工业通风技术.ppt

1、第6章 工业通风技术,乌海职业技术学院 化工系 赵丽霞,目录,6.1 概述,通风(ventilation)：是为改善生产和生活条件，采用自然或机械方法，对某一空间进行换气，以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。它是把局部地点或整个房间内污染了的空气排至室外，把新鲜空气或符合卫生标准的空气引入室内，前者称为排风，后者称为送风。 按照通风系统的作用范围分为局部通风和全面通风。 根据空气流动的工作动力，可分为自然通风和机械通风。,6.1 概述,局部通风：在有害物质的发生地，利用各种罩子和密闭柜，把有害物质汇集起来经净化设备净化后排除出去。当生产条件限制，不可能采用局部通风，或虽经局部通风有害物质浓度

2、仍达不到有关标准时，可以用全面通风。 全面通风：是对整个受危害和污染的车厢用新鲜空气进行全面换气，把有害物质稀释到允许浓度以下。,局部通风 局部通风(local ventilation)：是为改善室内局部空间的空气环境，向该空间送入或从该空间排出空气的通风方式，分为局部送风和局部排风两类。 局部送风(local relief)：以一定速度将空气直接送到指定地点的通风方式。将符合卫生要求的空气送到人的有限活动区域，在局部地区造成一定的保护性的空气环境，包括空气淋浴和空气幕等。局部送风系统常在工业厂房中集中产生强烈辐射热或有毒气气体的地方设置。,6.1 概述,6.1 概述,6.1 概述,局部排风

3、局部排风(local exhaust ventilation)：在散发有害物质的局部地点设置排风罩捕集有害物质并将其排至室外的通风方式。这是生产车间控制局部空气污染最有效、最常用的方法。 局部排气系统主要包括：局部排气罩、净化装置、风管及通风机等部分。,6.1 概述,6.1 概述,7,7-烟囱,6.1 概述,局部排风系统 (1) 局部排气罩：又称集气罩，是通风系统中最重要的部件之一。主要用以捕集污染气流，其性能的好坏对净化系统的技术经济指标和净化效果有直接影响。 (2) 风管：在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。 (3) 净化设备：净化设备是将有害气

4、体进行净化处理的装置，是净化系统的核心部分。,6.1 概述,(4) 通风机：系统中气体流动的动力设备。由于气体在流动过程中存在压力损失，通风机为系统中流体提供动力，以保证气体的流动速度。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化设备后面。 (5) 烟囱：净化系统的排气装置，也称为排气筒。为了保证污染物的地面浓度不超过环境空气质量标准，烟囱必须具有一定高度。 (6) 其它：为使局部通风净化系统正常运行，根据所要净化的对象不同，还必须在净化系统中增设其他设备或附件(如热交换装置、仪器仪表等)。,6.1 概述,全面通风 全面通风(general ventilation)：用自然或机械方法对整个房

5、间进行换气的通风方式。 当室内污染源多而又分散、污染面积较大，污染物不易收集的情况下，就要对室内进行全面通风。 这种通风方式的缺点是不能有效地除去污染物，只是利用稀释的办法使室内污染物的浓度降低，对大气环境仍造成污染，一般不宜提倡，但在污染物浓度比较低的情况下可以适当采用。 全面通风分为：自然通风、机械通风和联合通风三种。,6.1 概述,1、自然通风 自然通风(natural ventilation)：在室内外空气温差、密度差和风压作用下实现室内换气的通风方式，这是一种有组织的通风换气。 在寒冷季节一般不采用自然通风。自然通风是一种比较经济的通风方式，它不消耗动力。 在工业建筑中，应尽量利用有

6、组织的自然通风来改善车间的环境条件。当自然通风不能满足要求时再考虑设置其他装置；当散放的尘量和有害气体量不大时，可考虑采用穿堂风为主的自然通风。,6.1 概述,6.1 概述,自然通风换气量计算：,6.1 概述,通风换气量，m3/h,散至工作区的有效热量系数，选值见表,散至车间内的总余热量，kJ/h,空气的密度，kg/m3,空气的比热容，为kJ/(kg),工作区温度，,夏季室外通风计算温度，,注：f-散热设备占地面积，m2；A-车间面积，m2。,说明： 在自然通风中，夏季是最不利的情况，因此在计算中只要满足夏季情况就可以 室内外温差(t1一t2)，一般情况取35，室内散发热量较大的情况下可取7

7、，个别特殊情况也可取10 当温差用7 或10 仍达不到要求时，工作地点可设置局部降温措施,6.1 概述,2、 机械通风 机械通风(mechanical ventilation)：利用通风机械实现换气的通风方式。在自然通风达不到要求的情况下要采用机械通风，借助通风机所产生的动力而使空气流动 全面机械通风的通风量可采用下述两种方法计算,6.1 概述,6.1 概述,6.1 概述,按气体稀释至最高允许浓度计算换气量,6.1 概述,通风量，m3/s,有害气体散发量，mg/s,空气中有害气体浓度，mg/m3,室内空气中有害物质的最高允许浓度，mg/m3,若车间同时散发多种有机溶剂蒸气(苯类化合物、醇、酯类

8、等)，或多种有害气体(SO2、HCl、HF、CO、NOx等)，实际换气量应是每一种有害气体所需换气量的总和。 当车间散发多种其它类型有害物质时，一般情况下应分别计算，然后取最大值作为车间的换气量。,【例】某车间同时散发苯和醋酸乙酯两种有机溶剂蒸气，苯的散发量为216g/h，醋酸乙酯的散发量为180g/h，求全面机械通风量。 解：查表可知，（室内空气职业卫生标准）两种有机溶剂蒸气的最高允许浓度： 苯：40mg/m3 醋酸乙酯：300mg/m3 设送风空气中两种有机溶剂蒸气浓度为0，则： 苯的通风量： 醋酸乙酯的通风量： 则全面通风量为：,6.1 概述,按换气次数进行计算 此法适用于有害气体散发量

9、无法确定的情况 对于鞋厂、化工、轻工等，可以用换气次数612次/h估算 蓄电池间等房间的换气量可按1012次/h估算 如果是净高大约3m的厂房，按12次/h估算，如果高度超过3m，每增加1m，风量可相应减少一次，但不少于6次 对于一排风系统，风量不宜过大，一般以7000m3/h合适，若大面积车间或厂房，最好分成若干较小区域(面积150200m2)设置送排风系统，过大风量引起噪声增加，造成运行成本的浪费（可以用玻璃墙或轻质板材分隔）,6.1 概述,通风量，m3/h,换气次数，次/h，一般取68次/h,通风房间体积，m3,3、 联合通风 联合通风(natural and mechanical co

10、mbined ventilation)：自然与机械相结合的方式。 主要由室内送排风口、室外进排风装置、风道和风机组成 室内送风口：送风系统中的风道末端装置，由送风道输送来空气，通过送风口以适当速度分配到各个指定送风地点 室内排风口：全面排风系统的一个组成部分，室内被污染的空气经由排风口进入排风管道 室外进排风装置：全面通风系统的一个重要组成部分。机械送风系统和管道式自然送风系统的室外进风装置，应设在室外空气比较洁净的地点，在水平和竖直方向上都要尽量远离和避开污染源,6.1 概述,气流组织方式 全面通风的气流组织方式分为：有组织通风和无组织通风 有组织通风(organized ventilati

11、onn)：通过合理安排进、排风口的位置和面积，使室外空气通过可调节的门窗、孔洞，有规律地流经生活或作业地带的通风方式 无组织通风(unorganized ventilation)：通过门窗、孔洞及不严密处无规则地流入或渗入室内的通风方式,6.1 概述,确定气流组织方式基本原则 合理的气流组织：使送入室内的新鲜空气以最短的路程流到工作区，使污浊空气以最短的路程排出室外。避免有害物向工作区弥漫和二次扩散。 一般送风采用后送风，即是从工作人员的后下方送风，而排风则设在人员的上前方，而且排风必须采用排风罩进行局部排风，这样的气流组织能够有效地排走有害气体 合理布置气流组织，尽量把能够挥发有害气体的物质

12、集中安置在离群体较远的地方，设置单独的排风系统。 工作岗位布置，应该尽量让新鲜的空气能够流经人体呼吸区域，有害气体尽量短距离排走,6.1 概述,送风口应设在有害物质浓度较小区域，排风口应设在污染源的附近或有害物质浓度较高区域，尽可能多地将有害物质排出室外 整个车间，还应尽量使进风气流分布均匀，减少死角 在有可能突然发生有大量有毒气体、易燃易爆气体的场所，还应考虑必要的事故通风(emergency ventilation) 被有害物污染了的空气在排入大气时，应符合大气排放标准，否则应进行净化处理和改进净化处理装置,6.1 概述,图是气流组织示意图，“”表示有害物质发生源，“o” 表示工人操作位置

13、，箭头表示进风和排风方向。,6.1 概述,6.2 集气罩,集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。 形式： （1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式； （2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，吸气式集气罩分为：密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。,6.2.1 集气罩的基本形式,一.密闭罩定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计中应优先选用。结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩,1.局部密闭罩

14、特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。 2.整体密闭罩 特点：容积大，密闭性好。 适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。 3.大容积密闭罩 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。,6.2.1 集气罩的基本形式,6.2.1 集气罩的基本形式,大容积密闭罩,局部密闭罩,整体密闭罩,二.排气柜排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。 结构形式a、排气口在操作口对面操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能性较小。b、排气口设在柜顶 操作口上部形成较大进气流速，

15、而下部进气流速较小， 气柜内易形成涡流，可能造成有害气体外逸c、在对面和顶部同时设置排气口 2. 布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。,6.2.1 集气罩的基本形式,三、外部吸(集、排)气罩 定义: 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起来的集气罩。 特点:结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受室内横向气流的干扰，捕集效率较低。 常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩,6.2.1 集气罩的基本形式,6.2.1 集气罩的基本形式,a-顶吸罩；b-底吸罩；c-侧吸罩；d-槽边集气罩,6.2.1 集气罩的基本形式,四、接受式排气罩 1.定义：接受由生产过程（如热过程、机械运动

16、过程） 产生或诱导出来的污染气流的一种排气罩。,a-热源上部伞形接受罩；b-砂轮机接受罩,6.2.1 集气罩的基本形式,五、吹吸式排气罩及空气幕 1、吹吸式排气罩的工作原理 当外部吸气罩与污染源的距离较大时，可以在外部吸气 罩的对面设置一吸气口，从而形成一层空气幕阻止污染物 的散逸，同时也诱导污染气流一起向排气罩流动。 吹吸式排气罩的工作情况,图 槽子吹吸式排气罩,6.2.1 集气罩的基本形式,2.特点：采用气幕抑制污染物扩散，具有气量小，抗干扰能力强，不影响工艺操作、效果好的特点。 3.吹吸式排气罩的设计计算 a.适用：在槽、台宽度较大（2m）的工作槽上，采用此类排气罩控制污染物的扩散，效果

17、较佳。 b.设计时注意事项 （1）防止吹气射流产生弯曲； （2）条缝口宽度速度； （3）吹气罩排气量； （4）吹气口高度。,4.气幕及其应用 a.作用：可有效地抑制污染物扩散。 b.应用： （1）当接受罩悬挂较高时，用吹气射流阻挡横向气流 （2）采用气幕控制破碎机料坑的扬尘 （3）采用气幕控制整个车间的污染源。,6.2.1 集气罩的基本形式,6.2.2 集气罩性能参数及计算,一、排风量的确定 1.排风量的测定方法 集气罩排风量Q(m3/S) ，可以通过实测罩口的平均吸气速度0 (m/S) 和罩口面积A0（m2）确定。 Q= 0 A0 (m3/S) 也可以通过实测连接罩口上的平均吸气速度 (m/

18、S) ，气流动压Pd(Pa)或静压PS(Pa)及其管道断面积A （m2）按下式确定。 Q= A =A【 (2/) Pd】1/2 (m3/S) Q=A【 (2/) PS】1/2 (m3/S) 式中: 气体密度,kg/m3 -集气罩的流量系数,6.2.2 集气罩性能参数及计算,2.排风量的计算 （1）控制速度法 （2）流量比法 把集气罩排风量Q3看作是污染气流量Q1和从罩口周围吸入室内空气量Q2之和,即 Q3=Q1+Q2=Q1(1+Q2/Q1)=Q1(1+K) KV=(Q2/Q1)linit K-为流量比 KV提高实验求出,与污染物发生量无关,只与污染源和集气罩的相对尺寸有关.,6.2.2 集气罩

19、性能参数及计算,二、压力损失的确定 由于集气罩罩口处于大气中,所以该处的全压等于零.因而集气罩的压力损失写为 P=0P= (Pd-Ps)=|Ps|Pd =（ Pd / |Ps| ）1/2 =1/（ 1 ）1/2 -流量系数 -压力损失系数,a.集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物的扩散限制在最小的范围内，以便防止横向气流的干扰，减少排气量。 b.集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能。 c.在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，以减少排风量； d.集气罩的吸气气流不允许经过人的呼吸区再进入罩内； e.集气罩的结构不应妨碍人工操作和设备检修。,6

20、.2.3 集气罩的设计原则,6.2.3 集气罩的设计原则,一、密闭罩 1. 结构形式 局部密闭罩. 整体密闭罩.大容积密闭罩 2. 布置要求 (1) 设置必要的观察窗.操作门和检修门 (2) 罩内应保持一定的均衡副压 (3) 尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走. (4) 处理热物料时,应考虑热压对气流运动的影响,常常适当加大密闭罩容积,吸风点设于罩子顶部最高点. 3.密闭罩的排气量计算 罩内风量Q可由下式获得:Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 实际中常根据经验数据和有关手册来确定。,二.排气柜 2.排气柜的排气量计算 排气柜的排气量 可按下式计算： Q =u0A0 式中：Q -排气量； u0-操作口的平均吸气速度，一般选用0.51.5m/s，对危害性大的烟气，取较大值； A0-操作口的面积； -安全系数，一般情况下介于1.05 1.10。,6.2.3 集气罩的设计原则,二、排气柜 1. 结构形式 A. 罩在操作口对面 B.柜在操作口顶部 C.在对面和顶部同时设置排气口 2.排气柜的排气量计算 排气柜的排气量可按下式计算： Q =u0A0 式中：Q -排气量； u