工業(yè)通風(fēng)課件

通風(fēng)與防塵工程

VentilationandDustControl

（總復(fù)習(xí)串講）

通風(fēng)與防塵工程

VentilationandDustC1通風(fēng)與防塵工程課地位如圖所示，人員、設(shè)備、環(huán)境及存在的有害因素和危險(xiǎn)因素構(gòu)成了作業(yè)環(huán)境系統(tǒng)。安全工程就是以該系統(tǒng)為研究對(duì)象。人員環(huán)境設(shè)備有害、危險(xiǎn)因素人員作業(yè)環(huán)境系統(tǒng)通風(fēng)與防塵工程課地位如圖所示，人員、設(shè)備、環(huán)境及存在的有害因2通風(fēng)與防塵工程課地位作業(yè)環(huán)境中的主要有害因素化學(xué)因素各種毒物：固體類毒物固體類毒物有毒有害氣體生產(chǎn)性粉塵物理因素不良?xì)夂驐l件噪聲振動(dòng)輻射照明不足生物因素各種細(xì)菌、病毒通風(fēng)與防塵工程課地位作業(yè)環(huán)境中的主要有害因素化學(xué)因素各種毒物3通風(fēng)與防塵課程的主要內(nèi)容第一章，工業(yè)有害物及其防治▲

第二章，空氣參數(shù)及通風(fēng)風(fēng)流理論

第三章，通風(fēng)方法與通風(fēng)系統(tǒng)組成▲

第四章，局部排風(fēng)罩▲

第五章，除塵技術(shù)▲

第六章，通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算▲

第七章，通風(fēng)除塵系統(tǒng)維護(hù)管理與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析加▲符號(hào)者為本課程重點(diǎn)掌握的章

通風(fēng)與防塵課程的主要內(nèi)容第一章，工業(yè)有害物及其防治▲4通風(fēng)與防塵課程的學(xué)習(xí)要求抓住三大內(nèi)容模塊：通風(fēng)技術(shù)防、除塵技術(shù)通風(fēng)除塵測試通風(fēng)與防塵課程的學(xué)習(xí)要求抓住三大內(nèi)容模塊：5局部排風(fēng)罩——捕集有害物的裝置；凈化、除塵器——凈化有害氣體和粉塵；通風(fēng)動(dòng)力系統(tǒng)——通風(fēng)管道，通風(fēng)機(jī)以通風(fēng)與除塵系統(tǒng)為核心內(nèi)容：通風(fēng)與防塵課程的學(xué)習(xí)要求局部排風(fēng)罩——捕集有害物的裝置；以通風(fēng)與除塵系統(tǒng)為核心內(nèi)容：6第一章工業(yè)有害物及其防治有害物防治類型、來源及危害產(chǎn)生與傳播機(jī)理濃度及標(biāo)準(zhǔn)綜合防治措施本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖第一章工業(yè)有害物及其防治有害物防治類型、來源及危害產(chǎn)生與7第一章工業(yè)有害物及其防治工業(yè)有害物分為五種類型：粉塵有害蒸氣有毒有害氣體放射性氣體熱濕第一章工業(yè)有害物及其防治工業(yè)有害物分為五種類型：8粉塵--粉塵的危害特性粉塵的危害對(duì)人體危害粉塵對(duì)五官、皮膚的刺激作用引起炎癥有毒粉塵（鉛、砷、汞等）引起中毒各類粉塵進(jìn)入人體肺部引起塵肺病對(duì)生產(chǎn)影響粉塵可降低產(chǎn)品質(zhì)量粉塵可降低機(jī)器工作精度粉塵可降低光照度和能見度，誘發(fā)事故粉塵對(duì)環(huán)境的污染粉塵--粉塵的危害特性對(duì)人體危害粉塵對(duì)五官、皮膚的刺激作用引9有害物的危害及其影響因素有害物的危害包括三個(gè)方面：一是對(duì)人體健康的危害；二是對(duì)生產(chǎn)的不利影響；三是對(duì)大氣的污染。有害物對(duì)人體危害程度的影響因素：有毒氣體的毒性大?。杭从卸練怏w的理化性質(zhì)。有毒氣體的含量：即有毒氣體的濃度大小。有毒氣體與人體持續(xù)接觸的時(shí)間。作業(yè)環(huán)境條件與勞動(dòng)強(qiáng)度。個(gè)體的年齡、性別和體質(zhì)情況。有害物的危害及其影響因素有害物的危害包括三個(gè)方面：10第二章空氣參數(shù)及通風(fēng)風(fēng)流理論要使通風(fēng)風(fēng)流能有效地排除有毒有害氣體和粉塵，必須掌握風(fēng)流有關(guān)參數(shù)的計(jì)算，以及通風(fēng)風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本章分析風(fēng)流運(yùn)動(dòng)的有關(guān)理論、規(guī)律及有關(guān)空氣流動(dòng)參數(shù)的計(jì)算。

第二章空氣參數(shù)及通風(fēng)風(fēng)流理論要使通風(fēng)風(fēng)流能有效地排除有11第三章通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成本章內(nèi)容：通風(fēng)方法分類、全面通風(fēng)方法的分析計(jì)算、通風(fēng)系統(tǒng)的組成。本章重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容：全面通風(fēng)方法的分析計(jì)算，主要分析全面通風(fēng)排污過程數(shù)學(xué)模型及微分方程的建立，微分方程的求解；全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算，氣流組織方式，有害物散發(fā)量的確定；空氣平衡與熱平衡的原理與計(jì)算。第三章通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成本章內(nèi)容：通風(fēng)方法分類、12第三章通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成通風(fēng)方法通風(fēng)方法分類各類通風(fēng)方法分析局部通風(fēng)全面通風(fēng)事故通風(fēng)第三章通風(fēng)方法及其通風(fēng)系統(tǒng)組成通風(fēng)方法通風(fēng)方法分類各類13第三章內(nèi)容要點(diǎn)：局部通風(fēng)分為：局部排風(fēng)和局部送風(fēng)局部排風(fēng)：在集中產(chǎn)生有害物的局部地點(diǎn),設(shè)置捕集裝置,將有害物排走,以控制有害物向室內(nèi)擴(kuò)散。這是防毒,排塵最有效的通風(fēng)方法。局部送風(fēng)：向局部工作地點(diǎn)送風(fēng),使局部地帶造成良好的空氣環(huán)境。主要用于局部降溫.又分為系統(tǒng)式和分散式。系統(tǒng)式就是通風(fēng)系統(tǒng)將室外空氣送至工作地點(diǎn)。分散式借助軸流風(fēng)扇或噴霧風(fēng)扇,直接將室內(nèi)空氣吹向作業(yè)地帶進(jìn)行循環(huán)通風(fēng)。第三章內(nèi)容要點(diǎn)：局部通風(fēng)分為：局部排風(fēng)和局部送風(fēng)14第三章內(nèi)容要點(diǎn)：全面通風(fēng)及風(fēng)量計(jì)算全面通風(fēng)就是對(duì)房間進(jìn)行通風(fēng)換氣,以稀釋室內(nèi)有害物,消除余熱,余溫,使之符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。全面通風(fēng)的動(dòng)力可以是自然風(fēng)壓和熱壓,也可以是風(fēng)機(jī)風(fēng)壓。全面通風(fēng)具體實(shí)施方法又可分為全面排風(fēng)法,全面送風(fēng)法,全面排送風(fēng)法和全面送、局部排風(fēng)混合法等,可根據(jù)車間的實(shí)際情況采用不同的方法。第三章內(nèi)容要點(diǎn)：全面通風(fēng)及風(fēng)量計(jì)算全面通風(fēng)就是對(duì)房間進(jìn)行通風(fēng)15全面通風(fēng)全面通風(fēng)的效果取決于氣流組織方式,通風(fēng)風(fēng)量大小及房間內(nèi)熱濕和有害物的產(chǎn)生量等因素。本部分主要討論以下內(nèi)容：全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算全面通風(fēng)氣流組織全面通風(fēng)的風(fēng)量平衡與熱平衡計(jì)算有害物散發(fā)量估算全面通風(fēng)系統(tǒng)的組成全面通風(fēng)全面通風(fēng)的效果取決于氣流組織方式,通風(fēng)風(fēng)量大小及房16第四章局部排風(fēng)罩

學(xué)習(xí)基本要求

掌握局部排風(fēng)罩的類型、結(jié)構(gòu)原理、特點(diǎn)，以及各排風(fēng)罩的用途；掌握各種排風(fēng)罩的結(jié)構(gòu)參數(shù)及排風(fēng)量的計(jì)算方法；掌握排風(fēng)罩吸氣口風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 第四章局部排風(fēng)罩學(xué)習(xí)基本17第五章除塵技術(shù)本章主要討論以下問題：除塵技術(shù):粉塵性質(zhì)評(píng)定指標(biāo)及除塵效率除塵機(jī)理除塵設(shè)備:重力除塵器、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、濕式除塵器、過濾除塵器靜電除塵器：原理和結(jié)構(gòu)-性能及計(jì)算-類型,特點(diǎn)及應(yīng)用第五章除塵技術(shù)本章主要討論以下問題：18第五章內(nèi)容要點(diǎn)：

慣性除塵器

工作原理:利用塵粒在運(yùn)動(dòng)氣流中具有的慣性力,通過突然改變含塵氣流的流動(dòng)方向,或使其與某種障礙物碰撞,使塵粒的運(yùn)動(dòng)軌跡偏離氣體流線而達(dá)到分離的目的.這類除塵器適用于凈化d≥20μm非纖維性粉塵.由于凈化效率低,常用作多級(jí)除塵中的初級(jí)除塵.主要類型有:碰撞式,回轉(zhuǎn)式和惰性式除塵器.第五章內(nèi)容要點(diǎn)：慣性除塵器工作原理:利用塵粒在運(yùn)動(dòng)氣流19第五章內(nèi)容要點(diǎn)：濕式除塵原理濕式除塵原理：濕式除塵的機(jī)理可概括為兩個(gè)方面:一是塵粒與水接觸時(shí)直接被水捕獲;二是塵粒在水的作用下凝聚性增加。這兩種作用而使粉塵從空氣中分離出來。水與含塵氣流的接觸主要有三種形式:水滴、水膜和氣泡。使塵粒與水接觸的作用機(jī)理主要有:慣性碰撞、截留和擴(kuò)散。第五章內(nèi)容要點(diǎn)：濕式除塵原理濕式除塵原理：20第五章內(nèi)容要點(diǎn)：

旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)與原理:旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣口,圓筒體,圓錐體,排氣管,排塵裝置組成。其原理為:當(dāng)含塵氣流由切線進(jìn)口進(jìn)入除塵器后,氣流在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動(dòng),到達(dá)壁面,并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達(dá)到分離的目的。第五章內(nèi)容要點(diǎn)：旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)與原理:旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)由21旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場外渦旋----沿外壁由上向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣流.內(nèi)渦旋----沿軸心向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣流。渦流----由軸向速度與徑向速度相互作用形成的渦流。包括：上渦流----在旋風(fēng)除塵器頂蓋,排氣管外面與筒體內(nèi)壁之間形成的局部渦流,它可降低除塵效率；下渦流----在除塵器縱向,外層及底部形成的局部渦流。旋風(fēng)除塵器內(nèi)的速度、壓力分布規(guī)律。第五章內(nèi)容要點(diǎn)：

旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器內(nèi)的流場第五章內(nèi)容要點(diǎn)：旋風(fēng)除塵器22

影響旋風(fēng)除塵器性能的因素進(jìn)口速度u↑:dc50↓,η↑,ΔP↑,但u過大二次揚(yáng)塵增加,一般u=12～25m/s.筒體直徑D↓,η↑,一般D≤0.8m;排管Dp↓,η↑,一般Dp=(0.5～0.6)D.筒體和錐體總高度H=5D為宜,長錐體可提高效率.除塵器下部的嚴(yán)密性,滲入外部空氣,可使效率顯著下降.運(yùn)行參數(shù)改變的影響:處理風(fēng)量,氣溫(氣體粘度),粉塵密度等參數(shù)的變化,都影響除塵器的效率,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可確定變化關(guān)系.第五章內(nèi)容要點(diǎn)：

旋風(fēng)除塵器影響旋風(fēng)除塵器性能的因素第五章內(nèi)容要點(diǎn)：旋風(fēng)除塵器23第五章內(nèi)容要點(diǎn)：袋式除塵器袋式除塵器的除塵機(jī)理：主要依靠濾料表面形成的粉塵初層和集塵層進(jìn)行過濾作用。它通過以下幾種效應(yīng)捕集粉塵。1.篩濾效應(yīng):當(dāng)粉塵的粒徑比濾料空隙或?yàn)V料上的初層孔隙大時(shí),粉塵便被捕集下來。2.慣性碰撞效應(yīng):含塵氣體流過濾料時(shí),塵粒在慣性力作用下與濾料碰撞而被捕集。3.擴(kuò)散效應(yīng):徽細(xì)粉塵由于布朗運(yùn)動(dòng)與濾料接觸而被捕集。第五章內(nèi)容要點(diǎn)：袋式除塵器袋式除塵器的除塵機(jī)理：24本部分內(nèi)容：靜電除塵器的原理靜電除塵器的結(jié)構(gòu)與類型靜電除塵器的性能靜電除塵器除塵效果的影響因素第五章內(nèi)容要點(diǎn)：電除塵器本部分內(nèi)容：第五章內(nèi)容要點(diǎn)：電除塵器25在正、負(fù)電極之間形成高壓電場,使空氣電離,當(dāng)含塵氣體通過電場時(shí),粉塵被荷電,從而使塵粒向集塵極運(yùn)動(dòng)并沉積于集塵極上,使氣體得到凈化。第五章內(nèi)容要點(diǎn)：電除塵器靜電除塵器的原理：幾個(gè)概念：集塵極，放電極，電暈區(qū)，擊穿電壓在正、負(fù)電極之間形成高壓電場,使空氣電離,當(dāng)含塵氣體通過26第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算

通風(fēng)管道計(jì)算有兩個(gè)基本的任務(wù),上是確定管道的阻力,以確定通風(fēng)除塵系統(tǒng)所需的風(fēng)機(jī)性能;二是確定管道的尺寸(直徑).管道設(shè)計(jì)的合理與否直接影響系統(tǒng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。一.管道的阻力計(jì)算管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力.摩擦阻力由空氣的粘性力及空氣與管壁之間的摩擦作用產(chǎn)生,它發(fā)生在整個(gè)管道的沿程上,因此也稱為沿程阻力。第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算通風(fēng)管道計(jì)算有兩個(gè)基本的任務(wù),27第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算管道的阻力計(jì)算局部阻力則是空氣通過管道的轉(zhuǎn)彎,斷面變化,連接部件等處時(shí),由于渦流、沖擊作用產(chǎn)生的能量損失.1.摩擦阻力管道的摩擦阻力采用下式計(jì)算:ΔPm=λ·(L/De)·ρU2/2式中ΔPm----摩擦阻力,Pa;λ----摩擦阻力系數(shù),其值與流態(tài)有關(guān);L----管道長度,m;第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算管道的阻力計(jì)算28第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算2.局部阻力局部阻力計(jì)算式為:Z=ξ·ρU2/2Pa其中ξ為局部阻力系數(shù),根據(jù)不同的構(gòu)件查表獲得.在通風(fēng)除塵管網(wǎng)中,連接部件很多,因此局部阻力較大,為了減少系統(tǒng)運(yùn)行的能耗,在設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡可能降低管網(wǎng)的局部阻力.降低管網(wǎng)的局部阻力可采取以下措施:(1)避免風(fēng)管斷面的突然變化;第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算2.局部阻力29第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算2.局部阻力(2)減少風(fēng)管的轉(zhuǎn)彎數(shù)量,盡可能增大轉(zhuǎn)彎半徑;(3)三通匯流要防止出現(xiàn)引射現(xiàn)象,盡可能做到各分支管內(nèi)流速相等.分支管道中心線夾角要盡可能小,一般要求不大于30°;(4)降低排風(fēng)口的出口流速,減少出口的動(dòng)壓損失;(5)通風(fēng)系統(tǒng)各部件及設(shè)備之間的連接要合理,風(fēng)管布置要合理.第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算2.局部阻力30第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算二、管道直徑的計(jì)算在計(jì)算管道直徑時(shí),應(yīng)滿足以下約束條件:(1)管內(nèi)流速的要求:對(duì)于除塵管道,為了防止粉塵沉積管壁上,管內(nèi)流速要大于一定的數(shù)值,即U≥Umin,Umin為防止粉塵沉積的最小風(fēng)速.對(duì)非除塵管網(wǎng)可不受這個(gè)條件的約束.(2)阻力平衡要求:要使各分支的風(fēng)量滿足設(shè)計(jì)要求,各分支的阻力必須平衡.如果設(shè)計(jì)的阻力不平衡就應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié).第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算二、管道直徑的計(jì)算31第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算(3)管道投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的合理性:管道直徑增大,阻力減少,運(yùn)行費(fèi)用降低,但阻力增大,運(yùn)行費(fèi)用也增大.因此,管徑的合理性應(yīng)表現(xiàn)在管道投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用總和最小.設(shè)計(jì)時(shí),要使確定的管徑完全滿足上述約束條件是很困難的,因此人們提出了各種計(jì)算方法,常用的有以下幾種方法：第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算32第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算1.假定流速法其原理是取管內(nèi)流速等于最小風(fēng)速或經(jīng)濟(jì)風(fēng)速,根據(jù)管內(nèi)的流量Li即可得管徑Di為:Di=4Li/(πVmin)采用假定流速法求出的各分支阻力一般不平衡需進(jìn)行阻力平衡調(diào)節(jié).假定流速法的計(jì)算步驟如下:(1)繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖,對(duì)各管段先進(jìn)編號(hào),標(biāo)注各管段的長度和風(fēng)量.(2)選擇管內(nèi)合理的空氣流速.第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算1.假定流速法33第六章通風(fēng)除塵管網(wǎng)的計(jì)算1.假定流速法(3)根據(jù)各管