通风换气设备及其维护 (2)幻灯片.ppt
通风换气设备及其维护第1页，共84页，编辑于2022年，星期三大纲n案例n概说n通风与换气n通风换气装置n通风换气量测n通风换气装置维护第2页，共84页，编辑于2022年，星期三闪火点n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3页，共84页，编辑于2022年，星期三通风n空气n看不见n有重量n有压力n从哪里来，往哪里去n空气流动风、旋风、龙卷风、台风n通风：以控制空气流动做为改善环境的手段第4页，共84页，编辑于2022年，星期三通风应用之目的通风应用之目的n通风应用于作业环境控制，通常基于以下目的：1.维持作业场所之舒适2.排除作业场所空气中有害物质3.稀释作业产生之有害物浓度4.防止火灾爆炸事故5.维持作业场所良好空气质量6.供给补充新鲜空气第5页，共84页，编辑于2022年，星期三温度与湿度(1)n温度量测n黑球温度计:接收环境中之辐射，tgn干球温度计:与一般常见温度计相似,tan自然湿球温度计:溼度愈高，因蒸发造成之温降愈小,tnwbn综合温度热指数n户外有日晒n户内或户外无日晒第6页，共84页，编辑于2022年，星期三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V5.70.60 5.7V14.20.40 14.2V1n实际计算风量时，是用平均风速而非控制风速第35页，共84页，编辑于2022年，星期三输送对象与输送风速n避免滞留或是沉降所需之最小风速第36页，共84页，编辑于2022年，星期三包围型或岗亭型气罩包围型或岗亭型气罩Q=60AV式中 A:气罩开口面面积，m3 V:气罩开口面平均风速，m/s第37页，共84页，编辑于2022年，星期三外装型气罩侧方吸引圆形或长方形外装型气罩侧方吸引圆形或长方形l气罩开口加设凸缘式中 Vc:控制风速，m/s X:距离气罩最远距离之污染有害物捕集点第38页，共84页，编辑于2022年，星期三上方吸引外装型气罩上方吸引外装型气罩n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39页，共84页，编辑于2022年，星期三2.气罩压力损失系数气罩压力损失系数n气流被气罩吸入气罩内，于入口附近形成压缩(vena contrata)，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40页，共84页，编辑于2022年，星期三导管设计与原理导管设计与原理n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。n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41页，共84页，编辑于2022年，星期三1.等效圆管等效圆管n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42页，共84页，编辑于2022年，星期三动压、静压与全压第43页，共84页，编辑于2022年，星期三气罩静压第44页，共84页，编辑于2022年，星期三2.直线导管之压力损失(摩擦损失)n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/s2 V：搬运速度，m/s第45页，共84页，编辑于2022年，星期三n工业通风书籍将摩擦损失公式作成摩擦图(friction chart)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46页，共84页，编辑于2022年，星期三3.肘管、合流管、扩大管、收缩管、肘管、合流管、扩大管、收缩管、排气口之排气口之 压力损失压力损失n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=Pv PR：压力损失，mmH2O ：压力损失系数 PV：动压mmH2O第47页，共84页，编辑于2022年，星期三排气机之特性曲线第48页，共84页，编辑于2022年，星期三排气机选择排气机选择n1.排气机全压，Ptf（mmH2O）nPtf=Pto-Pti=PRin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49页，共84页，编辑于2022年，星期三排气机之排气量，排气机之排气量，Q(m3/min)n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。n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50页，共84页，编辑于2022年，星期三排气机型式离心式离心式 斜流式斜流式 轴流式轴流式第51页，共84页，编辑于2022年，星期三3.排气机之动力n轴马力 BHP=n额定输出 HP=n式中 BHP：轴马力nHP：额定输出，马力nPtf：排气机全压，mmH2OnQ ：排气机之排气量，m3/minn ：排气机之全压效率n1.2：直结式马达与排气机n1.4：马达以皮带传动排气机第52页，共84页，编辑于2022年，星期三局部排氣裝設時應注意事項n應接近發生源n足夠之控制風速n勿經過呼吸帶n補充氣體n排出位置遠離進氣口n避免流場變動n選擇適當氣罩，儘可能使用包圍式氣罩n控制擴散n系統清潔、保養與測定n作業期間有效運轉n減少溶劑流動n氣罩可裝凸緣n安全因子n輸送風速7m/s第53页，共84页，编辑于2022年，星期三(三)空氣清淨裝置選擇n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。n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54页，共84页，编辑于2022年，星期三除尘装置n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，n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。n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55页，共84页，编辑于2022年，星期三重力沉降nStokes Equation第56页，共84页，编辑于2022年，星期三惯性力去除第57页，共84页，编辑于2022年，星期三n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30m以上，分离率可达到99%，但当粒径小于5m以下时，分离效率不及5%。离心力去除第58页，共84页，编辑于2022年，星期三运用惯性力、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59页，共84页，编辑于2022年，星期三过滤除尘n袋式集尘器(Bag Filter)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60页，共84页，编辑于2022年，星期三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61页，共84页，编辑于2022年，星期三 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62页，共84页，编辑于2022年，星期三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10004000 m2/g第63页，共84页，编辑于2022年，星期三废气处理装置废气处理装置n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；n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；n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64页，共84页，编辑于2022年，星期三除尘装置的选用n须符合规定之排放标准n注意粉尘之物理特性n浓度与颗粒大小n气体之温度n收集之粉尘后续处理n设备位置、大小空间及环境条件第65页，共84页，编辑于2022年，星期三分级效率第66页，共84页，编辑于2022年，星期三适用粒径范围第67页，共84页，编辑于2022年，星期三通风测定n目的n确认通风系统设计操作正确n系统保养维持原装置之设计效果n确定是否需保养n决定增添设备n提供将来装设之参考n确定控制风速、排气量是否合乎法令规定第68页，共84页，编辑于2022年，星期三气流之观察n使用发烟管n使用烟烛第69页，共84页，编辑于2022年，星期三性能评估n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n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70页，共84页，编辑于2022年，星期三气罩外侧浓度测定n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71页，共84页，编辑于2022年，星期三控制风速测定n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。n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。n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72页，共84页，编辑于2022年，星期三风量测定 矩形风管Q(m3/min)=60Vave(m/sec)A(m)B(m)第73页，共84页，编辑于2022年，星期三风量测定 圆形风管n测定点数目依风管直径而定n815公分:6点n1220公分:10点n20公分:20点第74页，共84页，编辑于2022年，星期三测定孔开设位置第75页，共84页，编辑于2022年，星期三压力测定第76页，共84页，编辑于2022年，星期三自动检查自动检查n依劳工安全卫生组织管理与自动检查办法规定，局部排气装置及吹吸型换气装置于开始使用、拆卸、改装或修理时，实施重点检查，并于毎年定期实施自动检查，n重点检查或自动检查纪录均应依规定保存三年以上。第77页，共84页，编辑于2022年，星期三通风装置之检查n根据劳工安全卫生组织管理与自动检查办法规定雇主对局部排气装置、空气清净装置与吹吸型换气装置应每年实施下列检查：n一、气罩、导管及排气机之磨损、腐蚀、凹凸及其他损害之状况及程度。n二、导管或排气机之尘埃聚积状况。n三、排气机之注油润滑状况。n四、导管接触部分之状况。n五、连接电动机与排气机之皮带之松弛状况。n六、吸气及排气之能力。n七、设置于排放导管上之采样设施是否牢固、锈蚀、损坏、崩塌或其他妨碍作业安全事项。n八、其他保持性能之必要事项。第78页，共84页，编辑于2022年，星期三通风装置之检查n根据劳工安全卫生组织管理与自动检查办法规定雇主对局部排气装置内之空气清净装置，应每年定期实施下列检查：n构造部分之磨损、腐蚀及其他损换之状况及程度。n除尘装置内部尘埃堆积之状况。n滤布式除尘装置等，有滤布之破损及安装部份松弛之状况。n其他保持性能之必要措施。第79页，共84页，编辑于2022年，星期三重点检查n其目的为检查局部排气装置或吹吸型换气装置之性能，并建立基线资料，供日后实施毎年定期自动检查比较评估使用。根据劳工安全卫生组织管理与自动检查办法规定规定重点检查项目如下：n导管及排(送)气机之尘埃聚积状况。n导管接触部份状况。n吸气及排气能力。n其他保持性能之必要事项。第80页，共84页，编辑于2022年，星期三排气道出口设计基本观念第81页，共84页，编辑于2022年，星期三典型的排气道出口设计错误案例第82页，共84页，编辑于2022年，星期三排气道出口设计正确例与错误例之比对第83页，共84页，编辑于2022年，星期三典型的气罩应用错误案例（错把外装式气罩当作包围式气罩）长沙华联螺旋风管厂http:/第84页，共84页，编辑于2022年，星期三
