第9章-通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)量與調(diào)試-《通風(fēng)工程(第2版)》教學(xué)課件

第9章通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)量與調(diào)試通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量的測(cè)定含塵濃度測(cè)定氣體含量的確定凈化系統(tǒng)性能測(cè)定礦井井下通風(fēng)系統(tǒng)阻力的測(cè)定系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行意義通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)試、檢測(cè)、調(diào)整和運(yùn)行管理，又是保證通風(fēng)系統(tǒng)有效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必不可少的措施。

空調(diào)系統(tǒng)的試調(diào)應(yīng)按《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50243—2002)規(guī)定的原則進(jìn)行?！?.1通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量的測(cè)定在通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定中，風(fēng)速、風(fēng)量和風(fēng)壓的測(cè)定是最基本、最常見(jiàn)的測(cè)定工作。9.1.1測(cè)定斷面和測(cè)點(diǎn)的確定1、測(cè)定斷面的確定通風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)速及風(fēng)量的測(cè)定，是通過(guò)測(cè)量壓力換算得到。測(cè)得管道中的氣體的真實(shí)壓力值，除了正確使用測(cè)壓儀器外，合理選擇測(cè)量斷面、減少氣流擾動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大。圖9-1測(cè)量斷面的確定測(cè)量斷面應(yīng)選擇在氣流平穩(wěn)、擾動(dòng)小的直管段上。當(dāng)設(shè)在彎頭、三通等局部構(gòu)件或凈化設(shè)備前面(按氣流運(yùn)動(dòng)方向)時(shí)，測(cè)量斷面與它們的距離要大于2倍管道直徑（實(shí)際至少1.5倍）；而設(shè)在這些部件或設(shè)備的后面時(shí)，則應(yīng)為4~5倍管道直徑。測(cè)定動(dòng)壓時(shí)如發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)零值或負(fù)值，表明氣流不穩(wěn)定，該斷面不宜作為測(cè)定斷面。如果氣流方向偏出風(fēng)管中心線15o以上。該斷面也不宜作測(cè)量斷面（檢查方法：畢托管端部正對(duì)氣流方向，慢慢擺動(dòng)畢托管，使動(dòng)壓值最大，這時(shí)畢托管與風(fēng)管外壁垂線的夾角即為氣流方向與風(fēng)管中心線的偏離角）。

選擇測(cè)量斷面，還應(yīng)考慮測(cè)定操作的方便和安全。由于氣流速度在管道斷面上的分布是不均勻的，隨之造成壓力分布也是不均勻的。因此，在測(cè)定斷面上必須進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，然后求出斷面上壓力和速度的平均值。2.測(cè)點(diǎn)的選擇（1）圓形風(fēng)道在同一斷面設(shè)置兩個(gè)彼此垂直的測(cè)孔，并將管道斷面分成一定數(shù)量的等面積同心環(huán)，同心環(huán)的劃分環(huán)數(shù)按下表確定。直徑風(fēng)管D(mm)≤300300~500500~800850~1100＞1150劃分環(huán)數(shù)n23456測(cè)點(diǎn)數(shù)812162024

圓形風(fēng)管的劃分環(huán)數(shù)

圖9-2圓形風(fēng)管測(cè)點(diǎn)布置圖下圖是劃分為三個(gè)同心環(huán)的風(fēng)管的測(cè)點(diǎn)布置圖，其他同心環(huán)的測(cè)點(diǎn)可參照布置。對(duì)于圓形風(fēng)道，同心環(huán)上各測(cè)點(diǎn)距風(fēng)道內(nèi)壁距離詳見(jiàn)列表。測(cè)點(diǎn)越多，測(cè)量精度越高。測(cè)點(diǎn)序號(hào)同心環(huán)數(shù)234561234567891011120.9330.750.250.0670.9560.8530.7040.2960.1470.0440.9680.8950.8060.680.320.1940.1050.0320.9750.920.850.770.660.340.2260.1470.0810.0250.980.930.880.820.750.650.360.250.1770.1180.670.021圓風(fēng)管測(cè)點(diǎn)與管壁距離系數(shù)（以管徑為基數(shù)）圖9-3矩形風(fēng)管測(cè)點(diǎn)布置圖（2）矩形風(fēng)道可將風(fēng)道斷面劃分為若干等面積的小矩形，測(cè)點(diǎn)布置在每個(gè)小矩形的中心，小矩形每邊的長(zhǎng)度為200mm左右，如圖所示?！?.2含塵濃度測(cè)定測(cè)定粉塵物理性質(zhì)和空氣含塵濃度的主要目的是：

1）評(píng)定車間工作區(qū)的含塵狀況，檢查含塵濃度是否在國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，以此作為設(shè)置或改進(jìn)通風(fēng)除塵裝置的依據(jù)。

2)掌握除塵系統(tǒng)中氣流的含塵狀況，作為評(píng)定除塵裝置的依據(jù)，確定是否要改進(jìn)或調(diào)整除塵裝置。

3)分析研究各種除塵設(shè)備的實(shí)際效果。9.2.1粉塵主要物理性質(zhì)的測(cè)定1、粉塵真密度的測(cè)定

為測(cè)得粉塵的真密度，首先要準(zhǔn)確測(cè)出粉塵本身的體積，即應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確扣除塵粒之間的空隙?？梢圆捎枚喾N方法，比較常用的是液相置換法，即應(yīng)用比重瓶法進(jìn)行測(cè)定。用比重瓶法測(cè)定粉塵真密度的步驟是：利用液相介質(zhì)浸沒(méi)全部塵樣，在真空狀態(tài)下排除粉塵內(nèi)部的所有空氣，求出粉塵在密實(shí)狀態(tài)下的體積和質(zhì)量，最后算得單位體積粉塵的質(zhì)量，即真密度。2、粉塵粒徑分布的測(cè)定（1）移液管法和沉降太平法

移液管法和沉降天平法都是利用粒徑不同的粉塵在液體介質(zhì)中沉降速度不同的原理來(lái)測(cè)得粒徑分布的。移液管法測(cè)得的塵粒粒徑是斯托克斯粒徑。（2）離心沉降法

離心沉降法的原理是，不同粒徑的塵粒在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到不同的慣性離心力，從而實(shí)現(xiàn)塵粒的分級(jí)。（3）慣性沖擊法

慣性沖擊法是利用慣性沖擊原理對(duì)粉塵粒徑進(jìn)行分級(jí)的。

（4）電導(dǎo)法庫(kù)爾特粒徑測(cè)定儀（計(jì)數(shù)器）是用電導(dǎo)法使粉塵分級(jí)的一種儀器。其基本原理是根據(jù)塵粒在電解液中通過(guò)小孔時(shí)，小孔處電阻發(fā)生變化，由此引起電壓波動(dòng)，其脈沖值與塵粒的體積成正比，從而使粉塵顆粒分級(jí)。9.2.2空氣中粉塵濃度的測(cè)定空氣中粉塵濃度的測(cè)定，對(duì)評(píng)價(jià)除塵系統(tǒng)性能，評(píng)定車間空氣環(huán)境質(zhì)量、改進(jìn)和研制除塵設(shè)備十分重要。1.工作區(qū)含塵濃度的測(cè)定

測(cè)定工作區(qū)含塵濃度方法有濾膜法、β射線法、壓電天平法等。β射線測(cè)塵儀和壓電天平測(cè)塵儀都是快速測(cè)塵儀。。這些方法中，以濾膜法測(cè)塵最為常用。濾膜法測(cè)定原理

在測(cè)定地點(diǎn)用抽氣設(shè)備抽吸一定體積的含塵空氣，當(dāng)它通過(guò)濾膜采樣器中的濾膜時(shí)，粉塵被濾膜阻留。根據(jù)采樣前后濾膜的增重(即集塵量)和總抽氣量，就能算出單位體積空氣中的質(zhì)量含塵濃度

圖9-21測(cè)定工作區(qū)空氣含塵濃度的采樣系統(tǒng)1-濾膜采樣器2-壓力計(jì)3-溫度計(jì)4-流量計(jì)5-抽氣機(jī)6-調(diào)節(jié)閥7-支架式中——采樣前濾膜的質(zhì)量（mg）；——采樣后濾膜的質(zhì)量（mg）；——換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)后的抽氣量（）2.管道內(nèi)氣流含塵濃度的測(cè)定圖9-23管道采樣系統(tǒng)1-采樣頭2-采樣管3-濾膜采樣器4-溫度計(jì)5-壓力計(jì)6-流量計(jì)7-螺旋夾8-橡皮管9-抽氣設(shè)備圖9-23所示的管道內(nèi)氣流含塵濃度的測(cè)定裝置與工作區(qū)采樣裝置的差別，是在濾膜采樣之前增設(shè)了采樣管2。含塵氣流通過(guò)采樣管進(jìn)入采樣裝置，因此采樣管也稱引塵管；采樣管頭部設(shè)置了可更換的尖嘴形采樣頭1。濾膜采樣器的結(jié)構(gòu)也略有不同，在濾膜夾前增設(shè)了圓錐形漏斗。

按照集塵裝置(濾膜或?yàn)V筒)放置的地方不同，采樣方式分為管內(nèi)采樣和管外采樣兩種。圖9-23所示系統(tǒng)中的濾膜放在管外，稱為管外采樣。如果濾膜或?yàn)V筒和采樣頭一起直接插入管內(nèi)，稱為管內(nèi)采樣。管內(nèi)采樣能防止因高溫?zé)煔饨Y(jié)露引起的采樣管堵塞，主要用于含塵氣體溫度高、濃度大、有凝結(jié)水產(chǎn)生和管徑較大的場(chǎng)合。

因?yàn)楣艿乐袣怏w的流速分布、粉塵濃度分布等因素與工作區(qū)有很大的差別。管道內(nèi)含塵濃度的測(cè)定有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：一是必須實(shí)現(xiàn)等速采樣，即采樣頭進(jìn)口處的采樣速度應(yīng)等于風(fēng)管內(nèi)該點(diǎn)的氣流速度；二是在風(fēng)管的測(cè)定斷面上必須多點(diǎn)采樣，以測(cè)得平均含塵濃度。9.2.3高溫?zé)煔夂瑝m濃度的測(cè)定測(cè)定管道中高溫氣體的含塵濃度時(shí)，涉及到氣流的溫度、壓力、含濕量和氣體的成分等參數(shù)。因此，高溫測(cè)塵采用的設(shè)備和方法比常溫測(cè)塵復(fù)雜。高溫測(cè)塵和常溫測(cè)塵的差別主要有：1)高溫?zé)煔馐歉蔁煔夂退羝幕旌蠚怏w，為了防止水蒸氣出現(xiàn)凝結(jié)對(duì)流量計(jì)示值的影響，在流量計(jì)前要設(shè)置吸濕器，以除去煙氣中的水蒸汽。因此要預(yù)先測(cè)定煙氣的含濕量。2)在采樣裝置內(nèi)高溫?zé)煔獾臏囟取毫秃瑵窳慷紩?huì)發(fā)生變化，要根據(jù)這些變化對(duì)流量計(jì)讀數(shù)進(jìn)行修正。3)測(cè)定高溫?zé)煔鈺r(shí)，不能采用普通濾膜，應(yīng)根據(jù)需要選用玻璃纖維濾筒或剛玉濾筒。4)為了防止煙氣中水蒸汽在采樣管內(nèi)冷凝，高溫?zé)煔獬Ｓ霉軆?nèi)采樣，即采樣嘴、濾筒和一部分采樣管置于煙道內(nèi)，以防止水蒸汽在釆樣管內(nèi)冷凝。如果采用管外采樣，采樣管必須保溫或設(shè)置加熱裝置，保證采樣器前的管路不結(jié)露。煙氣含濕量的測(cè)定

如果高溫?zé)煔饫鋮s時(shí)所產(chǎn)生的凝結(jié)水進(jìn)入轉(zhuǎn)子流量計(jì)，則將使轉(zhuǎn)子變重，影響其讀數(shù)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使轉(zhuǎn)子失靈。因此，必須在轉(zhuǎn)子流量計(jì)前設(shè)置吸濕裝置，并測(cè)定煙氣的含濕量。測(cè)定煙氣含濕量的常用方法有：稱重法、干濕球溫度法和冷凝法。這里介紹稱重法和干濕球溫度法。1）稱重法測(cè)定原理：是從煙道中抽出一定體積的煙氣，在通過(guò)裝有吸濕劑的吸濕管時(shí)，水蒸汽被吸濕劑吸收，吸濕劑的增重即為該體積煙氣中的水蒸汽含量。所選的吸濕劑只吸收水蒸汽，不吸收其他氣體，常用的有硅膠、五氧化二磷、氯化鈣等。由于吸濕劑對(duì)水蒸汽的吸收速率隨操作溫度的升高而降低，用重量法測(cè)定含濕量時(shí)應(yīng)有冷卻裝置。稱量法的精確度較高，在高溫?zé)煔鉁y(cè)塵時(shí)廣泛使用。2）干濕球溫度測(cè)濕法圖9-35干濕測(cè)濕裝置球1-干球溫度計(jì)2-濕球溫度計(jì)3-保溫材料4-沾水紗布

該方法是根據(jù)煙氣的干濕球溫度計(jì)算出煙氣的水蒸汽含量。用干濕球溫度測(cè)定煙氣中水蒸汽含量，操作不很復(fù)雜。應(yīng)當(dāng)注意，通過(guò)干濕球溫度計(jì)的煙氣溫度不超過(guò)95℃時(shí)才能采用本方法。§9.3氣體含量測(cè)定9.3.1二氧化硫的測(cè)定常用方法:分光光度發(fā)、紫外熒光法、電導(dǎo)法、庫(kù)侖滴定法、火焰光度法1.四氯汞鉀溶液吸收鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法原理：用氯化鉀和氯化汞配制成四氯汞鉀吸收液,氣樣中的二氧化硫用該溶液吸收,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物,該絡(luò)合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺作用,生成紫色絡(luò)合物,其顏色深淺與SO2含量成正比,用分光光度法測(cè)定。測(cè)定:

方法一所用鹽酸副玫瑰苯胺顯色溶液含磷酸量較方法二少,最終顯色pH值為1.6±0.1,顯色后溶液呈紅紫色,最大吸收波長(zhǎng)在548nm處,試劑空白值較高,最低檢出限為0.75μg/25mL;當(dāng)采樣體積為30L時(shí),最低檢出濃度為0.025mg/m3。方法二最終顯色pH值為1.2±0.1,顯色后溶液呈藍(lán)紫色,最大吸收波長(zhǎng)在575nm處,試劑空白值較低,最低檢出限為0.40μg/7.5mL,當(dāng)采樣體積為10L時(shí),最低檢出濃度為0.04mg/m3,靈敏度略低于方法一。2.釷試劑分光光度法原理：大氣中的SO2用過(guò)氧化氫溶液吸收并氧化為硫酸。硫酸根離子與過(guò)量的高氯酸鋇反應(yīng),生成硫酸鋇沉淀,剩余鋇離子與釷試劑作用生成釷試劑-鋇絡(luò)合物(紫紅色)。反應(yīng)過(guò)程：SO2+H2O2=H2SO4Ba2++SO4=BaSO4Ba2+(剩余)釷試劑釷試劑-鋇絡(luò)合物有色絡(luò)合物最大吸收波長(zhǎng)為520nm。該方法最低檢出限為0.4μg/mL;當(dāng)用50mL吸收液采樣2m3時(shí),最低檢出濃度為0.01mg/m3。3.紫外熒光法（1）原理:熒光通常發(fā)生于具有π-π電子共軛體系的分子中,如果將激發(fā)熒光的光源用單色器分光后照射這種物質(zhì),測(cè)定每一種波長(zhǎng)的激發(fā)光所發(fā)射的熒光波長(zhǎng)及其強(qiáng)度,以熒光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)或熒光波長(zhǎng)作圖,便得到熒光激發(fā)光譜或熒光發(fā)射光譜。

含被測(cè)物質(zhì)的溶液被入射光(I0)激發(fā)后,可以在溶液的各個(gè)方向觀測(cè)到熒光強(qiáng)度(F)。但由于激發(fā)光源能量的一部分透過(guò)溶液,故在透射方向觀測(cè)熒光是不適宜的，一般在與激發(fā)光源發(fā)射光垂直的方向觀測(cè)。(2)熒光計(jì)和熒光分光光度計(jì)熒光分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1—光源2、4、7、9—狹縫3—激發(fā)光單色器5—樣品池6—表面吸光物質(zhì)8—發(fā)射光單色器10—光電倍增管11—放大器12—指示器13—記錄儀

用于熒光分析的儀器有目視熒光計(jì)、光電熒光計(jì)和熒光分光光度計(jì)等。它們由光源、濾光片或單色器、樣品池及檢測(cè)系統(tǒng)等部分組成。光電熒光計(jì)以高壓汞燈為激發(fā)光源、濾光片為色散元件,光電池為檢測(cè)器,將熒光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成光電流,用微電流表測(cè)定。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,用于測(cè)定微量熒光物質(zhì)可得到滿意的結(jié)果。(3)大氣中SO2的測(cè)定紫外熒光SO2監(jiān)測(cè)儀氣路系統(tǒng)1—除塵過(guò)濾器2—采樣電磁閥3—零氣/標(biāo)定電磁閥4—滲透膜除水器5—毛細(xì)管6—出烴器7—反應(yīng)室8—流量計(jì)9—調(diào)節(jié)閥10—抽氣泵11—電源12—信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)

紫外熒光法測(cè)定大氣中的SO2,具有選擇性好、不消耗化學(xué)試劑、適用于連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn),已被世界衛(wèi)生組織在全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采用。目前,廣泛用于大氣環(huán)境地面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。4.其他監(jiān)測(cè)方法(1)恒電流庫(kù)侖滴定法

發(fā)送池是由鉑絲陽(yáng)極、鉑網(wǎng)陰極、活性炭參比電極及0.3mol/L堿性碘化鉀溶液組成的庫(kù)侖(電解)池。若將一恒流電源加于兩電解電極上,則電流從陽(yáng)極流入,經(jīng)陰極和參比電極流出。陽(yáng)極3I-→I3-+2e陰極I3-+2e→3I-若氣樣中含SO2，則發(fā)生反應(yīng)：SO2+I2+2H2O→S+2I-+4H+，降低了流入陰極的電解液中I2的濃度,使陰極電流下降。(2)溶液電導(dǎo)法用酸性過(guò)氧化氫溶液吸收氣樣中的二氧化硫：SO2+H2O2H2SO42H++S42-所生成的硫酸,使吸收液電導(dǎo)率增加,其增加值決定于氣樣中SO2含量,故通過(guò)測(cè)量吸收液吸收SO2前后電導(dǎo)率的變化,就可以得知?dú)鈽又蠸O2的濃度。電導(dǎo)式SO2自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀工作原理1—吸收液瓶2—參比電導(dǎo)池3—定量泵4—吸收管5—測(cè)量電導(dǎo)池6—?dú)庖悍蛛x器7—廢液槽8—流量計(jì)9—濾膜過(guò)濾器10—抽氣泵9.3.2氮氧化物（NOx）的測(cè)定1.鹽酸萘乙二胺分光光度法原理：用冰乙酸、對(duì)氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液采樣,大氣中的NO2被吸收轉(zhuǎn)變成亞硝酸和硝酸,在冰乙酸存在條件下,亞硝酸與對(duì)胺基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),然后再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氮染料,其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比,因此,可用分光光度法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定：1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:用亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加入等量吸收液顯色、定容,制成標(biāo)準(zhǔn)色列,于540nm處測(cè)其吸光度及試劑空白溶液的吸光度,以試劑空白修正后的標(biāo)準(zhǔn)色列的吸光度對(duì)亞硝酸根含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,或計(jì)算出單位吸光度相應(yīng)的NO2微克數(shù)(Bs)。2)試樣溶液的測(cè)定:按照繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的條件和方法測(cè)定采樣后的樣品溶液吸光度。2.化學(xué)發(fā)光法原理：某些化合物分子吸收化學(xué)能后,被激發(fā)到激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)時(shí),以光量子的形式釋放出能量,這種化學(xué)反應(yīng)稱為化學(xué)發(fā)光反應(yīng),利用測(cè)量化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的方法稱為化學(xué)發(fā)光分析法。適用范圍：化學(xué)發(fā)光反應(yīng)可在液相、氣相、固相中進(jìn)行。液相化學(xué)發(fā)光多用于天然水、工業(yè)廢水中有害物質(zhì)的測(cè)定。特點(diǎn)：靈敏度高,可達(dá)10-7%級(jí),甚至更低;選擇性好,對(duì)于多種污染物質(zhì)共存的大氣,通過(guò)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)和發(fā)光波長(zhǎng)的選擇,可不經(jīng)分離有效地進(jìn)行測(cè)定;線性范圍寬,通常可達(dá)5~6個(gè)數(shù)量級(jí)。為此,在環(huán)境監(jiān)測(cè)、生化分析等領(lǐng)域得到較廣泛地應(yīng)用?；瘜W(xué)發(fā)光NOx監(jiān)測(cè)儀化學(xué)發(fā)光NOx監(jiān)測(cè)儀工作原理1、18—塵埃過(guò)濾器2—NO2→NO轉(zhuǎn)換器3、7—電磁閥4、6、19—針形閥5、9—流量計(jì)8—膜片閥10—O3發(fā)生器11—反應(yīng)室及濾光片12—光電倍增管13—放大器14—指示表15—高壓電源16—穩(wěn)壓電源17—零氣處理裝置20—三通管21—抽氣泵

氣路分為兩部分,一是O3發(fā)生氣路,即氧氣經(jīng)電磁閥、膜片閥、流量計(jì)進(jìn)入O3發(fā)生器,在紫外光照射或無(wú)聲放電等作用下,產(chǎn)生一定數(shù)量的O3氣體送入反應(yīng)室。二是氣樣經(jīng)塵埃過(guò)濾器進(jìn)入轉(zhuǎn)換器,將NO2轉(zhuǎn)換成NO,再通過(guò)三通電磁閥、流量計(jì)到達(dá)反應(yīng)室。氣樣中的NO與O3在反應(yīng)室中發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng),產(chǎn)生的光量子經(jīng)反應(yīng)室端面上的濾光片獲得特征波長(zhǎng)光射到光電倍增管上,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成與氣樣中NO2濃度成正比的電信號(hào),經(jīng)放大和信號(hào)處理后,送入指示,記錄儀表顯示和記錄測(cè)定結(jié)果。反應(yīng)后的氣體由泵抽出排放。還可以通過(guò)三通電磁閥抽入零氣校正儀器的零點(diǎn)。9.3.3臭氧的測(cè)定1.硼酸碘化鉀分光光度法

用含有硫代硫酸鈉的硼酸碘化鉀溶液作吸收液采樣,大氣中的O3等氧化劑氧化碘離子為碘分子,而碘分子又立即被硫代硫酸鈉還原,剩余硫代硫酸鈉加入過(guò)量碘標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化,剩余碘于352nm處以水為參比測(cè)定吸光度。同時(shí)采集零氣(除去O3的空氣),并準(zhǔn)確加入與采集大氣樣品相同量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,氧化剩余的硫代硫酸鈉,于352nm測(cè)定剩余碘的吸光度,則氣樣中剩余碘的吸光度減去零氣樣剩余碘的吸光度即為氣樣中O3氧化碘化鉀生成碘的吸光度。O3的濃度的計(jì)算式：A1——總氧化劑樣品溶液的吸光度;A2——零氣樣品溶液的吸光度;f——樣品溶液最后體積與系列標(biāo)準(zhǔn)溶液體積之比;a——回歸方程式的截距;b——回歸方程式的斜率,吸光度(μgO3);Vn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積(L)。2.化學(xué)發(fā)光法乙烯法化學(xué)發(fā)光O3監(jiān)測(cè)儀工作原理1—穩(wěn)壓閥2—穩(wěn)流閥3—流量計(jì)4—凈化器5—粉塵過(guò)濾器6、9—三通閥7—過(guò)濾器8—標(biāo)準(zhǔn)O3發(fā)生器10—反應(yīng)室11—濾光片12—光電倍增管13—抽氣泵14—阻抗轉(zhuǎn)換及放大器15—顯示、記錄儀表16—高壓電源17—催化燃燒出烴裝置18—半導(dǎo)體制冷器

測(cè)定過(guò)程中需通入四種氣體,反應(yīng)氣乙烯由鋼瓶供給,經(jīng)穩(wěn)壓、穩(wěn)流后進(jìn)入反應(yīng)室;空氣A經(jīng)活性炭過(guò)濾器凈化后作為零氣抽入反應(yīng)室,供調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)。空氣B經(jīng)過(guò)濾凈化進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)O3發(fā)生器,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)濃度的O3進(jìn)入反應(yīng)室校準(zhǔn)儀器刻度。測(cè)量時(shí),將三通閥旋至測(cè)量檔,樣氣經(jīng)粉塵過(guò)濾器吸入反應(yīng)室與乙烯發(fā)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng),其發(fā)射光經(jīng)濾光片濾光投至光電倍增管上,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)換和放大后,送入顯示和記錄儀表顯示,記錄測(cè)量結(jié)果。反應(yīng)后的廢氣經(jīng)抽氣泵、流量計(jì)進(jìn)入催化燃燒裝置,將廢氣中剩余乙烯燒掉后排出。9.3.5總烴及非甲烷烴的測(cè)定

總碳?xì)浠衔锍Ｒ詢煞N方法表示,一種是包括甲烷在內(nèi)的碳?xì)浠衔?稱為總烴(THC),另一種是除甲烷以外的碳?xì)浠衔?稱為非甲烷烴(NMHC)。大氣中的碳?xì)浠衔镏饕羌淄?其體積分?jǐn)?shù)范圍為(2~8)×10-4%。但當(dāng)大氣嚴(yán)重污染時(shí),大量增加甲烷以外的碳?xì)浠衔?。甲烷不參與光化學(xué)反應(yīng),因此,測(cè)定不包括甲烷的碳?xì)浠衔飳?duì)判斷和評(píng)價(jià)大氣污染具有實(shí)際意義。

測(cè)定方法：1.氣相色譜法2.光電離(PID)檢測(cè)法9.3.6氟化物的測(cè)定

測(cè)定大氣中氟化物的方法有吸光光度法、濾膜(或?yàn)V紙)采樣-氟離子選擇電極法等，目前廣泛采用后一種方法。濾膜采樣-氟離子選擇電極法原理：用磷酸氫二鉀溶液浸漬的玻璃纖維濾膜或碳酸氫鈉-甘油溶液浸漬的玻璃纖維濾膜采樣,則大氣中的氣態(tài)氟化物被吸收固定,塵態(tài)氟化物同時(shí)被阻留在濾膜上。采樣后的濾膜用水或酸浸取后,用氟離子選擇電極法測(cè)定。如需要分別測(cè)定氣態(tài)、塵態(tài)氟化物時(shí),第一層采樣膜用孔徑0.8μm經(jīng)檸檬酸溶液浸漬的纖維素酯微孔膜先阻留塵態(tài)氟化物,第二、三層用磷酸氫二鉀浸漬過(guò)的玻璃纖維濾膜采集氣態(tài)氟化物。用水浸取濾膜,測(cè)定水溶性氟化物;用鹽酸溶液浸取,測(cè)定酸溶性氟化物;用水蒸氣熱解法處理采樣膜,可測(cè)定總氟化物。采樣濾膜均應(yīng)分張測(cè)定。

另取未采樣的浸取吸收液的濾膜3~4張,按照采樣濾膜的測(cè)定方法測(cè)定空白值(取平均值),按下式計(jì)算氟化物的含量：W1——上層浸漬膜樣品中的氟含量(μg);W2——下層浸漬膜樣品中的氟含量(μg);W0——空白浸漬膜平均氟含量(μg/張);Vn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積(L)。

分別采集塵態(tài)、氣態(tài)氟化物樣品時(shí),第一層采塵膜經(jīng)酸浸取后,測(cè)得結(jié)果為塵態(tài)氟化物濃度,計(jì)算式如下：W3——第一層采樣膜中的氟含量(μg);W01——采塵空白膜中平均含氟量(μg)?！?.4凈化系統(tǒng)性能測(cè)定9.4.1局部排風(fēng)罩的性能測(cè)定1.排風(fēng)罩阻力的測(cè)定排風(fēng)罩阻力的測(cè)定裝置，見(jiàn)圖9-57。罩口斷面與1-1斷面的全壓差，即為排風(fēng)罩的阻力。圖9-57排風(fēng)罩阻力測(cè)定裝置2.局部排風(fēng)罩風(fēng)量的測(cè)定（1）用動(dòng)壓法測(cè)定排風(fēng)罩的風(fēng)量

（2）用靜壓法測(cè)定排風(fēng)罩的風(fēng)量

其測(cè)定裝置與集氣口測(cè)流量裝置類似，原理相同9.4.2除塵器性能的測(cè)定1.風(fēng)量和阻力的測(cè)定圖9-59除塵器性能測(cè)定示意圖在測(cè)定除塵器風(fēng)量時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)定其進(jìn)口和出口的風(fēng)量，以檢查除塵器和連接處是否漏風(fēng)。如果發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)量不符合測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)采取措施消除漏風(fēng)后再行測(cè)定。除塵器的阻力測(cè)定(見(jiàn)圖9-59)，可按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)定除塵器前后的全壓差即為除塵器阻力：△

Pa

式中△——除塵器阻力（Pa）；

——除塵器進(jìn)口斷面的平均全壓（Pa）；——除塵器出口斷面的平均全壓（Pa）2.除塵器效率測(cè)定%在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定時(shí)，由于條件限制，常用濃度法測(cè)定除塵器全效率：——除塵器出口平均含塵濃度（mg／m3）；

——除塵器出口平均含塵濃度（mg／m3）；

在吸入段落(）在吸入段落(）式中——除塵器進(jìn)，出口斷面風(fēng)量（）。對(duì)于分級(jí)效率的測(cè)定，應(yīng)首先測(cè)出除塵器進(jìn)、出口處的粉塵粒徑分布和灰斗中的粉塵粒徑分布，然后計(jì)算除塵器的分級(jí)效率。9.4.3風(fēng)機(jī)性能的測(cè)定風(fēng)機(jī)性能測(cè)定的目的為：

1．檢驗(yàn)風(fēng)機(jī)的性能是否符合設(shè)計(jì)要求；

2．如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，給風(fēng)機(jī)或系統(tǒng)的修改提供資料；

3．為今后改進(jìn)設(shè)計(jì)提供資料。風(fēng)機(jī)的性能包括：風(fēng)量、風(fēng)壓、轉(zhuǎn)數(shù)和電機(jī)有關(guān)參數(shù)等。出廠前的性能測(cè)定是在制造廠內(nèi)進(jìn)行的(參見(jiàn)GBl236—2000通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)方法)。這里主要介紹在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓的測(cè)定。1.測(cè)點(diǎn)布置風(fēng)機(jī)的測(cè)定斷面應(yīng)選擇在直管段上。測(cè)定風(fēng)量時(shí)測(cè)定斷面離風(fēng)機(jī)的出口和入口(或離其漸擴(kuò)管)2~3D處(D為管道直徑)。測(cè)定斷面上的測(cè)點(diǎn)數(shù)按GBl236—2000確定，無(wú)論管徑大小都取5個(gè)等面積圓環(huán)。管徑為300~400mm時(shí)只取縱向—條直徑上10個(gè)測(cè)點(diǎn)，管徑大于400mm取縱、橫兩條互相垂直的直徑共20個(gè)測(cè)點(diǎn)。在風(fēng)管斷面上選擇m根測(cè)定線，線上選n個(gè)測(cè)點(diǎn)?？倻y(cè)點(diǎn)數(shù)不少于25個(gè)，最多不超過(guò)49個(gè)。矩形管道圓形管道2.風(fēng)壓、風(fēng)量的計(jì)算圖9-60風(fēng)機(jī)風(fēng)壓風(fēng)量的測(cè)定1.測(cè)壓管；2.壓力計(jì)；3.橡皮管根據(jù)選定斷面上各測(cè)點(diǎn)測(cè)得的動(dòng)壓，全壓及靜壓計(jì)算該斷面上的平均動(dòng)壓、平均全壓及平均靜壓（圖9-60）：全壓

風(fēng)量

9.5礦井井下通風(fēng)系統(tǒng)阻力的測(cè)定9.5.1風(fēng)阻力hr測(cè)算礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的目的：1)了解通風(fēng)系統(tǒng)中阻力分布情況,以便降阻增風(fēng)。2)提供實(shí)際的井巷摩擦阻力系數(shù)和風(fēng)阻值,為通風(fēng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)解算、通風(fēng)系統(tǒng)改造、調(diào)節(jié)風(fēng)壓和控制火災(zāi)提供可靠的基礎(chǔ)資料。礦井通風(fēng)阻力測(cè)定1、2調(diào)節(jié)器3、4Y形管5頂蓋6平皿7注射器8水檢壓計(jì)1.測(cè)定路線選擇和測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)考慮測(cè)點(diǎn)間的壓差不小于10~20Pa,應(yīng)盡量避免靠近井筒和風(fēng)門(mén),選擇在風(fēng)流比較穩(wěn)定的巷道內(nèi)。在進(jìn)行井巷通風(fēng)阻力系數(shù)測(cè)定時(shí),要求測(cè)段內(nèi)無(wú)風(fēng)流匯合、分岔點(diǎn),測(cè)點(diǎn)前后3m的地段內(nèi)巷道支護(hù)完好,沒(méi)有堆積物。如果測(cè)定目的是為了了解通風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布,其測(cè)定路線必須選擇通風(fēng)系統(tǒng)的最大阻力路線,因?yàn)?最大阻力路線決定通風(fēng)系統(tǒng)的阻力。如果路線上有難以通過(guò)的巷道,可選擇其并聯(lián)分支進(jìn)行測(cè)量。如果測(cè)定目的是為了獲得摩擦阻力系數(shù)和分支風(fēng)阻,則應(yīng)選擇不同支護(hù)形式、不同類型的典型巷道,如平巷、立井、工作面等進(jìn)行測(cè)量。除此之外,還應(yīng)考慮選擇風(fēng)量較大、人員易于通過(guò)的井巷。測(cè)定的結(jié)果應(yīng)能滿足網(wǎng)絡(luò)解算要求。2.一段巷道的通風(fēng)阻力pR測(cè)算(1)壓差計(jì)法

用壓差計(jì)法測(cè)定通風(fēng)阻力的實(shí)質(zhì)是測(cè)量風(fēng)流兩點(diǎn)間的勢(shì)能差和動(dòng)壓差,計(jì)算出兩測(cè)點(diǎn)間的通風(fēng)阻力。

壓差計(jì)所在位置對(duì)測(cè)值沒(méi)有影響。但是在實(shí)際測(cè)定時(shí),一般不把壓差計(jì)放在兩斷面之間以防使測(cè)值增大而導(dǎo)致誤差增大。在進(jìn)行通風(fēng)阻力測(cè)定時(shí),巷道斷面的平均風(fēng)速常用風(fēng)表測(cè)定。(2)氣壓計(jì)法

用氣壓計(jì)法測(cè)定通風(fēng)阻力,是用精密氣壓計(jì)測(cè)出測(cè)點(diǎn)間的絕對(duì)靜壓差,再加上動(dòng)壓差和位能差,以計(jì)算出通風(fēng)阻力。由能量方程知：

對(duì)于1、2兩斷面,用一臺(tái)精密氣壓計(jì)分別測(cè)出其絕對(duì)靜壓p1、p2;用風(fēng)表測(cè)出平均風(fēng)速v1、v2;用干、濕溫度計(jì)測(cè)氣溫t1、t2和相對(duì)濕度φ1、φ2。然后根據(jù)各斷面的p、t、φ值求出各斷面的空氣密度ρ。若兩斷面標(biāo)高差不大,式中1、2兩斷面間空氣柱的平均密度ρm可近似取為;若兩斷面高差很大,則應(yīng)分段測(cè)算空氣密度,精確求出兩斷面的位能差。能量方程右面各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)得后即可求出測(cè)段的通風(fēng)阻力。9.5.2立井通風(fēng)阻力測(cè)定1.壓差計(jì)法進(jìn)風(fēng)立井通風(fēng)阻力測(cè)定測(cè)點(diǎn)布置1—單管壓差計(jì)2、3—靜壓管4—井筒5—測(cè)繩6—橡膠管進(jìn)風(fēng)立管阻力測(cè)定1—接管2—系繩孔3—外傳壓孔4—內(nèi)傳壓孔5—排水孔

為了縮短測(cè)定時(shí)間,測(cè)定前應(yīng)根據(jù)測(cè)定深度,預(yù)先將橡膠管與測(cè)繩綁扎好。連接好橡膠管、靜壓探頭和壓差計(jì)后,將靜壓管緩慢放入井筒中,開(kāi)始每隔5~10m作為一個(gè)測(cè)點(diǎn),讀一次壓差計(jì)示值,放下30m后,每20~30m讀一次壓差計(jì)示值,直至放到預(yù)定深度為止。測(cè)定各斷面與地面的勢(shì)能差的同時(shí),還應(yīng)測(cè)定井筒的進(jìn)風(fēng)量。此外,測(cè)試人員還應(yīng)乘罐籠測(cè)定井筒內(nèi)空氣壓力和干、濕溫度,以便計(jì)算井筒內(nèi)的空氣密度。

測(cè)定方式:一是在防爆蓋上開(kāi)個(gè)孔,供下放靜壓管;另一種方法是在風(fēng)硐內(nèi)的井口平臺(tái)上放置壓差計(jì)和下放靜壓管進(jìn)行測(cè)定?；仫L(fēng)立井上部井筒與風(fēng)硐連接段風(fēng)流不穩(wěn)定,測(cè)定時(shí)首先確定井筒與風(fēng)硐交接位置(標(biāo)高)。測(cè)定系統(tǒng)布置如圖9-65所示。對(duì)于抽出式通風(fēng)的礦井,壓差計(jì)的低壓端(-)與主要通風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)傳壓管相連接;壓差計(jì)的高壓端(+)與連接靜壓管的橡膠管相連接。測(cè)定時(shí)靜壓管穿過(guò)防爆蓋放入井筒,慢慢下放靜壓管,記錄其下放的深度,同時(shí)觀察壓差計(jì)液面變化,當(dāng)靜壓管下放至風(fēng)硐口處即可開(kāi)始讀數(shù),以后每下放20~30m讀取一次壓差計(jì)的示數(shù)。一般靜壓管下放深度100~150m,即可推算出回風(fēng)井和風(fēng)硐的通風(fēng)阻力?；仫L(fēng)立管阻力測(cè)定1—單管壓差計(jì)2—靜壓管3—三通管4—風(fēng)硐5—橡膠管6—測(cè)繩7—U形水柱計(jì)8—風(fēng)機(jī)1.2.氣壓計(jì)法

用氣壓計(jì)法測(cè)定立井通風(fēng)阻力一般采用基點(diǎn)法。基點(diǎn)設(shè)在井口外無(wú)風(fēng)流流動(dòng)的地方。用兩臺(tái)儀器同時(shí)在基點(diǎn)讀數(shù)后,一臺(tái)留在基點(diǎn),另一臺(tái)移至井底風(fēng)流比較穩(wěn)定的地方。使用氣壓計(jì)時(shí),井筒內(nèi)的空氣密度的測(cè)量精度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響甚大,為了獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,一般是乘罐籠分段(段長(zhǎng)50m左右)測(cè)量井筒內(nèi)的大氣壓p和干、濕溫度td、tw,然后計(jì)算各段的空氣密度,求其平均值。同時(shí)測(cè)量井筒的總進(jìn)(回)風(fēng)量。最后按式計(jì)算立井筒的通風(fēng)阻力。9.5.3測(cè)定結(jié)果可靠性檢查

由于儀表精度、測(cè)定技術(shù)的熟練程度以及風(fēng)流狀態(tài)的變化等因素的影響,測(cè)定結(jié)果不免會(huì)產(chǎn)生一些誤差。如果相對(duì)誤差在允許范圍之內(nèi),那么測(cè)定結(jié)果可以應(yīng)用,否則應(yīng)進(jìn)行檢查,必要時(shí)進(jìn)行局部重測(cè)。通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)定的相對(duì)誤差(檢驗(yàn)精度)可按下式計(jì)算:

e——測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差。e≤5%時(shí),結(jié)果可以應(yīng)用,否則應(yīng)檢查原因或局部重測(cè);pRs——全系統(tǒng)測(cè)定阻力累計(jì)值(Pa);pRm——全系統(tǒng)計(jì)算阻力值(Pa);在一個(gè)系統(tǒng)中若測(cè)量?jī)蓷l并聯(lián)路線,結(jié)果可互相檢驗(yàn)。如果通風(fēng)狀態(tài)沒(méi)有大的變化,并聯(lián)路線的測(cè)定結(jié)果則應(yīng)相近。在測(cè)定的過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)對(duì)風(fēng)量進(jìn)行閉合檢查。在無(wú)分岔的路線上,各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)量誤差不應(yīng)超過(guò)5%。9.6系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行第三節(jié)中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)試

空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)整，其目的是將系統(tǒng)各管段的風(fēng)量調(diào)整到設(shè)計(jì)風(fēng)量，使系統(tǒng)的工作達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。風(fēng)量調(diào)整是利用風(fēng)管系統(tǒng)上的調(diào)節(jié)閥門(mén)，調(diào)節(jié)其開(kāi)度，從而改變系統(tǒng)中各管段的阻力大小，使各管段的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量。9.6.1通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)試

由流體力學(xué)可知，風(fēng)管的阻力近似與風(fēng)量的平方成正比，即

式中H——風(fēng)管阻力；

L——風(fēng)管；

S——風(fēng)管阻力特征系數(shù)。它與風(fēng)管局部阻力情況和摩擦阻力情況等因素有關(guān)。對(duì)同一風(fēng)管如只改變風(fēng)量，其他條件不邊，則S值基本不變。在上圖所示的送風(fēng)系統(tǒng)中，管段1的阻力為（風(fēng)量為，阻力特征系數(shù)為），管段2的阻力系數(shù)為（風(fēng)量為，阻力系數(shù)特征系數(shù)），則，；由于三通兩支管的阻力應(yīng)平衡，即

，所以：

。則：或

如果不變動(dòng)節(jié)點(diǎn)A處的三通調(diào)節(jié)閥的閥片位置，兩管段的阻力特征系數(shù)之比仍然保持一個(gè)常數(shù)，即：

如果改變送風(fēng)機(jī)出口干管上總風(fēng)閥的閥片位置，也就改變了干管的阻力，則其總風(fēng)量發(fā)生變化，管段1、2的風(fēng)量也隨之發(fā)生變化，即變?yōu)椋優(yōu)?。但是，由于?jié)點(diǎn)A處的三通閥閥片并沒(méi)有變動(dòng)，因此或?qū)⑸鲜阶鞅容^可得

=常數(shù)=常數(shù)

由上式可知，只要節(jié)點(diǎn)A處的三通閥閥片不再變動(dòng)位置，不論它前面的總風(fēng)量如何變化，管段1、2中的風(fēng)量總是按著一定比例進(jìn)行分配的，風(fēng)量調(diào)整就是根據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行的。目前國(guó)內(nèi)常用的風(fēng)量調(diào)整方法有風(fēng)量等比分配法，基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法和逐漸分支調(diào)整法等等。1）風(fēng)量等比分配法采用風(fēng)量等比分配法，一般應(yīng)從最遠(yuǎn)管段，即最不利的風(fēng)口開(kāi)始，逐步地調(diào)向風(fēng)機(jī)。調(diào)整步驟是：（1）繪制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，標(biāo)出各風(fēng)口，各管段的風(fēng)量；（2）按下表格式，計(jì)算并列出各相鄰管段間的設(shè)計(jì)風(fēng)量比例；管段編號(hào)設(shè)計(jì)風(fēng)量(m3/h)相鄰管段設(shè)計(jì)風(fēng)量比調(diào)整后實(shí)際風(fēng)量的比值12……n表風(fēng)量等比分配法調(diào)整表(3)從最遠(yuǎn)管段開(kāi)始，采用兩套儀器分別測(cè)量相鄰管段的風(fēng)量，調(diào)節(jié)三通調(diào)節(jié)閥或支管上調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使所有相鄰支管段間的實(shí)測(cè)風(fēng)量比值與設(shè)計(jì)風(fēng)量比值近似相等；(4)最后調(diào)整總風(fēng)管的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量。根據(jù)風(fēng)量平衡原理，各支管干管的風(fēng)量就