通风换气设备及其维护

通风换气设备及其维护第一页，共八十四页，2022年，8月28日大纲案例概说通风与换气通风换气装置通风换气量测通风换气装置维护第二页，共八十四页，2022年，8月28日闪火点正常状态下液体之液面产生足够之蒸气可以在空气中予以点火时，发生闪火之最低温度称为闪火点。此时在液面附近之蒸气浓度正好达到该蒸气燃烧范围（爆炸范围）之下限値。第三页，共八十四页，2022年，8月28日通风空气看不见有重量有压力从哪里来，往哪里去空气流动风、旋风、龙卷风、台风通风：以控制空气流动做为改善环境的手段第四页，共八十四页，2022年，8月28日通风应用之目的通风应用于作业环境控制，通常基于以下目的：维持作业场所之舒适排除作业场所空气中有害物质稀释作业产生之有害物浓度防止火灾爆炸事故维持作业场所良好空气质量供给补充新鲜空气第五页，共八十四页，2022年，8月28日温度与湿度(1)温度量测黑球温度计:接收环境中之辐射，tg干球温度计:与一般常见温度计相似,ta自然湿球温度计:溼度愈高，因蒸发造成之温降愈小,tnwb综合温度热指数户外有日晒户内或户外无日晒第六页，共八十四页，2022年，8月28日不同气积下应提供之新鲜空气量每一劳工所占之气积m3/人每分钟每一劳工所需之新鲜空气量m3/人分钟V<5.70.605.7V<14.20.4014.2V<28.30.30V28.30.14第七页，共八十四页，2022年，8月28日补充新鲜空气注意事项应远离排气口使用动力送至每一角落确保工作范围舒适之温溼度第八页，共八十四页，2022年，8月28日通风换气方式自然通风:未使用动力驱动装置风力(风压)温差上浮力分子扩散惯性力机械换气:为具有机械动力通风设备温差换气第九页，共八十四页，2022年，8月28日自然换气例第十页，共八十四页，2022年，8月28日换气装置种类分为整体换气装置及局部排气装置二种。整体换气局部排气第十一页，共八十四页，2022年，8月28日整体换气装置导入新鲜空气，并自室内移除部分空气到室外。其工程控制之性能较局部排气装置差，但在制程或操作上受限制无法设置局部排气装置时，必须使用整体换气装置。第十二页，共八十四页，2022年，8月28日整体换气装置之使用应考量事项(1)污染有害物产生量不超过所能稀释之量(2)作业人员应远离污染源(3)污染有害物质应为毒性较小者(4)污染有害物之逸散速率相当均匀燻烟与粉尘之情况，不建议使用第十三页，共八十四页，2022年，8月28日整体换气装置之使用时机有害物质毒性较低之场所有害物质产生速率较小发生源均匀广泛发生源远离作业者呼吸区域第十四页，共八十四页，2022年，8月28日整体换气之方式1、完全排气2、完全供气3、供排气并用VC供气Q排气QC第十五页，共八十四页，2022年，8月28日整体换气之空气流动顺序设置整体换气装置，新鲜空气应先流经作业人员呼吸域，再经污染源，然后排出于室外。第十六页，共八十四页，2022年，8月28日换气装置应注意事项一之一

排除有害物质整体换气必要换气量Q，与污染有害物消费量(g/h)成正比，与控制浓度C(ppm)成正比，以公式计算：式中 M:有害物分子量(g/mole) K:安全系数3至10 W:特定有害物质每小时实际蒸发量或扩散到空气中之量(g/hour)第十七页，共八十四页，2022年，8月28日注意事项一之二

控制作业场所之温度Q=换气量(m3/min)l=作业场所热释出量(kcal/min)Cs=空气比热(kcal/m3。C)tinandtout=作业场所内外空气温度(。C)第十八页，共八十四页，2022年，8月28日注意事项一之三

二氧化碳排除Q=换气量(m3/min)2=作业场所二氧化碳释出量(cm3/min)CinandCout=作业场所内外二氧化碳浓度(cm3/m3,ppm)第十九页，共八十四页，2022年，8月28日注意事项一之四

防火防爆Q=换气量(m3/min)LEL=爆炸下限k值应考虑空气混合效率有害物应降低之程度特殊考虑:季节变化、操作效率改变、制程变动、发生源数量及位置。第二十页，共八十四页，2022年，8月28日换气装置注意事项二至八(二)有害物质之容许浓度与管理浓度(三)开口部尽量接近发生源且劳工呼吸带不暴露在排气气流中(四)排气供气应不受阻碍并有效运转(五)应依有机溶剂危害物质产生特性，使换气均匀(六)补充空气应是需要调温与调湿(七)避免污染空气回流(八)高毒性与高污染性作业应隔离风排风口进风口第二十一页，共八十四页，2022年，8月28日基本整体换气方式自然换气(热对流与风力)机械换气(热对流与动力)机械换气(排气与补气)机械换气(室内为负压)第二十二页，共八十四页，2022年，8月28日坑内换气自然换气风管换气排气式送风式送排气可变式送排气并用式第二十三页，共八十四页，2022年，8月28日有机溶剂中毒预防规则规定第一、二及三种有机溶剂在W消费量时所需之换气量 QI(m3/min)=0.3WQII(m3/min)=0.04WQIII(m3/min)=0.01W应以包围事气罩或密闭设备为主，除非装设有困难，才以整体换气装置为之。或第二十四页，共八十四页，2022年，8月28日局部排气装置之优点有机溶剂等有害物质于到达呼吸域前即排除须排或吸之空气量较整体换气小有害物质之空气流率相对较小作业场所设备较不易被污染或是腐蚀抽排气速度较大，较不易受到设计因素影响第二十五页，共八十四页，2022年，8月28日局部排气装置主要构造气罩导管空气清净装置排气机第二十六页，共八十四页，2022年，8月28日气罩设计与原理吸气与排气特性设置气罩之目的为(1)吸引排除含有害物质之空气(2)增加对特定有害物质之吸引及排除能力。气罩之种类主要有包围型气罩与外装型气罩等两种。其选用以配合作业实际情形，采用性能佳，不影响作业人员工作者。第二十七页，共八十四页，2022年，8月28日包围型气罩或岗亭型气罩气罩将污染有害物包围在气罩内，气罩应有足够的吸引能力，避免污染有害物向气罩外逸出。例如实验室气柜就是一种岗亭型气罩。包围式或岗亭式第二十八页，共八十四页，2022年，8月28日外装型气罩气罩设置于污染有害物发生源之上方、侧方、下方吸引污染有害物、下方吸引污染有害物，气罩应有足够之吸引能力，将污染有害物导入气罩内。第二十九页，共八十四页，2022年，8月28日其他型式气罩接受型气罩气罩之设置于污染有害物飞散方向，一方面藉着污染有害物飞散力，一方面由气罩吸引污染有害物将污染有害物予以捕集例如家庭厨房排油烟机气罩属之。吹吸型气罩一面送风，一面排气第三十页，共八十四页，2022年，8月28日气罩排气量气罩应有足够排气量(Q,m3/min)，以吸引污染有害物进入气罩内，排气量之计算依气罩型式选用适当之计算公式。流速

V断面积

A风量

Q给定任二者可决定第三者Q=VAA=Q/VV=Q/AQ=VA第三十一页，共八十四页，2022年，8月28日控制风速抑制其不致从气罩开口逸失之最低速度决定控制速度之因素气罩型式有机溶剂之物理特性危害程度发生源与补集点周围气流之大小及方向补集点与气罩之相对位置发生源之状况第三十二页，共八十四页，2022年，8月28日第三十三页，共八十四页，2022年，8月28日控制风速控制风速为气罩有效捕集进入气罩，所需要的最小风速，又称捕集风速。包围型气罩之控制风速为气罩开口面划分为十六个等面积，每一个等面积中心点风速中最小者，为该气罩之控制风速。外装型气罩为距离罩最远距离之污染有害物作业位置之风速。局部排气装置开始使用时测定各气罩之控制风速，使用一段时间后再予以测定各气罩之控制风速，与前者比较，以了解其性能状况。控制风速与劳工暴露并无直接相关，目前法规控制风速规定均已删除。第三十四页，共八十四页，2022年，8月28日气罩与导管开口前之风速分布可做为计算为达到控制风速之必要风量

Vcenter=kVc,其中k>1实际计算风量时，是用平均风速而非控制风速第三十五页，共八十四页，2022年，8月28日输送对象与输送风速避免滞留或是沉降所需之最小风速第三十六页，共八十四页，2022年，8月28日包围型或岗亭型气罩Q=60AV式中A:气罩开口面面积，m3V:气罩开口面平均风速，m/s第三十七页，共八十四页，2022年，8月28日外装型气罩侧方吸引圆形或长方形气罩开口加设凸缘式中Vc:控制风速，m/sX:距离气罩最远距离之污染有害物捕集点第三十八页，共八十四页，2022年，8月28日上方吸引外装型气罩式中P:槽周长，mH:槽与气罩距离，mV:槽周边与气罩周边形成四个面之平均风速m/sL:气罩长边第三十九页，共八十四页，2022年，8月28日2.气罩压力损失系数气流被气罩吸入气罩内，于入口附近形成压缩(venacontrata)，同时静压转换为速度压，再转回静压，前者约有2％损失，后者损失更大，决定于气罩之形状，其压力损失转换为热能。第四十页，共八十四页，2022年，8月28日导管设计与原理导管为搬运空气之管路，其设置以不妨碍作业，不占空间，沿墙壁、天花板架设，同时宜尽量避免剧烈转弯及缩短长度。如以形状区分，有圆形导管及方形导管二种。工业上多数采用圆形导管，空气调节之风管配合建筑物结构多数采用方形导管。第四十一页，共八十四页，2022年，8月28日1.等效圆管方形管于设计计算上，假想为具有相同压加损失之圆管，称为等效圆管，其管径称为等效管径(de;cm)以公式计算之。式中为方形管之长边与短边；㎝第四十二页，共八十四页，2022年，8月28日动压、静压与全压第四十三页，共八十四页，2022年，8月28日气罩静压第四十四页，共八十四页，2022年，8月28日2.直线导管之压力损失(摩擦损失)直线导管之压力损失为空气流动产生摩擦损失，称为静损失，导管内壁愈粗糙摩擦损失愈大，以单位直线导管长度压力表示。式中f：导管内壁摩擦系数

：空气比重量

d：导管直径

g：重力常数，9.8m/s2V：搬运速度，m/s第四十五页，共八十四页，2022年，8月28日工业通风书籍将摩擦损失公式作成摩擦图(frictionchart)以标准镀锌铁板之摩擦系数为1，以d，V，Q三个参数任何二个在图中找R出Pu，如果导管材质比镀锌铁板粗糙时将查得之PRu乘以1.5（混凝土管），2.0(可挠性导管)，特别光滑之表面如PVC管则乘以0.9。直管之压力损失为PRu与导管长度之乘积表示：第四十六页，共八十四页，2022年，8月28日3.肘管、合流管、扩大管、收缩管、

排气口之压力损失由于空气流动方向改变，混合等产生扰动所产生之压力损失称为动损失，通常以动压倍数表示：

PR=ξPvPR：压力损失，mmH2Oξ：压力损失系数

PV：动压mmH2O第四十七页，共八十四页，2022年，8月28日排气机之特性曲线第四十八页，共八十四页，2022年，8月28日排气机选择1.排气机全压，Ptf（mmH2O）Ptf=Pto-Pti=PRi排气机全压为排气机出口全压减进口全压，为气罩进入损失、导管各管段压力损失、空气清净装置压力损失、排气口压力损失之总和，即自气罩入口经吸气导管、空气清净装置、排气机、排气机导管至排气口，所有压力损失之总和。第四十九页，共八十四页，2022年，8月28日排气机之排气量，Q(m3/min)局部排气装置如仅有一个气罩时，气罩排气量即为排气机之排气量；如有二个以上气罩时，所有气罩排气量之和即为排气机排气量。通风设计时，假设空气为不可压缩流体，即排气量可不必考虑压力变化，合流管合流后之排气量为工支导管排气量之和。第五十页，共八十四页，2022年，8月28日排气机型式离心式斜流式轴流式第五十一页，共八十四页，2022年，8月28日3.排气机之动力轴马力BHP=额定输出HP=式中BHP：轴马力HP：额定输出，马力Ptf：排气机全压，mmH2OQ：排气机之排气量，m3/min：排气机之全压效率1.2：直结式马达与排气机1.4：马达以皮带传动排气机第五十二页，共八十四页，2022年，8月28日局部排氣裝設時應注意事項應接近發生源足夠之控制風速勿經過呼吸帶補充氣體排出位置遠離進氣口避免流場變動選擇適當氣罩，儘可能使用包圍式氣罩控制擴散系統清潔、保養與測定作業期間有效運轉減少溶劑流動氣罩可裝凸緣安全因子輸送風速>7m/s第五十三页，共八十四页，2022年，8月28日(三)空氣清淨裝置選擇被氣罩吸入之空氣已被有害物污染，應加以處理後，排放於大氣，以免造成大氣污染，故局部排氣裝置應有空氣清淨裝置處理被污染空氣。如以污染有害物之狀態分類，粉塵、燻煙、霧滴等粒狀污染物採用除塵裝置，氣狀污染物則採用廢氣處理裝置。第五十四页，共八十四页，2022年，8月28日除尘装置依捕集粉尘之原理分类，有重力沉降、惯性力冲突、离心力分离、过滤、静电吸引等，选用时应考虑粉尘性质、除尘效率及压力损失等，而除尘效率受粉尘粒径分布影响，选用前宜先充分了解粉尘之粒径分布。另除尘装置之压力损失亦与除尘效率有关，除尘效率高者，通常压力损失较大，如何选用有赖具有实务经验之工程技术人员审慎选择。第五十五页，共八十四页，2022年，8月28日重力沉降Stoke’sEquation第五十六页，共八十四页，2022年，8月28日惯性力去除第五十七页，共八十四页，2022年，8月28日利用粒子在气流中做高速旋转时，离心力远大于重力，且因速度愈大，粒子所获得之离心沈降速度也愈大，使固体与气体达到分离的目的。当含固态粒子之气体自圆筒导入管沿切线方向进入锤型圆筒，在圆筒内旋转，此时气流碰撞器壁，粒子撞击管壁并旋转下降至集尘袋中，而干净气体则自圆筒上方排出。旋风分离器的效率与粒子的粒径有关，粒径愈大分离效果愈好，一般来说，粒径大于30μm以上，分离率可达到99%，但当粒径小于5μm以下时，分离效率不及5%。离心力去除第五十八页，共八十四页，2022年，8月28日运用惯性力、重力、凝集力与扩散力集尘图片摘自张振平先生讲义洗涤除尘第五十九页，共八十四页，2022年，8月28日过滤除尘袋式集尘器(BagFilter)乃采用比较薄的滤布，制成袋子的形状，藉由废气穿透质地密、孔目细的滤袋表面进行表面过滤的集尘装置。第六十页，共八十四页，2022年，8月28日静电集尘器滤除所有能带电的粒子（以粉尘及雾滴为主）摘自张振平先生讲义第六十一页，共八十四页，2022年，8月28日一般滤材(补气机械)HEPA滤材(病房排气)医疗院所空气机械常用滤材99.97%,0.3micron↑摘自张振平先生讲义第六十二页，共八十四页，2022年，8月28日排氣櫃常用之活性碳濾材活性碳表面無數的細孔能攔截毒性氣態物質分子。摘自張振平先生講義比表面積可達1000~4000m2/g第六十三页，共八十四页，2022年，8月28日废气处理装置吸收塔系以吸收液吸收废气中污染有害物，例如以水吸收废气中氨；吸附塔系以吸附剂，例如活性碳、硅胶，吸附废气中污染有害物，如甲苯、农药原体等；燃烧塔系将废气导入燃烧室内，将可燃性污染有害物予以燃烧成二氧化碳、水等安定无害之成分。第六十四页，共八十四页，2022年，8月28日除尘装置的选用须符合规定之排放标准注意粉尘之物理特性浓度与颗粒大小气体之温度收集之粉尘后续处理设备位置、大小空间及环境条件第六十五页，共八十四页，2022年，8月28日分级效率第六十六页，共八十四页，2022年，8月28日适用粒径范围第六十七页，共八十四页，2022年，8月28日通风测定目的确认通风系统设计操作正确系统保养维持原装置之设计效果确定是否需保养决定增添设备提供将来装设之参考确定控制风速、排气量是否合乎法令规定第六十八页，共八十四页，2022年，8月28日气流之观察使用发烟管使用烟烛第六十九页，共八十四页，2022年，8月28日性能评估局部排气装置之工程控制性能评估，得采下列方法

1.劳工暴露评估局部排气装置运转时与停止运转时，分别于劳工呼吸带采样测定，比较二者差异，以评估其工程控制性能。第七十页，共八十四页，2022年，8月28日气罩外侧浓度测定气罩外侧浓度称为抑制浓度，比较运转时与停止运转时浓度，以评估其工程控制性能。第七十一页，共八十四页，2022年，8月28日控制风速测定控制风速为气罩有效捕集进入气罩，所需要的最小风速，又称捕集风速。包围型气罩之控制风速为气罩开口面划分为十六个等面积，每一个等面积中心点风速中最小者，为该气罩之控制风速。外装型气罩为距离罩最远距离之污染有害物作业位置之风速。局部排气装置开始使用时测定各气罩之控制风速，使用一段时间后再予以测定各气罩之控制风速，与前者比较，以了解其性能状况。第七十二页，共八十四页，2022年，8月28日风量测定矩形风管Q(m3/min)=60Vave(m/sec)A(m)B(m)第七十三页，共八十四页，2022年，8月28日风量测定圆形风管测定点数目依风管直径而定8～15公分:6点12～20公分:10点>20公分:20点第七十四页，共八十四页，2022年，8月28日测定孔开设位置第七十五页，共八十四页，2022年，8月28日压力测定第七十六页，共八十四页，2022年