除尘系统吸尘罩设计共39页文档
除尘工程设计手册Word
第三章尘源泉控制与集气吸尘罩设计
集气吸尘罩是除尘系统的重要部分，是除尘工程设计的重要环节。集气吸尘罩的使用效果越好意味着越能满足生产和环保的要求。本章主要介绍常用集气吸尘罩的设计和排气量的计算，还介绍无罩尘源控制方法。
第一节集气吸尘罩分尖和工作机理
一、集气吸尘罩分类
集气吸尘罩因生产工艺条件和操作方式的不同，形式很多，按集气吸尘罩的作用和构造，主要分为四类；密闭罩、半密闭罩、外部罩和吹吸罩。具体分类如图3-1所示。
二、集气吸尘机理
集气吸尘罩罩口气流运动方式有两种：一种是吸气口气流和吸入流，一种是吹气口气流的吹出流动。对集气吸尘罩多数的情况是吸气口吸入气流。
1、吸入口气流
一个敞开的管口是最简单的吸气口，当吸气口口服气时，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”。形成以吸气口为中心的径向线，和以吸气口为球心的速球面。如图3-2（a）所示。
由于通过每个等速面的吸气量相等，假定点汇的吸气量为Q，等速面的半径分别
为r
1和平r
2
，相应的气流速度为
1
ν和
2
ν，则有
2
2
1
1
2
1
4
4v
r
v
r
Qπ
π=
=（3-1）
式中Q——气体流量，m3/s;
2
1
v
v、——球面1和2上的气流速度，m/s
2
1
r
r、——球面1和球面2的半径，m。
2
1
2
2
1
)
/
(r
r
r
r=
、（3-2）
由式（3-2）可见，点汇外某一点的流速与该点至吸气口距离的平方成反比。因
此设计集气吸尘罩时，应尽量减少罩口逞能污染源的距离，以提高捕集效率。
若在吸气口的四周加上档板，如图3-2（b ）所示，吸气范围减少一半，其等速面为半球面，则吸气口听吸气量为
第五章第二节 通风除尘系统的设计
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第二节通风除尘系统的设计
一、通风除尘系统的类型
在粮食工业生产中，或在粮食加工的某一生产单元，扬尘点也即尘源的数量往往不是一
个而是有多个，因此，粉尘或污染空气的控制常常从整个生产工艺或粉尘控制系统上来进行
考虑和设计。
在设计程序上，通风除尘系统一般安排在生产工艺确定之后，即当生产工艺、生产车间
的建筑结构、设备布置确定之后，开始进行通风除尘系统的设计，通风除尘系统由吸尘罩、
通风管道、风机和除尘器四部分连接组成，也称为除尘风网系统。根据尘源特性、工艺要求
和经济上的考虑，除尘风网一般可组合成独立风网和集中风网两种类型。
1．独立风网
除尘风网系统中只有一个粉尘控制点，这种型式的风网称为独立风网，图5—21为独立
风网示意图。
凡符合以下条件之一的，常组合成独
立风网。独立风网的组合原则：
①尘源设备所需的吸风量大而且准
确；
②尘源设备所需的吸风量需要经常进
行调节；
③尘源设备自带风机；
④尘源的吸出物需要单独处理；
⑤尘源设备与其他尘源相距较远。
图5-21 被动式粉尘捕捉方式的原理独立风网功能齐全，性能完善，但从经
济上考虑，制造、运行费用高，因而组合成独立风网的通风除尘系统较少，除非生产工艺有
特殊需要。实际生产中尘源的控制多组合成集中风网类型。
2.集中风网
除尘风网中有多个尘源控制点，这就组合成了集中风网，图5-22为集中风网示意图。
集中风网组合原则：
①尘源设备的吸出物品质相似；
除尘课程设计
第一章绪论 (7)
1.1车间粉尘性质 (8)
1.2 车间粉尘危害及治理 (9)
1.2.1 粉尘危害 (9)
1.2.2 碳黑治理方法 (10)
1.2.3 旋风除尘器的原理 (10)
1.3 除尘系统 (11)
1.4 课程设计背景、主要内容、意义与预期目标 (13)
1.4.1 主要内容课程设计背景 (13)
1.4.2 主要内容 (13)
1.4.3 课程设计意义 (13)
1.4.4 课程设计预期目标 (14)
第2章数据分析 (15)
2.1 已知数据 (15)
2.2 风量确定 (16)
2.3 净化设备选择或设计 (16)
第3章集气罩设计 (17)
3.1集气罩设计的设计原则 (17)
3.2设计方法选择 (18)
3.2.1控制风速法原理 (18)
3.2.2 控制风速选择 (18)
3.3 集气罩选择 (19)
3.3.1 集气罩集气原理 (20)
3.3.2 集气罩类型和选择 (20)
3.3 风量计算 (20)
3.3.1 风量计算方法选择 (20)
3.3.2 风量计算 (20)
3.4 集气罩的尺寸 (22)
第4章管道、弯头及三通设计 (23)
4.1 管道设计 (23)
4.1.1 管道速度选择 (23)
4.1.2 管径选择 (24)
4.2 弯头、三通管的设计 (26)
第5章管道阻力计算及风机的选择 (27)
5.1各管道的阻力计算 (27)
5.1.1计算最不利环路的压力损失 (27)
5.1.2 并联管路压力损失计算 (29)
5.2选择风机和电动机 (31)
第6章除尘器的设计 (32)
6.1 除尘器的分类及选择 (32)
大气污染控制工程课程设计 集气吸尘罩的设计
集气罩的设计
一、集气罩的选用
按集气罩与污染源的相对位置及围挡情况，可将吸气式集气罩分为密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。当有害物源不能密闭或围挡起来时，可以设
置外部集气吸尘罩，它是利用罩口的吸气作用将吸气口有一定距离的有害物吸入罩
内。
由于本工艺需要对物料进行加工，无法对污染源进行密闭。因此，本设计在污染源附近设置外部集气罩，利用罩口的吸气作用将距吸气口有一定距离的有害物吸
入罩内。
本工艺的主要污染物是粉尘，而且是冷源，根据其发散情况，采用上部伞形罩的捕集效果较好，因此本设计的三个污染源均采用上部伞形集气罩。
二、集气吸尘罩的设计原则（除尘工程设计手册张殿印、王纯主编50页）
①善排放粉尘有害物的工艺和工作环境，尽量减少粉尘排放的危害。
②集气罩尽量靠近污染源并将其围罩起来。形式有密闭型、围罩型等。如果妨碍
操作，可以将其安装在侧面，可采用风量较小的槽型或桌面型。
③决定集气罩安装位置和排气方向。研究粉尘发生机理，考虑飞散方向、速度和
临界点，用集气罩口对准飞散方向。如果采用侧型或上盖型集气罩，要使操作
人员无法进入污染源与集气罩之间的开口处。
④决定开口周围的环境条件。一个侧面封闭的集气罩比开口四周全部自由开放的
集气罩效果好。因此，在不影响操作的情况下将四周围起来，尽量少吸入未被
污染的空气。
⑤防止集气罩周围的紊流。如果补集点周围的紊流对控制风速有影响，就不能提
供更大的控制风速，有时这会使集气罩丧失正常的作用。
⑥决定控制风速。为使有害物从飞散界限的最远点流进集气罩开口处，而需要的
最小风速被称为控制风速。
吸尘罩的设计原则
吸尘罩在除尘工程系统中处于前沿阵地,它主要借助于风机在罩口造成一定的吸气速度而有效地将生产过程中产生的粉尘和有害气体吸走,经过处理达到收尘净化的目的。要合理、经济地解决粉尘治理问题,正确地设计吸尘罩也是至关重要的。
1 吸尘罩的设计原则
吸尘罩的形式,根据产生尘源的设备、工作环境的要求不同,可以是多种多样的,但无论是哪种形式的吸尘罩在设计时都应该遵循通、近、顺、封、便的原则。
通:就是粉尘能畅通地被吸走。通常物料从高处落地时,会向四面散发,此时,粉尘的散发速度称为飞扬速度。物料落点处的粉尘飞扬速度最大。随着粉尘散发距离的增加,达到一定距离后,其散发速度为零。当粉尘散发速度较大时,不容易被捕集。而散发速度达到零时,粉尘被捕集就容易得多了。速度达到零点的那一点称为控制点,控制点到吸尘罩口的距离为x,尘源至吸尘罩口的距离
为D,如图1所示。
1 粉尘散发示意图图在实际工作中,为有效捕集粉尘,应根据尘源周围空气运动的速度、粉尘的有害程度,使吸尘罩在该处造成一个吸收速度(称为控制风速),见表1。要在尘源点造成一定的控制风速,必须有相应的罩口风速(罩口面风速)。对一定形式的吸尘罩,风量愈大,罩口风速愈大,控制风速也愈大,粉尘就容易被捕集。
1〕〔控制点的吸收速度表1
举例吸收速度有害物产生的情况 (m/s)
蒸汽的蒸发以轻微的速度放散到相当平静的;气体或烟从敞口的容0.5
0.25～器中外逸空气中断续倾倒有尘屑的;以较低的速度放散到尚属平静的喷漆室的喷漆1.0
0.5～专业文档供参考，如有帮助请下
载。．
焊干物料到容器空气1m/s高翻以相当大的速度放散出来或放脱皮带运2.5
大气污染控制工程课程设计 车间除尘系统设计说明书13
大气污染控制工程课程设计任务书
一、设计要求
1. 设计名称：生产车间通风除尘系统设计
2. 设计时间：1.5周
3. 要求：
1）通过对车间除尘系统的设计，掌握有关除尘系统基本设计过程，包括除尘设备选择、集气罩和管路的确定与设计计算等；
2）要求独立完成相关的设计内容，不得抄袭
二、主要内容与原始设计参数
某物料初加工车间，车间内气体流动尚属平静，颗粒物分类属于其他类别。为保证室内空气质量符合有关环境与卫生标准，需收集颗粒物产生点的空气对其进行除尘治理。请根据有关原始资料，和污染物排放允许值（单号：国家标准；双号：广东省地方标准）设计一除尘系统以达到环境要求。出于经费和管理的考虑，厂方要求采用旋风或布袋式除尘器，并通过原有排气筒进行排放。
1．工厂车间的基本情况
1）车间工作环境：
✧该加工工业建于2008年，位于一般工业区内。
✧车间环境气温：20℃，101.3kPa
✧车间空气尚属平静
✧收集气体平均含尘浓度: 4 g/Nm3
✧主要排尘点: （相应的位置尺寸见车间的平面布置图。）
A: 物料卸料点。尺寸大小(mm)：W×L×H= 720×1200×450 , 冷源
B：工作台。尺寸大小(mm)：W×L×H= 600×800×800 , 冷源。
C: 工作台。尺寸大小(mm)：W×L×H= 600×800×800 , 冷源。
2）平面布置图：
✧车间高为18M，长20M，宽8M，周围200米半径内无高于车间的建筑
✧要求除尘设备置于车间内，并连接车间顶部的排气筒。
✧B、C上部设计伞形集气罩，罩口距工作台面大于200mm
除尘系统设计及主要参数选择
通风除尘系统中的主要设备如下:
吸尘罩 风机 管网系统 除尘器 烟囱 输灰装置 电气设备及仪表等
一、排气吸尘罩的设置
（1）应根据生产工艺及排尘特点，对污染源分别采取局部密闭、 整体密闭或其它形式的控制方式。 （2）为了有效的捕集粉尘，应将排气吸尘罩设置在污染源的上方 或附近，而且罩体应具有足够的密闭性，罩内应维持负压。 （3）吸尘罩的结构和形式应在满足生产的前提下，保持一定容积， 而且罩内气流方向与污染物流动方向相一致。 （4）在工艺允许的条件下，排气吸尘罩的开口面积尽可能缩小， 罩口处风速一般取0.5～3m/s，以防止物料或系统能量的损失。 （5）排气罩要重量轻，操作灵活，启闭方便，一般要设置调节阀 门和检查孔。为了进行除尘系统的风量调整还应在支、干管上设 测孔。
三、管道的阻力计算
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除尘系统设计计算包括除尘管道流量和阻力 损失的设计计算，除尘设备阻力确定及风机 和电机的选择等，其中主要是管道系统的阻 力计算。管道的设计对除尘系统的能量消耗、 工作能力和除尘效果有直接影响。
（一）管网系统设计计算步骤
1、绘制管网计算草图，为了便于计算可在图上注明节点 编号和各管段的风量、管长、局部阻力系数等计算参数。 2、分析管网的结构特性，建立各环路的组合关系。从主 环路（即最不利环路）开始，以“主、次”为序，将各管 段的有关计算参数填入风管设计计算表。 3、通过技术经济分析选择合理的主环路管内设计风速， 并计算主环路中各管段的管径和压力损失值。 4、用假定流速反算管径，计算风压损失的方法求出各支 环路（管段）的压力损失，并计算出支环路在并联结点处 的风压平衡率。
通风除尘设备设计手册
通风除尘设备设计手册
商品描述
内容简介
本书全面系统地介绍了通风除尘设备的设计，包括影响除尘性能四大部分（吸尘罩、通风管道、通风机、除尘器等）的设计计算和造型。并提供了相关的设计实例和大量的设计图纸资料，这对工程设计人员有非常重要的参考价值。
本书资料丰富，实用性强，可供环境工程设计人员、技术人员查阅，也可供高等院校相关专业师生参考。
目录
第一章基础资料
第一节粉尘的定义、产生过程、分类第二节粉尘的物理特性
第三节粉尘的危害、卫生标准、排放标准第二章吸尘罩
第一节扬尘及吸尘的机理
第二节罩外气体流动的动态
第三节吸尘罩的种类
第三章通风管道
第一节流体的性质及共流动的规律第二节流体在管内流动的状态和阻力第三节管道中的压强分布
第四节管道系统的设计计算
第四章通风机
第一节离心机通风机的构造与工作原理第二节离心式通负机的性能参数第三节离心式通风机在管道系统中的运行第四节通风机的型号编制、选用原则第五章除尘器的种类、阻力、效率、通用装置第一节除尘器的种类和净化程度第二节除尘器的阻力和效率
第三节除尘器的通用装置
第六章沉降除尘器
第一节沉降除尘器的除尘机理
第二节沉降除尘器的设计资料
第七章惯性降尘器
第一节惯性除尘器的除尘机理
第二节惯性除尘器的设计资料
第八章旋风除尘器
第一节旋风除尘器的除尘机理
第二节CLT／B-1旋风除尘器
第三节CLT／B-2旋风除尘器
第四节CLT／B-4旋风除尘器
第五节CLK／B-1散布式旋风除尘器第六节CLK／B-2散布式旋风除尘器第七节CLK／B-4散布式旋风除尘器第九章袋式除尘器
第一节除尘原理、结构特征、挑选方法第二节DS／A型袋式除尘器
数控车床除尘系统的设计
常见的数控车床主要是针对金属零件的加工。但是，随着新型材料的发展，一些高分子复合材料在强度上已经可以代替部分金属材料，同时又具有重量轻的优势，在航空、航天领域有着较为广泛的应用。高分子复合材料在车削加工时切屑为粉末状，不仅污染工作环境，而且对人身体健康造成了极大危害。为了使数控车床适用于高分子复合材料的车削，需要给数控车床配备一套除尘系统，收集车削时产生的粉末并加以处理。由于数控车床加工时刀具在行程范围内任意移动，吸尘罩需要跟随刀具一起移动才能有效收集粉末。为了避免吸尘罩与工件及刀具干涉，吸尘口距切屑点有一定的距离，选择合理的除尘罩、抽风量及除尘方式达到工作环境卫生标准要求。1 吸尘罩的设计
吸尘罩的设计对除尘系统至关重要，其形状不仅影响刀具和零件的加工，而且影响除尘效率。除尘罩需要满足以下要求：
（1）除尘罩直径要尽可能大，尽可能大地覆盖刀具；
（2）除尘罩在不和刀具及零件干涉的情况下，尽可能距离切屑点近。
本次在公司CH7525.1500车削中心上集成除尘系统。机床主要参数：床身上最大回转直径Φ550mm ，最大车削直径Φ330mm ，最大车削长度1500mm ，主轴最高转速3000r/min 。吸尘罩越大覆盖面积越大，与刀盘及零件干涉越严重，同时距切屑点也越远。根据机床自身结构特点，吸尘罩口直径D =Φ200mm 、距切屑点h =180mm 较为合理。
罩口风速的分布与罩口的扩张角大小有关。扩张角越小，风速分布越均匀。当扩张角小于60°时，罩口中心部分的风速、罩口边缘风速与平均风速非常接近；当扩张角大于60°时，罩口中心风速与平均风速的比值随扩张角的增大急剧增加。因此，为了达到收集切屑的效果，扩张角应尽量小于60°。结合机床空间排布，本次设计吸尘罩扩张角为45°，管道直径为125mm 。不同的工作状况，对于吸尘罩的罩口风速要求也不同。根据经验，表1列出了工厂中常用的罩口平均风速。
吸尘罩设计中的几个问题
吸尘罩设计中的几个问题
作者：王琨安徽省环保设备厂
吸尘罩在除尘工程系统中处于前沿阵地，它主要借助于风机在罩口造成一定的吸气速度而有效地将生产过程中产生的粉尘和有害气体吸走，经过处理达到收尘净化的目的。要合理、经济地解决粉尘治理问题，正确地设计吸尘罩也是至关重要的。
1吸尘罩的设计原则
吸尘罩的形式，根据产生尘源的设备、工作环境的要求不同，可以是多种多样的，但无论是哪
种形式的吸尘罩在设计时都应该遵循通、近、顺、封、便的原则。
通:就是粉尘能畅通地被吸走。通常物料从高处落地时，会向四面散发，此时，粉尘的散发速度称为飞扬速度。物料落点处的粉尘飞扬速度最大。随着粉尘散发距离的增加，达到一定距离后，其散发速度为零。当粉尘散发速度较大时，不容易被捕集。而散发速度达到零时，粉尘被捕集就容易得多了。速度达到零点的那一点称为控制点，控制点到吸尘罩口的距离为X，尘源至吸尘罩口的距离为D，如图1所示。
图1粉尘散发示意图在实际工作中，为有效捕集粉尘，应根据尘源周围空气运动的速度、粉尘的有害程度，使吸尘
罩在该处造成一个吸收速度（称为控制风速），见表1。要在尘源点造成一定的控制风速，必须有相应的罩口风速（罩口面风速）。对一定形式的吸尘罩，风量愈大，罩口风速愈大，控制风速也愈大,粉尘就容易被捕集。
表1控制点的吸收速度〔"
近:就是吸尘罩要尽量靠近尘源。
顺:在生产中，必须在顺着粉尘飞溅的方向设置罩口正面对着含尘气流的吸尘罩，使吸尘罩充分利用含尘气流的动能，以提高捕集效果。
封:就是在不影响操作和生产的前提下，吸尘罩应尽可能将尘源包围起来。这样有利于用较少的抽风量达到收尘效果。
直连轧设备除尘系统设计
直连轧设备除尘系统设计
吕柳新① 刘桂荣
（广西钢铁集团公司热轧总厂 广西防城港５３８０００）
摘 要 文章就棒材连轧线产生的有害粉尘为无组织排放，结合实际探讨采用一种旋涡湿法除尘技术实现有组织排放，达到环境治理的有效措施。
关键词 粉尘 除尘 旋转吸尘罩
中图法分类号 ＴＧ１５５．４ 文献标识码 ＡＤｏｉ
：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ Ｚ２ ０２６１ 前言
建筑用线、棒材生产线中，钢坯经加热至９８０－１２００℃后表面氧化生成Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４及ＦｅＯ的质地疏松化合物，经压力轧制后松脱氧化铁皮部分易形成粉尘悬浮在车间内，单条线生产现场粗轧区域粉尘排放达
１２ ２４ｍｇ／ｍ３
。由于轧机为单台不规整直线连续布置，单
台轧机周边环境复杂、配套设备多，收尘系统不能干涉轧机生产操作。就如何收集轧机出口产生的粉尘，将无组织
排放实现为有组织排放，改善厂内环境污染，提升员工身心健康问题进行分析和改进。２ 分析与改进２．１ 现状分析
１）轧线高粉尘区域设备布置如图１所示，两条生产线并列在厂房内，连续布置，轧机间设过桥、导卫等设备，改轧品规及检修时需对轧机、导卫、过桥等设备进行吊出、吊
进检修。
图１ 直连轧轧机区布置示意图
２）传统的抑尘方式为喷淋水抑尘，但效果欠佳，大的粉尘、烟雾溢出，造成粗中轧区域工作环境恶劣。２．２ 除尘技术对比分析
适用于轧钢现场主流除尘技术有旋涡式湿法除尘、离子瀑除尘和塑烧板除尘。
１）旋涡式湿法除尘对净化高湿、高温的含尘气体具有较高的除尘效率和较好的适用性，它在去除含尘气体粉尘粒子的同时，还可以去除气体中的水蒸汽及部分其它气体污染物，具有结构小型化、维护操作方便、投资省运行成
轧钢车间吸尘罩设计
轧钢车间吸尘罩设计
车彦婷①１ 李永超２
（１：宝武集团中南钢铁广东韶钢松山股份有限公司 广东韶关５１２１２３；
２：北京中冶设备研究设计总院有限公司 北京１０００２９）
摘 要 钢材在轧制过程中会产生大量粉尘，对车间环境和生产人员身体健康造成严重影响。为改善车间环境，设计增设除尘系统，该系统主要由吸尘系统、送风系统、除尘设备、出风系统组成。本文以某钢厂棒材轧钢车间为基础，阐述了吸尘罩的风量计算、结构设计。试验结果表明，车间可见粉尘大量减少。
关键词 吸尘罩 风量计算 结构设计Ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ１ ０１８
ＤｅｓｉｇｎｏｆＤｕｓｔＣｏｖｅｒｉｎＳｔｅｅｌＲｏｌｌｉｎｇＷｏｒｋｓｈｏｐ
ＣｈｅＹａｎｔｉｎｇ１ ＬｉＹｏｎｇｃｈａｏ
２
（１：ＢａｏｗｕｇｒｏｕｐＺｈｏｎｇｎａｎｓｔｅｅｌＧｕａｎｇｄｏｎｇＳｈａｏｇａｎｇＳｏｎｇｓｈａｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｏｇｕａｎ５１２１２３；２：ＢｅｉｊｉｎｇＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｄｕｓｔｗｉｌｌｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｈａｖｅａｓｅｒｉｏｕｓｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｗｏｒｋｓｈｏｐｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｈｅａｌｔｈｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｅｒｓｏｎｎｅｌ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗｏｒｋｓｈｏｐｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｄｕｓｔｒｅｍｏｖａｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄａｄｄｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｕｓｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ａｉｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍ，ｄｕｓｔｒｅｍｏｖａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄａｉｒｏｕｔｌｅｔｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｒｒｏｌｌｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐｏｆａｓｔｅｅｌｐｌａｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅａｉｒｖｏｌｕｍｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄｕｓｔｈｏｏｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅｄｕｓｔｉｎｔｈｅｗｏｒｋｓｈｏｐｉｓｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄ．
高悬尘罩的设计与计算
高悬尘罩的设计与计算
在工业生产中，从生产设备和辅助设备在工作过程散发出来的含尘气体，如不加以控制，就会污染车间，如不加以处理，就会从车间排放到大气环境，对大气造成污染。为防止粉尘的扩散，就要配置通风除尘系统，把这些粉尘收集起来，然后加以处理和控制。吸尘罩是通风除尘系统中的重要部件。由于工艺条件的限制，生产设备无法进行全密闭，只能把吸尘罩设置在尘源附近，依靠罩口外吸气流运动，把粉尘全部吸入罩内，使工作地点的空气含尘浓度符合国家标准。吸尘罩的计算是否准确、设计是否合理对整个通风除尘系统的技术经济性能具有重要的影响。
在热源上部设置伞形罩是最常用的形式之一，其优点是一妨碍工人操作，但吸风量较大，伞形罩的罩口和形状尽可能与粉尘扩散区的水平投影相似，本文重点介绍排除热态烟气的高悬伞形罩的设计计算。
在热生产过程中，烟气不断地向周围散发热量，将空气加热，从而地浮力作用下产生一股强烈的上升气流（热射流），并自动进入罩内。此外，某些生产工艺过程本身也散发出大量热烟气。通常，只要面积大于热射流的横断面积，排风量大于热射流的流量，即可使烟气全部进入罩内，伞形罩的安装高度H越大，横向气流的影响越严重。
根据吸尘口至烟气源距离的不同，热过程吸尘罩可分为高悬罩和低悬罩两种。罩口至尘源的距离H>1.5 m时，称为高悬罩，H< m时或者H<1m时，称为低悬罩（为尘源的水平投影面积，m2）
今天主要以高悬罩为例研究它的计算与影响因素。
当热气流向上流动时，它与周围的空气混合，上升气流柱的直径和上升气流的总量都随上升高度的增加而增加（如图1）
吸尘罩的设计原则
吸尘罩在除尘工程系统中处于前沿阵地，它主要借助于风机在罩口造成一定的吸气速度而有效地将生产过程中产生的粉尘和有害气体吸走，经过处理达到收尘净化的目的。要合理、经济地解决粉尘治理问题，正确地设计吸尘罩也是至关重要的。
1吸尘罩的设计原则
吸尘罩的形式，根据产生尘源的设备、工作环境的要求不同，可以是多种多样的，但无论是哪种形式的吸尘罩在设计时都应该遵循通、近、顺、封、便的原则。
通：就是粉尘能畅通地被吸走。通常物料从高处落地时，会向四面散发，此时，粉尘的散发速度称为飞扬速度。物料落点处的粉尘飞扬速度最大。随着粉尘散发距离的增加，达到一定距离后，其散发速度为零。当粉尘散发速度较大时，不容易被捕集。而散发速度达到零时，粉尘被捕集就容易得多了。速度达到零点的那一点称为控制点，控制点到吸尘罩口的距离为X，尘源至吸尘罩口的距离为D,如图1所示。
零点—_
图1粉尘散发示意图
在实际工作中，为有效捕集粉尘，应根据尘源周围空气运动的速度、粉尘的有害程度，使吸尘罩在该处造成一个吸收速度（称为控制风速），见表1。要在尘源点造成一定的控制风速，必须有相应的罩口风速（罩口面风速）。对一定形式的吸尘罩，风量愈大，罩口风速愈大，控制风速也愈大，粉尘就容易被捕集。
近：就是吸尘罩要尽量靠近尘源。
顺:在生产中，必须在顺着粉尘飞溅的方向设置罩口正面对着含尘气流的吸尘罩，使吸尘罩充分利用含尘气流的动能，以提高捕集效果。
封:就是在不影响操作和生产的前提下，吸尘罩应尽可能将尘源包围起来。这样有利于用
较少的抽风量达到收尘效果。
便:就是吸尘罩的结构设计应便于操作，便于检修。
除尘工程设计手册说明书
图书基本信息
书名：<<除尘工程设计手册>>
13位ISBN编号：9787502544843
10位ISBN编号：7502544844
出版时间：2003-9
出版时间：化学工业出版社
作者：张殿印
页数：691
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内容概要
《除尘工程设计手册》是一本环境工程专业的工具书。
全书共发十二章，主要介绍了除尘工程设计常用数表；有关标准；尘源控制设计；除尘器选型与设计；输灰与润滑设计；除尘系统设计；高温烟气降温与管道设计；除尘风机；除尘系统涂装、保温、消声与降振设计；除尘系统电控设计以及除尘系统测试与调整等内容。
本书内容翔实，新颖实用，数表完整，查找方便，具有较强的理论性、实践性和可操作性。
本手册可供各工矿企业、设计、科研、大专院校的环保工作者使用一参考，对环境工程专业人员更具有实用价值。
《除尘工程设计手册》可供各工矿企业、设计、科研、大专院校的环保工作者使用与参考，对环境工程专业人员更具有实用价值。
书籍目录
第一章 除尘工程设计常用数表第一节 粉尘的基本性质参数第二节 气体基本性质参数第三节 材料的物理性质参数第二章 除尘工程设计有关标准第一节 环境空气质量标准第二节 粉尘排放标准第三节 噪声和振动标准第三章 尘源控制与集气吸尘罩设计第一节 集气吸尘罩分类和工作机理第二节 集气吸尘罩设计第三节 生产设备排风量第四节 无罩式尘源控制第四章 除尘器的设计与选型第一节 除尘器工作机理和性能第二节 机械式除尘器的选型和设计第三节 旋风除尘器第四节 袋式除尘器第五节 电除尘器第六节 湿式除尘器第五章 输排灰装置和润滑系统设计第一节 输排灰装置工作原理和分类第二节 粉尘的机械输送第三节 粉尘的气力输送第四节 粉尘的处理和回收第五节 润滑系统设计第六章 除尘系统设计第一节 除尘系统设计要点第二节 除尘管道材料与部件第三节 除尘系统设计计算第四节 排气烟囱的设计第五节 除尘系统安全防护第七章 高温烟气冷却降温与管道设计第一节 高温烟气的特征第二节 高温烟气冷却降温第三节 高温烟气管道膨胀补偿第四节 高温烟气管道支架配置与计算第八章 通风机第一节 通风机的分类和型号第二节 通风机的主要性能参数第三节 通风机的选型和机房布置设计第四节 电动机第五节 通风机在除尘系统中工作第九章 除尘设备涂装和保温设计第一节 涂装除锈第二节 除装设计第三节 保温材料性能第四节 保温设计和热力计算第十章 除尘工程消声与降振设计第一节 吸声材料与结构第二节 消声装置设计与选择第三节 降振设计第四节 降振部件第十一章 除尘系统自动控制设计第一节 除尘系统自动控制组成第二节 可编程序控制器第三节 除尘系统自动控制设计第十二章 除尘系统测试和风量调整第一节 测试条件准备第二节 管道内气体参数的测定第三节 粉尘浓度的测定第四节 除尘系统风量调整参考文献
通风除尘系统中的吸尘罩设计和计算研究
人 的体 内累积 ，危害工作人员的身体健康 。另外 ，如果车间不采取措 形 罩 口的计 算公式 为Ａ＝ＬＷ ，Ｌ＝ｆ＋０．５｜Ｉｌ，ｗ ：ｗ＋０．５＾。其 中，Ｒ
施 处理这些含 尘气体 ，这些气体就 会随着通风管道 排到 室外 ，对 大 为罩 口半径 ，ｒ为粉尘源半 径 ，Ｌ为罩 口长度 ，ｌ为粉尘源 长度 ，ｗ 为
粉尘通过排气管道送 到系统 内的除尘设备 中加 以净化处理。吸尘罩 尘罩 的大小 、风力等相关数据计算吸尘罩的吸气 量。最后 ，根据计算
一 般位 于尘源附 近 ，通过 罩 口吸力在罩 口附近形成 负压 ，使粉尘进 出来 的吸气量 ，结合 系统所处 的环境确定 吸尘罩 的安放位 置。在 吸
入罩 内。吸尘 罩的设计 是通 风除尘 系统设计 的关键一环 。吸尘 罩的 尘罩 的设 计过程 中 ，吸尘 罩罩 口的吸风量计 算是最重要 的一个环
尘罩视 为一个 吸气 口，那 么通 过一定 的吸气 作用后 ，就可 以在吸尘 粉尘源面积。为了实现这一 目标 ，吸尘罩要尽可能接近粉尘源 ，吸尘
罩的一定范 围内形成空气流动 ，将 粉尘吸进吸尘罩 内。从 吸气规律 罩 的罩 口面积要尽 可能小 。吸尘罩罩 口的风速是计算 吸尘罩 吸风量
来说 ，设在平板上 的吸气 口所需 的吸风量 比 自由设置的吸气 口少一 的重要参数 ，但是 吸尘罩罩 口的风速并非 恒定 ，会 随着环境 的变化
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(3)净化设备:为了防止大气污染 ，当排气中污染物含 量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达 到排放标准后 ，才能排人大气。
(4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力。为了防 止通风机 的磨损和腐蚀 ，通常把风机设在净化装备 的后面。
第13章 集气罩
1．教学要求 要求了解集气罩的集气类型， 理解和掌握集气罩的集气机理 掌握集气罩的设计方法。 2、教学重点 重点集气罩的集气机理及设计方法 3、教学难点 集气罩的设计方法
第13章 集气罩
空气污染物在车间的扩散机理是污染物依附于 气流运动而扩散的。对于生产过程散发到车间 空气中的污染物，只要控制住室内二次气流的 运动，就可以控制污染物的扩散和飞扬，从而 达到改善车间内外空气环境质量 的目的。这就 是采用局部排气通风方法控制空气污染物扩散 的依据 。控制空气污染物在车间内外扩散的局 部通风方法，简单地说，就是在局部污染源设 置集气罩 ，把污染空气搜集起来并经净化后排 至室外 ，这是生产车间控制污染的最有效 、 最常用的方法
四、吹吸气流
吹吸气流是两股气流组合而成的合成气流.
在集气罩设计中，利用吹出气流与吸入气流联合作用 来提高所需“控制风速”的形成，称为吸入式集气罩.
§3 集气罩的基本类型
集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉 尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产 车间及大气扩散，造成污染。
形式： （1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式； （2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围， 吸气式集气罩分为： 密闭罩、排气柜、外部集气罩、
§2 集气罩的集气机理
集气罩气流流动的基本理论
集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集 ，因此 要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流 流动规律。
集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的 吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流动。
一.吸入气流
一个敞开的管口是最简单的吸气口。当吸气管吸气时， 在吸气管口附近形成负压，周围空气从四面八方流向 吸气口。当吸气口面积较小时 ，可视为 “点汇”。 假定流动没有阻力，在吸气口外气流流动的流线是以 吸气口为中心的径向线，等速面是以吸气点为球心的 球面。如图 13一2 所示 。
于是： u1/u2 = (r2/r1)2
(13--2)
表明吸气口外气流速度衰减很快，
应尽量减少罩口至污染源的距离。
图13-2点汇气流流动情况
一.吸入气流
2.罩口的设置位置对气流分布的影响
如果吸气口设在墙上，如图13—2b所示,吸气范围减少 一半,其等速面为半球面,则吸气口的吸气量为
Q=2πr12u1=2πr22u2 (13--3) 比较式(13-1)(13-3)，可见：
（1）吸气速度相同时，同一距离上Q （悬空设置的 吸气口）= 2 Q （有一面阻挡的吸气口） （2Hale Waihona Puke Baidu吸风量相同时，同一距离上 u（有一面阻挡的 吸气口）= 2 u（悬空设置的吸气口） 3.吸风罩的形式对气流速度分布的影响
有边的吸风口比无边的吸风口流速衰减慢，实际等 速面为椭圆形。
二.吹出气流
空气从管口喷出，在空间形成的一股气流称为空气射. (1)空气射流的一般特性。如图 13一3所示，这是等温圆射流的
一.吸入气流
1.外部吸气罩罩口气流流动规律
a.速度分布: 等速面的形式确定其分布
规律
将吸气口近似视为一个点汇，等速
面是以该点为中心的球面（见图13-
2a） ，假设点汇吸风量为Q，
等速面的半径为r1、r2，相应气流速度 为u1、u2，由于通过每个等速面的风量 相等，则有
Q = 4πr12u1 = 4πr22u2 (13--1)
(5)烟 囱: 烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后 的烟气 中仍含有一定量的污染物。这些污染物在大气 中扩散、稀释，并最终沉降到地面。为了保证污染物 的地面浓度.
二.局部排气净化系统设计的基本内容
1、捕集装置设计 2、净化系统的选择或设计 (1)选择依据 a.污染物的种类与性质； b.处理量； c.净化效率； d.净化系统的环境、经济及社会效益。 (2)一般程序 a.工程调查； b.确定净化程度；
§1净化系统的组成及系统设计的基本内容
一.局部排气净化系统的组成
图13-1 局部排气净化系统示意图 1、集气罩；2、排风管；3、净化设备；4、风；5、烟囱；
一.局部排气净化系统的组成
(1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对 净化系统 的技术经济指标有直接的影响。由于污染源 设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多 种多样的。
示意图。管口速度假设是完全均匀的。M 为射流极点，射流中保 持原出口速度 v。的部分称为射流核心，速度小于v。的部分称 为射流主体，射流核心消失的断面 BOE称为过渡断面，出口断面 至过渡面称为起始段，过渡断面以后称为主体段。 等温自由圆射流的一般特性为: ①射流边缘有卷吸周围空气的作用，这主要是 由于紊流动量交换 引起的。
二、局部排气净化系统设计的基本内容
c.选择合理的净化工艺； d.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置； e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。 (3)除尘系统与装置的选择 (4)吸收系统与装置的选择 (5)吸附系统与吸附装置的选择 (6)净化装置的费用
设备投资费 运行费用 总费用 3.管道系统的设计 4.排放烟囱设计
接受式集气罩等。
§3 集气罩的基本类型
一.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内 保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。 特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受 室内气流干扰，设计中应优先选用。 结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密 闭罩 1.局部密闭罩
M
R0
图 射流结构示意图
二.吹出气流
表13—1等温圆射流和扁射流主体参数计算公式
三、吸入气流与吹出气流
（1）吹出气流由于卷吸作用,沿射流方向流量不断增 加,射流呈锥形；
吸入气流的等速面为椭球面,通过各等速面的流量相等, 并等于吸入口的流量。
（2）射流线上的速度基本上与射程成反比,而吸气区 内气流速度与距吸气口的距离的平方成反比。所以,吸 气口能量衰减很快,其作用范围较小。