b通风工程第一章.ppt

第一章工业有害物及其防治措施,粉尘、有害气体的来源及其危害有害物的传播机理人体舒适与热环境有害物浓度、卫生标准、排放标准,一、粉尘和有害气体的来源及其危害,（一）气溶胶概念：悬浮于气态介质中的固态或液态颗粒与气体构成的多相体系。形成的原因：机械分散、物理化学凝聚种类：尘（dust）:固态分散性颗粒（其中0.110m为飘尘；10100m为降尘）烟（smoke）:固态凝聚性颗粒（0.011m）雾（mist）：液态分散性、凝聚性颗粒（0.110m）烟雾（smog）:（1）烟与自然雾的混合物（2）NxOy及CmHn等经紫外线照射而产生的光化学烟雾,（二）有害物的来源及其危害,有害物种类：粉尘、有害气体、余热、余湿1、粉尘（1）粉尘的来源固态物料的粉碎和研磨粉状物料的混合、运输物质燃烧物质被加热而产生的蒸气的氧化和冷凝,（2）粉尘的危害对人们健康的影响A呼吸系统：由大量小于35m的尘粒所致。（SiO2导致的“矽肺”，使肺组织硬化而丧失呼吸功能）B毒性反应：由粉尘的化学性质决定，与人体内的器官发生反应，导致各种疾病，甚至死亡。C对眼睛和皮肤的刺激：由酸雨或微粒所致对大气环境的影响A污染大气环境（排出的大量粉尘、焦油或胶粘性粉尘）B降低大气能见度，使空气浑浊（大量微细粉尘所致）,2、有害气体（1）来源化工、造纸、纺织、金属冶炼、电镀、酸洗、喷漆等工业过程，都会产生大量的有害气体。（苯、SO2、SO3、Hg、CO、NOx）（2）危害使人麻醉、刺激呼吸系统、中毒、窒息、腐蚀设备等。,3、余热、余湿,（1）来源在生产过程中散发的热，包括对流热和辐射热，直接影响工作区的空气温度，并对人体产生热辐射作用。（2）危害降低人体的舒适性和工作效率，使人致病。,基本构造,基本部件:混合段(新风与回风混合)高速过滤器段附加段盘管段(冷却与加热)风机段(前向型或翼型风机),二、有害物的传播机理,一次尘化作用二次尘化作用通风工程控制有害物的原则,（一）一次尘化作用,定义：使粉尘从静止状态变成悬浮于周围空气中的作用，称为一次尘化作用。造成一次尘化作用的气流称为一次气流。一次气流的种类剪切、压缩诱导空气综合作用热气流,一次尘化作用的结果重力、惯性力、分子扩散力、气流带动尘粒运动的力A粉尘在空气中的自由沉降dc=10m,c=2700kg/m3,vs=0.008m/sB空气分子布朗运动作用最大运动距离1.2x10-6m。C以一定的初速水平投入空气中Vs=10m/s，0.01s后，V=0.00005m/s，最大运动距离0.008m。结论：一次尘化作用不能够造成大范围的污染,（二）二次尘化作用,二次气流带动污染气流进一步扩散，称为二次尘化作用二次气流种类热气流通风气流,（三）通风工程控制有害物的原则,以有组织的二次气流（通风气流）来控制污染气体将一次气流与二次气流隔开,三、人与热环境,（一）人体与环境的热平衡S=M-E+R+C-W式中：S-人体蓄热的变化量，反映平均体温的变化M-代谢产热量E-蒸发换热量R-辐射换热量C-对流换热量W-人体对外作功说明：S=0，人体处在动态的平衡，维持正常体温3637S0，产热量散热量，热感，（中暑）S0，产热量散热量，冷感，（冻僵）,（二）人体与环境换热的主要影响因素,环境空气温度周围物体表面的平均温度空气相对湿度空气流速对流与辐射换热系数衣着的热阻透湿率（衣着）湿润率（皮肤）作业效率人体代谢产热量,四、卫生标准与排放标准,基本概念：有害物浓度卫生标准排放标准,（一）基本概念,有害物浓度：单位体积空气中的有害物含量有害气体浓度质量浓度Ymg/m3体积浓度Cml/m3PPMY=MC/22.4M:摩尔质量g/mol粉尘浓度质量浓度ymg/m3（通风）颗粒浓度颗/m3，颗/升（净化、空调）,（二）卫生标准,说明单种有害物发生量稳定8小时工作制分类最高允许浓度（长期工作不发生中毒）阈限值（美国联邦标准，78小时/天）一次接触限值（一次性接触的极限标准）,1多种有害物同时发生,R=C1/C1+C2/C2+C3/C3+Cn/Cn式中R当量极限值（要求R1）C1、C2、C3Cn几种有害物的实际浓度C1、C2、C3Cn几种有害物的允许浓度,2发生量不稳定,Cd=（C1t1+C2t2+C3t3+Cntn）/8式中Cd当量浓度（要求满足卫生标准）C1、C2、C3Cn几种有害物的实际浓度,3非8小时工作制,Cd=Ch/8式中Cd当量浓度（要求满足卫生标准）,4卫生标准,室内空气质量卫生规范（卫生部2001年）工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）,（三）排放标准,表达形式国内的排放标准其他国家的排放标准特点,1、排放标准的表达形式,按照排出气体的含尘浓度（mg/m3）大多数国家采用不严谨按照单位时间的排放量（kg/h）对于大型设备不利单独采用此标准的国家不多按照单位产品的排放量（kg/t、kg/kCal、ng/J）规定严格、考虑周全、比较合理采用的国家较多不能够直接测量得到,2、国内部分与大气质量有关的排放标准,大气污染物综合排放标准（GB162971996）大气环境质量标准（GB309582）工业炉窑烟尘排放标准（GB907888）燃煤电厂大气污染物排放标准（GB1322391）锅炉大气污染物排放标准（GB1327191）钢铁工业污染物排放标准（GB491185）轻金属工业污染物排放标准（GB491285）重金属工业污染物排放标准（GB491385）水泥工业污染物排放标准（GB491585）沥青工业污染物排放标准（GB491685）船舶工业污染物排放标准（GB428684）工业“三废”排放试行标准（GBJ473）,3、国外的排放标准,1）德国1964年规定了防止大气污染的技术规范，规定所有企业必须用现代化的设备对排放物进行净化，同时规定了极限允许浓度和为了净化烟气进行大气扩散的烟囱高度的计算方法。后来又不断补充和完善，1974年的排放标准考虑了粉尘的毒性。各种炉窑：排出粉尘的极限浓度与烟气量的大小有关，风量小于70000m3/h的，允许排放浓度可以放宽。燃油锅炉：排放量标准按照烟气量而定，烟气量大于100，000m3/h，极限允许浓度为50mg/m3；烟气量小于100，000m3/h，极限允许浓度为50150mg/m3。冲天炉（高炉）：粉尘排放标准(kg/t铁水)根据铁水的熔化量(t/h)确定，同时考虑运行时间（h/y）。,2）美国,两套标准：联邦标准、各州的标准在美国联邦标准中，除了对排放量（或排放浓度）有所规定外，还对排放物的透明度有要求。例如：锅炉排放的不透明度（opacity）要求为20%；水泥熟料冷却机排放的不透明度要求为10%。排放物必须同时满足这两方面（排放量、透明度）的要求。各州的标准多种多样，基本遵循这一原则E=aPb式中：E：极限允许排放量（kg/h）P：生产量（kg/h）或发热量（kCal/h）、烟气量（m3/h）、烟囱高度（m）等a,b：系数，由各州规定对于粉尘，则将排放物根据毒性分为六类，各类的要求不同,3）其他国家,法国除了考虑生产量、新老企业外，还考虑离居民区的距离等。如：沥青混凝土厂，产量150t/h,离居民区小于300m时，允许排放标准为150mg/m3；产量150t/h,或离居民区大于300m时，允许排放标准为500mg/m3。日本排放标准中区分了一般地区和特殊地区，特殊地区是指工业集中的地区，如京都、大坂、神户等，这些地区的排