化学与环境学局部通风.ppt

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1、局部通风：局部通风：利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，形利用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，形成良好的空气环境。成良好的空气环境。特点：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，和改善作业环境最有效的通风方法， 设计时应优先考虑。设计时应优先考虑。分类：分类：局部排风局部排风局部送风局部送风4.1 4.1 概概 述述 概念：概念：在产生有害物的局部地点在产生有害物的局部地点, , 设置捕集装置设置捕集装置, , 将有害物排走将有害物排走, , 以控制有害物向室内扩散。以控制

2、有害物向室内扩散。组成：组成：局部排风罩、风管、除尘或净化设备、风机、排气筒或烟局部排风罩、风管、除尘或净化设备、风机、排气筒或烟囱囱概念：概念：向局部工作地点送风向局部工作地点送风, , 使局部地带造成良好的空气环境。使局部地带造成良好的空气环境。分类：分类： 1. 1. 系统式：系统式：通风系统将室外空气送至工作地点。通风系统将室外空气送至工作地点。 2. 2. 分散式：分散式：借助轴流风扇或喷雾风扇借助轴流风扇或喷雾风扇, , 直接将室内空直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。气吹向作业地带进行循环通风。4.2 4.2 局部排风的设计原则局部排风的设计原则按照工作原理不同，局部排风罩可

3、分为以下几种基本型式：按照工作原理不同，局部排风罩可分为以下几种基本型式：u（1 1）密闭罩）密闭罩u（2 2）柜式排风罩（通风柜）柜式排风罩（通风柜）u（3 3）外部吸气罩：）外部吸气罩：上吸式、侧吸式、下吸式、槽边排风罩上吸式、侧吸式、下吸式、槽边排风罩u（4 4）接受式排风罩）接受式排风罩u（5 5）吹吸式排风罩）吹吸式排风罩局部排风罩口气流运动的两种方式：局部排风罩口气流运动的两种方式：u吸气口气流的吸入流动吸气口气流的吸入流动u* *吹气口气流的吹出流动吹气口气流的吹出流动 4.3 4.3 排风罩设计计算理论排风罩设计计算理论对排风罩，多数的情况对排风罩，多数的情况是吸气口吸入气流。

4、是吸气口吸入气流。 当吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围空气从四面八当吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围空气从四面八方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。当吸气口面积较小时，可视方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。当吸气口面积较小时，可视为为“点汇点汇”。它会形成以吸气口为中心的径向线，和以吸气口为球。它会形成以吸气口为中心的径向线，和以吸气口为球心的等速球面。如图心的等速球面。如图4-3a4-3a所示。所示。（1 1） 吸入口气流运动规律吸入口气流运动规律图图4-3 4-3 点汇气流流动情况点汇气流流动情况a a）自由吸气口）自由吸气口 b b）受限吸气口）受限吸气口 实际吸气口总是具

5、有一定大小，不能看作一个点，气体流动也实际吸气口总是具有一定大小，不能看作一个点，气体流动也有阻力，形成吸气区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。有阻力，形成吸气区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。图图4 44 4 四周无边圆形吸气口的速度分布图四周无边圆形吸气口的速度分布图图图4-5 4-5 四周有边圆形吸气口的速度分布图四周有边圆形吸气口的速度分布图 图中数值表示中心轴离吸气口的距离以及在该点气流速度与吸图中数值表示中心轴离吸气口的距离以及在该点气流速度与吸气口流速的百分比。气口流速的百分比。宽长比为宽长比为1 1：2 2的矩形吸气口的速度分布图的矩形吸气口的速度分布图根据试验结果，吸气

6、口气流速度分布具有以下特点：根据试验结果，吸气口气流速度分布具有以下特点： （1）吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离）吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的的增大，逐渐变成椭圆面，而在增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径倍吸气口直径d处已接近为球面。因处已接近为球面。因此，当此，当x/d1时可近似当作点汇，吸气量时可近似当作点汇，吸气量L可按式可按式4-1、4-3计算。当计算。当x/d=1时，该点气流速度已大约降至吸气口流速的时，该点气流速度已大约降至吸气口流速的7.5%。如图。如图4-4所所示。当示。当x/d1时，根据实际测得的气流速度衰减公式计算。时，根

7、据实际测得的气流速度衰减公式计算。（2）对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小如何，其等速）对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小如何，其等速面形状大致相同。而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。面形状大致相同。而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。 （2 2）吹出气流运动规律）吹出气流运动规律 * *定义：空气从孔口吹出，在空间形成一股气流称为吹出气流或射流定义：空气从孔口吹出，在空间形成一股气流称为吹出气流或射流分类：分类：是否受限是否受限温度状况温度状况射流射流等温射流等温射流非等温射流非等温射流自由射流自由射流受限射流受限射流（3 3） 吹吸气流吹吸气流 图图4-8 4

8、-8 吹吸气流的形状吹吸气流的形状B控制风速法原理：控制风速法原理：就是使排风罩在边缘控制点上形成能使有害物就是使排风罩在边缘控制点上形成能使有害物吸入罩内的控制风速的方法。吸入罩内的控制风速的方法。B控制点：控制点：有害物最难被吸入罩内的点。有害物最难被吸入罩内的点。B控制风速：控制风速：使有害物吸入罩内的最小风速。即控制点的空气运动使有害物吸入罩内的最小风速。即控制点的空气运动速度（也称吸捕风速），也就是指正好克服该尘源散发粉尘的扩速度（也称吸捕风速），也就是指正好克服该尘源散发粉尘的扩散力再加上适当的安全系数的风速。散力再加上适当的安全系数的风速。 只有当排风罩在该尘源点造成的风速大于控

9、制风速时，才能使只有当排风罩在该尘源点造成的风速大于控制风速时，才能使粉尘吸入罩内。粉尘吸入罩内。FL0 控制风速法计算排风罩排风量，就是首先确定控制风速的大小，控制风速法计算排风罩排风量，就是首先确定控制风速的大小，然后找出控制风速与罩口平均风速的关系式，求得排风罩捕集粉尘然后找出控制风速与罩口平均风速的关系式，求得排风罩捕集粉尘所需要的罩口平均风速所需要的罩口平均风速 ，再用式（，再用式（4-104-10）计算出排风量。）计算出排风量。（4-104-10） 密闭罩是把有害物源密闭起来，割断生产过程中造成的一次尘密闭罩是把有害物源密闭起来，割断生产过程中造成的一次尘化气流和室内二次气流的联系

10、，再利用抽风在罩内造成一定的负压，化气流和室内二次气流的联系，再利用抽风在罩内造成一定的负压，保证在一些操作孔、观察孔或缝隙处从外向里进风，防止粉尘等有保证在一些操作孔、观察孔或缝隙处从外向里进风，防止粉尘等有害物向外逸出。害物向外逸出。 特点：特点：排风量小，控制有害物的效果好，不受环境气流影响，但影排风量小，控制有害物的效果好，不受环境气流影响，但影响操作，主要用于有害物危害较大，控制要求高的场合。响操作，主要用于有害物危害较大，控制要求高的场合。4.4 4.4 密闭罩密闭罩2. 2. 整体密闭罩整体密闭罩 将产生粉尘的设备或地点大部分密闭，设备的传动部分留在外将产生粉尘的设备或地点大部分

11、密闭，设备的传动部分留在外面的密闭罩。其特点是密闭罩本身为独立整体，易于密闭。这种密面的密闭罩。其特点是密闭罩本身为独立整体，易于密闭。这种密闭方式适用于具有振动的设备或产尘气流速度较大的产尘地点。闭方式适用于具有振动的设备或产尘气流速度较大的产尘地点。 1. 1. 局部密闭罩局部密闭罩 将设备产尘地点局部密闭，工艺设备露在外面的密闭罩。其容将设备产尘地点局部密闭，工艺设备露在外面的密闭罩。其容积较小，适用于产尘气流速度小，瞬时增压不大，且集中、连续扬积较小，适用于产尘气流速度小，瞬时增压不大，且集中、连续扬尘的地点。尘的地点。3. 3. 大容积密闭罩大容积密闭罩 将产生粉尘的设备或地点进行全

12、部封闭的密闭罩。它的特点是将产生粉尘的设备或地点进行全部封闭的密闭罩。它的特点是罩内容积大，可以缓冲含尘气流，减小局部正压。这种密闭方式适罩内容积大，可以缓冲含尘气流，减小局部正压。这种密闭方式适用于多点产尘、阵发性产生和产尘气流速度大的设备或地点。用于多点产尘、阵发性产生和产尘气流速度大的设备或地点。 柜式排风罩（又称通风柜）柜式排风罩（又称通风柜）是密闭罩的一种特殊形式，散发有是密闭罩的一种特殊形式，散发有害物的工艺装置置于柜内，操作过程完全在柜内进行。排风罩上一害物的工艺装置置于柜内，操作过程完全在柜内进行。排风罩上一般设有可开闭的操作孔和观察孔。为了防止由于罩内机械设备的扰般设有可开闭

13、的操作孔和观察孔。为了防止由于罩内机械设备的扰动、化学反应或热源的热压以及室内横向气流的干扰等原因引起的动、化学反应或热源的热压以及室内横向气流的干扰等原因引起的有害物逸出，必须对柜式排风罩进行抽风，使罩内形成负压。有害物逸出，必须对柜式排风罩进行抽风，使罩内形成负压。上部排风柜式排风罩上部排风柜式排风罩下部排风柜式排风罩下部排风柜式排风罩上下联合排风柜式排风罩上下联合排风柜式排风罩送吸混合式柜式排风罩送吸混合式柜式排风罩4.5 4.5 柜式排风罩柜式排风罩 当通风柜内产生的有害气体密度比空气小，或通风柜内有发热当通风柜内产生的有害气体密度比空气小，或通风柜内有发热体时，可选用上部排风通风柜。

14、体时，可选用上部排风通风柜。图图4-16 4-16 上部排风通风柜上部排风通风柜 当通风柜内无发热体，且产生的有害气体密度比空气大，可选当通风柜内无发热体，且产生的有害气体密度比空气大，可选用下部排风通风柜。用下部排风通风柜。 图图4-15 4-15 下部排风通风柜下部排风通风柜 当通风柜内既有发热体，又产生密度大小不等的有害气体时，当通风柜内既有发热体，又产生密度大小不等的有害气体时，应在柜内上、下部均设置排气点，并装设调节阀，以便调节上、下应在柜内上、下部均设置排气点，并装设调节阀，以便调节上、下部排风量的比例，可选用上、下联合排风柜。部排风量的比例，可选用上、下联合排风柜。 图图4-17

15、 上、下联合排风通风柜上、下联合排风通风柜用于采暖或空调用于采暖或空调房间房间 罩位于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内。罩位于有害源附近，依靠罩口的抽吸作用将有害物吸入罩内。对生产操作影响小，安装维护方便，但排风量大，控制有害物效果对生产操作影响小，安装维护方便，但排风量大，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，不能将污染源密闭相对较差。主要用于因工艺或操作条件的限制，不能将污染源密闭的场合。的场合。 外部吸气罩由于靠抽气作用控制，外部吸气罩由于靠抽气作用控制， 因因此罩口的速度分布如何将直接影响控制效果。此罩口的速度分布如何将直接影响控制效果。 显然，罩口的速

16、度大小和分布与罩的结构和显然，罩口的速度大小和分布与罩的结构和排风量有关，对于特定结构的排风罩，吸口排风量有关，对于特定结构的排风罩，吸口速度取决于排风量。速度取决于排风量。4.6 4.6 外部吸气罩外部吸气罩1 1 侧吸罩排风量侧吸罩排风量 根据不同形式侧吸罩罩口平均风速根据不同形式侧吸罩罩口平均风速0 0 与与“控制点控制点” 控制风控制风速的关系式，利用式速的关系式，利用式4-104-10就可计算排风量。就可计算排风量。FL0（4-10） 由于上吸式吸气罩的形状大都和伞相似，所以这类罩简称伞由于上吸式吸气罩的形状大都和伞相似，所以这类罩简称伞形罩。形罩。 伞形罩通常设在工艺设备上方，罩面

17、与发生源的距离视有害伞形罩通常设在工艺设备上方，罩面与发生源的距离视有害物的特性和工艺操作条件而定。物的特性和工艺操作条件而定。2 2 上吸式伞形罩排风量上吸式伞形罩排风量 当发生源只产生有害物而发热量不大时，为当发生源只产生有害物而发热量不大时，为冷过程冷过程，此时伞，此时伞形排风罩在发生源最不利的有害物散发点处，造成一定的上升风形排风罩在发生源最不利的有害物散发点处，造成一定的上升风速，将有害气体吸入罩内。速，将有害气体吸入罩内。 当发生源散发有害物且散热量较大时，为当发生源散发有害物且散热量较大时，为热过程热过程，此时伞形，此时伞形排风罩将热致诱导气流量排风罩将热致诱导气流量“接受接受”

18、并全部排走。并全部排走。这里只介绍冷过程伞形排风罩排风量的计算。这里只介绍冷过程伞形排风罩排风量的计算。（1 1） 按发生源工作面边缘点控制风速计算按发生源工作面边缘点控制风速计算 （2 2） 按罩口平均风速计算按罩口平均风速计算 （1 1） 按发生源工作面边缘点控制风速计算按发生源工作面边缘点控制风速计算 xKPHL 由于上吸式排风罩设在工艺设备上方，受设备的限制，气流只由于上吸式排风罩设在工艺设备上方，受设备的限制，气流只能从侧面流入罩内，如图能从侧面流入罩内，如图4-184-18所示。其排风量所示。其排风量 用此方法确定伞形罩排风量，其计算式与式（用此方法确定伞形罩排风量，其计算式与式（

19、4-104-10）相同。用）相同。用该方法计算时，伞形排风罩罩口面积比发生源设备面积大。该方法计算时，伞形排风罩罩口面积比发生源设备面积大。（2 2） 按罩口平均风速计算按罩口平均风速计算BAFHaA8 . 0HbB8 . 0圆形罩口面积圆形罩口面积 241DFHdD8 . 0 矩形罩口面积矩形罩口面积 槽边排风罩是外部排风罩的一种特殊形式，专门用于各种工业槽边排风罩是外部排风罩的一种特殊形式，专门用于各种工业槽（如酸洗槽、电镀槽、中和槽、盐浴炉池等）。槽（如酸洗槽、电镀槽、中和槽、盐浴炉池等）。特点：特点：不影响工艺操作，有害气体在进入人的呼吸区之前就被槽边不影响工艺操作，有害气体在进入人的

20、呼吸区之前就被槽边上设置的条缝形吸气口抽走。上设置的条缝形吸气口抽走。分类：分类：单侧、双侧、周边形（环形）三种单侧、双侧、周边形（环形）三种。n单侧排风罩适用于槽宽单侧排风罩适用于槽宽B700B700；n双侧适用于双侧适用于B B700700；B B12001200时，应采用吹吸式排风罩；时，应采用吹吸式排风罩；n当槽直径当槽直径D=500D=50010001000时，宜采用环形排风罩。时，宜采用环形排风罩。4.8 4.8 槽边排风罩槽边排风罩 由吹风口和吸气口组合而成由吹风口和吸气口组合而成. . 它通过吹出射流和吸入气流联合它通过吹出射流和吸入气流联合作用来提高所需的作用来提高所需的“

21、“ 控制风速控制风速” ” , , 从而达到排除污染气体的目的。从而达到排除污染气体的目的。 吹吸罩需要考虑到吸气口口腔气速度衰减很快，而吹气气流形吹吸罩需要考虑到吸气口口腔气速度衰减很快，而吹气气流形式的气幕作用的距离较长的特点，在槽面的一侧设喷口喷出气流，式的气幕作用的距离较长的特点，在槽面的一侧设喷口喷出气流，而另一侧为吸气口，吸入喷出的气流以及被气幕卷入的周围空气和而另一侧为吸气口，吸入喷出的气流以及被气幕卷入的周围空气和槽面污染气体。这种吹吸气流共同作用的集气罩称为吹吸罩。槽面污染气体。这种吹吸气流共同作用的集气罩称为吹吸罩。气幕式图气幕式图4-25 4-25 4.9 4.9 吹吸式

22、排风罩吹吸式排风罩旋风式图旋风式图4-264-26图图4-25 吹吸罩的气流分布吹吸罩的气流分布图图4-26 旋风式吹吸罩旋风式吹吸罩 高温车间采取了隔热及自然通风措施后，如果在人员操作地点，高温车间采取了隔热及自然通风措施后，如果在人员操作地点，空气温度仍达不到卫生标准，或者辐射强度超过空气温度仍达不到卫生标准，或者辐射强度超过350W/m350W/m，应设置，应设置局部送风，以提高工作地点的风速，或降低空气温度，改善局部工局部送风，以提高工作地点的风速，或降低空气温度，改善局部工作地点的空气环境。作地点的空气环境。常用的局部送风装置常用的局部送风装置4.11 4.11 局部送风局部送风概念：概念：向局部工作地点送风向局部工作地点送风, , 使局部地带造成良好的空气环境。使局部地带造成良好的空气环境。分类：分类： 1. 1. 系统式：系统式： 2. 2. 分散式：分散式：