第三章 局部排风罩ppt课件

.,第三章局部排风罩,第一节概述第二节密闭罩第三节柜式排风罩第四节外部吸气罩第五节热源上部接受式排风罩第六节槽边排风罩第七节大门空气幕第八节吹吸式排风罩,.,第一节概述,局部排风系统：局部排风罩、风管、风机、净化设备、排风筒局部排风罩直接影响技术经济性设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的控制效果,.,在有害物散发地点直接捕集有害物或控制其在车间内的扩散，保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准。,1.1局部排风罩作用,.,1.2.1应用条件：1.散发有害物浓度超过国家标准2.污染源集中且较小的场合3.安装局部排气设备不影响工艺操作4.利用热压和风压进行自然通风无法排出有害物或者经济上不合理时，才考虑使用机械排风系统。,1.2局部排风罩的设置,.,1.2.2局部排风系统单独设置原则：1.两种或两种以上有害物混合易引起爆炸或燃烧2.混合后形成毒害更大或腐蚀性混合物或化合物3.混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘4.放散剧毒物质的房间和设备5.高温高湿的气体：t80，d85%,.,1.密闭罩2.柜式排风罩（通风柜）3.外部吸气罩（上吸、侧吸、下吸、槽边）4.接受式排风罩5.吹吸式排风罩,1.3局部排风罩基本型式,.,目标：以最小的风量，达到最佳的控制效果关键：局部排风罩口的气流运动规律原则：1.尽可能包围或靠近有害物发生源，使有害物局限于较小空间2.吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致3.已污染的吸入气流不能通过人的呼吸区,1.4局部排风罩的设计,.,4.尽可能避免和减弱干扰气流对吸气气流的影响5.局部排风罩应与工艺密切配合，协调一致，不影响操作6.力求结构简单，造价低，便于制作安装和拆装维修7.工艺，罩的四周应尽量设置围挡，减小吸气范围8.条件允许时，优先考虑采用密闭罩或通风柜，是有害物局限于较小空间，节省风量,.,1.有害物质的毒性程度及排出物的浓度2.周围自然有利条件和排出口的有利方位3.生产过程不可避免散发的有害物质向大气排放，应符合GB16297-1996大气污染物综合排放标准,1.5局部排风净化与否,.,第二节密闭罩,工作原理：密闭罩是把有害物源密闭起来，割断生产过程中造成的一次尘化气流和室内二次气流的联系，再利用抽风在罩内造成一定的负压，保证在一些操作孔、观察孔或缝隙处从外向里进风，防止粉尘等有害物向外逸出。,特点：排风量小，控制有害物的效果好，不受环境气流影响但影响操作主要用于有害物危害较大，控制要求高的场合,.,2.1密闭罩的形式,密闭罩和工艺设备的配置关系：局部密闭罩、整体密闭罩、大容积密闭罩密闭罩安装形式：固定式、移动式,.,1.局部密闭罩结构：将设备产尘地点局部密闭，产尘设备和传动装置等露在外面特点：容积较小，排风量少，经济性好场合：适用于产尘气流速度小，瞬时增压不大，且集中、连续扬尘的地点。,.,.,2.整体密闭罩结构：产尘设备或地点大部分密闭，设备的传动部分留在外面特点：密闭罩本身为独立整体，易于密闭场合：具有振动的设备或产尘气流速度较大的产尘地点,.,.,3.大容积密闭罩/密闭小室结构：将产尘设备或地点进行全部封闭。特点：罩内容积大，可以缓冲含尘气流，减小局部正压。场合：多点产尘、阵发性产生和产尘气流速度大的设备或地点。,.,.,固定密闭罩,.,移动密闭罩,.,2.2.1密闭罩上排风口的位置2.2.2密闭罩罩口风速2.2.3密闭罩排风量,2.2影响密闭罩性能的因素,.,1、为了避免把过多的物料或粉尘吸入通风系统，增加除尘器负担，排风口不应设在含尘气流浓度高的部位或飞溅区；2、排风口应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压，防止粉尘外逸。,2.2.1密闭罩上排风口的位置,.,罩内形成正压原因：,1）机械设备运动2）物料运动3）罩内外温度差,.,1）机械设备运动设备运转，带动周围空气运动，形成一次尘化气流，高速气流与罩壁碰撞，动压转化为静压，罩内压力升高。,.,2）物料运动物料落差大，高速下落诱导空气进入密闭罩，压力升高；飞溅激起气流，与罩壁碰撞，动压转化为静压。,.,3）罩内外温度差提升机提升冷物料，提升高度小，下部受料点正压；（下部设排风点）提升机提升热物料时，热气流向上运动，上部形成较高热压。（物料温度50150时，上下同时排风；物料温度大于150时，上部排风）,.,1、罩口风速不宜过高筛落的极细粉尘0.40.6m/s粉碎或磨碎的细粉1.5d，实际速度衰减大于计算值,.,图中数值表示吸气口离中心轴的距离以及在该点气流速度与吸气口流速的百分比。,宽长比为1：2的矩形吸气口的速度分布图,.,根据试验结果，吸气口气流速度分布具有以下特点：（1）吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面。因此，当x/d1时可近似当作点汇，吸气量L可按式计算。当x/d=1时，该点气流速度已大约降至吸气口流速的7.5%。当x/d1时，根据实际测得的气流速度衰减公式计算。（2）对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小如何，其等速面形状大致相同。而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。,.,外部吸气罩由于靠抽气作用控制，因此罩口的速度分布如何将直接影响控制效果。显然，罩口的速度大小和分布与罩的结构和排风量有关，对于特定结构的排风罩，吸口速度取决于排风量。,二、前面无障碍排风罩排风量,.,1、前面无障碍圆型吸气口：,2、设在工作台上的侧吸罩：假想工作台下有与台上相同的侧吸罩，则上下联合的假想大排风罩排风量：,实际台上排风罩排风量：,.,利用上式进行计算；其他情况根据实测流体运动规律进行计算,.,3、长宽比不同的矩形吸气口,.,计算外部吸气罩的排风量时，首先要确定控制点的控制风速Vx！控制风速Vx与工艺过程和室内气流运动情况有关，准确计算需要通过实测求得。条件限制，可以参考下表：,.,4.3前面有障碍时外部吸气罩排风量,排风罩如果设在工艺设备上方（上吸式吸气罩），由于设备的限制，气流只能从侧面吸入罩内，罩口气流运动规律与罩口无障碍的情况差别较大。由于上吸式吸气罩的形状大都和伞相似，所以这类罩简称伞形罩。,.,当发生源只产生有害物而不散发热量或者发热量不大时，为冷过程，此时伞形排风罩在发生源最不利的有害物散发点处，造成一定的上升风速，将有害气体吸入罩内。当发生源散发有害物且散热量较大时，为热过程，此时伞形排风罩将热致诱导气流量“接受”并全部排走。只介绍冷过程伞形排风罩。,.,尺寸及安装位置,.,前面有障碍时外部吸气罩排风量,（1）按发生源工作面边缘点控制风速计算,（2）按罩口平均风速计算,.,（1）按发生源工作面边缘点控制风速计算,上吸式排风罩排风量：,.,上吸式罩排风量：,（2）按罩口平均风速计算,圆形罩口面积：,矩形罩口面积：,计算时，伞形排风罩罩口面积比发生源设备面积大。,.,1）设计伞形罩时，应考虑工艺设备的安装高度，在不妨碍工艺操作的前提下，罩口应尽可能靠近污染物发生源。2）尽可能减少室内横向气流的干扰和罩口的吸气范围，条件允许时也可采取围挡、升降及其它改进措施。,4.4外部排风罩设计注意事项,.,3）吸气罩扩张角对罩口的速度分布及罩内压力损失有较大影响。在=3060时，压力损失最小。设计外部集气吸尘气罩时，其扩张角应小于（或等于）60,.,4）当罩口尺寸较大，难以满足上述要求时，应采取适当的措施，以便确保集气吸尘罩的效果。a.把一个大排风罩分隔成若干个小排风罩；b.罩内设挡板；c.在罩内设挡板；在罩口上设条缝口，要求条缝口处风速在10m/s以上，而静压箱内风速不超过条缝的速度的1/2；d.在罩口设气流分布板。,.,a.把一个大排风罩分隔成若干个小排风罩；,.,b.罩内设挡板；,.,c.在罩内设挡板；在罩口上设条缝口，要求条缝口处风速在10m/s以上，而静压箱内风速不超过条缝的速度的1/2；,.,d.在罩口设气流分布板。,.,接受罩：有些生产过程或设备本身会产生一定的气流运动，带动着有害物一起运动，比如高温热源上部的对流气流及砂轮磨削时抛出的磨屑及大颗粒粉尘所诱导的气流等，这时应尽可能把排风罩设在污染气流前方，使其直接进入罩内。这类排风罩称为接受罩。,第五节热源上部接受式排风罩,.,.,接受罩VS外部吸气罩相同点：外形结构不同点：工作原理、排风量外部吸气罩排风罩设在有害物源附近，依靠罩口的抽吸作用排出有害物控制风速接受罩罩设在污染气流前方，生产过程本身产生罩口的气流运动，仅为接受作用所接受的污染气流,.,接受罩的应用a设备或物料本身产生或诱导气流运动影响因素复杂，经验公式计算b热射流生产设备本身散发的热射流实测计算高温设备表面的对流散热本节介绍接受罩的设计排风量：取决于接受的污染空气量大小罩尺寸：不小于罩口处的污染气流尺寸,.,热源上部接受罩VS外部吸气罩相同点：外形结构不同点：工作原理、应用场合、排风量外部吸气罩排风罩设在有害物源附近，依靠罩口的抽吸作用排出有害物用于冷过程控制风速接受罩罩设在污染气流前方，生产过程本身产生罩口的气流运动，仅为接受作用用于热过程所接受的热气流,.,5.1高温设备表面对流散热,热物体与周围空间存在温差对流散热给邻近空气空气受热上升热射流,.,热射流运动规律,上升高度H1.5(A热源水平投影面积)0.5上升高度增加，卷入空气量增多。热射流直径和流量增大。,.,5.2热源上部接受罩设计,1、低悬罩H1.5(A热源水平投影面积)0.51）罩口尺寸按“源尺寸加大0.5H”的原则计算a横向气流影响小时：罩口=热源尺寸+150200mmb横向气流影响大时圆型罩口D=B+0.5H矩形罩口A=a+0.5HB=b+0.5H,.,低悬罩H1.5(A热源水平投影面积)0.52）排风量L=Lo+vFLo热射流收缩断面流量F罩口相对于热射流的扩大面积v扩大面积上空气的吸入速度0.50.75m/s,.,2、高悬罩H1.5(A热源水平投影面积)0.51）罩口尺寸按“罩口断面处的热射流尺寸加大0.8H”的原则计算D=Dz+0.8HDz某高度热射流的断面直径Dz=0.36H+B2）排风量L=Lz+vFLz罩口断面上热射流流量,.,例题3-5,.,类属：外部吸气罩的一种特殊形式应用：各类工业槽（酸洗槽、电镀槽、中和槽、盐浴炉池等）。特点：不影响工艺操作有害气体在进入人的呼吸区之前就被槽边上设置的吸气口抽走。,第六节槽边排风罩,.,1、设置方式单侧、双侧、周边形（环形）单侧适用于槽宽B700；双侧适用于7001200时，应采用吹吸式排风罩；当槽直径D=5001000时，宜采用环形排风罩。,分类,.,.,2、罩口结构平口式、条缝式平口式槽边排风罩吸气口上不设法兰边，吸气范围大靠墙设置可以减少吸气范围，减小风量条缝式槽边排风罩截面高度E大，吸气范围小，风量小；占用空间大，可能影响作业,.,.,图4-21平口式双侧槽边排风罩,图4-22条缝式槽边排风罩,.,条缝式槽边排风罩1）截面高度E250的称为低截面E250的称为高截面增大截面高度如同在罩口上设置挡板，可减小吸气范围。2）条缝口结构等高条缝楔形条缝等高条缝口上速度分布难于达到均匀，末端风速小，靠近风机的一端风速大。,.,.,条缝式槽边排风罩,条缝口高度h（通常不超过50mm）,.,力求最佳控制效果，条缝口要求风速均匀,1、减小条缝口面积和罩横断面积之比，通过增大条缝口阻力，使速度分布据均匀。通常f/F0.3，近似看作速度均匀2、当f/F0.3，可采用楔形条缝口使其均匀送风（楔形条缝口高度表3-7）；若此时仍采用制作简便的等高条缝口，可在槽长度长度方向上分设排风罩。3、槽长度过长（1500mm），沿槽长度分设两三个排风罩。,.,.,（1）高截面单侧排风,（2）低截面单侧排风,（3）高截面双侧排风（总风量）,（4）低截面双侧排风（总风量）,（5）高截面环形排风,（6）低截面环形排风,不同形式的槽边排风罩排风量计算公式,.,条缝式槽边排风罩的阻力计算公式,.,有射流作用的槽边排风罩,结构槽边同侧上设条缝式喷口下设条缝式吸口,.,特点,1、吸气范围减小，由1.5减小到射流角；2、射流沿程不与流向吸气口的污染气流接触，也不被吸入；3、射流流量沿程不断增大，卷吸两侧空气，增大射流与槽面间的吸气流场的吸入速度。实验：有射流作用的槽边排风罩的吹吸总风量比单侧单吸槽边排风罩少17%以上，排风量比单侧单吸少28%以上。,.,7.1吹吸式通风,第七节吹吸式排风罩,1、原理：吸气口气流速度衰减快；吹气气流能量密集，衰减慢。2、定义：利用射流作为动力，把有害物输送到排风罩口再由其排除；或利用射流阻挡、控制有害物扩散，这种吹吸结合起来的通风方法称为吹吸式通风。3、特点：风量小，污染控制效果好；抗干扰能力强，不影响工艺操作。,.,.,.,吹吸罩：由吹风口和吸气口组合而成.它通过吹出射流和吸入气流联合作用来提高所需的“控制风速”,从而达到排除污染气体的目的。,吸入气流：喷出的气流、被气幕卷入的周围空气、槽面污染气体。,.,7.2吹吸罩的设计计算,吹吸气流是一种性质比较复杂的气流，怎样进行合理的设计和计算，至今还是国内外进一步研究的课题。目前常用：速度控制法苏巴杜林流量比法日林太郎,.,第八节气幕,8.1大门空气幕,作用：减少或隔绝外界气流的侵入例如：洁净房间防止尘埃进入冷库隔断库内外空气流动局部隔断生产车间，防止有害物扩散分类：安装形式侧送式、下送式、上松式气流温度热空气