工业通风课件

第五章内容要点： 旋风除尘器
• 影响旋风除尘器性能的因素
• 进口速度u↑: dc50↓, η↑, ΔP↑, 但u过大二 次扬尘增加, 一般u=12～25m/s .
• 筒体直径D↓, η↑, 一般D≤0.8m; 排管Dp↓, η↑, 一般Dp=(0.5～0.6)D.
• 筒体和锥体总高度H=5D为宜, 长锥体可提高效率. • 除尘器下部的严密性, 渗入外部空气, 可使效率
显著下降. • 运行参数改变的影响: 处理风量, 气温(气体粘
度), 粉尘密度等参数的变化,都影响除尘器的效
率, 通过实验结果可确定变化关系.
第五章内容要点：袋式除尘器
• 袋式除尘器的除尘机理：
• 主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘 层进行过滤作用。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。
通风与防尘工程
Ventilation and Dust Control
（总复习串讲）
通风与防尘工程课地位
• 如图所示，人员、 设备、环境及存 在的有害因素和 危险因素构成了 作业环境系统。 安全工程就是以 该系统为研究对 象。
有害、危险因素
人员
环境
设备 人员作业环境系统
通风与防尘工程课地位
作业环境中的主要有害因素
第五章内容要点： 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.
• 这类除尘器适用于净化d≥20μm非纤维性粉 尘. 由于净化效率低, 常用作多级除尘中的 初级除尘.
• 主要类型有: 碰撞式, 回转式和惰性式除尘 器.
• 在通风除尘管网中, 连接部件很多, 因此局 部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 在 设计管网系统时, 应尽可能降低管网的局部 阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措施:
• (1) 避免风管断面的突然变化;
第六章 通风除尘管网的计算
• 2. 局部阻力 • (2) 减少风管的转弯数量, 尽可能增大转弯
• (2) 选择管内合理的空气流速.
第六章 通风除尘管网的计算
• 1. 假定流速法
• (3) 根据各管段的风量和选定的流速确定各 管段的管径, 并计算各管段的摩擦阻力和局 部阻力.
• (4) 对并联管路进行阻力平衡调节.
• (5) 计算系统的总阻力, 并根据总阻力和总 风量选择风机.
第七章 自然通风
化学因素
各种毒物： 生 固体类毒物 产 固体类毒物 性
粉
有毒有害气体
尘
物理因素 生物因素
不良气候条件 噪声振动 辐射 照明不足
各种细 菌、病 毒
通风与防尘课程的主要内容
• 第一章，工业有害物及其防治▲ • 第二章，空气参数及通风风流理论 • 第三章，通风方法与通风系统组成▲ • 第四章，局部排风罩▲ • 第五章，除尘技术▲ • 第六章，通风除尘管网的计算▲ • 第七章，通风除尘系统维护管理与技术经济分析 • 加▲符号者为本课程重点掌握的章
全面通风
• 全面通风的效果取决于气流组织方式, 通风风量大小及房间内热湿和有害物的 产生量等因素。
• 本部分主要讨论以下内容： • 全面通风风量计算 • 全面通风气流组织 • 全面通风的风量平衡与热平衡计算 • 有害物散发量估算 • 全面通风系统的组成
第四章 局部排风罩
学习基本要求 • 掌握局部排风罩的类型、结构原理、特点，
半径; • (3) 三通汇流要防止出现引射现象, 尽可能
做到各分支管内流速相等. 分支管道中心线 夹角要尽可能小, 一般要求不大于30°; • (4) 降低排风口的出口流速, 减少出口的动 压损失; • (5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合 理, 风管布置要合理.
第六章 通风除尘管网的计算
• 二、管道直径的计算
• 1. 摩擦阻力
• 管道的摩擦阻力采用下式计算:
•
ΔPm=λ·(L/De)·ρU2/2
• 式中ΔPm----摩擦阻力, Pa;
• λ----摩擦阻力系数, 其值与流态有关;
• L----管道长度, m;
第六章 通风除尘管网的计算
• 2. 局部阻力
• 局部阻力计算式为:
•
Z=ξ·ρU2/2
Pa
• 其中ξ为局部阻力系数, 根据不同的构件查 表获得.
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第三章内容要点：全面通风及风量计算
• 全面通风就是对房间进行通风换气, 以稀释室 内有害物, 消除余热, 余温, 使之符合卫生标 准要求。
• 全面通风的动力可以是自然风压和热压, 也可 以是风机风压。
• 全面通风具体实施方法又可分为全面排风法, 全面送风法, 全面排送风法和全面送、局部排 风混合法等, 可根据车间的实际情况采用不同 的方法。
以及各排风罩的用途； • 掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计
算方法； • 掌握排风罩吸气口风流的运动规律。
第五章 除尘技术
• 本章主要讨论以下问题：
• 除尘技术: • 粉尘性质 • 评定指标及除尘效率 • 除尘机理 • 除尘设备:重力除尘器、惯性除尘器、旋风
除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器 • 静电除尘器： • 原理和结构-性能及计算-类型, 特点及应用
类型、来 源及危害
有害物 防治
浓度及 标准
综合防 治措施
本章内容结构图
第一章 工业有害物及其防治
• 工业有害物分为五种类型： • 粉尘 • 有害蒸气 • 有毒有害气体 • 放射性气体 • 热湿
粉尘--粉尘的危害特性
对
粉尘对五官、皮肤的刺激作用引起炎症
粉
人
体
有毒粉尘（铅、砷、汞等）引起中毒
危
尘
害 各类粉尘进入人体肺部引起尘肺病
第六章 通风除尘管网的计算
• (3) 管道投资费用和运行费用的合理性: 管 道直径增大, 阻力减少, 运行费用降低, 但 阻力增大, 运行费用也增大. 因此, 管径的 合理性应表现在管道投资费用与运行费用总 和最小.
• 设计时, 要使确定的管径完全满足上述约束 条件是很困难的, 因此人们提出了各种计算 方法, 常用的有以下几种方法：
第二章 空气参数及通风风流理论
要使通风风流能有效地排除有毒有 害气体和粉尘，必须掌握风流有关参 数的计算，以及通风风流的运动规律。 本章分析风流运动的有关理论、规律 及有关空气流动参数的计算。
第三章 通风方法及其通风系统组成
本章内容：通风方法分类、全面通风方法 的分析计算、通风系统的组成。
本章重点与难点内容：全面通风方法的分 析计算，主要分析全面通风排污过程数学 模型及微分方程的建立，微分方程的求解； 全面通风风量计算，气流组织方式，有害 物散发量的确定；空气平衡与热平衡的原 理与计算。
车间的排风温度P184
第二节 自然通风的设计计算
二、确定进、排风口位置
三、计算各个窗孔的内外压差 需要先假定某一窗孔的余压或中和面的
位置，再由式7-8计算其余各窗孔的余压。
• 在计算管道直径时, 应满足以下约束条件:
• (1) 管内流速的要求: 对于除尘管道, 为了 防止粉尘沉积管壁上, 管内流速要大于一定 的数值, 即U≥Umin, Umin为防止粉尘沉积的 最小风速. 对非除尘管网可不受这个条件的 约束.
• (2) 阻力平衡要求: 要使各分支的风量满足 设计要求, 各分支的阻力必须平衡. 如果设 计的阻力不平衡就应进行调节.
第六章 通风除尘管网的计算
• 1. 假定流速法
• 其原理是取管内流速等于最小风速或经济风 速, 根据管内的流量Li即可得管径Di为:
•
Di= 4Li/(πVmin)
• 采用假定流速法求出的各分支阻力一般不平 衡需进行阻力平衡调节. 假定流速法的计算 步骤如下:
• (1) 绘制通风系统轴侧图, 对各管段先进编 号, 标注各管段的长度和风量.
第五章内容要点： 旋风除尘器
• 旋风除尘器内的流场 • 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----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。 • 旋风除尘器内的速度、压力分布规律。
第五章内容要点： 旋风除尘器
• 结构与原理: 旋风除尘器的结构由进 气口, 圆筒体, 圆锥体, 排气管, 排 尘装置组成。
• 其原理为: 当含尘气流由切线进口进 入除尘器后, 气流在除尘器内作旋转 运动, 气流中的尘粒在离心力作用下 向外壁移动, 到达壁面, 并在气流和 重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离 的目的。
通风与防尘课程的学习要求
抓住三大内容模块：
• 通风技术 • 防、除尘技术 • 通风除尘测试
通风与防尘课程的学习要求
以通风与除尘系统为核心内容：
•局部排风罩——捕集有害物的装置； • 净化、除尘器——净化有害气体和粉尘； • 通风动力系统 —— 通风管道，通风机
第一章 工业有害物及其防治
产生与传 播机理
• 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。
第五章内容要点：电除尘器
• 本部分内容： • 静电除尘器的原理 • 静电除尘器的结构与类型 • 静电除尘器的性能 • 静电除尘器除尘效果的影响因素
第五章内容要点：电除尘器
的
对
粉尘可降低产品质量
生
产
粉尘可降低机器工作精度
影
危
响
粉尘可降低光照度和能见度，诱发事故
害
粉尘对环境的污染
有害物的危害及其影响因素
• 有害物的危害包括三个方面： • 一是对人体健康的危害； • 二是对生产的不利影响； • 三是对大气的污染。
• 有害物对人体危害程度的影响因素：
• 有毒气体的毒性大小：即有毒气体的理化性质。 • 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。
第三章 通风方法及其通风系统组成
通风方法 分类
通风 方法
各类通风 方法分析
局部通风 全面通风 事故通风
第三章内容要点：局部通风
• 分为：局部排风和局部送风 • 局部排风：在集中产生有害物的局部地点, 设置
捕集装置, 将有害物排走, 以控制有害物向室内 扩散。这是防毒, 排尘最有效的通风方法。 • 局部送风：向局部工作地点送风, 使局部地带造 成良好的空气环境。主要用于局部降温.又分为系 统式和分散式。系统式就是通风系统将室外空气 送至工作地点。分散式借助轴流风扇或喷雾风扇, 直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。
• 一.管道的阻力计算
• 管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力. 摩擦 阻力由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩 擦作用产生, 它发生在整个管道的沿程上, 因此也称为沿程阻力。
第六章 通风除尘管网的计算
• 管道的阻力计算
• 局部阻力则是空气通过管道的转弯, 断面变 化, 连接部件等处时, 由于涡流、冲击作用 产生的能量损失.
• 静电除尘器的原理：
• 几个概念： • 集尘极，放电极，电
晕区，击穿电压 • 在正、负电极之间形成高
压电场, 使空气电离, 当 含尘气体通过电场时, 粉 尘被荷电, 从而使尘粒向 集尘极运动并沉积于集尘 极上, 使气体得到净化。
第六章 通风除尘管网的计算
• 通风管道计算有两个基本的任务, 上是确定 管道的阻力, 以确定通风除尘系统所需的风 机性能; 二是确定管道的尺寸(直径). 管道 设计的合理与否直接影响系统的投资费用和 运行费用。
第五章内容要点：湿式除尘原理
• 湿式除尘原理： • 湿式除尘的机理可概括为两个方面: 一是尘
粒与水接触时直接被水捕获; 二是尘粒在水 的作用下凝聚性增加。这两种作用而使粉尘 从空气中分离出来。 • 水与含尘气流的接触主要有三种形式: 水滴、 水膜和气泡。 • 使尘粒与水接触的作用机理主要有: 惯性碰 撞、截留和扩散。
自然通风的作用原理
自然通风依靠建筑物外墙上的窗孔两侧由热 压和风压引起的压力差来通风。气流由压力高处 流向压力低的一侧。
一、热压作用下的自然通风
二、余压作用下的自然通风
三、风压作用下的自然通风
第二节 自然通风的设计计算
一、计算车间通风换气量
进风温度等于外部温度，夏季应采用历年 最热月14时的夏季月平均温度的平均值， 冬季采用累年最冷月平均温度