职业卫生工程(通风、防尘、防毒)

1、O返回 职业病危害工程控制技术职业病危害工程控制技术 Industry Ventilation李刚李刚 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司2012-12 O返回 7.1概述概述 本章节的主要目的本章节的主要目的 本章节的主要内容本章节的主要内容 职业卫生工程选择、设计和评价的基职业卫生工程选择、设计和评价的基本原则本原则O返回主要研究目的主要研究目的 工业通风的目的：工业通风的目的： 1、给作业环境提供足够的新鲜空气、给作业环境提供足够的新鲜空气 2、稀释、排除、净化作业环境的各种有毒有、稀释、排除、净化作业环境的各种有毒有害气体和粉尘害气体和粉尘 3、给作业环境创造良好的气候条件、给作业环境创

2、造良好的气候条件 4、防止大气污染、防止大气污染O返回主要内容主要内容由三大内容模块构成由三大内容模块构成 通风技术通风技术 除尘技术除尘技术 有毒有害气体净化有毒有害气体净化技术技术O返回 基本原则基本原则 按职业病危害防护措施等级顺序选择。按职业病危害防护措施等级顺序选择。 具体要求：消除、预防、减弱、隔离、连锁、具体要求：消除、预防、减弱、隔离、连锁、警告警告 针对性、可行性和经济合理性针对性、可行性和经济合理性 提出的职业病危害防护措施应符合国家、地方、提出的职业病危害防护措施应符合国家、地方、行业有关职业卫生法律、法规、标准、技术规行业有关职业卫生法律、法规、标准、技术规范和要求范和

3、要求O返回7.2.3 置换通风置换通风7.2.2 全面通风全面通风7.2.1 通风方法分类通风方法分类 7.2 工业通风基础工业通风基础7.2.4 事故通风事故通风O返回通风通风方法方法分类分类按通风按通风的动力的动力分为分为按通风系统按通风系统作用范围分作用范围分局部通风局部通风全面通风全面通风事故通风事故通风自然自然通风通风机械机械通风通风自然通风特点自然通风特点机械通风特点机械通风特点7.2.1 通风方法分类通风方法分类O返回自然通风特点自然通风特点 依靠室外空气温差所造成的热压依靠室外空气温差所造成的热压, , 或利用或利用室外风力作用在建筑物上所形成的压差室外风力作用在建筑物上所形成

4、的压差, , 使室内外的空气进行交换使室内外的空气进行交换, , 从而改善室内从而改善室内的空气环境。的空气环境。特点特点: :不需动力不需动力, , 经济经济; ; 但进风不能预处理但进风不能预处理, , 排风不能净化排风不能净化, , 污染周围环境污染周围环境; ; 且通风效且通风效果不稳定。果不稳定。O返回机械通风特点机械通风特点 靠风机动力使空气流动的方法称为机械通靠风机动力使空气流动的方法称为机械通风。风。 进风和排风可进行处理进风和排风可进行处理, , 通风参数可根据通风参数可根据要求选择确定要求选择确定, , 可确保通风效果可确保通风效果, , 但通风但通风系统复杂系统复杂, ,

5、 投资费用和运行管理费用大。投资费用和运行管理费用大。O返回局部通风局部通风 局部通风就是在有害物产生的地点直局部通风就是在有害物产生的地点直接把它们捕集起来接把它们捕集起来, ,经过净化处理排至经过净化处理排至室外室外. .局部通风系统所需要的风量小局部通风系统所需要的风量小, ,效果好效果好, ,设计时应优先考虑。设计时应优先考虑。O返回 分为：分为：局部排风和局部送风局部排风和局部送风 局部排风：局部排风：在集中产生有害物的局部地点在集中产生有害物的局部地点, , 设置设置捕集装置捕集装置, , 将有害物排走将有害物排走, , 以控制有害物向室内以控制有害物向室内扩散。这是防毒扩散。这是

6、防毒, , 排尘最有效的通风方法。排尘最有效的通风方法。 局部送风：局部送风：向局部工作地点送风向局部工作地点送风, , 使局部地带造使局部地带造成良好的空气环境。主要用于局部降温成良好的空气环境。主要用于局部降温. .又分为系又分为系统式和分散式。系统式就是通风系统将室外空气统式和分散式。系统式就是通风系统将室外空气送至工作地点。分散式借助轴流风扇或喷雾风扇送至工作地点。分散式借助轴流风扇或喷雾风扇, , 直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。局部通风局部通风O返回分散式局部送风系统分散式局部送风系统风扇送风风扇送风 在作业点附近设置普通轴流风机进行

7、循环在作业点附近设置普通轴流风机进行循环吹风，加快对流散热。吹风，加快对流散热。 工作点风速要求：工作点风速要求： 轻作业轻作业24m/s，中作业，中作业35m/s，重，重作业作业57m/s 。 适用于气温不大于适用于气温不大于35，且非产尘的车间。，且非产尘的车间。O返回分散式局部送风系统分散式局部送风系统喷雾风扇送风喷雾风扇送风 在普通轴流风机上加设甩在普通轴流风机上加设甩水盘构成水盘构成 具降温作用，但可引起人具降温作用，但可引起人造汗。造汗。 要求水滴要求水滴60m，最大不，最大不超过超过100m。风速不大于。风速不大于35m/s。 用于温度高于用于温度高于35，辐射，辐射强度大于强度

8、大于1400W/m1400W/m2 2，细小雾滴，细小雾滴对生产工艺无影响的中、重对生产工艺无影响的中、重作业点。作业点。O返回分散式局部送风系统分散式局部送风系统喷雾风扇送风喷雾风扇送风O返回 全面通风就是对房间进行通风换气全面通风就是对房间进行通风换气, , 以稀释室以稀释室内有害物内有害物, , 消除余热消除余热, , 余温余温, , 使之符合卫生标使之符合卫生标准要求。准要求。 全面通风的动力可以是自然风压和热压全面通风的动力可以是自然风压和热压, , 也可也可以是风机风压。以是风机风压。 全面通风具体实施方法又可分为全面排风法全面通风具体实施方法又可分为全面排风法, , 全面送风法全

9、面送风法, , 全面排送风法和全面送、局部排全面排送风法和全面送、局部排风混合法等风混合法等, , 可根据车间的实际情况采用不同可根据车间的实际情况采用不同的方法。的方法。7.2.2 全面通风全面通风O返回 全面通风的效果取决于气流组织方式全面通风的效果取决于气流组织方式, , 通风风量通风风量大小及房间内热湿和有害物的产生量等因素。大小及房间内热湿和有害物的产生量等因素。 本节主要讨论以下内容：本节主要讨论以下内容： 全面通风方法全面通风方法 全面通风风量计算全面通风风量计算 全面通风气流组织全面通风气流组织7.2.2 全面通风全面通风O返回全面通风方法全面通风方法按照对有害物控制机理的不同

10、，全面通风可分按照对有害物控制机理的不同，全面通风可分为：为：全面通风方法全面通风方法单向流通风单向流通风稀释通风稀释通风均匀流通风均匀流通风置换通风置换通风O返回单单向向流流通通风风它是通风有组织的气流运动，控制有害物的扩散和转移，保证操作人员呼吸区达到卫生标准的要求。其优点是通风量小，控制效果好。工作区工作区全面通风方法全面通风方法O返回均均匀匀流流通通风风速度和方向完全一致的宽大气流称为均匀流。用它进行的通风称为均匀流通风。它的工作原理是利用送风气流构成的均匀流把室内污染空气全部压出和置换。主要用于汽车喷漆室等气流、温度、湿度控制要求高的场合。全面通风方法全面通风方法O返回稀稀释释通通风

11、风该方法是对整个房间进行通风换气，用新鲜空气把整个车间的有害物浓度稀释到最高允许浓度以下，该方法所需的全面通风量大，控制效果差。全面通风方法全面通风方法O返回置置换换通通风风和均匀流通风基本相同，主要适用于高度大的车间，且在高度方向上具有较稳定的温度梯度。热源热源送送风风口口分层界面分层界面排风口排风口全面通风方法全面通风方法O返回全面通风风量计算全面通风风量计算 全面通风的风量应能确保把各种有全面通风的风量应能确保把各种有害物害物( (包括有害气体包括有害气体, , 粉尘粉尘, , 水蒸气水蒸气, , 热等热等) )全部稀释或排除全部稀释或排除, , 使有害物浓使有害物浓度不超过卫生标准。度

12、不超过卫生标准。 由于有害物的由于有害物的性质不同性质不同, , 应分别计算所需风量应分别计算所需风量, , 然后确定全面通风所需风量。然后确定全面通风所需风量。O返回稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 排污模型及排污微分方程：排污模型及排污微分方程：X(g/s)通风风量通风风量L(m3/s)有害物浓度有害物浓度 y(g/m3)通风风量通风风量L(m3/s)有害物浓度有害物浓度 y0(g/m3)房间体积房间体积Vf车间通风排污模型车间通风排污模型O返回 排污微分方程：排污微分方程： 房间内有害物浓度的变化情况可根据房间内有害物浓度的变化情况可根据“物质平物质平衡衡”原理建

13、立微分方程原理建立微分方程 对于连续对于连续, , 稳定的通风过程稳定的通风过程, , 根据在通风过程根据在通风过程中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则有衡的原则有 在在dd时间内：时间内： 送入量送入量+ +散发量散发量- -排走量排走量= =变化量变化量稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量O返回 排污微分方程：排污微分方程： 送入量：送入量：L yL y0 0 d d 散发量散发量: x d: x d 排走量排走量: L y d: L y d 变化量变化量: d(V: d(Vf f y)=V y)=Vf f dy dy

14、 则：则： L yL y0 0 d+ x d- L y d= V d+ x d- L y d= Vf f dy dy稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量O返回 风量公式：风量公式： 稳定状态下：稳定状态下： 则则 考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，增大安全系数增大安全系数K=3K=31010，则，则 y ys s有害物安全浓度值有害物安全浓度值0)exp(,0fVLddy或0202yyxLyyyLxyss0yyKxLs稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量O返回（1 1）分别求出排除每种有害物风量）分别求出

15、排除每种有害物风量L Li i（2 2）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶剂类；剂类；S S2 2O O3 3、SOSO3 3、FHFH等刺激性气体，按求和计算等刺激性气体，按求和计算风量：风量：L=LL=Li i（3 3）毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计）毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计算式：算式：L=maxLL=maxLi i 有害物散发量无法确定时的风量计算原则：有害物散发量无法确定时的风量计算原则： 按经验式计算：按经验式计算：L=nVL=nVf f （m m3 3/h/h） n n换气次数，换气次数，( (次次/h)/h

16、)；V Vf f房间体积房间体积存在多种有害物时风量确定原则：存在多种有害物时风量确定原则：O返回全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织：气流组织：送风、排风口位置的合理布置，选用送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形式，合理分配风流。合理的风口形式，合理分配风流。 气流组织原则：气流组织原则： 能避免把有害物吹向作业人员操作区；能避免把有害物吹向作业人员操作区； 能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域排出污染空气；排出污染空气； 能确保在整个房间内进风气流均匀分布能确保在整个房间内进风气流均匀分布, ,尽量减尽量减少涡流区。少涡流区

17、。O返回全面通风的气流组织方式全面通风的气流组织方式O返回全面通风的气流组织方式全面通风的气流组织方式O返回例：如下图中的气流组织，判断其合理性。例：如下图中的气流组织，判断其合理性。（1）（2）全面通风的气流组织的比较全面通风的气流组织的比较O返回7.2.3 置换通风置换通风 定义定义: : 通过将较低风速的新鲜空气送入人员工作区通过将较低风速的新鲜空气送入人员工作区, ,利用利用挤压的原理将污染空气挤到上部空间排走的通风挤压的原理将污染空气挤到上部空间排走的通风方法。方法。 目的目的: (1)(1)改善室内空气品质改善室内空气品质; ; (2)(2)节能。节能。O返回置换通风的原理置换通风

18、的原理 置换通风的原理：置换通风以较低的温度从地置换通风的原理：置换通风以较低的温度从地板附近把空气送入室内，风速平均值及紊流度板附近把空气送入室内，风速平均值及紊流度均是比较小，由于送风层的温度较低，密度较均是比较小，由于送风层的温度较低，密度较大，故会沿着整个地板面蔓延开来。大，故会沿着整个地板面蔓延开来。空气湖空气湖热羽流（活塞流）热羽流（活塞流）O返回置换通风置换通风 置换通风的原理及热力分层图置换通风的原理及热力分层图 热源工作区域上部区域送风口界面排风口O返回置换通风与稀释通风效果比较置换通风与稀释通风效果比较稀释通风稀释通风置换通风置换通风O返回置换通风与稀释通风效果比较置换通风

19、与稀释通风效果比较传统通风空调的效果模拟图传统通风空调的效果模拟图置换通风空调效果模拟图置换通风空调效果模拟图O返回置换通风与稀释通风效果比较置换通风与稀释通风效果比较O返回置换通风与稀释通风效果比较置换通风与稀释通风效果比较O返回置换通风与地板通风效果比较置换通风与地板通风效果比较O返回7.2.4 事故通风事故通风 事故通风事故通风 对于有可能突然从设备或管道中逸出大量有害气体或燃烧爆对于有可能突然从设备或管道中逸出大量有害气体或燃烧爆炸性气体的房间，应设事故排风系统炸性气体的房间，应设事故排风系统,以便发生逸出事故时由以便发生逸出事故时由事故排风系统和经常使用排风系统共同排风，尽快把有害物

20、事故排风系统和经常使用排风系统共同排风，尽快把有害物排到室外。排到室外。 事故通风的换气次数根据车间高度和有害气体的最高事故通风的换气次数根据车间高度和有害气体的最高容许浓度大小来确定：容许浓度大小来确定： (1) 车间高度在车间高度在6m及及6m以下者为以下者为8次次/小时；小时； (2)车间高度在车间高度在6m以上者为以上者为5次次/小时。小时。 最高容许浓度最高容许浓度5mg/m3时时, 换气次数应乘以换气次数应乘以1.5。O返回（1）在设计车间通风工程时，尽可能首先采用局部通风。）在设计车间通风工程时，尽可能首先采用局部通风。如设计局部通风后仍达不到卫生标准，或工艺设备不如设计局部通风

21、后仍达不到卫生标准，或工艺设备不允许设置局部通风时，考虑采用全面通风。允许设置局部通风时，考虑采用全面通风。（2）全面通风效果不仅与通风量有关，还与气流组织有）全面通风效果不仅与通风量有关，还与气流组织有关。关。（3）全面通风量确定的原则是：对于同时散发几种对人）全面通风量确定的原则是：对于同时散发几种对人体危害相同的溶剂蒸气或刺激性气体的车间，全面通体危害相同的溶剂蒸气或刺激性气体的车间，全面通风量按各有害物分别计算得出的风量总和计算；对于风量按各有害物分别计算得出的风量总和计算；对于同时散发其他有害物质时，通风量按计算得出的风量同时散发其他有害物质时，通风量按计算得出的风量的最大值确定。的

22、最大值确定。（4）在设计计算时，必须进行空气平衡和热平衡。）在设计计算时，必须进行空气平衡和热平衡。O返回7.2.5 基 本 内 容 1. 1. 掌握局部排风罩的类型掌握局部排风罩的类型, , 结构原理结构原理, , 特点特点, , 以及各排风罩的用途以及各排风罩的用途; ; 2. 2. 掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计算掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计算方法方法; ; 3. 3. 掌握排风罩吸气口风流的运动规律掌握排风罩吸气口风流的运动规律( (风流结构风流结构和风速分布及其分析方法和风速分布及其分析方法) )。O返回7.2.5.1 概述一、局部通风的概念： 利用局部气流，使局部工作

23、地点不受有害物的污染，保障局部区域环境，造成良好的空气环境。二、特点： 所需要的风量小、效果好，是防止工业有害物污染室内空气和改善作业环境最有效的通风方法，设计时应优先考虑。三、分类： 局部排风 局部送风O返回定义定义：局部排风就局部排风就是在有害物产生的是在有害物产生的地点直接将它们收地点直接将它们收集起来，经过净化集起来，经过净化处理，直接排至室处理，直接排至室外。外。指导思想指导思想：有害有害物哪里产生，就物哪里产生，就在哪里将其排走。在哪里将其排走。O返回O返回2、局部送风系统（系统式）、局部送风系统（系统式）指导思想指导思想：哪里需要风，就送到哪里哪里需要风，就送到哪里。O返回局部送

24、风系统（系统式）局部送风系统（系统式）O返回局部送风系统（分散式）局部送风系统（分散式）O返回7.2.5.2 局部排风罩及其分类一、工作原理： 局部排风罩的作用是捕集有害物，控制污染气流的运动, 防止有害物向室内空气扩散。 排风罩控制有害物的效果主要取决于排风罩的结构参数，排风罩吸口的风流运动规律(包括风流结构和风速分布)和排风量这三个因素。O返回二、局部排风罩分类二、局部排风罩分类按按操操作作温温度度分分热过程排风罩热过程排风罩冷过程排风罩冷过程排风罩O返回局部排风罩分类局部排风罩分类按排风罩的工作原理密闭罩密闭罩外部吸气罩外部吸气罩接受式排风罩接受式排风罩槽边排风罩槽边排风罩吹吸气排风罩吹

25、吸气排风罩通风柜通风柜O返回7.2.5.3 密闭罩一、工作原理一、工作原理 密闭罩是把有害物源全部密闭罩是把有害物源全部密闭起来，密闭起来，割断生产过程中造割断生产过程中造成的一次尘化气流和室内二次成的一次尘化气流和室内二次气流的联系，再利用抽风在罩气流的联系，再利用抽风在罩内造成一定的负压，内造成一定的负压，保证在一保证在一些操作孔、观察孔或缝隙处从些操作孔、观察孔或缝隙处从外向里进风，防止粉尘等有害外向里进风，防止粉尘等有害物向外逸出。物向外逸出。特点：排风量就能获得良好的特点：排风量就能获得良好的效果效果 。主要用于有害物危害较。主要用于有害物危害较大大, , 控制要求高的场合。控制要求

26、高的场合。 O返回1、局部密闭罩 局部产尘点进行密局部产尘点进行密闭，产尘设备及传动装闭，产尘设备及传动装置留在罩外，便于观察置留在罩外，便于观察和检修。罩的容积小，和检修。罩的容积小，排风量少，经济性好。排风量少，经济性好。 适用于含尘气流速适用于含尘气流速度低，连续扬尘和瞬时度低，连续扬尘和瞬时增压不大的扬尘点。增压不大的扬尘点。O返回2、整体密闭罩 产尘设备大部产尘设备大部分或全部密闭，只分或全部密闭，只有传动部分留在罩有传动部分留在罩外，适用于有振动外，适用于有振动或含尘气流速度高或含尘气流速度高的设备。的设备。O返回3、大容积密闭罩 产尘设备，传产尘设备，传动装置全部密闭在动装置全部

27、密闭在小室内，密闭小室小室内，密闭小室容积大，适用于多容积大，适用于多点产尘、阵发性产点产尘、阵发性产尘、含尘气流速度尘、含尘气流速度高和设备检修频繁高和设备检修频繁的场合。缺点是占的场合。缺点是占地面积大，材料消地面积大，材料消耗多。耗多。O返回O返回O返回物料温度大物料温度大于于50150度度O返回1 1、为尽量减少把粉状物料吸入排风系统，排风口、为尽量减少把粉状物料吸入排风系统，排风口不应设在气流含尘浓度高的部位或飞溅区内；不应设在气流含尘浓度高的部位或飞溅区内；2 2、排风口尽可能离密闭罩上的敞开口远些、排风口尽可能离密闭罩上的敞开口远些, ,防止气防止气流短路；流短路；3 3、输送热

28、物料时，排风口应设在密闭罩顶部；、输送热物料时，排风口应设在密闭罩顶部；4 4、排风口应设在罩内压力较高的部位，有利于消、排风口应设在罩内压力较高的部位，有利于消除罩内正压。除罩内正压。O返回（1 1）按空气平衡原理计算）按空气平衡原理计算 密闭罩排风量密闭罩排风量L=L=由物料或工艺设备带入罩内的空气量由物料或工艺设备带入罩内的空气量L L1 1+ +由孔口或不严密缝隙吸入的空气量由孔口或不严密缝隙吸入的空气量L L2 2 L = L L = L1 1 + L + L2 2 （ m m3 3/s/s）式中式中 L L防尘密闭罩排风量，防尘密闭罩排风量， m m3 3/s/s； L L1 1

29、物料或工艺设备带入罩内的空气量，物料或工艺设备带入罩内的空气量， m m3 3/s/s； L L2 2 由孔口或不严密缝隙吸入的空气量，由孔口或不严密缝隙吸入的空气量， m m3 3/s/s。（2 2）按截面风速计算（对于大容积密闭罩）按截面风速计算（对于大容积密闭罩）（3 3）按换气次数计算）按换气次数计算O返回O返回 通风柜是一种特殊的密闭罩，散发有害物的通风柜是一种特殊的密闭罩，散发有害物的工艺装置至于柜内，操作过程完全在柜内进行，工艺装置至于柜内，操作过程完全在柜内进行，一般设有可以启闭的操作孔和观察孔。由于内部一般设有可以启闭的操作孔和观察孔。由于内部机械设备扰动、化学反应、发热设备

30、的热气流以机械设备扰动、化学反应、发热设备的热气流以及室内横向气流的干扰，有害物有可能逸出通风及室内横向气流的干扰，有害物有可能逸出通风柜。因此，通风柜必须抽风，使柜门口柜。因此，通风柜必须抽风，使柜门口造成一定造成一定的吸入风速，就可防止罩内有害气体外泄。的吸入风速，就可防止罩内有害气体外泄。O返回 排风量应满足孔口吸入风速达到控制风速的要排风量应满足孔口吸入风速达到控制风速的要求。求。 排风量排风量L按下式计算按下式计算: L = L1+ F m3/s 式中：式中： L1为柜内气体发生量为柜内气体发生量(m3/s)； 为孔口控制风速为孔口控制风速(m/s)，一般为，一般为0.7-1.5 m

31、/s ； F为孔口及缝隙总面积为孔口及缝隙总面积(m2)； 为安全系数为安全系数, =1.051.1。工作孔上的控制风速可在设计手册上查出。工作孔上的控制风速可在设计手册上查出。O返回O返回外部吸气罩位于有害源附近外部吸气罩位于有害源附近, 依靠罩口的依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内。抽吸作用将有害物吸入罩内。 对于生产操作影响小对于生产操作影响小, 安装维护方便安装维护方便, 但但排风量大排风量大, 控制有害物效果相对较差。主要用控制有害物效果相对较差。主要用于因工艺或操作条件的限制于因工艺或操作条件的限制, 不能将污染源密不能将污染源密闭的场合。闭的场合。O返回O返回在有害物发生源的上方

32、造成一定上升风速在有害物发生源的上方造成一定上升风速将有害物吸入罩内。其排风量计算公式：将有害物吸入罩内。其排风量计算公式： L = 3600 0F m3/h，0为罩口所必需的平均为罩口所必需的平均风速，风速，F为罩口面积。为罩口面积。 对于工人需经常俯身台面工作场合，把对于工人需经常俯身台面工作场合，把吸气罩安装在有害物发生源的侧面，称为旁吸气罩安装在有害物发生源的侧面，称为旁侧吸气罩。旁侧吸气罩的风量计算公式见教侧吸气罩。旁侧吸气罩的风量计算公式见教材表材表7-1.O返回 控制风速法原理：控制风速法原理： 就是使排风量在边缘控制点上形成能使有害物吸入就是使排风量在边缘控制点上形成能使有害物

33、吸入罩内的控制风速的方法。罩内的控制风速的方法。 控制点控制点就是有害物最难被吸入罩内的点。就是有害物最难被吸入罩内的点。通常把离通常把离排风罩最远的有害物的发散点称为控制点。排风罩最远的有害物的发散点称为控制点。 控制风速控制风速是指使有害物吸入罩内的最小风速。是指使有害物吸入罩内的最小风速。把控把控制点这时具有的最小的气流速度称为控制风速。（控制制点这时具有的最小的气流速度称为控制风速。（控制点上所产生的有效风速）控制点控制风速可参照教材表点上所产生的有效风速）控制点控制风速可参照教材表7-2. O返回 槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式，专门用于各种工

34、业槽式，专门用于各种工业槽 ( (如酸洗槽、电镀如酸洗槽、电镀槽槽) )。它的特点是不影响工艺操作，有害气。它的特点是不影响工艺操作，有害气体不经过人的呼吸区就被槽边上设置的条缝体不经过人的呼吸区就被槽边上设置的条缝形吸气口抽走。由于槽边抽风罩的气流运动形吸气口抽走。由于槽边抽风罩的气流运动方向和有害气体的运动方向并不一致，因此方向和有害气体的运动方向并不一致，因此所需要的抽风量较大。所需要的抽风量较大。O返回E=250 mm高；高；E=200 mm低低1、按罩口形式、按罩口形式:平口式和条缝式平口式和条缝式O返回2 2、按布置方式分为、按布置方式分为： 单侧式单侧式( (槽宽槽宽B=700m

35、m)B700mm)(B700mm) 周边式周边式: :多用于圆槽或近似方形槽多用于圆槽或近似方形槽 B B 1200 mm 1200 mm 时，应采用吹吸式排风罩。时，应采用吹吸式排风罩。O返回计算原则计算原则: : L=L=截面修正系数截面修正系数* *控制风速控制风速* *槽面积槽面积* *维修正系数维修正系数 截面修正系数截面修正系数: :高截面取高截面取2 2；低截面取；低截面取3 3 维修正系数维修正系数: :单侧单侧( (槽宽槽宽B/B/槽长槽长A)A)0.20.2；双侧；双侧(B/2A) (B/2A) 0.20.2 槽面积槽面积: :矩形矩形A A* *B B；圆形；圆形 D D

36、 2 2 /4 /4 控制风速控制风速: :Vx(Vx(查教材表查教材表7-3)7-3)O返回1 1、高截面单侧排风：、高截面单侧排风：2 . 0)(2ABABVLx2 2、低截面单侧排风、低截面单侧排风2 . 0)(3ABABVLxO返回3 3、低截面双侧排风：、低截面双侧排风：2 . 0)2(3ABABVLx4 4、高截面周边型排风、高截面周边型排风257. 1DVLxO返回5 5、低截面周边型排风：、低截面周边型排风：236. 2DVLx式中式中 A A槽长；槽长； B B槽宽；槽宽； D D圆槽直径；圆槽直径； V Vx x 边缘控制点的控制风速。边缘控制点的控制风速。举例举例4-54

37、-5说明。说明。O返回（一）为保证排风口气流分布均匀应采取的措施（一）为保证排风口气流分布均匀应采取的措施1 1、对于条缝式，减小条缝口面积、对于条缝式，减小条缝口面积 f f 与罩横断面积与罩横断面积 F1 F1 之比。之比。f/F1 f/F1 愈小，速度分布愈均愈小，速度分布愈均匀。如匀。如 f/F1 0.3 f/F1 0.3 ，则认为速度分布均匀的，但如果，则认为速度分布均匀的，但如果 f/F1 f/F1 0.3,0.3,可以采用楔形条可以采用楔形条缝口缝口. .2 2、当槽长大于、当槽长大于 1500 mm 1500 mm 时，可沿槽长度方向分设两个或三个排风罩。时，可沿槽长度方向分设

38、两个或三个排风罩。（二）使排风罩吸气量减少应采取的措施（二）使排风罩吸气量减少应采取的措施1 1、工业槽尽可能靠墙布置。、工业槽尽可能靠墙布置。2 2、尽量减少吸气口与液面的距离，但不得小于、尽量减少吸气口与液面的距离，但不得小于 150mm 150mm 。槽边排风罩是吸气罩的一种，前面介绍过吸气罩尽可能接近有害物源，因此，槽边排风槽边排风罩是吸气罩的一种，前面介绍过吸气罩尽可能接近有害物源，因此，槽边排风罩也要减少吸气口与有害物源的距离，但不要小于罩也要减少吸气口与有害物源的距离，但不要小于 150 mm 150 mm 。3 3、在工艺条件允许条件下，可在槽边设置盖板，或加抑制剂减少有害物向

39、外扩散，这样、在工艺条件允许条件下，可在槽边设置盖板，或加抑制剂减少有害物向外扩散，这样可减少风机动力。可减少风机动力。O返回O返回 对于热源上部的热射对于热源上部的热射流，可以简单地把它看作流，可以简单地把它看作由热源向下延伸于一点，由热源向下延伸于一点，则热源可看作由这一点以则热源可看作由这一点以一定角度的上升气流，对一定角度的上升气流，对热射流观察发现，在热源热射流观察发现，在热源上面某处射流发生收缩，上面某处射流发生收缩，在收缩断面上流速最大，在收缩断面上流速最大，随后上升气流逐渐缓慢扩随后上升气流逐渐缓慢扩大，如果把罩放在其收缩大，如果把罩放在其收缩断面上，就可节约一定的断面上，就可

40、节约一定的能量。能量。 O返回特点特点: : 作用原理与外部吸气罩不同，接受罩口外气流运动是生产过程作用原理与外部吸气罩不同，接受罩口外气流运动是生产过程本身造成，与罩子无关；本身造成，与罩子无关； 排风量取决于接受罩所接受的污染空气量；排风量取决于接受罩所接受的污染空气量； 只要接受罩的排风量等于罩口断面上热射流的流量，接受罩的只要接受罩的排风量等于罩口断面上热射流的流量，接受罩的断面尺寸等于罩口断面上热射流的尺寸，污染气流就能全部排断面尺寸等于罩口断面上热射流的尺寸，污染气流就能全部排除。除。 O返回 吹吸罩罩是利用吹风口射流的输送能力，吹吸罩罩是利用吹风口射流的输送能力，推动被污染空气使

41、其朝着吸风口方向流动，推动被污染空气使其朝着吸风口方向流动，再利用吸气口将污染空气有效收集，具有较再利用吸气口将污染空气有效收集，具有较强的控制污染能力，对节能降低设备费用具强的控制污染能力，对节能降低设备费用具有很大意义。吹风量计算公式：有很大意义。吹风量计算公式：L L0 0=L/BE,L=L/BE,L为抽风量，为抽风量，B B为槽子宽度，为槽子宽度，E E为槽宽为槽宽修正系数，见教材表修正系数，见教材表7-4.7-4.O返回O返回1 1、使吸气罩尽量可能接近有害物源。、使吸气罩尽量可能接近有害物源。2 2、操作人员位置不应在污染源与吸气罩之间。、操作人员位置不应在污染源与吸气罩之间。3

42、3、在工艺操作允许条件下，尽减少敞开部分，减少干扰气流、在工艺操作允许条件下，尽减少敞开部分，减少干扰气流的影响。的影响。4 4、尽可能使罩口的吸入气流均匀，吸气罩的、尽可能使罩口的吸入气流均匀，吸气罩的角尽可能小于角尽可能小于或等于或等于 60 60 。O返回 为了尽可能减少横向气流的影响和吸气罩的吸气范为了尽可能减少横向气流的影响和吸气罩的吸气范围，在工艺条件允许时应在罩四周设置固定或活动挡板。围，在工艺条件允许时应在罩四周设置固定或活动挡板。O返回尽可能使罩口的吸入气流均匀，为此罩口的扩张角小于或等于尽可能使罩口的吸入气流均匀，为此罩口的扩张角小于或等于 60 。a为将一个大排风罩分割成

43、几个小的为将一个大排风罩分割成几个小的;b为设挡板为设挡板;c为在罩口上设条缝为在罩口上设条缝口口;d为在罩口设置气流分布板为在罩口设置气流分布板.O返回O返回风管断面形状主要有圆形和矩形两种，断面风管断面形状主要有圆形和矩形两种，断面积相同时，圆形风管的阻力小，材料省，强积相同时，圆形风管的阻力小，材料省，强度大，当圆形风管直径较小时制作比较容易，度大，当圆形风管直径较小时制作比较容易，保温亦方便，一般通风除尘系统宜采用圆形保温亦方便，一般通风除尘系统宜采用圆形风管，但是圆形风管管件的制作较矩形风管风管，但是圆形风管管件的制作较矩形风管困难，布置时与建筑结构配合比较困难，明困难，布置时与建筑

44、结构配合比较困难，明装时不易布置得美观，因此当风管断面尺寸装时不易布置得美观，因此当风管断面尺寸较大时，为了充分利用建筑空间，通常采用较大时，为了充分利用建筑空间，通常采用矩形断面。矩形断面。O返回在除尘系统中，为了防止风管堵塞，风管直径不宜过小，在除尘系统中，为了防止风管堵塞，风管直径不宜过小，在除尘工程上，要求风管直径不宜小于下列数值：在除尘工程上，要求风管直径不宜小于下列数值：排送细小粉尘排送细小粉尘 80mm80mm排送较粗粉尘（如木屑）排送较粗粉尘（如木屑） 100mm100mm排送粗粉尘排送粗粉尘 130mm130mm为了根据我国的材料规格能最大限度地利用板材，风为了根据我国的材料

45、规格能最大限度地利用板材，风管制作和安装必须尽可能实现机械化和工业化，以保管制作和安装必须尽可能实现机械化和工业化，以保证规模效益，为此在证规模效益，为此在19751975年我国确定了年我国确定了通风管道统通风管道统一规格一规格。O返回O返回O返回送风口u设在室外空气比较洁净的部位；设在室外空气比较洁净的部位；u进风口应设在排风口的上风侧并低于排风口，进风口应设在排风口的上风侧并低于排风口，以防倒吸排风口污染气体；以防倒吸排风口污染气体；u进风口下缘距室外地坪一般不低于进风口下缘距室外地坪一般不低于2m2m，以免，以免吸入地面灰尘；吸入地面灰尘；u降温用通风系统的进风口宜设于背阳的外墙降温用通

46、风系统的进风口宜设于背阳的外墙上。上。O返回排风口u一般情况下通风排气立管出口至少应一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面高出屋面0.5m0.5m；u通风排气中的有害物必需经大气扩散通风排气中的有害物必需经大气扩散稀释时，排风口应位于建筑物空气动力稀释时，排风口应位于建筑物空气动力阴影区和正压区以上；阴影区和正压区以上；u要求在大气中扩散稀释的通风排气其要求在大气中扩散稀释的通风排气其排风口不设风帽。排风口不设风帽。O返回空气沿风管流动的阻力有两种，一种是由空气沿风管流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其和管壁之间的摩于空气本身的粘滞性及其和管壁之间的摩擦而产生的沿程能量损失，称为

47、摩擦阻力擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气在流经风管中或沿程阻力；另一种是空气在流经风管中的管件和设备时，由于流速的大小或方向的管件和设备时，由于流速的大小或方向变化而产生的涡流造成的比较集中的能量变化而产生的涡流造成的比较集中的能量损失，称为局部阻力。损失，称为局部阻力。O返回根据流体力学的牛顿内摩擦原理，从理论上导出根据流体力学的牛顿内摩擦原理，从理论上导出了沿任何断面不变的直管流动时摩擦阻力的计算了沿任何断面不变的直管流动时摩擦阻力的计算公式：公式：式中式中摩擦阻力系数；摩擦阻力系数； 风管内空气的平均流速；风管内空气的平均流速； 空气的密度；空气的密度； 风管

48、的长度；风管的长度； D D风管的直径。风管的直径。lDP22O返回 通风管道是由各种断面的直管段和许多局部构件如通风管道是由各种断面的直管段和许多局部构件如弯头、断面变化的渐扩管和渐缩管、三通、四通和弯头、断面变化的渐扩管和渐缩管、三通、四通和阀门等组成的。当空气流过这些局部构件时，由于阀门等组成的。当空气流过这些局部构件时，由于流动方向改变，流速大小变化或流量重新分配，都流动方向改变，流速大小变化或流量重新分配，都会形成旋涡区，而产生局部阻力。局部阻力和摩擦会形成旋涡区，而产生局部阻力。局部阻力和摩擦阻力不同，它是由于局部构件所引起的集中能量损阻力不同，它是由于局部构件所引起的集中能量损失

49、。设局部阻力为失。设局部阻力为Z，一般按下式来计算：，一般按下式来计算： Z=Z=V V2 2/2 Pa/2 Pa 式中，式中，局部阻力系数。一般通过查表得到。局部阻力系数。一般通过查表得到。O返回 在通风、空调系统中局部阻力占系统总阻力的比例在通风、空调系统中局部阻力占系统总阻力的比例较大，有时甚至高达较大，有时甚至高达80%，因此在设计通风管道，因此在设计通风管道时，应尽采取措施来减少局部阻力。时，应尽采取措施来减少局部阻力。（1）变径管：尽量避免风管断面的突然变化，用）变径管：尽量避免风管断面的突然变化，用渐缩或渐扩管代替突然缩小或突然扩大的管件。渐缩或渐扩管代替突然缩小或突然扩大的管件

50、。中心角最好在中心角最好在8-10之间，不超过之间，不超过45。O返回 (2) (2) 减少风管的转弯数量减少风管的转弯数量, , 尽可能增大转弯半径尽可能增大转弯半径; ; (3) (3) 三通汇流要防止出现引射现象三通汇流要防止出现引射现象, , 尽可能做到尽可能做到各分支管内流速相等各分支管内流速相等. . 分支管道中心线夹角要尽分支管道中心线夹角要尽可能小可能小, , 一般要求不大于一般要求不大于3030； (4) (4) 降低排风口的出口流速降低排风口的出口流速, , 减少出口的动压损减少出口的动压损失；失； (5) (5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合理通风系统各部件及设备之

51、间的连接要合理, , 风管布置要合理。风管布置要合理。O返回（1 1）根据输送气体性质、系统风量和阻力确）根据输送气体性质、系统风量和阻力确定风机的类型。定风机的类型。（2 2）考虑风管、设备的漏风及阻力计算的不）考虑风管、设备的漏风及阻力计算的不精确，应按下式风量、风压选择风机：精确，应按下式风量、风压选择风机：PKPpfLKLLfO返回式中式中P Pf f为风机的风压；为风机的风压； L Lf f为风机的风量；为风机的风量； K KP P为风压附加系数，一般的送排风系为风压附加系数，一般的送排风系统统=1.1=1.11.151.15；除尘系统；除尘系统=1.15=1.151.21.2； K

52、 KL L 为风量附加系数，一般的送排风系为风量附加系数，一般的送排风系统统=1.1=1.1；除尘系统；除尘系统=1.1=1.11.151.15； P P为系统的总阻力；为系统的总阻力； L L为系统的总风量。为系统的总风量。O返回 7.3 一、基本思想： 改革工艺，实现生产机械化、密闭化、自动化是消除粉尘危害的根本措施。我国提出了“革、水、密、风、护、管、教、查”八字方针，对控制粉尘危害的综合治理具有重要指导意义。主要有湿式作业、密闭抽风除尘和含尘气体的净化等技术措施。二、湿式作业： 湿式作业是一种简单实用、防尘效果可靠的防尘工程技术措施，可在很大程度上防止粉尘飞扬，降低作业场所粉尘浓度。例

53、如，矿山湿式凿岩、井下运输喷雾洒水、煤层高压注水等。O返回O返回O返回问题问题翻车机卸煤时煤粉尘飞扬，污染了环境：在拨车机部位和迁车台部位的操作工处于含尘环境中，对操作工的身体健康造成威胁； 污染了进口液压系统的环境，致使液压系统设备的零部件每月更换；解决方案解决方案GE Betz提供 DC9140，处理后，减少了原喷水系统的用水量，保障了输煤畅通；并抑制了粉尘飞扬。处理现场见图效益：效益： 促进粉尘颗粒变湿，用水量降低了70； 最大程度减少粉尘飞扬带来的煤的风吹损失； 降低粉尘对液压系统的污染腐蚀，降低维修、维护费用； 提高燃煤热值； 避免堵塞造成的停工误时损失； 抑制粉尘，预防尘肺疾病，保

54、障职工身体健康；O返回O返回O返回三、尘源控制与通风除尘： 对于不能采取湿式作业的场所应采用密闭或隔离等尘源控制措施，并辅以通风除尘的技术措施。例如采用密闭尘源和局部抽风相结合，防止粉尘外溢，抽出的含尘空气在经除尘装置处理达标后排入大气。 尘源控制和隔离的目的在于将生产过程中散发的粉尘限制在一定范围内，不使其扩散，从而能够使通风除尘系统能够发挥最大的作用，是有效控制操作地点粉尘浓度的前提。O返回 通风排气中的粉尘必须经过净化处理达到排放标通风排气中的粉尘必须经过净化处理达到排放标准才能排入大气准才能排入大气. .。 此外此外, , 有些生产过程排出的粉尘是生产原料或成有些生产过程排出的粉尘是生

55、产原料或成品品, , 需回收。需回收。 除尘就是通过除尘器分离空气中的粉尘以达到净除尘就是通过除尘器分离空气中的粉尘以达到净化空气或回收物料的目的。化空气或回收物料的目的。 除尘的效果取决于粉尘的性质和除尘器的性能除尘的效果取决于粉尘的性质和除尘器的性能, , 因此因此, , 本节主要介绍粉尘性质本节主要介绍粉尘性质, , 除尘器的工作原除尘器的工作原理理, , 结构结构, , 性质及类型和特点。性质及类型和特点。O返回7.3.2 1 粉尘的特性粉尘的特性2 除尘器除尘器概论概论3 重力沉降室重力沉降室4 旋风除尘器旋风除尘器6 湿式除尘器湿式除尘器5 过滤式除尘器过滤式除尘器7 静电除尘器静

56、电除尘器8 除尘器的选择除尘器的选择O返回1 1、粉尘密度、粉尘密度：单位体积粉尘的质量单位体积粉尘的质量, , 单位为单位为kg/mkg/m3 3或或g/cmg/cm3 3。据是否包含粒间空隙体积分为真密度与假。据是否包含粒间空隙体积分为真密度与假密度（表观密度）。假密度与堆积状态有关。密度（表观密度）。假密度与堆积状态有关。 真密度：排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计量的密真密度：排除粉尘间空隙以纯粉尘的体积计量的密度。度。 表观密度：包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体积计量表观密度：包括粉尘间空隙体积和粉尘纯体积计量的密度。与堆积状态有关。的密度。与堆积状态有关。 在研究单个尘粒的受力和在气流中的

57、运动时应用在研究单个尘粒的受力和在气流中的运动时应用真真密度密度，在设计计算除尘器灰斗和中间料仓时应用表，在设计计算除尘器灰斗和中间料仓时应用表观观密度密度。 O返回(2)(2)比表面积：比表面积：u单位质量粉尘的总表面积称为比表面积（单位质量粉尘的总表面积称为比表面积（m m2 2/kg/kg）。）。u比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积越大。比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积越大。比表面积增大，强化了表面活性。它对粉尘的湿润、比表面积增大，强化了表面活性。它对粉尘的湿润、凝聚、附着以及燃烧和爆炸等性质都有明显的影响。凝聚、附着以及燃烧和爆炸等性质都有明显的影响。(1)(1)粘性：

58、粘性：u粉尘附着在固体表面，或者粉尘互相粘附的现象称粉尘附着在固体表面，或者粉尘互相粘附的现象称为粘附。前者会引起除尘设备或管道堵塞，诱发故障；为粘附。前者会引起除尘设备或管道堵塞，诱发故障；后者会使粒径增大，有利于提高除尘效率。后者会使粒径增大，有利于提高除尘效率。 O返回 固体物料破碎以后，其表面积急剧增大，随着固体物料破碎以后，其表面积急剧增大，随着粉尘的比表面积增加，系统中粉尘的自由表面能也粉尘的比表面积增加，系统中粉尘的自由表面能也随之增加，从而提高了粉尘的化学活性，这时粉尘随之增加，从而提高了粉尘的化学活性，这时粉尘由于自身氧化反应而热量积聚而达到着火点发生燃由于自身氧化反应而热量

59、积聚而达到着火点发生燃烧的现象叫自燃。烧的现象叫自燃。能发生爆炸的粉尘称为可爆粉尘。能发生爆炸的粉尘称为可爆粉尘。井下具有爆炸性的粉尘主要是硫化粉尘和煤尘。井下具有爆炸性的粉尘主要是硫化粉尘和煤尘。粉尘爆炸能产生高温、高压粉尘爆炸能产生高温、高压, 同时生成大量的有毒同时生成大量的有毒有害气体有害气体, 对安全生产有极大的危害，应注意采取对安全生产有极大的危害，应注意采取防爆、隔爆措施。防爆、隔爆措施。O返回O返回（1 1）粉尘荷电性：指粉尘能被荷电的难易程度。）粉尘荷电性：指粉尘能被荷电的难易程度。 悬浮空气中粉尘荷电原因：破碎时的摩擦、粒子间悬浮空气中粉尘荷电原因：破碎时的摩擦、粒子间撞击

60、或放射性照射、外界离子或电子附着等。撞击或放射性照射、外界离子或电子附着等。 影响荷电量大小因素：粉尘的成分、粒径、质量、影响荷电量大小因素：粉尘的成分、粒径、质量、温度、湿度等有关。温度、湿度等有关。（2 2）粉尘比电阻：衡量粉尘荷电性的指标。）粉尘比电阻：衡量粉尘荷电性的指标。 O返回 粉尘湿润性：指粉尘被水湿润的难易程度。粉尘湿润性：指粉尘被水湿润的难易程度。 湿润现象：是分子力作用的一种表现，水滴内部与水滴湿润现象：是分子力作用的一种表现，水滴内部与水滴表面间的分子引力为水的表面张力表面间的分子引力为水的表面张力, , 当水的表面张力小当水的表面张力小于水与固体间的分子引力时于水与固体