工业通风第三章

哪种情况速度衰减的慢？
吸气口速度分布的计算公式
v0 10x 2 F 四周无边圆形吸口 vx F v0 10x 2 F 四周有边圆形吸口 0 75[ ] vx F v0 吸气平均流速； m/s v x 控制点吸入流速； m/s x 控制点至吸口的距离； m F 吸口的面积； m2
§3.4 外部吸气罩
外部吸气罩是依靠罩口的抽吸作用，在有害物散发地 点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内的。 特点：对操作影响小、排风量大、控制距离有限、易受 横向气流干扰.
排风量计算方法： 控制风速法（无污染气流的冷过程）（重点） 流量比法（有污染气流产生且量可算）（了解）
为保证有害物全部吸入罩内，必须在距吸气口最远的有害 物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动。
第三章 局部排风罩
作用：捕集有害物，控制污染气流的运动，防止 有害物向室内空气扩散，保证室内工作区有害物 浓度满足卫生标准的要求。 局 部 排 风 罩 优势：设计完善的局部排风罩，用较小的排风 量可获得最佳的控制效果。 控制有害物的效果：取决于排风罩的结构参数， 排风罩吸气口的气流运动规律和排风量这三个 因素。因此，学习本章内容的过程中要掌握每 一种排风罩这三个因素的分析计算方法和这三 个因素之间的相互关系。
3．排风口风速的确定 为了避免把过多的物料或粉尘吸入通风系统，增加除尘器的 负担，排风口不应设在含尘气流浓度高的部位或飞溅区内。 罩口风速不宜过高，通常根据粉尘颗粒大小按下列确定：
筛落的极细粉尘：
粉碎或磨碎的细粉：
v=0.4～0.6m/s
v＜2m/s
粗颗粒物料：
v＜3m/s
三、排风量的确定 密闭罩的排风量可根据进、排风量平衡确定。 L=L1+L2+L3+L4 L1 物料下落时带入罩内的诱导空气量； L2 由孔口或不严密缝隙吸入的空气量； L3 因工艺需要鼓入罩内的空气量； L4 在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加 的空气量。 L=L1+L2 减少密闭罩的局部排风量，应尽可能减小工作孔或缝隙 面积，并设法限制诱导空气随物料一起进入罩内。
三.吹吸式通风柜
吹吸联合工作的通风柜，可 以隔断室内干扰气流，防止 柜内形成局部涡流，使有害 物得到较好控制。
四. 排风量计算 排风量应满足工作孔的吸入风速达到控制风速的要求。 排风量L按下式计算： L = L1+ v×F×β m3/s
L1为柜内污染气体发生量(m3/s)； v为工作孔上的控制风速(m/s)； F为工作孔或缝隙的面积(m2)； β为安全系数，β=1.1～1.2。
污染源全部密闭在罩内，罩上 设有工作孔，从罩外吸入空气， 罩内污染空气由上部排风口排 走。 特点：排风量小，控制有害物 的效果好，不受环境气流影响， 但影响操作。主要用于有害物 危害较大， 控制要求高的场合。
柜式排风罩(通风柜)
有一面敞开的工作面， 其它 面均密闭。敞开面上保持一 定的吸风速度，以保证柜内 有害物不逸出。主要用于化 学实验室操作台等污染的通 风。
小型通风柜适用于化学实验室，小零件喷漆等。大型通风室 操作人员在柜内工作，主要用于大件喷漆，粉料装袋等。 通风柜孔口的速度分布状况对排除有害物的效果有很大影响， 如果速度分布不均匀，有害物就有可能从风速低的部位向室 内扩散。因此，在确定通风柜的结构形式及参数时，应尽可 能使孔口速度分布均匀。
按照气流运动的特点， 吸气式通风柜 吹吸式通风柜 柜式排风罩可分为： 送风式通风柜 一.吸气式通风柜 单纯依靠排风的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度， 防止有害物外逸。 上吸式通风柜 按照排气口位置 下吸式通风柜 上下同时吸气的通风柜
冷过程通风柜
对于冷过程且有害物的密度较大，因有害物容易积在下部， 应将吸风口布设在通风柜的下部，才能有效地控制有害物。 否则，如果将吸风口布设在上部，这时，由于工作孔上部 的吸入速度为平均流速的150%，而下部仅为平均流速的 60%，积在下部的有害气体就会从下部逸出。
热过程通风柜
对于产热量较大的工艺过程，与冷过程正好相反，因柜内有害物在热气流 的作用下上升积在上部，应将吸风口布设在通风柜的上部，才能有效地控 制有害物。否则，如果将吸风口布设在通风柜的下部，有害气体就会从上 部逸出，这是不合理的布设。
发生飞溅时，由于局部气流飞溅速度较高，采用抽风的方法 无法抑止这种局部高速气流。正确的预防方法是避免在飞溅 区域内有孔口或缝隙，或者设置宽大的密闭罩，使尘化气流 在到达罩壁上的孔口前速度已大大减弱。
（3）罩内外温度差
当提升机提升高度较小、输送冷料时，主要在下部的物料受料 点造成正压，可在下部设排风点。当提升机输送热的物料时， 提升机机壳类似于一根垂直风管，热气流带着粉尘由下向上运 动，在上部形成较高的热压。因此当物料温度为50~150℃时， 要在上、下同时排风，物料温度大于150℃时只需在上部排风。
局部排风罩设计原则：近、封、通、顺、便、廉 近：尽可能接近有害物源 封：尽可能将有害物源封闭 通：足够的排风量 顺：气流组织管理 便：尽可能不影响操作 廉：经济性好
§3.2 密闭罩
一、密闭罩的形式 密闭罩工作原理：它把有害 物源全部密闭在罩内，在罩 上设有工作孔，从罩外吸入 空气，罩内污染空气由上部 排风口排出。它的优点只需 较小的排风量就能有效控制 有害物的扩散，排风罩气流 不受周围气流的影响。它的 缺点是，影响设备检修，有 的看不到罩内的工作状况。
外部吸气罩 罩位于有害物源附近，依靠罩口 的抽吸作用将有害物吸入罩内。 特点：对生产操作影响小，安装 维护方便，但排风量大，控制有 害物效果相对较差。主要用于因 工艺或操作条件的限制，不能将 污染源密闭的场合。
接受式排风罩 排风罩口直接对着具有一定速 度的污染气流的运动方向。由 于污染气流的定向运动，罩口 排风量只要能将有害物排走即 可控制有害物的扩散，主要用 于热工艺过程，砂轮磨削等有 害物具有定向运动的污染源的 通风。
不稳定过程通风柜 对于散热量不稳定的过程，可在上下均设排风口，随柜 内散热量的变化，调节上、下排风量的比例，使工作孔 的速度分布比较均匀。
二.送风式通风柜(用于采暖或空调房间)
送风式通风柜的排风量，有70％左右由上部送风口采用室外空 气供给，其余30％从室内流入罩内。在需要供热（冷）的房间 内，设置送风式排风柜可节能60％左右。
吹吸式排风罩 由吹出射流和外部吸气罩组合 成。相同条件下，排风量比外 部排风罩的少，抗外界干扰气 流能力强，控制效果好，不影 响工艺操作，但增加了射流系 统。主要用于因生产条件限制， 外部吸气罩离有害物源较远， 仅靠吸风控制有害物较困难的 场合。
二. 设计局部排风罩时，应遵循的原则 1. 局部排风罩应尽可能包围或靠近有害物发生源，使 有害物局限于较小的空间，尽可能减小其吸气范围， 便于捕集和控制。 2. 排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方 向一致。 3. 已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。设计 时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。 4. 排风罩应力求结构简单、造价低，便于制作安装和拆 卸维修。 5. 和工艺密切配合，使局部排风罩的配置与生产工艺协调 一致，力求不影响工艺操作。 6. 要尽可能避免或减弱干扰气流如穿堂风、送风气流等对 吸气气流的影响。
适用于x<1.5d。
圆形吸气口排风量的计算公式 四周无边 四周有边
L v0 F (10x 2 F )vx
L v0 F 0.75(10x2 F )vx
在控制点上达到相同的控制风速，哪种情况所需的排风量大？
工作台上的侧吸罩 假想排风罩的排风量
L (10x2 2F )vx
圆筒筛在工作过程中高速 转动时，会带动周围空气 一起运动，造成一次尘化 气流。高速气流与罩壁发 生碰撞时，把自身的动压 转化为静压，使罩内压力 升高。
（2）物料运动
皮带运输机转落点的工作情况。物料的落差较大时，高速下落 的物料诱导周围空气一起从上部罩口进入下部皮带密闭罩，使 罩内压力升高。物料下落时的飞溅是造成罩内正压的另一个原 因。为了消除下部密闭罩内诱导空气的影响，物料的落差大于 1m时，应在下部进行抽风，同时设置宽大的缓冲箱以减弱飞溅 的影响。落差小于1m时，物料诱导的空气量较小，可在上部设 置排风口。
二、排风口位置的确定
1. 排风口位置确定的原则
影响密闭罩内粉尘等有害物外逸的主要因素是罩内正 压，因此，尘源密闭后，要防止粉尘外逸，还需通过 排风消除罩内正压。 排风口位置确定的原则是： 排风口应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压； 不应在含尘气流浓度高的部位或飞溅区内。
2. 罩内正压形成的主要因素 （1）机械设备运动
实际排风罩的排风量 1 L L (5 x 2 F )vx 2 F 实际排气罩的罩口面积 ，m 2
(适用于x 2.4 F )
2 矩形吸气口
3 条缝形吸气口 b/a<=0.2 a b
l
排风量的计算公式 自由悬挂无法兰边 自由悬挂有法兰边或无 法兰边设在工作台上
整体密闭罩
产尘设备大部或全部密闭， 只有传动部分留在罩外。 适用于有振动或含尘气流 速度高的设备。
大容积密闭罩
振动筛的密闭小室，振动筛，提升机等设备全部密闭在小室内。 工人可直接进入小室检修和更换筛网。密闭小室容积大，适用 于多点产尘；阵发性产尘，含尘气流速度高和设备检修频繁的 场合。它的缺点是，占地面积大，材料消耗多。
二、吸气口气流的运动规律 自由空间点汇吸气口的排风量 设计时，罩口 应尽量靠近有 害物源。 吸气范围小， 速度衰减慢。 设计时，应尽 量减小外部吸 气罩的吸气范 围。
L 4r12v1 4r22v2
受限空间点汇吸气口的排风量
L 2r v 2r v
2 1 1
2 2 2
三.前面无障碍的排风罩排风量计算 1 圆形吸气口
密闭罩和工艺设备的配置关系，可分为：
局部密闭罩
整体密闭罩
大容积密闭罩
工艺设备的操作特点，可分为： 固定式密闭罩 移动式密闭罩
密闭罩的结构形式及结构参数应根据生产设备的 工作特点，操作方法，产尘部位等因素来确定。
经验性较强。
局部密闭罩
局部产尘点进行密闭，产尘设 备及传动装置留在罩外，便于 观察和检修。 特点：罩的容积小，排风量少， 经济性好。适用于含尘气流速 度低，连续扬尘和瞬时增压不 大的扬尘点。

0.06 0.5
百度文库
2 25 0.194m3 / s 1.2
L L1 L2 0.2 0.194 0.394m3 / s
L2 vF F P 6.3Pa 2P

2 P 0.06 2 0.5 0.19 1.2
§3.3 柜式排风罩
柜式排风罩有一面敞开的工作 面， 其它面均密闭。敞开面上 保持一定的吸风速度，以保证 柜内有害物不逸出。根据操作 空间大小要求不同可做成小型 通风柜或大型的室式通风柜。
基本要求
局 部 排 风 罩
掌握局部排风罩的基本形式、结构原 理，以及排风罩的用途 掌握各种排风罩的结构参数及排风量 的计算方法 掌握排风罩吸气口气流的运动规律
§3.1 概述
一.排风罩的类型及其特点 按照工作原理的不同，局部排风罩可分为： 密闭罩
柜式排风罩
外部吸气罩 接受式排风罩
吹吸式排风罩
密闭罩
控制点上的空气运动速度称为控制风速。vx vxm/s Lm3/s
一、外部吸气罩的基本形式 （1）按罩前有无障碍分
根据罩口前气流所受的约束情况不同，外部吸气罩分 为前面无障碍的外部吸气罩和前面有障碍的外部吸气 罩两类。 （2）按布置方式分 根据外部吸气罩的安装情况不同，可分为悬挂式和侧吸式。 （3）按罩口形状分 根据外部吸气罩的罩口形状不同，可分为圆形罩、矩形罩 和条缝罩。
例3-1 已知一防尘 密闭罩，工作孔的面积为 0.06m2，流量系数0.5，物料带入罩内的诱导 空气量为0.2m3/s，罩内要求的负压值为25Pa， 确定密闭罩的排风量。若罩内又出现一 0.06m2的空洞没有及时修补，会出现什么问 题？（空气的密度为1.2kg/m3）
L2 vF F 2P