工业通风整理资料

有害因素与危险因素的区别：1一般有害因素所引起的危害主要是慢性危害为主;2危险因素则主要引起急性伤害为主
通风除尘控制对象：作业环境有害气体、蒸气、粉尘、烟尘、气温、风速、湿度等
通风除尘的目的：1、给作业环境提供足够的新鲜空气2、稀释、排除、净化作业环境的各种有毒有害气体和粉尘3、给作业环境创造良好的气候条件4、防止大气污染
通风：空气质量控制，侧重于控制有毒有害气体和粉尘
工业通风：不同作业空间，通风空间不同，具体通风方法技术也不同，因此派生出不同的通风工程。

工业通风是针对工业厂房的通风
工业通风由三大内容模块构成: 通风技术除尘技术通风除尘测试
排风罩控制有害物的效果主要取决于排风罩的结构参数，排风罩吸口的风流运动规律(包括风流结构和风速分布)和排风量这三个因素。

密闭罩污染源全部密闭在罩内, 其特点是排风量小, 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。

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。

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。

整体密闭罩产尘设备大部分或全部密闭，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。

大容积密闭罩产尘设备，传动装置全部密闭在小室内，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。

缺点是占地面积大，材料消耗多。

防尘密闭罩形成正压的主要因素有：1、机械设备运动2、物料运动3 罩内外温度差
密闭罩排风口位置设定应遵循的原则1、排风口应设在罩内压力较高的部位，有利于消除罩内正压。

2、当粉状物料下落时，产生飞溅的情况时，这种高速气流无法用排风方法去抑止，正确的防止方法是避免在飞溅区内有孔口,设置宽大的密闭罩，使尘化气流到达罩壁上的孔口前速度已大大减弱。

因此在皮带运输机上排风口至卸料溜槽的距离至少应保持300~500mm。

3、为尽量减少把粉状物料吸入排风系统，排风口不应设在气流含尘浓度高的部位或飞溅区内。

通风柜是一种特殊的密闭罩，散发有害物的工艺装置至于柜内，操作过程完全在柜内进行，一般设有可以启闭的操作孔和观察孔。

由于内部机械设备扰动、化学反应、发热设备的热气流以及室内横向气流的干扰，有害物有可能逸出通风柜。

因此，通风柜必须抽风，使柜内形成负压。

即在其造成一定的吸入速度，就可防止罩内有害气体外泄。

柜式排风罩基本形式:上吸气式(用于热过程)下吸气式(用于冷过程且有害物的密度较大) 上下吸气式(用于发热量不稳定的过程)送吸混合式(用于采暖或空调房间)
外部吸气罩位于有害源附近, 依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内。

对于生产操作影响小, 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。

控制风速法原理：就是使排风量在边缘控制点上形成能使有害物吸入罩内的控制风速的方法。

这里的控制点就是有害物最难被吸入罩内的点。

通常把离排风罩最远的有害物的发散点称为控制点。

控制风速是指使有害物吸入罩内的最小风速。

把控制点这时具有的最小的气流速度称为控制风速。

（控制点上所产生的有效风速）
设计外部吸气罩的原则1、使吸气罩尽量可能接近有害物源。

在工艺操作允许条件下，尽减少敞开部分。

因为在控制点形成风速，如距离有害物源远则要求较大的控制风速，所以在工艺条件允许的条件下，尽可能地接近有害物源。

如果前面有障碍物，根据前面的公式P 为敞开周长，所以为了减少所需风量，尽减少敞开部分。

2、减少干扰气流的影响。

为了减少干扰气流，可在罩周围安装活动或固定的挡板。

3、吸气罩的结构形式和安装位置，应有利于粉尘直接进入罩内。

对于吸气罩的结构，为了减少局部阻力，吸气罩的α角尽可能小于或等于60 °。

4、操作人员位置不应在污染源与吸气罩之间。

极限流量比KL的确定：1气流合成分析法2利用流线迭加原理3实验无因次分析法
应用流量比法注意事项：（1）公式的适用条件（2）L1不确切时应该用控制风速法（3）尽量减小周围气流的干扰
排风罩口直接对着具有一定速度的有害物混合气流的运动方向。

由于有害物混合气流的定向运动，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
槽边排风罩结构形式按罩口形式:罩口有平口式和条缝式两种形式。

吹吸式排风罩由吹出射流和外部吸气罩组合成。

它通过吹出射流和吸入气流联合作用来提高所需的“ 控制风速” ，从而达到排除污染气体的目的。

优点：相同条件下，排风量比外部吸气罩的少，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。

适用范围：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。

吹吸气流是一种性质比较复杂的气流，怎样进行合理的设计和计算，至今还是国内外进一步研究的课题。

目前较常采用的主要有速度控制法和流量比法。

粉尘密度：单位体积粉尘的质量, 单位为kg/m3或g/cm3。

据是否包含粒间空隙体积分为真密度与假密度（表观密度）。

假密度与堆积状态有关。

真密度：排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计量的密度。

表观密度：包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体积计量的密度。

与堆积状态有关。

粉尘比重：指粉尘的质量与同体积水的质量之比，系无因次量。

在研究单个尘粒的受力和在气流中的运动时应用真密度，在设计计算除尘器灰斗和中间料仓时应用表观密度。

粉尘由于自身氧化反应而热量积聚而达到着火点发生燃烧的现象叫自燃。

能发生爆炸的粉尘称为可爆粉尘。

井下具有爆炸性的粉尘主要是硫化粉尘和煤尘。

粉尘荷电性：指粉尘能被荷电的难易程度。

悬浮空气中粉尘荷电原因：破碎时的摩擦、粒子间撞击或放射性照射、外界离子或电子附着等。

影响荷电量大小因素：粉尘的成分、粒径、质量、温度、湿度等有关。

衡量粉尘荷电性的指标：粉尘比电阻。

粉尘湿润性：指粉尘被水湿润的难易程度。

外涡旋----沿外壁由上向下旋转运动的气流。

内涡旋----沿轴心向上旋转运动的气流。

涡流----由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。

包括上涡流即在旋风除尘器顶盖, 排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流, 它可降低除尘效率; 下涡流：在除尘器纵向, 外层及底部形成的局部涡流.
旋风除尘器内的气流运动是很复杂的，除了切向和轴向运动外，还有径向运动
干式排灰装置1、平衡式排灰阀2、回转式排灰阀
湿式排灰装置是一种水力冲灰器。

灰尘落下，落入到斜板上，水由上部进水管流入，由下部进水冲走。

湿式排灰装置的排灰效果好，气密性也好，但它会产生含尘污水，易腐蚀设备。

旋风除尘器的特点主要优点有：
结构简单，没有运动部件，维护管理方便，可以适应多种操作条件，可耐高温，耐高压，也可耐酸；除尘效率也较高。

主要缺点有：
对微细粉尘的除尘效率不高。

过滤式除尘器是在含尘气流通过过滤材料时，使尘粒和气体分离的一种空气净化设备。

过滤材料通常有纤维、织物、滤纸和颗粒物质。

在通风除尘系统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。

按过滤方式,过滤式除尘器分为表面过滤和内部过滤两种，过滤式除尘器除尘效率高，结构比较简单，处理气体量范围广，广泛应用于工业排气的净化和一般建筑物的进气净化。

袋式除尘器的除尘机理它通过以下几种效应捕集粉尘。

1. 筛滤效应: 当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料上的初层孔隙大时, 粉尘便被捕集下来。

2. 惯性碰撞效应: 含尘气体流过滤料时, 尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。

3. 扩散效应: 徽细粉尘由于布朗运动与滤料接触而被捕集。

逆气流清灰有两种工作方式: 反吹风清灰和反吸风清灰。

袋式除尘器内的压力分有负压式和正压式。

选择袋式除尘器的滤料时必须考虑含尘气体的特性，如粉尘和气体的组成、温度、湿度、粒径等；同时应当满足以下几个要求：
1）料在滤尘时容尘量应较大，清灰后能保留完好的初尘层，使之能以较高的效率出去较细的尘粒。

2）在均匀容尘状态下透气性要好，阻力要低；
3）抗折、耐磨、耐温和耐腐蚀性能要好，机械强度要高，性能要稳定；
4）吸湿性小、易于清除沉积在初尘层上的尘粒
5）使用寿命长，造价低廉。

袋式除尘器的特点
优点：（1）对净化含微米或亚微米的尘粒的气体有很高的除尘效率。

（2）含尘浓度在相当大的变化范围内对除尘器的除尘效率的阻力影响不大。

（3）可以捕集多种干性粉尘，特别对高比电阻粉尘，其除尘效率比电除尘器还高。

（4）袋式除尘器可以适应含尘气体量变化范围很在的要求，从每小时几百立方米到几百万立方米。

（5）运行稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作维护比较简单。

缺点：（1）由于滤料使用温度限制，处理高温烟气时，必须先冷却到滤料可能承受的温度。

（2）处理高温、高湿气体时，为防止水蒸汽在滤袋止凝结，应对管道及除尘器保温，必要时还可以进行加热。

（3）不宜处理含油雾、凝结水和粘性粉尘的气体。

（4）不能用于带有火花的烟气。

（5）处理含尘浓度高的气体时，为减轻袋式除尘器的负担，最好采用两级除尘，用低阻除尘器进行预净化。

湿式除尘器
优点：1）结构简单，投资低，占地面积小，2）除尘效率高，能同时进行有害气体的净化。

3）适宜处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。

缺点：1）污泥处理比较困难；2）不利于有用物料干式回收；3）在冬季、过于寒冷的地方要采取防冻措施；4）不宜处理憎水性及水硬性粉尘；5）不利高温烟气高空排放；
尘粒沉积所在的电极称为集电极。

放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈兰色的光环，这个光环称为电晕。

进一步提高电压，空气电离的范围逐渐扩大，直至极间空气全部电离的现象称为电场击穿
尘粒荷电的主要机理有两种：电场荷电和扩散荷电
除尘器的选型步骤1、现场调查，收集资料2、计算效率3、了解工艺流程及布置4、技术经济比较5、选型设计
除尘器选型的依据（一）粉尘的特性二）气流的性质
液体沉降法测出的称为斯托克斯粒径
衡量湿润性指标: 湿润接触角(θ)。

除尘器评定指标:除尘效率, 阻力, 经济性等
用不同粒径的粉尘所标定的除尘器的效率即为分级效率。

机械力: 包括重力, 离心力和惯性力;
阻留作用: 包括介质的筛滤作用, 尘气绕流的接触阻留作用和扩散接触阻留作用;
凝聚作用: 通过加湿, 蒸汽凝结, 超声波等作用, 使细尘粒凝聚而从空气中分离.
静电力:利用静电力使带电尘粒从空气中分离
重力沉降室利用粉尘的重力作用使粉尘沉降而从空气中分离出来.
由于依靠重力分离作用, 因此必须分析确定出粉尘的沉降速度Vs, 然后根据沉降速度Vs确定沉降室的捕集最小粒径dmin,沉降室的结构参数长l, 宽B, 高H
重力沉降室优点：简单、投资少、易维护
缺点：占地大，除尘效率低
惯性除尘器工作原理: 利用尘粒在运动气流中具有的惯性力, 通过突然改变含尘气流的流动方向, 或使其与某种障碍物碰撞，使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。

风压：通风中空气压力也叫风流压力（简称为风压），它是表示运动空气所具有的能量, 它包括静压、动压和全压。

静压：气体分子对容器壁所施加的压力。

流体运动所具有的能量包括内能U和机械能E
空气沿风管流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其和管壁之间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气在流经风管中的管件和设备时，由于流速的大小或方向变化而产生的涡流造成的比较集中的能量损失，称为局部阻力。

侧孔可以认为是支管长度为零的三通,当空气从侧孔出流时,产生两种局部阻力,一种是通路局部阻力,另一种是侧孔局部阻力。

风机分类按原理分离心式风机和轴流式通风机
根据用途不同, 风机可分为通用风机，排尘风机，工业通风换气风机, 锅炉引风机，矿用风机等。

矿用风机按其用途不同又可分为: 主扇、辅扇和局扇。

运行工况点: 风机风压特性曲线H 与风管阻力特性曲线的交点,
对运行工况点的要求:
①运行工况点落在风压曲线的稳定工作区范围内；
②运行工况点落在效率较高的范围内, 一般要求工况点的运行效率不能低于最高效率的85%。

即，要求η≥0.85ηmax。

满足这两项要求的运行范围，即为风机的工作区。

两种调节法: 一是调节阻力特性曲线Km, 需增大风量时, 将Km值调小, 反之将Km值调大；二是调节风机转速, 从而使风机风压曲线改变。

多台风机联合分为: 1并联 2 串联，包括：集中串联间隔串联
自然通风特点依靠室外空气温差所造成的热压, 或利用室外风力作用在建筑物上所形成的压差, 使室内外的空气进行交换, 从而改善室内的空气环境。

不需动力, 经济; 但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境; 且通风效果不稳定。

靠风机动力使空气流动的方法称为机械通风。

局部通风分为：局部排风和局部送风
局部通风就是在有害物产生的地点直接把它们捕集起来,经过净化处理排至室外.局部通风系统所需要的风量小,效果好,设计时应优先考虑。

气流组织：送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形式，合理分配风量。

气流组织原则：1能避免把害物吹向作业人员操作区；
2能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域排出污染空气；
3能确保在整个房间内进风气流均匀分布,尽量减少涡流区。

燃烧法是利用污染物的可燃性，将废气中的有害气体、蒸汽等污染物燃烧，使之转化为非污染物的一种净化方法，适用于少数无机物质和大部分有机物。

冷凝法是把废气冷却，将其温度降低到污染物露点以下，使污染物凝结析出。

冷凝过程中仅发生物理变化，污染物由气态变成液态，化学性质保持不变，因此可以直接回收利用。

电镀车间排气中的铬酸蒸气净化可以采用冷凝法。

吸收分为物理吸收、化学吸收两类。

当气相中吸收质分压力等于液面上的吸收质分压力时，气液达到平衡，这时气相中吸收质的分压力称为该液相浓度下的平衡分压力。

在气液两相间的传质过程可以分为三个阶段：
1）吸收质从气相主体转移到气液两相的分界面（又称相界面）
2）吸收质通过分界面，从气相转移到液相，并同时发生相应的物理变化，或同时有化学变化；3）吸收质从分界面转移到液相主体。

吸收速率：单位时间内吸收剂所吸收的气体量。

强化吸收过程可以采取以下措施：
提高气液的相对运动速度，减小气膜和液膜厚度，降低吸收阻力；
增加气液的接触面积；
采用对吸收质溶解度大的吸收剂；
增大供液量，降低液相主体浓度XA，以增加吸收推动力。

作业环境的不良条件主要表现为两个方面：
一是作业环境中的设备、材料、物品布置不合理，作业环境脏、乱、差，或安全标志的设置不符合要求；
二是作业环境中存在职业病危害因素。

前者可诱发安全事故，后者将引起员工的职业病危害。

有害物的危害包括三个方面：
对人体健康的危害；
对生产的不利影响；
对大气的污染。

生产中的主要产尘工艺：
（1）固体物质的机械破碎过程：如用破碎机将矿石破碎或用球磨机将煤块磨成煤粉
（2）固体表面的加工过程：如用砂轮机磨削刀具或用喷砂清理粘附在铸件表面的粘砂和氧化皮
（3）粉粒状物料的贮运、装卸、混合、筛分及包装过程
（4）粉状物料的成型过程：如用压砖机对模具中的粉料进行冲压使之成型
(5）物质的加热和燃烧过程以及金属的冶炼和焊接过程：
粉尘：包括所有固态分散性微粒；粒径上限约为200μm；
“降尘”：粒径在10μm以上，较大的微粒沉降速度快，经过一定时间后不可能仍处于浮游状态。

“飘尘”：粒径在10μm以下，在大气中浮游数量最多的微粒粒径为0.1～10μm
烟（smoke）：包括所有凝聚性固态微粒，以及液态粒子和固态粒子因凝集作用而生成的微粒，通常是高温下生成的产物
雾（mist）：包括所有液态分散性微粒和液态凝聚性微粒，粒径范围约为0.1一10μm
烟尘（fume）：分散性和凝聚性固体微粒
烟雾（smog）:分散性和凝聚性固体微粒和液体微粒混合体
粉末（powder）：生产中粉料
粉尘的“尘化”作用：使粉尘从静止状态变成悬浮于周围空气中的作用。

工业有害物通过呼吸道, 皮肤和消化道三个途径进入人体内部而危害人体。

粉尘的危害包括三个方面:
一般粉尘引起各种尘肺病;
有毒粉尘引起中毒;
有的粉尘(如硫化矿尘)引起皮肤炎。

有害物的危害及其影响因素有毒气体的毒性大小：即有毒气体本身的物理、化学性质对人体产生有害作用的程度。

有毒气体的含量：即有毒气体的浓度大小。

有毒气体与人体持续接触的时间。

作业环境条件与劳动强度。

个体的年龄、性别和体质情况。

时间加权平均容许浓度：指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许接触水平；
最高容许浓度：指工作地点，在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度；短时间接触容许浓度：指一个工作日内任何一次接触不得超过的15min时间加权平均的容许接触水平。

电离辐射防护方法：①控制辐射源，降低源的辐射能量：
②采用屏蔽隔离法，控制辐射危害途径与过程：
③增大辐射源与人员之间的距离：
④加强通风防尘：⑤缩短受照射的时间，即缩短工作时间：
⑥个体防护：
作业环境气温要求：
温度安全限度的确定原则，通常是以不出现生理危害或伤害作用的温度作为极限标准。

如果温度超过安全限度，将出现高温或低温生理危害和伤害。

在工业生产中根据作业特征和劳动强度不同，要求有不同的热环境。

改善高温环境的措施：
设计合理的工艺过程，改进生产设备和操作方法：是改善高温作业劳动条件的根本措施，工艺流程的设计宜采用机械化、自动化，使操作工人远离热源。

根据具体条件采取必要的隔热和通风降温措施：
特殊高温作业工人（炉补热修、清理钢包等）防护：
采用通风降温、空气调节、局部冷却降温等方法。

湿度：衡量空气中含水蒸汽量的一个指标
绝对湿度:空气中实际含湿量，指单位体积或单位质量空气中所含水蒸汽的质量,也可以用空气中的水蒸汽分压来表示
饱和空气:当空气中水蒸汽含量达到该温度下所能容纳的最大值时，空气处于饱和状态，该状态下的空气称为饱和空气。

相对湿度:指某一体积空气中实际含有的水蒸汽量Ms与同温度下的饱和空气水蒸汽量的比值。