工业通风课件.

1、通风与防尘工程通风与防尘工程Ventilation and Dust Control（总复习串讲）（总复习串讲）通风与防尘工程课地位通风与防尘工程课地位 如图所示，人员、如图所示，人员、设备、环境及存设备、环境及存在的有害因素和在的有害因素和危险因素构成了危险因素构成了作业环境系统。作业环境系统。安全工程就是以安全工程就是以该系统为研究对该系统为研究对象。象。人员环境设备有害、危险因素有害、危险因素人员作业环境系统人员作业环境系统通风与防尘工程课地位通风与防尘工程课地位作业环境中的作业环境中的主要有害因素主要有害因素化学因素化学因素各种毒物：各种毒物：固体类毒物固体类毒物固体类毒物固体类毒物有

2、毒有害气体有毒有害气体生生产产性性粉粉尘尘物理因物理因素不良气候条件不良气候条件噪声振动噪声振动辐射辐射照明不足照明不足生物因素生物因素各种细各种细菌、病菌、病毒毒通风与防尘课程的主要内容通风与防尘课程的主要内容 第一章，工业有害物及其防治第一章，工业有害物及其防治 第二章，空气参数及通风风流理论第二章，空气参数及通风风流理论 第三章，通风方法与通风系统组成第三章，通风方法与通风系统组成 第四章，局部排风罩第四章，局部排风罩 第五章，除尘技术第五章，除尘技术 第六章，通风除尘管网的计算第六章，通风除尘管网的计算 第七章，通风除尘系统维护管理与技术经济分析第七章，通风除尘系统维护管理与技术经济分

3、析 加加符号者为本课程重点掌握的章符号者为本课程重点掌握的章 通风与防尘课程的学习要求通风与防尘课程的学习要求抓住三大内容模块：抓住三大内容模块： 通风技术通风技术 防、除尘技术防、除尘技术 通风除尘测试通风除尘测试局部排风罩局部排风罩捕集有害物的装置；捕集有害物的装置； 净化、除尘器净化、除尘器净化有害气体和粉尘；净化有害气体和粉尘； 通风动力系统通风动力系统 通风管道，通风机通风管道，通风机以通风与除尘系统为核心内容：以通风与除尘系统为核心内容：通风与防尘课程的学习要求通风与防尘课程的学习要求第一章第一章 工业有害物及其防治工业有害物及其防治有害物有害物防治防治类型、来类型、来源及危害源及

4、危害产生与传产生与传播机理播机理浓度及浓度及标准标准综合防综合防治措施治措施本章内容结构图本章内容结构图第一章第一章 工业有害物及其防治工业有害物及其防治 工业有害物工业有害物分为五种类型分为五种类型： 粉尘粉尘 有害蒸气有害蒸气 有毒有害气体有毒有害气体 放射性气体放射性气体 热湿热湿粉尘粉尘-粉尘的危害特性粉尘的危害特性粉粉尘尘的的危危害害对对人人体体危危害害粉尘对五官、皮肤的刺激作用引起炎症粉尘对五官、皮肤的刺激作用引起炎症有毒粉尘（铅、砷、汞等）引起中毒有毒粉尘（铅、砷、汞等）引起中毒各类粉尘进入人体肺部引起尘肺病各类粉尘进入人体肺部引起尘肺病对对生生产产影影响响粉尘可降低产品质量粉尘

5、可降低产品质量粉尘可降低机器工作精度粉尘可降低机器工作精度粉尘可降低光照度和能见度，诱发事故粉尘可降低光照度和能见度，诱发事故粉粉 尘尘 对对 环环 境境 的的 污污 染染有害物的危害及其影响因素有害物的危害及其影响因素 有害物的危害包括三个方面：有害物的危害包括三个方面： 一是对人体健康的危害；一是对人体健康的危害； 二是对生产的不利影响；二是对生产的不利影响； 三是对大气的污染。三是对大气的污染。 有害物对人体危害程度的影响因素：有害物对人体危害程度的影响因素： 有毒气体的毒性大小有毒气体的毒性大小：即有毒气体的理化性质：即有毒气体的理化性质。 有毒气体的含量有毒气体的含量：即有毒气体的浓

6、度大小。：即有毒气体的浓度大小。 有毒气体与人体持续接触的时间有毒气体与人体持续接触的时间。 作业环境条件与劳动强度作业环境条件与劳动强度。 个体的年龄、性别和体质情况个体的年龄、性别和体质情况。第二章第二章 空气参数及通风风流理论空气参数及通风风流理论 要使通风风流能有效地排除有毒有要使通风风流能有效地排除有毒有害气体和粉尘，必须掌握风流有关参害气体和粉尘，必须掌握风流有关参数的计算，以及通风风流的运动规律。数的计算，以及通风风流的运动规律。本章分析风流运动的有关理论、规律本章分析风流运动的有关理论、规律及有关空气流动参数的计算。及有关空气流动参数的计算。 第三章第三章 通风方法及其通风系统

7、组成通风方法及其通风系统组成本章内容：通风方法分类、全面通风方法本章内容：通风方法分类、全面通风方法的分析计算、通风系统的组成。的分析计算、通风系统的组成。本章重点与难点内容：本章重点与难点内容：全面通风方法的分全面通风方法的分析计算析计算，主要分析全面通风排污过程数学，主要分析全面通风排污过程数学模型及微分方程的建立，微分方程的求解；模型及微分方程的建立，微分方程的求解；全面通风风量计算，气流组织方式，有害全面通风风量计算，气流组织方式，有害物散发量的确定；空气平衡与热平衡的原物散发量的确定；空气平衡与热平衡的原理与计算。理与计算。 第三章第三章 通风方法及其通风系统组成通风方法及其通风系统

8、组成通风通风方法方法通风方法通风方法分类分类各类通风各类通风方法分析方法分析局部通风局部通风全面通风全面通风事故通风事故通风第三章内容要点：局部通风第三章内容要点：局部通风 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：在集中产生有害物的局部地点局部排风：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：向局部工作地点送风局部送风：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

9、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。第三章内容要点：第三章内容要点：全面通风及风量计算全面通风及风量计算 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

10、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。全面通风全面通风 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, , 通风风量大小及房间内热湿和有害物的通风风量大小及房间内热湿和有害物的产生量等因素。产生量等因素。 本部分主要讨论以下内容：本部分主要讨论以下内容

11、： 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 全面通风的风量平衡与热平衡计算全面通风的风量平衡与热平衡计算 有害物散发量估算有害物散发量估算 全面通风系统的组成全面通风系统的组成第四章 局部排风罩 学学 习习 基基 本本 要要 求求 掌握局部排风罩的类型、结构原理、特点，掌握局部排风罩的类型、结构原理、特点， 以及各排风罩的用途；以及各排风罩的用途； 掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计算方法；算方法； 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。第五章第五章 除尘技术除尘技术 本章主要讨论以下问题：本章主要讨论

12、以下问题： 除尘技术除尘技术: : 粉尘性质粉尘性质 评定指标及除尘效率评定指标及除尘效率 除尘机理除尘机理 除尘设备除尘设备: :重力除尘器、惯性除尘器、旋风重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器除尘器、湿式除尘器、过滤除尘器 静电除尘器：静电除尘器： 原理和结构原理和结构- -性能及计算性能及计算- -类型类型, , 特点及应用特点及应用第五章第五章内容要点：内容要点： 惯性除尘器惯性除尘器 工作原理工作原理: : 利用尘粒在运动气流中具有的利用尘粒在运动气流中具有的惯性力惯性力, , 通过突然改变含尘气流的流动方向通过突然改变含尘气流的流动方向, , 或使其与某种障碍

13、物碰撞或使其与某种障碍物碰撞, ,使尘粒的运动轨使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的迹偏离气体流线而达到分离的目的. . 这类除尘器适用于净化这类除尘器适用于净化d20md20m非纤维性粉非纤维性粉尘尘. . 由于净化效率低由于净化效率低, , 常用作多级除尘中的常用作多级除尘中的初级除尘初级除尘. . 主要类型有主要类型有: : 碰撞式碰撞式, , 回转式和惰性式除尘回转式和惰性式除尘器器. .第五章第五章内容要点：内容要点：湿式除尘原理湿式除尘原理 湿式除尘原理：湿式除尘原理： 湿式除尘的机理可概括为两个方面湿式除尘的机理可概括为两个方面: : 一是尘一是尘粒与水接触时直接被水捕获

14、粒与水接触时直接被水捕获; ; 二是尘粒在水二是尘粒在水的作用下凝聚性增加。这两种作用而使粉尘的作用下凝聚性增加。这两种作用而使粉尘从空气中分离出来。从空气中分离出来。 水与含尘气流的接触主要有三种形式水与含尘气流的接触主要有三种形式: : 水滴、水滴、水膜和气泡。水膜和气泡。 使尘粒与水接触的作用机理主要有使尘粒与水接触的作用机理主要有: : 惯性碰惯性碰撞、截留和扩散。撞、截留和扩散。第五章第五章内容要点：内容要点： 旋风除尘器旋风除尘器 结构与原理结构与原理: : 旋风除尘器的结构由进旋风除尘器的结构由进气口气口, , 圆筒体圆筒体, , 圆锥体圆锥体, , 排气管排气管, , 排排尘装

15、置组成。尘装置组成。 其原理为其原理为: : 当含尘气流由切线进口进当含尘气流由切线进口进入除尘器后入除尘器后, , 气流在除尘器内作旋转气流在除尘器内作旋转运动运动, , 气流中的尘粒在离心力作用下气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动向外壁移动, , 到达壁面到达壁面, , 并在气流和并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。的目的。 旋风除尘器内的流场旋风除尘器内的流场 外涡旋外涡旋-沿外壁由上向下旋转运动的气流沿外壁由上向下旋转运动的气流. . 内涡旋内涡旋-沿轴心向上旋转运动的气流。沿轴心向上旋转运动的气流。 涡流涡流-由轴向速度与径向速度相互作

16、用形由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流。包括：成的涡流。包括： 上涡流上涡流-在旋风除尘器顶盖在旋风除尘器顶盖, , 排气管外面排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流与筒体内壁之间形成的局部涡流, , 它可降低它可降低除尘效率；除尘效率； 下涡流下涡流-在除尘器纵向在除尘器纵向, , 外层及底部形成外层及底部形成的局部涡流。的局部涡流。 旋风除尘器内的速度、压力分布规律。旋风除尘器内的速度、压力分布规律。第五章第五章内容要点：内容要点： 旋风除尘器旋风除尘器 影响旋风除尘器性能的因素影响旋风除尘器性能的因素 进口速度进口速度u: dc50, , P, u: dc50, , P, 但但u u

17、过大二过大二次扬尘增加次扬尘增加, , 一般一般u=12u=1225m/s .25m/s . 筒体直径筒体直径D, , D, , 一般一般D0.8m; D0.8m; 排管排管DpDp, , , , 一般一般DpDp=(0.5=(0.50.6)D.0.6)D. 筒体和锥体总高度筒体和锥体总高度H=5DH=5D为宜为宜, , 长锥体可提高效率长锥体可提高效率. . 除尘器下部的严密性除尘器下部的严密性, , 渗入外部空气渗入外部空气, , 可使效率可使效率显著下降显著下降. . 运行参数改变的影响运行参数改变的影响: : 处理风量处理风量, , 气温气温( (气体粘气体粘度度), ), 粉尘密度等

18、参数的变化粉尘密度等参数的变化, ,都影响除尘器的效都影响除尘器的效率率, , 通过实验结果可确定变化关系通过实验结果可确定变化关系. .第五章第五章内容要点：内容要点： 旋风除尘器旋风除尘器第五章第五章内容要点：内容要点：袋式除尘器袋式除尘器 袋式除尘器的除尘机理：袋式除尘器的除尘机理： 主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕层进行过滤作用。它通过以下几种效应捕集粉尘。集粉尘。 1. 1. 筛滤效应筛滤效应: : 当粉尘的粒径比滤料空隙当粉尘的粒径比滤料空隙或滤料上的初层孔隙大时或滤料上的初层孔隙大时, , 粉尘便被捕集粉

19、尘便被捕集下来。下来。 2. 2. 惯性碰撞效应惯性碰撞效应: : 含尘气体流过滤料时含尘气体流过滤料时, , 尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。尘粒在惯性力作用下与滤料碰撞而被捕集。 3. 3. 扩散效应扩散效应: : 徽细粉尘由于布朗运动与徽细粉尘由于布朗运动与滤料接触而被捕集。滤料接触而被捕集。 本部分内容：本部分内容： 静电除尘器的原理静电除尘器的原理 静电除尘器的结构与类型静电除尘器的结构与类型 静电除尘器的性能静电除尘器的性能 静电除尘器除尘效果的影响因素静电除尘器除尘效果的影响因素第五章第五章内容要点：内容要点：电除尘器电除尘器 在正、负电极之间形成高在正、负电极之间形成高压

20、电场压电场, , 使空气电离使空气电离, , 当当含尘气体通过电场时含尘气体通过电场时, , 粉粉尘被荷电尘被荷电, , 从而使尘粒向从而使尘粒向集尘极运动并沉积于集尘集尘极运动并沉积于集尘极上极上, , 使气体得到净化。使气体得到净化。第五章第五章内容要点：内容要点：电除尘器电除尘器 静电除尘器的原理：静电除尘器的原理： 几个概念：几个概念： 集尘极，放电极，电集尘极，放电极，电晕区，击穿电压晕区，击穿电压第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 通风管道计算有两个基本的任务通风管道计算有两个基本的任务, , 上是确定上是确定管道的阻力管道的阻力, , 以确定通风除尘系统所需的风以

21、确定通风除尘系统所需的风机性能机性能; ; 二是确定管道的尺寸二是确定管道的尺寸( (直径直径). ). 管道管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用和设计的合理与否直接影响系统的投资费用和运行费用。运行费用。 一一. .管道的阻力计算管道的阻力计算 管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力. . 摩擦摩擦阻力由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩阻力由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩擦作用产生擦作用产生, , 它发生在整个管道的沿程上它发生在整个管道的沿程上, , 因此也称为沿程阻力。因此也称为沿程阻力。 第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 管道的阻力计算

22、管道的阻力计算 局部阻力则是空气通过管道的转弯局部阻力则是空气通过管道的转弯, , 断面变断面变化化, , 连接部件等处时连接部件等处时, , 由于涡流、冲击作用由于涡流、冲击作用产生的能量损失产生的能量损失. . 1. 1. 摩擦阻力摩擦阻力 管道的摩擦阻力采用下式计算管道的摩擦阻力采用下式计算: : Pm=Pm= (L/De)(L/De) UU2 2/2/2 式中式中Pm-Pm-摩擦阻力摩擦阻力, , Pa;Pa; - -摩擦阻力系数摩擦阻力系数, , 其值与流态有关其值与流态有关; ; L- L-管道长度管道长度, , m;m;第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 2. 2

23、. 局部阻力局部阻力 局部阻力计算式为局部阻力计算式为: : Z=Z= UU2 2/2 Pa/2 Pa 其中其中为局部阻力系数为局部阻力系数, , 根据不同的构件查根据不同的构件查表获得表获得. . 在通风除尘管网中在通风除尘管网中, , 连接部件很多连接部件很多, , 因此局因此局部阻力较大部阻力较大, , 为了减少系统运行的能耗为了减少系统运行的能耗, , 在在设计管网系统时设计管网系统时, , 应尽可能降低管网的局部应尽可能降低管网的局部阻力阻力. . 降低管网的局部阻力可采取以下措施降低管网的局部阻力可采取以下措施: : (1) (1) 避免风管断面的突然变化避免风管断面的突然变化;

24、;第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 2. 2. 局部阻力局部阻力 (2) (2) 减少风管的转弯数量减少风管的转弯数量, , 尽可能增大转弯尽可能增大转弯半径半径; ; (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, , 尽可能尽可能做到各分支管内流速相等做到各分支管内流速相等. . 分支管道中心线分支管道中心线夹角要尽可能小夹角要尽可能小, , 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, , 减少出口的动减少出口的动压损失压损失; ; (5) (5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合通风系

25、统各部件及设备之间的连接要合理理, , 风管布置要合理风管布置要合理. .第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 二、管道直径的计算二、管道直径的计算 在计算管道直径时在计算管道直径时, , 应满足以下约束条件应满足以下约束条件: : (1) (1) 管内流速的要求管内流速的要求: : 对于除尘管道对于除尘管道, , 为了为了防止粉尘沉积管壁上防止粉尘沉积管壁上, , 管内流速要大于一定管内流速要大于一定的数值的数值, , 即即UUmin, UminUUmin, Umin为防止粉尘沉积的为防止粉尘沉积的最小风速最小风速. . 对非除尘管网可不受这个条件的对非除尘管网可不受这个条件的

26、约束约束. . (2) (2) 阻力平衡要求阻力平衡要求: : 要使各分支的风量满足要使各分支的风量满足设计要求设计要求, , 各分支的阻力必须平衡各分支的阻力必须平衡. . 如果设如果设计的阻力不平衡就应进行调节计的阻力不平衡就应进行调节. .第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 (3) (3) 管道投资费用和运行费用的合理性管道投资费用和运行费用的合理性: : 管管道直径增大道直径增大, , 阻力减少阻力减少, , 运行费用降低运行费用降低, , 但但阻力增大阻力增大, , 运行费用也增大运行费用也增大. . 因此因此, , 管径的管径的合理性应表现在管道投资费用与运行费用总合理性应表现在管道投资费用与运行费用总和最小和最小. . 设计时设计时, , 要使确定的管径完全满足上述约束要使确定的管径完全满足上述约束条件是很困难的条件是很困难的, , 因此人们提出了各种计算因此人们提出了各种计算方法方法, , 常用的有以下几种方法：常用的有以下几种方法：第六章第六章 通风除尘管网的计算通风除尘管网的计算 1. 1. 假定流速法假定流速法 其原理是取管内流速等于最小风速或经