第8章粉塵濃度測量

1、第八章第八章粉塵濃度的測量粉塵濃度的測量8.1 概述概述粉塵濃度測量的意義粉塵濃度測量的意義環(huán)境保護(hù)減少材料浪費(fèi)文明生產(chǎn)空氣流中粉塵濃度表示：粉塵濃度v定義：空氣流中單位體積所含固體顆粒的量. 粉塵濃度單位：g/m3； g/Nm3； mg/m3測量粉塵濃度的方法：取樣稱重法和在線測量法，以取樣稱重法為主。光散射法是一種具有良好前景的在線測量法，有Lambert-beer消光法和Mie散射法。8.2 取樣管法測定粉塵濃度取樣管法測定粉塵濃度8.2.1 粉塵濃度測定裝置粉塵濃度測定裝置（1）取樣管）取樣管三根管子組成。三根管子組成。取樣管：取樣管： 中間粗銅管；中間粗銅管；靜壓管：靜壓管： 二邊二

2、邊二根小銅管二根小銅管。 一根通至取樣管前端取樣嘴的圓錐套管內(nèi)；另一一根通至取樣管前端取樣嘴的圓錐套管內(nèi)；另一根通至取樣嘴的圓柱套管中部，以反映取樣管外部根通至取樣嘴的圓柱套管中部，以反映取樣管外部（管道）的氣體靜壓。（管道）的氣體靜壓。（2）收塵器）收塵器1）旋風(fēng)收塵器）旋風(fēng)收塵器（管（管道外濾塵）道外濾塵） 主要組成部分：主要組成部分：帶彎管的蓋子、帶進(jìn)帶彎管的蓋子、帶進(jìn)氣管的錐形下灰斗、氣管的錐形下灰斗、圓盤形擋灰盤。圓盤形擋灰盤。 蓋子和下灰斗用鐵卡子夾緊，為防止漏氣，中間加橡皮墊層。蓋子和下灰斗用鐵卡子夾緊，為防止漏氣，中間加橡皮墊層。 使用時(shí)，在擋灰盤和蓋子間墊有絨布或玻璃棉，使用

3、時(shí)，在擋灰盤和蓋子間墊有絨布或玻璃棉， 注意：注意： a. 濾筒含有少量有機(jī)粘合劑，在高溫氣體中使濾筒含有少量有機(jī)粘合劑，在高溫氣體中使用時(shí)質(zhì)量會(huì)減輕，所以，取樣環(huán)境溫度用時(shí)質(zhì)量會(huì)減輕，所以，取樣環(huán)境溫度200時(shí)，時(shí)，使用前須于使用前須于300300烘箱中熱處理烘箱中熱處理1h1h，除去其中大部，除去其中大部分有機(jī)物質(zhì)。分有機(jī)物質(zhì)。2）濾筒（管道內(nèi)濾塵時(shí)用）濾筒（管道內(nèi)濾塵時(shí)用）有機(jī)粘合劑與玻璃纖維膠合而成的微孔筒。氣體通有機(jī)粘合劑與玻璃纖維膠合而成的微孔筒。氣體通過時(shí)，所含塵粒被過濾下來，根據(jù)濾筒過濾前后的過時(shí)，所含塵粒被過濾下來，根據(jù)濾筒過濾前后的質(zhì)量差，即可確定氣體的含塵量。質(zhì)量差，即可

4、確定氣體的含塵量。1-取樣嘴；2-鎖緊蓋；3-壓環(huán)；4-濾筒；5-濾塵罐；6-濾塵管b. 這種濾筒僅用于這種濾筒僅用于400 以下氣體含塵量的測定，以下氣體含塵量的測定，若氣體溫度高于若氣體溫度高于400 ，應(yīng)采用氧化鋁陶瓷質(zhì)濾筒，應(yīng)采用氧化鋁陶瓷質(zhì)濾筒，其作用溫度可達(dá)其作用溫度可達(dá)800800以上。以上。 3）氣體流量計(jì)：氣體流量計(jì)：孔板、濕式、轉(zhuǎn)子流量計(jì)孔板、濕式、轉(zhuǎn)子流量計(jì) 4）抽氣設(shè)備：）抽氣設(shè)備：a. 真空泵真空泵 進(jìn)真空泵的氣體須經(jīng)凈化和去濕。進(jìn)真空泵的氣體須經(jīng)凈化和去濕。b. 噴射器：噴射器：壓縮空氣吹入噴射器，噴壓縮空氣吹入噴射器，噴射器出口處高速氣流造成射器出口處高速氣流造成

5、負(fù)壓產(chǎn)生吸力，從吸氣管負(fù)壓產(chǎn)生吸力，從吸氣管中抽取氣體，然后在混合中抽取氣體，然后在混合擴(kuò)散管中混合后排出。擴(kuò)散管中混合后排出。8.2.2 測定原理及操作方法測定原理及操作方法旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器:當(dāng)取樣管二靜壓管所反映的靜壓相等時(shí)，取樣管內(nèi)與管道內(nèi)氣體流速相等。測量結(jié)果較準(zhǔn)確。若管內(nèi)氣流速度高于管道內(nèi)氣流速度若管內(nèi)氣流速度高于管道內(nèi)氣流速度，較粗顆，較粗顆粒因慣性作用沿原運(yùn)動(dòng)方向向前流動(dòng)不進(jìn)入取樣嘴，粒因慣性作用沿原運(yùn)動(dòng)方向向前流動(dòng)不進(jìn)入取樣嘴，細(xì)顆粒則隨氣流被吸入，細(xì)顆粒則隨氣流被吸入，含塵濃度測定值低于實(shí)際含塵濃度測定值低于實(shí)際濃度濃度；若管內(nèi)氣流速度低于管道內(nèi)氣流速度若管內(nèi)氣流速度低于

6、管道內(nèi)氣流速度，部分細(xì)，部分細(xì)顆粒在取樣嘴處改變方向不進(jìn)入取樣管，氣流中的顆粒在取樣嘴處改變方向不進(jìn)入取樣管，氣流中的粗顆粒因慣性作用進(jìn)入取樣嘴內(nèi)，進(jìn)入取樣嘴內(nèi)的粗顆粒因慣性作用進(jìn)入取樣嘴內(nèi)，進(jìn)入取樣嘴內(nèi)的粉塵并不隨進(jìn)入的氣體量按比例減小，粉塵并不隨進(jìn)入的氣體量按比例減小，含塵濃度測含塵濃度測定值高于實(shí)際情況。定值高于實(shí)際情況。 此外，取樣嘴應(yīng)對準(zhǔn)氣流，否則也會(huì)影響測量結(jié)果。此外，取樣嘴應(yīng)對準(zhǔn)氣流，否則也會(huì)影響測量結(jié)果。61060管抽wVd（mm）抽氣量m3/min注意：注意：若氣體中水分較大，收塵器應(yīng)置入保溫箱中若氣體中水分較大，收塵器應(yīng)置入保溫箱中以防止水氣在收塵器內(nèi)凝結(jié)、灰塵堵塞管道。以

7、防止水氣在收塵器內(nèi)凝結(jié)、灰塵堵塞管道。 取樣嘴直徑確定：取樣嘴直徑確定： 濾筒：濾筒：取樣時(shí)，濾筒置入一特制濾筒夾內(nèi)。取樣時(shí)，濾筒置入一特制濾筒夾內(nèi)。 濾筒夾鎖緊蓋前端有一濾筒夾鎖緊蓋前端有一900短彎管，管一端有短彎管，管一端有內(nèi)螺紋，根據(jù)取樣點(diǎn)風(fēng)速配不同直徑的取樣嘴。內(nèi)螺紋，根據(jù)取樣點(diǎn)風(fēng)速配不同直徑的取樣嘴。 濾筒不需保溫或加熱裝置。開始時(shí)使采樣嘴背濾筒不需保溫或加熱裝置。開始時(shí)使采樣嘴背對氣流方向，用煙氣加熱對氣流方向，用煙氣加熱5min后，即可按規(guī)程進(jìn)行后，即可按規(guī)程進(jìn)行取樣。取樣。旋風(fēng)除塵器原理：旋風(fēng)除塵器原理： 管道中含塵氣體受噴射器的管道中含塵氣體受噴射器的抽力作用進(jìn)入取樣嘴并沿

8、取樣管進(jìn)入旋風(fēng)收塵器抽力作用進(jìn)入取樣嘴并沿取樣管進(jìn)入旋風(fēng)收塵器中進(jìn)行分離，粗顆粒落入集灰瓶中，細(xì)顆粒則被中進(jìn)行分離，粗顆粒落入集灰瓶中，細(xì)顆粒則被收集在絨布或玻璃棉上。收塵后的氣體流過孔板收集在絨布或玻璃棉上。收塵后的氣體流過孔板時(shí)產(chǎn)生壓差，由微壓計(jì)讀出壓差后可計(jì)算出氣體時(shí)產(chǎn)生壓差，由微壓計(jì)讀出壓差后可計(jì)算出氣體流量。抽取氣體的速度由噴射器管上的閥門來調(diào)流量。抽取氣體的速度由噴射器管上的閥門來調(diào)節(jié)，以使微壓計(jì)讀數(shù)在零點(diǎn)，達(dá)到等速取樣。節(jié)，以使微壓計(jì)讀數(shù)在零點(diǎn)，達(dá)到等速取樣。 該測量系統(tǒng)適用于管道內(nèi)氣流較穩(wěn)定情形。該測量系統(tǒng)適用于管道內(nèi)氣流較穩(wěn)定情形。如果管道內(nèi)氣流速度變化較大，則難以保證等速如

9、果管道內(nèi)氣流速度變化較大，則難以保證等速取樣。取樣。8.2.3 計(jì)算方法計(jì)算方法(1) 通過孔板流量計(jì)的流量通過孔板流量計(jì)的流量（2）換算成標(biāo)況流量）換算成標(biāo)況流量tpV抽(m3/h)Pa孔板流量孔板流量系數(shù)，系數(shù)，0023600FC通過孔板流量計(jì)的通過孔板流量計(jì)的煙氣密度，煙氣密度，kg/m3抽計(jì)VtV2732730通過孔板流量計(jì)的煙氣溫度（3）工況下管道內(nèi)氣體流量）工況下管道內(nèi)氣體流量0273273VtVt管管道內(nèi)氣體溫度，管道內(nèi)氣體溫度， （4）時(shí)間）時(shí)間(min)內(nèi)抽取的氣體量內(nèi)抽取的氣體量或或0273273VtVt管(m3)（5）氣體含塵量）氣體含塵量6000VV(mn3)00VMC

10、 (g/mn3)ttVMC (g/m3)或或總收塵量（總收塵量（g）影響因素：（1）取樣嘴位置和方向：平均風(fēng)速點(diǎn)上；與氣流方）取樣嘴位置和方向：平均風(fēng)速點(diǎn)上；與氣流方向完全相對：向完全相對：（2）儀器設(shè)備和連接管道漏氣、收塵器收塵效率）儀器設(shè)備和連接管道漏氣、收塵器收塵效率（3）氣流穩(wěn)定性）氣流穩(wěn)定性（4）取樣嘴靜壓差：保持管內(nèi)負(fù)壓稍大于管外負(fù)壓）取樣嘴靜壓差：保持管內(nèi)負(fù)壓稍大于管外負(fù)壓 （ 50Pa）8.2.4 不穩(wěn)定氣流中含塵濃度的測定不穩(wěn)定氣流中含塵濃度的測定測量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)：（1）測量原理：）測量原理： 含塵氣體受抽力進(jìn)入取樣嘴，經(jīng)收塵器收塵后，含塵氣體受抽力進(jìn)入取樣嘴，經(jīng)收塵器收塵

11、后，潔凈氣體通入盛水冷凝器中，水汽被冷凝留在瓶中，潔凈氣體通入盛水冷凝器中，水汽被冷凝留在瓶中，干氣體則進(jìn)入濕式流量計(jì)測出流量。干氣體則進(jìn)入濕式流量計(jì)測出流量。 氣體壓力及溫度分別由流量計(jì)上的氣體壓力及溫度分別由流量計(jì)上的U形管壓力計(jì)形管壓力計(jì)和溫度計(jì)顯示。和溫度計(jì)顯示。 為使水汽得到充分冷凝，使冷卻水保持流動(dòng)狀態(tài)。為使水汽得到充分冷凝，使冷卻水保持流動(dòng)狀態(tài)。（2）計(jì)算方法）計(jì)算方法 1）將流量計(jì)顯示的氣體體積換算為標(biāo)況氣體）將流量計(jì)顯示的氣體體積換算為標(biāo)況氣體體積：體積：1013252732730ppVtVa計(jì)計(jì)（mn3）大氣壓力，大氣壓力，Pa通過流量計(jì)的氣體壓力通過流量計(jì)的氣體壓力若系統(tǒng)

12、有漏風(fēng)，被抽干氣體量為若系統(tǒng)有漏風(fēng)，被抽干氣體量為2）將水汽體積換算為干氣體體積：）將水汽體積換算為干氣體體積：804. 0129310 xxV。V水汽（mn3）氣體濕含量（氣體濕含量（kg水氣水氣/kg 干氣）干氣）nVVV10水氣干漏風(fēng)系數(shù)，漏風(fēng)系數(shù)，%（ma3）3）含塵濃度計(jì)算：）含塵濃度計(jì)算：干VMC 0（g/mn3）273273管tVMCtt（g/m3）（3）操作注意事項(xiàng)：）操作注意事項(xiàng)： 1）測定前先調(diào)好濕式流量計(jì)的水平位置及瓶內(nèi)）測定前先調(diào)好濕式流量計(jì)的水平位置及瓶內(nèi)部水面高度；部水面高度； 2）每隔）每隔35min記錄一次負(fù)壓和溫度值，以便正記錄一次負(fù)壓和溫度值，以便正確計(jì)算氣

13、體量；確計(jì)算氣體量； 3）測定開始時(shí)，抽氣閥門慢慢開大，以免）測定開始時(shí)，抽氣閥門慢慢開大，以免U型型管中水銀倒吸入流量計(jì)中；管中水銀倒吸入流量計(jì)中； 4）計(jì)算冷凝后廢氣的濕含量時(shí)，近似利用空氣）計(jì)算冷凝后廢氣的濕含量時(shí)，近似利用空氣的的1-x圖，同時(shí)近似利用空氣密度計(jì)算其質(zhì)量并求得圖，同時(shí)近似利用空氣密度計(jì)算其質(zhì)量并求得V水氣水氣，誤差不大。，誤差不大。8.3 煙塵濃度測定儀煙塵濃度測定儀1、2、3組成取樣器組成取樣器4、5、6、7組成煙氣流量測定儀組成煙氣流量測定儀測量時(shí)，取樣器與煙氣流量儀配用測量時(shí)，取樣器與煙氣流量儀配用D-2型抽風(fēng)機(jī)，以橡膠管連接。型抽風(fēng)機(jī)，以橡膠管連接。煙氣由取樣頭

14、進(jìn)入取樣管和濾塵管，粉塵顆粒留于其中，煙氣由取樣頭進(jìn)入取樣管和濾塵管，粉塵顆粒留于其中，4去掉水去掉水分，分，5變成非飽和干燥氣體，變成非飽和干燥氣體，7測量流量，測量流量，8排出。排出。組成：組成：取樣頭、取樣管、水氣分離器、溫度計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)取樣頭、取樣管、水氣分離器、溫度計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì) 取樣頭、取樣管和濾塵器組合成一套取樣器。濾塵罐內(nèi)裝取樣頭、取樣管和濾塵器組合成一套取樣器。濾塵罐內(nèi)裝有濾塵器。汽水分離器、電加熱器與溫度計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)組合有濾塵器。汽水分離器、電加熱器與溫度計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)組合安裝于一個(gè)箱體內(nèi)，構(gòu)成煙氣流量測定儀。安裝于一個(gè)箱體內(nèi)，構(gòu)成煙氣流量測定儀。測定步驟：測定步驟：

15、(1) 取樣器與煙氣流量測定儀配用抽風(fēng)機(jī)以橡膠管連接。取樣器與煙氣流量測定儀配用抽風(fēng)機(jī)以橡膠管連接。 (2) 根據(jù)氣體流速、溫度，按等速取樣原則選擇取樣頭尺寸，根據(jù)氣體流速、溫度，按等速取樣原則選擇取樣頭尺寸，抽氣量。抽氣量。 (3) 含塵氣體由取樣頭經(jīng)取樣管進(jìn)入濾塵罐，粉塵顆粒沉積含塵氣體由取樣頭經(jīng)取樣管進(jìn)入濾塵罐，粉塵顆粒沉積于取樣管和濾塵罐中。凈化后的氣體經(jīng)橡皮管進(jìn)入水氣分離器，于取樣管和濾塵罐中。凈化后的氣體經(jīng)橡皮管進(jìn)入水氣分離器，凝結(jié)水被分離于瓶中。飽和狀態(tài)氣體再進(jìn)入加熱器升溫，變成凝結(jié)水被分離于瓶中。飽和狀態(tài)氣體再進(jìn)入加熱器升溫，變成非飽和的干燥氣體，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)由抽風(fēng)機(jī)熱電排出。

16、非飽和的干燥氣體，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)由抽風(fēng)機(jī)熱電排出。 (4) 將取樣管及濾塵罐內(nèi)粉塵收集后取出，準(zhǔn)確稱量。將取樣管及濾塵罐內(nèi)粉塵收集后取出，準(zhǔn)確稱量。 (5) 計(jì)算含塵濃度。計(jì)算含塵濃度。 計(jì)算方法：計(jì)算方法： 流量計(jì)前不設(shè)干燥器時(shí)濕氣體量計(jì)算：流量計(jì)前不設(shè)干燥器時(shí)濕氣體量計(jì)算：式中，式中，d取樣嘴直徑取樣嘴直徑, mm； w 管道中氣流速度，管道中氣流速度，m/s； t計(jì)計(jì)流量計(jì)溫度，流量計(jì)溫度， ； t t管管管道中氣體溫度，管道中氣體溫度， ； p pa a 大氣壓力，大氣壓力，Pa； p p管管管道內(nèi)靜壓，管道內(nèi)靜壓，Pa； p p計(jì)計(jì)流量計(jì)壓力，流量計(jì)壓力，Pa。計(jì)管管計(jì)濕ppppttwdVaa273273100042（m3/S）流量計(jì)前設(shè)干