3 局部排风罩

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图3-7 斗式提升机的密闭抽风 1－排风口；2－斗式提升机；3－料管；4－检修门；
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排风口位置根据生产设备的工作特点及含尘气 流运动规律确定。

排风口应设在罩内压力最高的部位，以利于消 除正压。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 含尘浓度高的部位或飞溅区内。
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3． 2． 1

全密罩
如图所示是密闭罩的结构图，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。
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（1）密闭罩的形式


用于产尘设备的密闭罩称为防尘密闭罩。
由于尘源和产尘设备各不相同，工艺生产条件 千差万别，所以全密闭罩的形式也各种各样， 按照全密闭罩密封范围的大小，可将它分为以 下三种。
1）局部密闭罩
2）整体密闭罩
3）大容积密闭罩(密闭小室)
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1）局部密闭罩

只将产尘点予以密闭，其特点是产尘设备及传 动装置在罩外，便于观察和检修。
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3．3．1 空间点汇

当吸气口面积和空气粘性可忽略不计 时，可将吸气口视为空间点汇。
如果空气从各个方向均匀地流向吸气 口，不受任何固体边壁的影响，则气 流的等速面为一系列以吸气口为中心 的同心球面，如图所示。

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（1）上部排风通风柜

当通风柜内产生的有害气 体密度比空气小，或当柜 内存在发热体时，应选择 这种通风柜。
右图为典型的上部排风通 风柜，这类通风柜结构简 单，应用广泛。
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（2）下部排风通风柜

当柜内无发热体，且产生的 有害气体密度比空气大，柜 内气流下降时，应选择下部 排风通风柜。 下部排风口可紧靠工作台面 或距工作台面有一定的距离， 如右图所示。
第三章 局部排风罩
排风罩是整个通风除尘系统中的重要组成 部分，它的主要作用是将尘源散发的粉尘 予以捕集，不使其散发到工作区内，保证 室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标 准的要求。 要设计完善的排风罩，即用较小的排风量 可获得最佳的控制效果，从而降低设备、 能量和造价等费用。

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本章主要内容：

(1)半密闭罩的形式


半密闭罩的种类很多，可按以下分类：
1）按罩中作业过程是否放热，可分为：
–热过程半密闭罩和冷过程半密闭罩。
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2）按罩上排气口的位置分可分为：
–上部排气、下部排气和上下同时排气半密闭
罩。
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（2）半密闭罩的排气口位置

半密闭罩的排气口位置对其敞开面上的空气速 度分布有很大的影响。

② 外部罩：利用罩口外部吸气汇流的运 动将粉尘吸入罩内的排风罩，分上吸式、 侧吸式、下吸式和槽边排风罩等。
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③ 接受罩：可将排风罩罩口迎着含尘气 流来流方向，使其直接进入罩内。与外 部罩的区别在于：接受罩罩口外的气流 运动是生产过程引起的，与罩子的排风 无关；外部罩罩口外气流的运动是罩子 排风时的抽吸作用造成的。 ④ 吹吸罩：是由吹风和排风两部分组成 （对污染源既不能密闭，又不能在其上 部设置伞形罩）。
•整体密闭罩适用于振动或含尘气流速度较大、 设备多处产尘等情况。
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图3-3 圆筒筛整体密闭罩 1－粗料出口；2－细料出口；3－进料口 1－振动筛；2－小室排风口；3－卸料 4－全部密闭；5－排风口；6－圆筒筛
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3）大容积密闭罩(密闭小室)

将产尘设备(包括传动机构)全部密闭，形成独 立的小室。
其特点是罩内容积大，粉尘不易外逸；检修设 备时可直接进入罩内。 这种罩适用产尘量大且不宜采用局部和整体密 闭罩的情况，特别是设备需要频繁检修的场合。 其缺点是占地面积大，建造费用高，不宜大量 采用。
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图3-4所示为振动筛的密闭小室，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。
图3- 4 振动筛室密闭罩 1－振动筛；2－小室排风口；3－卸料 4－排风口；5－密闭小室；6－提升机
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（2）排风口位置的确定

尘源密闭后，要防止粉尘外逸，还需通 过排风消除罩内正压。罩内形成正压的 主要因素为：


1）机械设备运动
3）物料的运动

3）罩内温度差
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1）机械设备运动

当图3-3所示的圆筒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。
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（5）吹吸联合工作的通风柜

右图是吹吸联合工作的通 风柜。

它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。 通风柜排风量的计算方法 与半密闭罩相同，可参见 式(3-3)和式(3-4)。
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3． 3

排风罩的气体流动特性
是整个通风除尘系统中的重要组成部分， 主要作用是将尘源散发的粉尘予以捕集， 不使其散发到工作区内，保证室内工作 区有害物浓度不超过国家卫生标准的要 求。 要设计完善的排风罩，即用较小的排风 量可获得最佳的控制效果，就必须要研 究排风罩罩口气体的流动规律。
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3．1．2 排风罩的设计原则
① 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。
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（3）上下联合排风通风柜

当柜内发热量不稳定或产生密 度大小不等的有害气体时，为 有效地适应各种不同的工况条 件，可选用上下联合排风通风 柜。
右所示为固定导风板式，上排 风口和下排风口的排风量为1:2。 这种通风柜结构简单，制作方 便，多用于化学实验室。 。
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（4）供气式通风柜（送风式通风柜）
四辊破碎机局部密闭罩 1－四辊破碎机；2－上部排气口 3－局部密闭罩；4－下部排气口
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2）整体密闭罩

将产尘设备大部分或全部予以密闭，只将传动 装置留在罩外。 其特点是密闭罩基本上可成为独立整体，设计 容易，密封性好。罩上设置观察窗监视设备运 转情况。检修时可打开检修门，必要时可拆除 部分罩体。
若该面上速度分布不均匀，含尘气体就有可能 从速度小的部分逸出罩外。
冷过程上排气口； 冷过程下排气口； 热过程下部排气口； 热过程上下联合排气口
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图3-8 半密闭罩排气口位置的影响 (a)冷过程上排气口；(b)冷过程下排气口； (c)热过程下部排气口；(d)热过程上下联合排气口
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罩内容积小，排风量少，经济性好。但是含尘 气流速度较大或产尘设备引起的诱导气流速度 较大时，罩内不易造成负压，至使粉尘外逸。 局部密闭罩适用于集中连续散发且含尘气流速 度不大的尘源。


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图 3-2 所示为四辊破碎 机的局部密闭罩。物料 在破碎过程中以及破碎 后落到皮带机上均散发 出大量粉尘，因此设置 局部密闭罩。粉尘经排 气口2和4排走。
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2）物料运动
图3-5 皮带运输机转载点的密闭抽风 (a) 落差≤1m； (b)落差＞1m 1－受料皮带；2－遮尘帘；3－排风口；4－溜槽； 5－转运皮带；6－密闭罩；7－挡板
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图3-5所示是皮带运输机转载点的工作情况。 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，应按图 3-5(b)所示在下部进行抽风，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，可按图3-5(a)设置排风 口
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Q3 取决于工艺设备的配置，只有少量设
备如自带鼓风机的混砂机等才需考虑。
Q4 在工艺过程发热量大、物料含水率高
时才需考虑，如水泥厂的转筒烘干机等。

由于全密闭罩所需排风量的详细准确计 算是很困难的，对于大多数情况，排风 量可简化得：

Q=Q1+Q2 ， m3/s
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对于不同的设备，它们的工作特点、密闭罩的 结构型式及尘化气流的运动规律各不相同。难 以用一个统一的公式对上述两部分风量进行计 算。 目前大多按经验数据或经验公式确定，设计时 可参考有关手册。 要减少防尘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。

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3．2．2

半密闭罩
当工艺生产条件不允许对尘源全部密闭， 只能大部分密闭时，可采用半密闭罩。
–如粉料装袋、喷漆、打磨、抛光等作业中使用。

一般情况下，半密闭罩有一面全部或大部 分敞开，形成大面积的孔口，以便于工人 操作。
为了防止有害物从半密闭罩的敞开面外逸， 还必须对半密闭罩进行排风。
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当罩内存在发热量较大的热源时，排风 量可按下式计算：
–Q=0.525(hQwF2)1/2

式中
– –
h ——敞开面高度，m；
Qw——罩内发热量，W； F ——敞开面面积，m2。
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3．2．3 通风柜

是密闭罩的一种特殊形式，其上一般设 有可开闭的操作孔和观察孔，产生有害 物的操作完全在罩内进行。 通风柜的形式很多，按排气口的位置可 分为：

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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 要与工艺要密切配合，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、送风气流对吸气流的影响)。


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3． 2

密 闭 罩
3．2．1 全密罩 3．2．2 半密闭罩 3．2．3 通风柜

这种通风柜的工作孔口上部及两侧设有 吹风口，由供气管道输送的空气从吹风 口吹出，形成隔挡室内空气幕。
通风柜排气量的 1/4 ～ 1/3 为室内空气， 2/3～3/4为辅助供给的空气。

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上图所示为供气式通风柜
可减少从室内的排风量，有利于保证室内的
洁净度和正压，在供暖和空调房间内使用时， 能节约能量60%左右，所以也称节能型通风柜。
（3）排风量的计算

由于半密闭罩有一面敞开，所以它所需 的排风量较相应的全密闭罩为大。对于 冷过程或发热量不大的过程，半密闭罩 的排风量可按下式计算：
Q=Q1+Fvminβ ， m3/s
Q1 ——罩内工艺过程产生的污染气体量，m3/s； F ——敞开面面积，m2； vmin——敞开面上所需断面最小平均风速，m/s。 一般为0.7～1.5m/s，对于不同的有害物质，可参考手册； β——安全系数，一般取β=1.05～1.1。
罩口风速不宜过高，通常采用下列数值：
– 筛落的极细粉尘：
– 粉碎或磨碎的细粉： – 粗颗粒物料：

u=0.4～0.6m/s；
u＜2m/s； u＜3m/s；
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（3）排风量的确定

从理论上分析，密闭罩的排风量可根据进、排 风量平衡确定。

Q=Q1+Q2+Q3+Q4 ， m3/s
Q——密闭罩的排风量，m3/s； Q1——物料下落时带入罩内的诱导空气量，m3/s； Q2——从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m3/s； Q3——因工艺需要鼓入罩内的空气量，m3/s； Q4——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，m3/s 。
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图3-6所示是发生飞溅时的情况，由于局 部气流的飞溅速度较高，采用抽风的方 法无法抑止这种局部高速气流动。 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。

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3）罩内温度差
当提升机提升高度较小、输送冷料时，主 要在下部的物料点造成正压，可按图 37(a)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。 当物料温度为 50 ～ 150℃ 时，要在上、下 同时排风，物料温度大于 150℃ 只需在上 部排风，见图3-7(b)。

3． 1
排风罩的基本类型和设计原则
3． 2 密 闭 罩


3． 3
排风罩的气体流动特性
3． 4 外 部 罩

3．5 接受罩和吹吸罩
2
3．1 排风罩的基本类型和设计原则

3．1．1 排风罩的基本类型
按照工作原理的不同，可分：
① 密闭罩
② 外部罩
③ 接受罩
④ 吹吸罩
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① 密闭罩：是将尘源全部或大部分围挡 起来的排风罩，分全密闭、半密闭和通 风柜。