè)在另一側(cè)的吸風口。采用吹吸式通風可使排風量大大減小。在某些情況下，還可以利用吹出氣流在有害物源周圍形成一道氣幕，象密閉罩一樣使有害物的擴散控制在較小范圍內(nèi)，保證局部排風系統(tǒng)獲得良好的效果。圖B是精煉電爐上帶有氣幕的局部排風罩，它利用氣幕抑止熱煙氣的。設(shè)計局部排風罩時應注意以下幾點：1 .盡可能采用密閉罩或柜式排風罩，使污染物局限于較小的局部空間。2 .設(shè)置外部吸氣罩時，罩口應盡量靠近有害物發(fā)生源。3 .在不影響工藝操作的前提下，罩的四周應盡可能設(shè)圍擋，減12小罩口吸氣范圍4 .吸氣氣流的運動方向應盡可能與污染氣流運動方向一致。5 .盡可能減弱

16、或消除罩附近的干擾氣流，如風動工具的壓縮空氣排出口、送風氣流、穿堂風等對吸氣氣流的影響。6 .已被污染的吸氣氣流不能通過人的呼吸區(qū)。7 .不要妨礙工人的操作和檢修。第五講通風排氣中粉塵的凈化一、粉塵的特性塊狀物料破碎成細小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學性質(zhì)外，還出現(xiàn)了許多新的特性。如爆炸性、帶電性等等。在這些特性中，與除塵技術(shù)關(guān)系密切的，有以下幾個方面：8 、粉塵的真密度（含粒密度）9 、粘附性10 爆炸性11 帶電性和比電阻12 可濕性13 粉塵的粒徑分布二、除塵機理目前常用除塵器的除塵機理主要有以下幾個方面：1.重力氣流中的塵粒可以依靠重力自然沉降，從氣流中進行分離,由于塵粒

17、的沉降速度一般較小，這個機理只適用于粗大的塵粒。2.離心力當含塵氣流作圓周運動時，由于慣性離心力的作用，塵13粒和氣流會產(chǎn)生相對運動，使塵粒從氣流中分離。這個機理主要用于10wm以上的塵粒。3 .慣性碰撞含塵氣流在運動過程中遇到物體的阻擋（如擋板、纖維、水滴等）時，氣流要改變方向進行繞流，細小的塵粒會隨氣流一起流動。粗大的塵粒具有較大的慣性，它會脫離流線，保持自身的慣性運動，這樣塵粒就和物體發(fā)生了碰撞。這種現(xiàn)象稱為慣性碰撞，慣性碰撞是過濾式除塵器、濕式除塵器和慣性除塵器的主要除塵機理。4 .接觸阻留細小的塵粒隨氣流一起繞流時，如果流線緊靠物體（纖維或液滴）表面，有些塵粒因與物體發(fā)生接觸而被阻留

18、，這種現(xiàn)象稱為接觸阻留。另外當塵粒尺寸大于纖維網(wǎng)眼而被阻留時，這種現(xiàn)象稱為篩濾作用。粗孔或中孔的泡沫塑料過濾器主要依靠篩濾作用進行除塵。5 .靜電力懸浮在氣流中的塵粒，都帶有一定的電荷，可以通過靜電力使它從氣流中分離。在自然狀態(tài)下，塵粒的帶電量很小，要得到較好的除塵效果，必須設(shè)置專門的高壓電場，使所有的塵粒都充分荷電。6 .凝聚凝聚作用不是一種直接的除塵機理。通過超聲波、蒸汽凝結(jié)、加濕等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除塵方法去除。工程上常用的各種除塵器往往不是簡單地依靠某一種除塵機理，而是幾種除塵機理的綜合運用。三、除塵器分類14根據(jù)主要除塵機理的不同，目前常用的除塵器可分為

19、以下幾類：1 .重力除塵如重力沉降室；重力沉降室僅適用于50wm以上的粉塵。由于它除塵效率低、占地面積大，通風工程中應用較少。2 .慣性除塵如慣性除塵器；慣性除塵器主要用于捕集2030wm以上的粗大塵粒，常用作多級除塵中的第一級除塵。3 .離心力除塵如旋風除塵器。4 .過濾除塵如：袋式除塵器（袋式除塵器的運行與清灰方法密切相關(guān)。目前常用的清灰方法期有簡易清灰、機械清灰、和氣流清灰三種。簡易清灰是是通過關(guān)閉風機時濾袋的變形及粉塵層的自重進行的，必要時輔以人工的輕度拍打）、顆粒層除塵器、纖維過濾器、紙過濾器。5 .濕式除塵如：自激式除塵器（水浴除塵器、沖激式除塵器）、臥式旋風水膜除塵器、文丘里除塵

20、器。6 .靜電除塵如：電除塵器。電除塵器是一種干式高效過濾器，它的優(yōu)點是：a.電除塵器適用于微?？刂?，對粒徑dc=12m的塵粒，效率可達9899%。b.在電除塵器內(nèi)，塵粒從氣流中分離的能量，不是供給氣流，而是直接供給塵粒的。因此，和其它的高效除塵器相比，電除塵器的阻力比較低，約為100200Pac.可以處理高溫（在500c以下）、高濕氣體。d.適用于大型的工程，處理的氣體量愈大，它的經(jīng)濟效果愈明顯15電除塵器的缺點是:1 .設(shè)備龐大，占地面積大。2 .耗用鋼材多，一次投資大。3 .結(jié)構(gòu)較復雜，制造、安裝的精度要求高。4 .對粉塵的比電阻有一定要求。第六講通風管道的設(shè)計計算通風管道把通風系統(tǒng)的進風（采氣）口、空氣熱、濕、凈化處理設(shè)備、送（排）風口和風機聯(lián)成了一體，是通風和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分。通風管道的設(shè)計任務(wù)，就是要合理組織空氣流動，在保證使用效果的前提下，達到初投資和運行維護費用最省。因此，通風管道設(shè)計的好壞，直接影響到整個通風、空調(diào)工程在建造與使用方面的技術(shù)經(jīng)濟性能。為此，必須統(tǒng)籌考慮通風管道設(shè)計中的各種問題。風管內(nèi)空氣流動的阻力有兩種，一種是由于空氣本