13.第十三章_集气罩
企业环境保护设施运行管理制度（6篇）
企业环境保护设施运行管理制度英德市城泰化工有限公司位于广东省英德市东华镇华侨工业园精细化工基地扩充区内，占地面积____亩，____年____月正式投产，目前主要生产环保型固化剂和涂料。
以下为环境保护设施情况报告：1、化粪池，生活污水排进化粪池，经过化粪池预处理后排基地管网；2、甲类车间1建有集气罩，活性炭吸附塔和水雾喷淋塔，布袋除尘器，运转正常，有运行台账在现场专人登记。
生产车间中加料、搅拌、出料生产过程中产生的有机废气采用集气罩收集后通过水雾喷淋和活性炭集气罩收集后的废气经过活性炭吸附塔处理再经____米的排烟筒高空排放，颗粒则经过布袋除尘除去，集中回收利用；甲类车间2建有活性炭吸附塔和水雾喷淋塔集，运转正常，有运行台账在现场专人登记。
生产车间中加料、搅拌、出料生产过程中产生的有机废气采用集气罩收集后通过水雾喷淋和活性炭集气罩收集后的废气经过活性炭吸附塔处理再经____米的排烟筒高空排放。
3、甲类仓库内建有危废房，所有危险废物均经过入库建立台账，签字，专人管理，暂时存放在危废房。
4、事故收集池，阀门开启正常，有专人经常维护。
企业环境保护设施运行管理制度（2）为保证环境保护设施正常运行，防治污染，提高和改善环境质量，依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国安全生产法》等法律、法规，制定本制度：1、环境保护设施，是指为防治废水、废气、固体废物等对环境的污染、改善环境质量所建成的处理处置、净化控制、再生利用设施，以及配套的设施运行监控系统。
主要包括生活污水处理利用设施、工业废水处理利用设施、工业固体废物处理利用设施、生活垃圾处理利用设施、自动监测系统等设施。
未经上级环保部门批准不得随意停用、拆迁或损坏。
2、环境保护设施运行，是指从事环境保护设施操作、维护、管理、保证设施正常运行，对污染物进行处理、处置和利用的活动。
3、各部门应建立健全环保设施的维护保养、检修、操作运行等规章制度。
《大气污染治理工程》 课后习题解
《大气污染治理工程》习题解编者：蒲恩奇任爱玲前言《大气污染治理工程》是环境工程专业的主干专业课之一。
这本教材共分十三章，可分成六大部分。
第一部分介绍大气组成、大气环境质量标准及当代主要大气环境问题；第二部分介绍燃料、燃烧及计算；第三部分介绍大气污染气象学的基本知识，着重阐述了污染物在大气中扩散的基本理论，还阐述了厂址选择及烟囱高度设计；第四部分介绍了除尘技术基础知识及各种除尘器除尘机理、性能特点及设计选型等知识；第五部分介绍了吸收法、吸附法和催化转化法治理气态污染物的原理和典型工艺流程；第六部分介绍集气罩与净化系统的选择和设计。
为了配合《大气污染治理工程》的教学，为学习使用此教材的师生提供一个参考。
我们特意编写了这本《大气污染治理工程习题解》，对各章的习题作了解答。
由于水平有限，时间仓促，书中难免有错误，敬请各位老师和同学批评指正。
王宜明等老师做了部分工作，提供了有关习题的解法。
九五届环境学院的李丽霞、佟魏同学进行了演算。
特此说明，以示射意。
蒲恩奇2000.2.8第一章 概论1.1 计算干洁空气中N 2、O 2、A r 和CO 2气体质量百分数。
解：由表1-1查得干洁空气中各气体的体积百分数如下： N 2 O 2 A r CO 2 78.08 20.95 0.93 0.03 以N 2为以例，计算其质量百分数已知N 2分子量为28.016，干洁空气平均分子量为28.966，N 2的质量百分数：N 2%=%52.75%100966.28%08.78016.28=⨯⨯同理得：N 2 O 2 A r CO 2 体积百分数（%） 78.08 20.95 0.93 0.03 质量百分数（%） 75.52 23.14 1.28 0.04561.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO 2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。
解：由表1—6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为： SO 2 NO 2 CO Cm(mg/m 3) 0.15 0.08 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =3104.222-⨯⨯SO mM C 33104.22641015.0--⨯⨯⨯==0.053×10-6=0.053×10-4%同理得：SO 2 NO 2 CO 体积百分数（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl 4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体，在管道中流量为10m 3/s ，试确定。
集气罩
1.外部吸气罩罩口气流流动规律 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 u1/u2 = (r2/r1)2 (13-2) 于通过每个等速面的风量相等，则有 Q = 4πr12u1= 4πr22u2 (13-1) 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。 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） ②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，实际等速面不是球面而是椭球面。 根据试验结果，吸气口气流速度分布具有以下特点： ①在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口 u 距离 x 的增大，逐渐变成椭圆面，而在 1 倍吸气口直径 d 处已接近为球面。因此，当 f／J＞1 时，可近似当作点汇，吸气量 Q 可按式(13-1)、(13-3) 计算。当 x/d＜1 时，应根据有关气流衰减公式计算。 ②吸气口气流速度衰减较快。如图 13-3 所示，当 x/d＝l 时，该点气流速度已大约降至吸气口流速的 7.5%。 ③对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小，其等速面形状大致相同。而吸气口结构形式不同， 其气流衰减规律则不同。
第三节 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、接受式集气罩等。
《大气污染控制工程》第10章 集气罩(60P)
图 点汇气流流动情况
实际上，吸气口是有一定大小的，气体流动也是有阻力的。所以，吸气 区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。 吸气口气流速度分布特点： ①在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大， 逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面。因此，当x/d > 1时，可近似当作点汇，吸气量Q可按式1、3计算。当x/d＜1时，应根 据有关气流衰减公式计算。 ②吸气口气流速度衰减较快。如图所示，当x/d＝1时，该点气流速度已 大约降至吸气口流速的7.5%。
集
用范围，吸气式集气罩分为： 密闭
气 罩
吹吸式
罩、排气柜、外部集气罩、接受式 集气罩等
1、密闭罩
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。 按照结构形式分为： 局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。 整体密闭罩 特点：容积大，密闭性好。 适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。 大容积密闭罩 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩 内进行。 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。
4、吹吸气流
由两股气流组合而成的气 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，称为吹吸 式集气罩。
三、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。
吸气式
按集气罩与污染源的相对位置及适
其他：根据处理对象不同(如含尘气体、有毒高温易燃易爆气体等) 还应增设必要的设备，如清灰孔、冷却装置、余热利用装置、防爆 装置、消音器、各种阀门仪表等。
确定管道内的气体流速
净化气排放在大气中扩散、稀释、悬浮或沉降到地面， 保证地面浓度达图标1，3-排1局气部管净必化须系有统一示定意高图度。 （61）.集附气件罩；2.风管；3.净化设备；4.风机；5.排气筒
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.1 净化系统的组成及设计的基本内容
集气罩 下部：冷污染源或产生有害气体密度较大的场合
排气点位置 上部：热污染源或产生有害气体密度较小的场合 上、下部：产热不稳定的场合
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式
3.外部集气罩
图13-5 外部集气罩 a-上部集气罩； b-下部集气罩；
§13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式
按照罩口气流方式： 集气罩分为吹吸式集气罩和吸气式集气罩。
集气罩与污染源 相对位置及围挡情况
密闭罩 外部集气罩 排气柜
接受式集气罩
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式
1.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，以防止污染物的任意扩散
b. 控制速度法计算排气量
关键确定？
控制速度Vx和集气罩结 构、安装位置及周围气流 运动情况（现场实测）。
缺乏现场实测数据，参 考表13-2、表13-3及相关
设计手册
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算
§13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算
集气罩的主要技术经济指标——排气量和压力损失 1.排气量的确定
大气污染控制工程课程设计
湖南大学环境科学与工程学院大气污染控制工程课程设计设计课题：车间除尘系统设计指导老师：、李彩亭专业班级：2006级环境工程2班学生姓名：学号：20060310220大气污染控制工程课程设计任务一、目的课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。
本设计为车间除尘系统的设计，能使学生得到一次综合训练，特别是：1、工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；2、基本计算方法和绘图能力的训练；3、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；4、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。
二、任务与要求学生必须在限定时间内，在老师的指导下独立、全面地完成此规定的设计。
具体内容包括：1、设计说明书和计算书各一份（放在一起装订成册，要求有封面、目录、图纸等，一起放在设计资料袋中）；2、平面布置图一份；3、立面布置图一份；4、轴侧图一份。
三、设计内容1、集气罩的设计；控制点控制速度Vx的确定；集气罩排风量、尺寸的确定；2、管道的初步设计；管内流速的确定；管道直径的确定；弯头的设计；直管长度的确定；三通设计计算；3、压损平衡计算；分段计算；压力校核；4、总压计算；5、选风机、校核；6、电机选择、校核；7、有关说明；四、设计课题与有关数据1、设计题：车间除尘系统设计；2、课题已知条件；（1）车间面积与两台产生污染设备的位置（见图1）。
此图仅给出方柱及污染源相对位置，门、窗位置及墙厚由设计定；（2）产生污染源设备的情况污染源：立方体长×宽×高=1200×600×1000操作条件：20℃ 101.3KPa污染源产生轻矿物粉尘，以轻微速度发散到尚属平静的空气中。
（3）在该污染设备的顶部设计两个伞形集气罩，罩口边须距离污染源上平面H=600mm时才操作正常。
（4）管道和集气罩均用钢板制作钢管相对粗糙度 K=0.15排气筒口离地面高度12m(5) 所用除尘器LD14型布袋除尘器,该除尘器阻力为980Pa；所用除尘草图见附图。
净化系统的设计
常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩
第二节 集气罩设计
三、集气罩的基本形式
3.外部集 (吸、排)气罩
第二节 集气罩设计
三、集气罩的基本形式
4.接受式集气罩
第二节 集气罩设计
三、集气罩的基本形式
4.接受式集气罩
第二节 集气罩设计
三、集气罩的基本形式
第二节 集气罩设计
三、集气罩的基本形式
二 集气罩的集气机理
3 吸入流动与射流流动的差异 吸入流动与射流的差异主要有两点： 一是射流由于有卷吸作用，沿射流前进方向流量不 断增加，射流呈锥形。吸入流动作用区内的等速面 为椭球面，通过各等速面的流量相等，并等于吸入 口的流量。 二是射流轴线上的速度基本上与射程成反比，而吸 气区内空气速度与距吸气口距离的平方成反比。所 以吸气口的能量衰减得更快，其作用范围较小。
二 集气罩的集气机理
②实际气流分布： 它的等速面不是球形而是椭球面。 根据实验结果，吸气口气流速度分布具有以下特点： A）在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离 吸气口距离X的增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口 直径d处已接近为球面。 因此，当x/d >1时，可近似当作点汇； 当 x/d<1时，应根据有关气流衰减公式计算。
1.密闭罩
（1）局部密闭罩 特点：体积小，材料消耗 少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘 气流速度较小且连续产尘的 地点。
（3）大容积密闭罩 （2）整体密闭罩 特点：容积大，密闭性好。 特点：容积大，可缓冲产尘 适用：多点尘源、携气流速 气流，减少局部正压，设备检 修可在罩内进行。 大或有振动的产尘设备。 适用：多点源、阵发性、气流 速度大的设备和污染源。
二 集气罩的集气机理
集气罩
第十三章集气罩讲授2学时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。
教学重点重点集气罩的集气机理及设计方法教学难点集气罩的设计方法教学内容:§1净化系统的组成及基本内容§2 集气罩的集气机理§3集气罩的基本类型§4集气罩性能参数及计算§5集气罩设计的方法集气罩：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、接受式集气罩等。
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、大容积密闭罩局部密闭罩（见图13-3）特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便；适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。
整体密闭罩（见图13-4）特点：容积大，密闭性好。
适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。
大容积密闭罩（见图13-5）特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。
适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。
布置要求设置必要的观察窗、操作门和检修门；罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出；尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走；处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最高点。
密闭罩的排气量计算影响密闭罩排气量的因素：罩子结构、罩内气流情况、工艺设备的种类、操作情况等。
密闭罩排气量Q:Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 m3/s（13.1）式中：Q1-被运动物料带入罩内的诱导空气量；Q2-由罩密闭不严处吸入的空气量；Q3-由化学反应，受热膨胀，水分蒸发等产生的气体量；Q4-由于设备运转而鼓入罩内的空气量；Q5-被压实的物料所排挤出的空气量；Q6-随物料排出所带走的烟气量。
13.第十三章_集气罩
四.吹吸气流
吹吸气流的形状 以抵抗侧风和侧压能力大，动力消耗小综合评价，C图 流动形式好。
第三节. 集气罩的类型和设计原则
类型
密闭罩 排气柜 外部集气罩 接受式集气罩 吹吸式集气罩
集气罩的类型
一.密闭罩
1.局部密闭罩 适于污染气流速度较 小，且连续散发
2.整体密闭罩 一般适用于有振动， 且气流速度较大
在保证气流分布均匀和不妨碍操作的情况下，侧吸罩的罩口 面积应尽量加大，以降低罩口速度和压力损失，扩大排风罩 的吸气区域；
集气罩的设计原则
为保证排风罩的排风均匀，可以采用多个吸风口、加挡 板、加条缝、加分层板、采用条缝口等措施。
伞形罩的截面和形状应尽可能与有害物扩散区的水平投 影相似；
伞形罩的开口角度宜等于或小于90º，最大不应大于120º。 为减小伞形罩的高度，对边长较长的矩形伞形罩，可将 长边分段设置，使其分割成多个小罩；
1.点汇流的流动情况
吸气口面积很小；流动没有阻力 通过各等速面的流量相等，并且
等于吸气口的流量
Q 4 r12v1 4 r22v2
点汇流外某一点的流速与该点至 吸气口距离平方成反比。尽量减 少罩口到污染源的距离。
若吸气口四周加挡板，吸气范围 减少一半，有利于增强控制效果
吸气流谱图
四周无边圆形吸气口 速度分布图
净化系统
二.局部排气系统设计的基本内容
1.集气罩： 结构形式、安装位置、性能参数
2.净化设备选择和设计： 经济、合理、成熟、达标
3.管道系统设计： 管道布置、流速确定、管径选择、压力损失计算、
通风机选择 4.排放烟囱：
结构尺寸、工艺参数（烟囱高度、出口直径、排气 速度）
第二节 集气罩的集气机理
废气处理项目设计方案
废气处理项目设计方案活性炭废气处理技术(简单.有效）目录第一章、项目概况第二章、设计依据第三章、设计原则及采样第四章、设计参数及设备选型第五章、设计规模与废气异味标准第六章、废气处理工艺流程第七章、产品质量保证计划与措施第八章、运行成本分析第九章、货物出厂例行检验及现场试验项目说明第十章、生产周期第十一章、货物运输包装说明第十二章、设备安装施工技术的先进性说明第十三章、售后服务承诺第十四章、不同技术对比第十五章、部分客户案例第一章项目概况贵公司在发展经济的同时，对环境保护也非常重视。
由于公司在生产过程中产生的废气对工人、周边居民和环境造成一定影响。
为了满足国家与地方日趋严格的环保要求，公司有关领导决定对有机废气进行治理，使有机废气排放总量和排放浓度达到相应的环保要求，为此委托我公司为本项目设计废气治理方案。
我公司受贵公司的委托，根据现场考察及提供的相关数据及资料，借鉴相关工程实际设计和运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵公司和有关部门决策参考。
主要污染物涉及：甲苯、丙烯腈、三氯乙醛、甲醇。
第二章设计依据2.1 执行标准(1)《中华人民共和国环境保护法》(2)《中华人民共和国大气污染防治法》(3)《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；(4)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)；(5)有机废气处理工程技术手册（环境工程技术手册）；(6)《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；(7)《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》(GB12348～12349-90)；(8)《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1-2007)；(9)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)；(10)《建设项目环境保护条例》中华人民共和国国务院令第253号 1998；(11)《电气装置安装工程施工及验收规范》(GB50254-96GB50259-96)；(12)《低压配电设计规范》(GB50054-95)；(13)《电力装置的继电保护和自动控制设计规范》(GB50062-92)；(14)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)；(15)《仪表配管、配线设计规定》( HG/T20512-2000)；(16)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)；(17)《环境工程设计手册·废气污染控制卷》(18)《三废处理工程技术手册·废气卷》2.2 废气净化目标及设计内容1、净化目标废气被收集并经过活性炭设备后，排放达到国家工业排放标准；——GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级排放标准；——GB14554-93《恶臭污染物排放标准》二级排放标准；——《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准。
集气罩流量系数
§13.2 集气罩设计-13.2.1 4.接受式集气罩
集气罩的基本形式
图13-6 接受式集气罩 a-热源上部伞状接受罩；b-砂轮机接受罩
沿污染气流 线方向设置集 气罩口，污染 气流可借助自 身流动能量进 入罩口
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.1
集气罩的基本形式
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.1
集气罩的基本形式
局部密闭罩
结构形式 整体密闭罩
大容积密闭罩
特点：容积较小、 特点：罩内容积大，可 特点：容积大、密 缓冲产尘气流，减少 材耗少、操作检修 闭性好 局部正压，设备检修 方便 可在罩内进行 适用：产尘点固定 适用：多点尘源、 适用：多点、阵发性、 ，产尘速度小且连 有振动且携气流 污染气流速度大的设 续产尘的地点 速大的产尘设备 备和污染源
v 0 0
3/s； 式中： q —— 集气罩排风量， m 2 3 v Av A ( ) Pd （m /s） (动压法) ② qv A0 —— 罩口面积，m2； v0 —— 罩口平均吸气速度， m/s（实测） A ( 2 ) P （m3/s）（静压法） 或q
v
s
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
0.5~1.0
1.0~2.5
2.5~10
§13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及
计算
表13-3 按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度 控制速度 / m· s-1 周围气流情况 危害性小时 无气流或者容易安装挡板的地方 中等程度气流的地方 较强气流的地方或者不安挡板的地方 强气流的地方 气流非常强的地方 危害性大时
集气罩设计
• 教学内容：
集气罩和管道系统设计
1、净化系统的组成及系统设计的基本内容 2、集气罩集气机理 3、集气罩的基本类型及其计算 4、集气罩的设计方法。 • 教学要求： 通过本节内容的学习，使学生达到如下要求：（1）了解 净化系统的基本组成及工作原理；（2）理解集气罩的 集气机理和设计方法。 • 重 点： 集气罩的集气机理及设计计算。
摩擦压力损失：由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的压 力损失。 局部压力损失：气体流经管道系统某些局部部位，由于流速大小和方向 的改变而产生的压力损失。 1. 摩擦压力损失
p L l
4Ra
2
2
lR m
Rm
4Rs
2
2
பைடு நூலகம்
式中：Rm——单位长度管道的摩擦压力损失，Pa/m； L——直径管长度，m； v——管道内气体的平均流速，m/s Rs——管道的水力半径，m。 2. 局部压力损失
四、接受式排气罩
1.类型: a.低悬罩(罩口高度<1.5A1/2) b.高悬罩(罩口高度>1.5A1/2) 2.设计计算 (1) 热射流计算 (2) 排气量计算 五、吹吸式排气罩 1.吹吸式排气罩的工作原理 2.吹吸式排气罩的设计计算 3.气幕及其作用
第三节 管道系统的设计
管道内气流流动的压力损失
3.密闭罩的排气量计算
罩内风量Q可由下式获得:Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 实际中常根据经验数据和有关手册来确定.
二、排气柜
1. 结构形式 A. 罩在操作口对面 B.柜在操作口顶部 C.在对面和顶部同时设置排气口 2.排气量计算 三、外部吸气罩 1.外部吸气罩常见形式 顶吸罩.侧面吸罩.底吸罩.槽边吸气罩 2.外部吸气罩罩口气流流动规律 速度分布: 等速面的形式确定其分布规律 3.外部吸气罩的设计计算(遵循吸捕原则) (1) 注意事项 (2)气流速度(吸捕速度见表13-2) (3) 吸风量的计算
大气污染控制工程-教学大纲
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程英文名称：Air Pollution Control Engineering课程类型：必修课先修课程：《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分：4总学时：64（理论学时：64）二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程，由讲课、实验、课程设计等环节组成。
学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。
通过本课程的学习与实践，全面掌握大气污染的来源、途径和机理（包括基本概念、基本理论、基本技能）、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域，同时，还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。
通过本课程的学习，达到三个目标：（1）学习必要的理论知识和方法、技巧；（2）培养学生工程设计能力和研究能力，解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力；（3）了解大气污染控制工程领域前沿研究内容，激发学生的创造力，培养创新思维。
三、课程教学内容与要求（一）概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题，理解大气污染的综合防治措施定义。
（1）大气污染和大气污染物（2）大气污染及其控制情况（3）大气污染的综合防治措施（4）大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。
3、教学难点大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。
（二）燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成，理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，掌握燃烧的计算。
（1）燃料的性质（2）燃料燃烧过程（3）烟气体积及污染物排放量计算（4）燃烧过程硫氧化物的形成与控制（5）燃烧过程氮氧化物的形成与控制（6）燃烧过程中颗粒污染物的形成（7）燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧过程污染物排放计算。
3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。
（三）大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。
《大气污染控制工程》教案 第十三章
第十三章集气罩第一节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局部排气净化系统的基本组成如图9—1所示图13－1 局部排气净化系统示意图1.集气罩2.风管3.净化设备4.风机5.烟囱1．集气罩集气罩是用以捕集污染空气的。
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。
2．风管在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。
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，才能排入大气。
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设备后面。
5烟向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个超过大气环境质量标准、烟囱必须具有一定高度。
为使局部排气净化系统正常运行，根据净化处理对象不同(如含尘气体、有毒有害气体、高温烟气、易燃易爆气体等)，在净化系统个还应增设必要的设备和附件。
二、局部排气系统设计的基本内容局部徘气净化系统设计的基本内容包括污染物的捕集装置、输送管道、冶化设备及排放烟囱设计四个部分。
当然，为满足系统正常运行的需要．还应针对处理污染物的特性．完成上述系统增设设备及附件的设计。
1．摘集装置的设计污染物的捕集装置通常称为集气罩。
设计内容丰要包括集气罩结构形式、安装位置以及件能参数确定等内容。
2．输送管道设计管道系统设计十要包括管道布置、管道内气体流速确定、管径选择、压力损失计算以及通风机选择等内容。
3．海化设备选择或设计净化设备的选择或设计一般按以下程序进行：(1)工程调查。
认真收集有关资料，全面考虑影响设备性能的各种因素；(2)根据排放标准和生产要求，计算需要达到的净化效率；(3)根据污染物性质和操作条件确定净化方法(吸收、吸附或东尘等)和净化流程(几级处理，是否顶冷、调湿以及吸收剂或吸附剂选择等)。
第13章 集气罩
排风量的确定
原则是要保证罩内各点都处于负压，保证从罩 子开口及不严格缝隙处均匀地吸入一部分室内 空气。 适当的排风量应保证密闭罩内的负压不小于512Pa。 开口或缝隙处空气吸入速度v0计算： m3/h
Q = F0v0
一般取v0=0.5-1.5m/s
二、排气柜
排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。
§2 集气罩的集气原理
集气罩罩口气流运动方式两种，一种是吸气口的吸 入流动；另一种是吹气口的吹出流动。 一、吸入气流 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。
点汇流，假定没有阻力； 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。 Q=4π r12v1= 4π r22v2 v1/v2=(r2/r1)2 Q=2π r12v1= 2π r22v2
结论：罩子四周加边后，减少了无效气流的吸 入，排风量可节省25%。
四、接受式排气罩
定义：接受由生产过程（如热过程、机械运动过程）产生或 诱导出来的污染气流的一种排气罩。
a-热源上部伞形接受罩；b-砂轮机接受罩
罩口外的气流运动不是由于罩子的抽吸作用，而是由于生 产本身过程产生。
五、吹吸式排气罩和空气幕
§4 集气罩性能参数及计算
一、排风量的确定 1.排风量的测定方法 3 集气罩排风量Q(m /s) ，可以通过实测罩口的平均吸气速度v0 (m/s) 和罩口面积A0(m2)确定。 Q= v0 A0 (m3/s) 通过实测连接罩口上的平均吸气速度v (m/s) ，气流动压Pd(Pa) 或静压PS(Pa)及其管道断面积A(m2)按下式确定。 Q= vA =A[(2/ρ) Pd]1/2 (m3/S) Q=φA[(2/ρ) PS]1/2 (m3/S) 式中: ρ—气体密度，kg/m3 φ--集气罩的流量系数;φ=(Pd / |Ps|)1/2
河南省餐饮服务业油烟污染防治管理办法
河南省餐饮服务业油烟污染防治管理办法第一章总则第一条为加强餐饮服务单位油烟污染防治，改善大气环境质量，保障公众健康,不断满足人民群众日益增长得优美生态环境需要，根据《中华人民共与国环境保护法》《中华人民共与国大气污染防治法》《河南省大气污染防治条例》等法律法规规定,结合我省实际，制定本办法。
第二条本办法适用于本省行政区域内餐饮服务单位油烟污染防治以及监督管理活动。
第三条各级人民政府应当对本行政区域内餐饮油烟污染防治工作负责。
县级以上人民政府应当加强对餐饮服务业油烟污染防治工作得领导，将餐饮油烟污染防治工作纳入大气污染防治重点攻坚工作,建立健全餐饮油烟污染防治与管理机制，保障检测投入，督促有关部门依法履行监督管理职责。
第四条城市管理部门负责城市建成区内餐饮油烟得污染防治与监督管理;乡镇人民政府负责城市建成区以外得餐饮油烟污染防治与监督管理。
其她相关部门依照有关法律、法规与政府确定得职责分工，在各自职责范围内实施餐饮油烟管理工作。
第五条各餐饮服务单位就是餐饮服务业环境污染防治得责任主体,应切实履行相关法律法规与标准要求,实施污染治理工作，并自觉接受相关部门得监督管理。
第二章污染防治第六条餐饮服务业发展及空间布局规划应当符合环境功能区与污染防治要求,不得在居民住宅楼新开办餐饮服务场所，现有餐饮服务场所逐步与居民住宅楼分离.第七条餐饮服务单位选址应当符合城镇规划、环境功能、饮食卫生与环境保护等要求,同时与周边自然与人文景观相协调。
餐饮服务单位宜集中设置.规划配套得餐饮服务单位应设在商业服务业区域内，展览馆、博物馆、图书馆、档案室等得主体建筑内不应设置产生油烟污染得餐饮服务单位。
第八条禁止在住宅楼内新建、改建、扩建产生油烟、异味、废气得餐饮服务项目。
禁止在未经审批、未配套设立专用烟道及污染防治设施得商住综合楼以及商住综合楼内与居住层相邻得商业楼层内新建、改建、扩建产生油烟、异味、废气得餐饮服务项目。
第九条餐饮服务业平面布置应符合相关规范要求：（一)餐饮服务单位人流、物流出入口应分开设置，商住楼内新建餐饮服务单位出入口应独立设置.（二)新建产生油烟得餐饮服务单位边界与环境敏感目标边界水平间距不宜小于9米.第十条新建、改建、扩建餐饮服务项目，应依法执行环境影响评价制度，依法依规履行相关环境影响评价手续。
确定管道内的气体流速
§13.2 集气罩设计-13.2.2集气罩性能参数及计算
集气罩的主要技术经济指标——排气量和压力损失 1.排气量的确定
（1）排气量的测定方法
① qv A0v0 （m3/s）
式②中：qvAqv0 ——Av——A集罩气口(2罩面排积)Pd风，（量mm2，；3/sm）3/(s动；压法)
或 qvv0 ——A罩口(2平均) P吸s （气m速3/度s），（m静/s（压实法测））
图图图11331--323-4局整大部体容密密积闭闭密罩罩闭罩
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的基本形式
2.排气柜（箱式集气罩） 捕集机理：有害气体发生源围挡在柜状空间内，视为开
口较大密闭罩 特点：控制效果好，排风量比密闭罩大，小于其它形式
1.管道内气体流动的压力损失 管道系统总压力损失 = （摩擦压力损失（沿程压损 ）+局部压力损失）
（1）摩擦压力损失 流体流经断面的直管：
其中
v2
pl
l
4R
2
lRm
(Pa)
Rm
4R
v2
2
(Pa/m)
大气污染控制工程---第十三章 净化系统的设计
§13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算
（4）根据系统各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸
（5）按管内实际流速计算压力损失
（6）对并联管道进行压力平衡计算 （7）计算管道系统的总压力损失
d2d1(p1/p2)0.225
（8）根据系统的总风量、总压力损失选择通风机和电动机
§13.3 管道系统设计-13.3.1管道系统压力损失计算
▪ 通风机风量
第十三章集气罩
三.外部吸(集、排)气罩
定义: 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部 吸收起来的集气罩。
特点:结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易 受室内横向气流的干扰，捕集效率较低。
常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩
四.接受式排气罩
1.定义：接受由生产过程（如热过程、机械运动过程） 产生或诱导出来的污染气流的一种排气罩。 2.特点：罩口外的气流运动不是由于罩子的抽吸作用， 而是由于生产本身过程产生。 3.类型: a.低悬罩（罩口高度<1.5A1/2）
运动参数的主要依据。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
第十三章集气罩
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第13章 集气罩
教学内容:
§1净化系统的组成及基本内容 §2 集气罩的集气机理 §3集气罩的基本类型 §4集气罩性能参数及计算 §5集气罩设计的方法
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
(13--3)
（1）吸气速度相同时，同一距离上Q（悬空设置的吸 气口）= 2Q（有一面阻挡的吸气口）
（2）吸风量相同时，同一距离上u（有一面阻挡的吸 气口）= 2u（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 一些研究者对圆形和矩形吸气口的吸入流动进行了
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集气罩的集气机理
4.等温圆射流结构示意图
吹气口半径R0、圆射流断面半径R、极点m、扩散角 α 、射流核心段、射流起始段长度S0、轴心速度Vm、断 面流量Qx、断面平均速度Vx。 用扁矩形吹气口半高度b0代替R0，上图也可表示扁 射流的结构
集气罩的集气机理
三.吸入气流与吹出气流的差异
吸入气流与吹出气流
翻砂、脱模、高速皮 带运输机的转运点、 混合、装袋或装箱 磨床，重破碎机，在 岩石表面工作，砂轮 机，喷砂，热落砂机
控制速度/ms-1
0.25～0.5
0.5～1.0
1.0～2.5
2.5～10
伞形罩设计计算
3.按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度
控制速度（m/s）
周围气流运动情况
无气流或容易安装挡板的地方
Q 2vx AB(B / A)0.2 Q 3vx AB( B / A)0.2
Q 2vx AB( B / 2 A)0.2
Q 3v x AB( B / 2 A) 0.2 Q 1.57v x D 2 Q 2.36v x D 2
五.
热源上部集气罩的设计和计算
1.低悬罩 H< 1.5 A • 近似认为热射流流量和横断面积基本不变
2. 除尘器的配置 1）单级 2）多级：综合考虑技术和经济因素 第一级： 重力降尘室，惯性除尘器，旋风除 尘器，重力喷雾塔 第二级：袋式除尘器，文丘里洗涤除尘器，电 除尘器 3．系统布置形式 1）就地式：直接坐落在产尘设备上或附近 2）分散式：几个相邻产尘点合为一个系统 3）集中式：全车间或全厂为一个系统
a、b为产尘源的长和宽
60°
伞形罩设计计算
二.污染源的控制速度
1.控制速度：罩口前污染物扩散方向的任意点上，均 能使污染物随吸入气流流入罩内，并将其捕集所必须 的最小吸气速度。 2.控制点及控制距离
伞形罩设计计算
2.控制速度选择原则
按有害物散发条件选择控制速度 按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度 对于某些特定作业的吸入速度 按有害物危害性及排气罩形式选择控制速度
集气罩的集气机理
1.点汇流的流动情况
吸气口面积很小；流动没有阻力 通过各等速面的流量相等，并且 等于吸气口的流量
Q 4 r12v1 4 r22v2
点汇流外某一点的流速与该点至 吸气口距离平方成反比。尽量减 少罩口到污染源的距离。 若吸气口四周加挡板，吸气范围 减少一半，有利于增强控制效果
吸气流谱图
四周无边圆形吸气口 速度分布图
四周有边圆形吸气口 速度分布图
宽长比为1：2的矩形吸气口的速度分布
集气罩的集气机理
2.吸气口气流分布的基本特点：
在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随距吸
气口距离的x增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气 口直径d处已接近为球面。 吸气口气流速度衰减较快。 对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小，其
五.吹吸式集气罩
集气罩的类型
集气罩的类型
集气罩的类型
集气罩的类型
六.集气罩的设计原则
集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物扩散限制在最 小范围内，以防止横向气流影响，减少排风量 集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利 用污染气流的初始动能； 尽量减少密闭集气罩的开口面积，以减少排风量； 集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内； 集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修 一般伞形罩的罩口面积一般不应小于有害物扩散区的水平面 积，侧吸罩的罩口长度不应小于有害物扩散区的边长，当有 害物扩散区很宽时，则可做成多个侧吸罩
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。 射流轴线上的速度基本上与射程成反比；而吸气区内 气流速度与距气流口的距离平方成反比。吸气口能量 衰减快，其作用范围较小。 吹出气流的控制能力大；吸入气流有利于接受。利用 吹出气流把污染物输送到吸气口，或利用吹出气流阻 挡、控制污染物的扩散
四.吹吸气流
吹吸气流的形状 以抵抗侧风和侧压能力大，动力消耗小综合评价，C图 流动形式好。
第三节. 集气罩的类型和设计原则
类型
密闭罩 排气柜 外部集气罩 接受式集气罩 吹吸式集气罩
集气罩的类型
一.密闭罩
1.局部密闭罩 适于污染气流速度较 小，且连续散发 2.整体密闭罩 一般适用于有振动， 且气流速度较大 3.大容积密闭罩 适用于多点、阵发性、 污染气流速度大
Q C(10x 2 A0 )vx
密闭罩
2.排风量的计算： 组成：由运动物料带入的诱导空气、由开口或不严密 缝隙吸入的空气 计算： 按开口或缝隙处空气的吸入速度v0和开口总面积F0 计算（一般取v0＝0.5～1.5m/s） Q＝F0 V0 按经验公式或数据确定。 从手册中查找。
楔形条缝口高度的确定
f/F
条缝末端高度h1 条缝始端高度h2
≤0.5
1.3h0 0.7h0
≤1.0
1.4h0 0.6h0
h0:条缝口平均高度
4.条缝式槽边集气罩排风量计算
高截面单侧排风： 低截面单侧排风： 高截面双侧排风（总风量）： 低截面双侧排风（总风量） 高截面周边环形排风 低截面周边环形排风 A: 槽长，m B: 槽宽，m D: 圆槽直径，m Vx:控制速度，m/s
P：罩口周长，m h：罩口至污染源距离，m Vx: 污染源控制速度，m/s K：考虑沿高度速度分布 不均匀的安全系数，通常 取1.4。
伞形罩设计计算
四.设有活动挡板的伞形罩
为提高效率，上部集 气罩最好靠墙布置或在罩 口四周加活动挡板
伞形罩设计计算
五.罩口气流分布均匀的措施
为保证罩口吸气速度均匀: a-集气罩扩张角不应大于60° b-分成几个小罩可降低高度 c-加挡板或气流分布板
集气罩的设计原则
伞形罩和侧吸罩上的排风管，应尽量设置在有害物扩散区的 中心，罩口面积与排风管面积之比最大可为16：1，喇叭形侧 吸罩的长度应为管道直径的3倍，以保证侧吸罩吸风均匀； 侧吸罩的罩口一般均应有边，以防止罩口背后的气流形成涡 流，从而减少罩口有效面积；边宽应与罩口直径或边长相等， 但不应超过150mm。（有边罩口的排风量可较无边罩口减少20 －30％） 在保证气流分布均匀和不妨碍操作的情况下，侧吸罩的罩口 面积应尽量加大，以降低罩口速度和压力损失，扩大排风罩 的吸气区域；
第五节 其他类型集气罩的设计方法
一.密闭罩
1.一般要求： 尽可能将污染源密闭； 密闭罩内应保持一定的均匀负压，避免污染物从罩上 缝隙外逸；（负压一般不小于5－12Pa） 吸风点位置不宜设在物料集中地点和飞溅区内，以避 免把大量物料吸入到净化器中； 处理热物料时，吸风点宜设在罩子顶部，同时时当加 大罩子容积； 设计密闭罩应不妨碍工艺生产操作和方便检修
净化系统
二.局部排气系统设计的基本内容 1.集气罩：
结构形式、安装位置、性能参数 2.净化设备选择和设计： 经济、合理、成熟、达标 3.管道系统设计： 管道布置、流速确定、管径选择、压力损失计算、 通风机选择 4.排放烟囱： 结构尺寸、工艺参数（烟囱高度、出口直径、排气 速度）
第二节
一.吸入气流：
四.槽边集气罩
1.结构形式
平口式：吸气范围大，排风量大 条缝式：气流速度分布均匀， 条缝吸气速度一般采用6～9m/s 2.布置方式 单侧：槽宽B≤700mm 双侧: 槽宽B>700mm 周边：见下图
槽边集气罩的布置
周边布置
槽边集气罩
3.罩口形式
槽边集气罩
采用等高条缝，条缝口上气流速度不易均匀。 其速度分布的均匀性和条缝面积f与吸气管截面F之比有 关，f/F越小，速度分布越均匀。 f/F≤0.3时，可近似认为是均匀的； f/F>0.3时，最好采用楔形条缝。
集气罩的类型
二.排气柜
a 排气点设于下部的排气柜
b 排气点设于上部的排气柜 c 上下均设排气点的排气柜
集气罩的类型
三.外部集气罩
a b c d 上部集气罩 下部集气罩 侧吸罩 槽边集气罩
集气罩的类型
四.接受式集气罩
本身产生诱导气流，并带动污染物一起运动
a 热源上方接受罩 b 砂轮机接受罩
集气罩的类型
侧吸罩
三.条缝罩（指宽长比W/L<0.2的矩形侧吸罩）
条缝罩
沿罩口轴线的气流速度衰减公式和排风量（m3/s）:
v0 / vx CxL / A0 Q CxLvx
x: 污染源到罩口中心的距离，即控制距离，m L：条缝罩开口长度，m A0：条缝罩罩口面积，m2 C: 与条缝罩结构形式和设置情况有关的系数。四 周无边条缝罩取C＝3.7；四周有边条缝罩取C=2.8； 操作平台上的条缝罩取C＝2
第十三章 集气罩
本章内容
1. 净化系统的组成及系统设计的主要内容
2. 集气罩的集气机理 3. 集气罩的类型和设计原则 4. 冷过程集气罩的设计和计算 5. 其他类型集气罩的设计方法
第一节
净化系统的组成 及系统设计的主要内容
一.净化系统
1.组成 •集气罩
•风管
•净化设备 •风机 •烟囱 •辅助设施
净化系统
集气罩的集气机射流只向条缝吹出口两侧方向扩散；
方形吹出口及长宽接近1的矩形风口喷出的矩形射 流，在距离大于10倍吹出口直径后，射流断面几乎 成为圆形。 由于热浮力的作用，非等温射流的轴线将产生弯曲。 射流温度高于室内空气温度时，轴线向上弯曲，反 之轴线向下弯曲。