集气罩与管道系统的设计

集气罩与管道系统的设计主要内容

●净化系统的组成及系统设计的基本内容●集气罩的集气机理●集气罩的基本类型●集气罩性能参数及计算●集气罩设计的方法●废气净化系统设计（第二部分）净化系统的组成及系统设计的基本内容1局部排气净化系统的

、烟囱；4、风机；531、集气罩；2、排风管；、净化设备；的技术经济指标有直接的:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统集气罩(1)

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。(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。．

、捕集装置设计（结构、安装、性能）1、净化系统的选择或设计2选择依据(1) a.污染物的种类与性质； b.处理量；净化效率；c.净化系统的环境、经济及社会效益。d.一般程序(2)工程调查；a.确定净化程度；b.选择合理的净化工艺；c.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置；d. e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。除尘系统与装置的选择(3)吸收系统与装置的选择(4)吸附系统与吸附装置的选择(5)净化装置的费用(6)设备投资费、运行费用、总费用管道系统的设计3.排放烟囱设

计4.2集气罩的集气机理

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。

外部吸气罩罩口气流流动规律1.等速面的形式确定其分布规律速度分布: a.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r、r，相应气流速度为u、u，由于通过每个等速面的风量相2112等，则有．

22 (13--1)πrπu = 4ruQ = 422112 (13--2)/r于是： u/u = (r)1221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。

点汇气流流动情况图13-2罩口的设置位置对气流分布的影响2.则吸气口其等速面为半球

面,2b所示,吸气范围减少一半,如果吸气口设在墙上，如图13—的吸气量为22 (13--3)rππ

Q=2ru=2u2112，可见：(13-1)(13-3)比较式（有一面阻挡的吸气口）=2QQ（悬空设置的吸气口））吸气速度相同时，同一距离上（1（悬空设置的吸气口）（有一面阻挡的吸气口）=2u）吸风量

相同时，同一距离上（2u吸风罩的形式对气流速度分布的影响3.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。

空气从管口喷出，在空间形成的一股气流称为空气射流。(1)空气射流的一般特性。如图13一6所示，这是等温圆射流的示意图。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由于紊流动量交换引起的。①射流边缘有卷吸周围空气的作用，这主要是

②由于射流边缘的卷吸作用，射流断面不断扩大，射流量随射流长度增加而增大。③射流核

心段呈锥形不断缩小。④核心段以后，射流速度逐渐下降。⑤射流中的静压与周围静止空气的压强相同。⑥射流各断面动量相等。等温圆射流和扁射流主体参数计算公式

吸入气流的等,射流呈锥形；（1）吹出气流由于卷吸作用,沿射流方向流量不断增加并等于吸入口的流量。通过各等速面的流量相等,速面为椭球面,而吸气区内气流速度与距吸气口的距离的平方）射流线上的速度基本上与射程成反比,2（其作用范围较小。,,成反比。所以吸气口能量衰减很快

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，称为吹吸式集气

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：）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式；（1密闭罩、2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，可将吸气

式集气罩分为：（排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等定义：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。整体密闭罩、大容积密闭罩结构形式：局部密闭罩、

局部密闭罩1.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2.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3.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4.设置必要的观察窗、操作门和检修门；a.罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出；b.防止大量物料随气流带至罩口被吸走；c.尽量避开扬尘中心,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d.罩子顶部最高点。

排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。结构形式1.

、排气口在操作口对面操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能性较小。ab、排气口设在柜顶操作口上部形成较大进气流速，而下部进气流速较小，气柜内易形成涡流，可能造成有害气体外逸、在对面和顶部同时设置排气口c布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。2.