通风设施学习.pptx

《通风设施学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通风设施学习.pptx（75页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、本章学习目标1.了解吸入口与吹出口气流运动规律2.掌握集气罩基本类型与工作原理3.掌握集气罩需要风量的计算方法4.掌握风筒种类及其连接件的相关知识5.掌握地面建筑全面通风设施的相关知识6.了解地下全面通风构筑物的相关知识第1页/共75页 通风设施：指隔断、引导和控制风流的设施。根据工作场所及其风道的形式，可分为：集气罩、风筒及其连接件、地下通风构筑物、地面建筑全面通风设施及其通风机附属装置。第2页/共75页第一节 吸入口与吹出口气流运动规律 集气罩罩口气流运动方式有两种：吸气口气流的吸入流动；吹起口气流的吹出流动。一、吸入口气流运动规律第3页/共75页 吸气口附近形成负压 位于自由空间的点汇吸

2、气口【图2-8-1(a)】的吸气量Q为 式中，v1、v2分别为点1和点2的空气流速，m/s；r1、r2分别为点1和点2至吸气口的距离，m。若在吸气口四周加上挡板【图4-1b】,吸气气流受到限制，吸气量为第4页/共75页 由上式可以看出，点汇吸气口外某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比，且随吸气口吸气范围的减小而增大。图4-2为通过实验求得四周无法兰边和四周有法兰边的圆形吸气口的速度分布图。第5页/共75页 实验结果也可表示如下：对于四周无法兰边的圆形吸气口，对于四周有法兰边的圆形吸气口，式中，v0吸气口的平均流速，m/s；vx控制点上必需的气流速度即控制风速，m/s；x控制点至吸气口

3、的距离，m；F吸气口面积，m2。第6页/共75页 吸气口气流速度分布特点：（1）吸气口附近的等速面随离吸气口距离的增大，逐渐变成椭圆面，在1倍吸气口直径D0处，接近为球面；故上两式仅适用于x1.5d的场合，当x1.5d时，实际的速度衰减要比计算值大。（2）吸气口气流速度衰减较快，x/D0=1处气流速度已约降至吸气口流速的7.5%；（3）对于结构一定的吸气口，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。第7页/共75页二、吹出口气流运动规律 空气从吹气口吹出，在空间形成一股气流称为吹出气流或射流。按孔口及射流形状分：圆射流、矩形射流和扁射流（条缝射流）；按空间界壁对射流的约

4、束条件分：自由射流（吹向无限空间）和受限射流（吹向有限空间）；按射流内部温度与周围空气温度是否相等，可分为：等温射流和非等温射流；按射流产生的动力分：机械射流和热射流。第8页/共75页 1.自由等温射流 图2-8-3所示为自由等温射流的流动图，第9页/共75页 具有如下特点：（1）形成湍流射流边界层 （2）全流场或局部流场气流参数分布保持相仿关系 （3）轴向速度衰减慢，流场中横向分速可被忽略 （4）各断面动量相等，其中静压与周围空气的压强相等 等温自由紊流（圆）射流的轴心速度vx、横断面直径dx、起始段长度ln的计算公式为第10页/共75页 2.附壁受限射流 当射流边界的扩展受到房间边壁的影响

5、时，就称为受限射流（或有限空间射流）。当射流断面面积达到有限空间横断面面积的1/5时，射流受限，成为有限空间射流。第11页/共75页 附壁射流为无因次距离来判断射流运动，无因次距离定为 或式中，Sn是垂直于射流的空间断面面积。当 时，射流的扩散规律与自由射流相同，并称 的断面为第一临界断面。当 时，射流扩散受限，射流断面与流量增加变缓，动量不再守恒，且到 时射流流量最大，射流断面在稍后处亦达最大，称 的断面为第二临界断面。第12页/共75页第二节 集气罩基本类型及工作原理 集气罩：又称排风罩。通常用于控制或排除生产过程产生的有害物质，以防止其扩散和传播。按其作用原理可分为：密闭罩、柜式集气罩、

6、外部吸气罩、槽边吸气罩、接受式吸气罩、吹吸式集气罩等。一、全密闭罩 把有害物源全部密闭在罩内，隔断生产过程中产生的有害物与作业场所二次气流的联系，以防止粉尘等有害物随气流传播到其他部位。第13页/共75页 全密闭罩只需全密闭罩只需较小的吸风量较小的吸风量就能在罩内造成一定的负压，就能在罩内造成一定的负压，能有效控制有害物的扩散，并能有效控制有害物的扩散，并且集气罩气流不受周围气流的且集气罩气流不受周围气流的影响。影响。第14页/共75页 密闭罩的形式，可分为三类：（1）局部密闭罩 适用于适用于含尘气流速度低含尘气流速度低、瞬时增压不大瞬时增压不大且且集中连续扬集中连续扬尘尘的点。的点。第15页

7、/共75页 （2）整体密闭罩 特点是密闭罩本身为独立整体，易于密闭，通过罩外的观察孔对设备监视，设备传动部分的维修在罩外进行。适用于有振动且气流速度较大的场合。第16页/共75页 （3）大容积密闭罩 特点是罩内容积大，可以缓冲气流，减小局部正压。通过罩外的观察孔对设备监视，设备传动部分的维修在罩内进行。适用于具有振动的设备或产尘气流速度较大的地点。第17页/共75页二、半封闭罩和柜式集气罩 柜式集气罩又称通风柜。1）根据气流形式，有以下三种形式：（1）上部吸气式 如热过程的通风柜 （2）下部吸气式 （3）上下同时吸气式 2）按罩内作业过程是否放热均可分为热过程和冷过程两种第18页/共75页第1

8、9页/共75页第20页/共75页第21页/共75页第22页/共75页三、外部吸气罩 按其与污染源的相对位置分为四类：上部集气罩 下部集气罩 侧边集气罩 槽边集气罩第23页/共75页第24页/共75页第25页/共75页第26页/共75页五、接受式吸气罩 简称接受罩，只起接受作用。接受的气流分为两类：1.粒状物料高速运动时所诱导的空气流动；2.热源上部的热射流。第27页/共75页 （1）热源上部的热射流 分为：生产设备本身散发的热烟气；高温设备表面对流散热时形成的热射流。（2）罩口尺寸的确定 根据安装高度的不同分为两大类：低悬罩，高悬罩。第28页/共75页第29页/共75页五、吹吸式集气罩 吹吸式

9、通风具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。第30页/共75页第31页/共75页第32页/共75页第三节 集气罩需要风量计算一、集气罩需要风量计算方法 主要有控制速度法和流量比法，以前者占多数。1.控制速度法 控制速度：在罩口前污染物扩散方向上的任意点均能使污染物随吸入气流流入罩内并将其捕集所必需的最小吸气速度。控制点：吸气气流有效作用范围内的最远点。控制距离：控制点距罩口的距离。关键：确定控制速度、集气罩结构、安设位置、气流。第33页/共75页2.流量比法 基本思路：把集气罩的排风量Q3看做是污染气流量Q1和从罩口周围吸入室内空气量Q2之和，即：Q3=Q1+Q2=Q1

10、(1+Q2/Q1)=Q1(1+Kv)Kv称为流量比，其值越大，效果约好。考虑到经济合理性，把能保证污染物不溢出罩外的最小段位称为临界流量比或极限流量比，用Kvm表示。Kvm是决定集气罩控制效果的主要因素。依据Kvm值计算集气罩排风量的设计方法称为流量比法。第34页/共75页二、密闭罩吸风量计算 1.全密闭罩 全密闭罩的需要风量Qmb，一般由两部分组成：一部分是由运动物料带入罩内的诱导空气量或工艺设备供给的空气量；另一部分是为消除内正压并保持一定负压所需经孔口或不严密缝隙吸入的空气量。即：第35页/共75页 2.半密闭罩和柜式集气罩 需要风量Qg按下式计算 工作孔上的吸入速度一般为0.250.7

11、5m/s，也可按下表及相关手册确定。第36页/共75页三、外部吸气罩吸风量计算 1.圆形或准圆形侧吸式集气罩 圆形或长宽比大于0.2的矩形侧吸式集气罩需要风量按下式计算：四周无边：四周有边：设在工作台上的外部罩：第37页/共75页 控制风速vx的大小参照下表确定：2.条缝罩 指宽长比小于0.2的矩形侧吸式集气罩，需要风量公式：第38页/共75页 3.槽边吸气罩 条缝式吸气罩需要风量计算公式：（1）高截面单侧吸风 （2）低截面单侧吸风第39页/共75页 （3）高截面双侧吸风（总风量）（4）低截面双侧吸风总风量 （5）高截面环形吸风 （6）低截面环形吸风第40页/共75页四、热源上部接受罩吸风量计

12、算 高悬罩吸风罩按下式计算：低悬罩，则第41页/共75页五、吹吸式集气罩风量计算 工业槽上的吹吸式排风罩如下图所示第42页/共75页 1.临界断面法 原理：吹吸气口之间必然存在一个射流和扩流控制能力皆最弱的断面，即临界断面，吹吸气流的临界断面一般发生在x/B=0.60.8之间。近似认为，在临界断面前吹出气流基本是按射流规律扩展的，在临界断面后，由于吸入气流的影响，断面逐渐收缩。即，吸气口的影响主要发生在临界断面之后。从控制污染物外逸的角度出发，临界断面上的气流速度（称为临界速度）要大于污染物扩散速度。第43页/共75页 2.ACGIH法 假设吹出气流的扩散角=10，条缝式排风口的高度H按下式计

13、算：H=Btan=0.18B 吸风量Qcx1取决于操液面面积、液温、干扰气流等因素。Qcx1=（18002750）A 吸风口流速按出口流速的510m/s确定，吹风量Qcx2按下式计算 Kx修正系数。第44页/共75页第四节 风筒及其连接件一、风筒 指用一定材料制作成一定断面形状的通风风道，也称为导风设施。要求：漏风小、风阻小、质量轻、拆装方便 1.刚性风筒 由硬质材料制成。地面工业称为通风管道，风道。断面形状有圆形、矩形、异形三种。用作风道的材料分为：（1）金属薄板 易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高温度第45页/共75页 （2）非金属材料 包括一下两种：a.硬聚氯乙烯塑料板 适用于有酸

14、性腐蚀作用的通风系统 b.玻璃钢 高强、不燃、耐腐蚀、耐高温、抗冷碰 刚性风筒既可用于通风机的吸入段，又可用于通风机的压出段。第46页/共75页第47页/共75页 2.柔性风筒 分为：（1）普通胶布风筒、弹簧可伸缩胶布风筒 前者不能用作抽出式通风 （2）塑料风筒 （3）铝箔弹性螺旋伸缩软管 一般用于对美观要求较高和其他特殊要求的场合第48页/共75页第49页/共75页第50页/共75页二、风筒连接部件及阀门 1.风筒连接部件 包括风筒接头、变径管、三通、四通、弯头及与通风机的连接件等。刚性风筒一般采用法兰盘连接。连接部件与通风机的连接要充分考虑尽可能减少局部阻力。柔性风筒的接头方式有单反边接头

15、、双反边接头、活三环多反边接头、螺圈接头等多种形式。第51页/共75页第52页/共75页 2.管道通风阀门 用于控制管道风流大小和风向的设施。根据其功用，可分为：关闭通风阀门、调节通风阀门、换向通风阀门、防火阀门、防爆阀门。根据控制方式不同，可分为：手动通风阀门、机械通风阀门、自动通风阀门。根据断面形状不同，可分为：圆形、矩形、异形通风阀门。第53页/共75页第54页/共75页第55页/共75页第56页/共75页 3.送风器 又称送风口或空气分布器，是压入式通风系统向工作空间输送新鲜空气的设施，一般可根据需要调节经过的风量。形式多样，包括侧式送风器、散流器、孔板送风器、喷射式送风器、旋流送风器

16、等。其中侧式送风器、散流器又有多种形式。第57页/共75页 指无需制作风筒而利用建筑物作为通风风道来全面通风的隔断、引导和控制风速的设施。自然通风设施：避风天窗、侧窗、避风风帽 集气罩：屋顶集气罩。一、侧窗 在夏季，有组织的自然通风利用下部侧窗进风，上部侧窗排风。（1）侧窗有中悬式和上悬式两种形式。（2）在高温车间，进风窗一般采用竖轴板式较好。第五节 地面建筑全面通风设施第58页/共75页二、避风天窗 在天窗上采取一定措施，以保证天窗的排风口在任何风向时均处于负压区而顺利排风。常用的避风天窗主要有以下几种：（1）矩形天窗 （2）曲（折）线型天窗 （3）女儿墙天窗 （4）下沉式天窗第59页/共7

17、5页第60页/共75页第61页/共75页第62页/共75页第63页/共75页三、避风风帽 安装在自然通风系统的出口，利用风力造成的负压，加强通风能力。减少风力作用下自然风压的倒灌现象，稳定抽出式通风系统的通风性能。第64页/共75页四、屋顶集气罩 作用：抽走废气；自然换气。形式有以下几种：（1）顶部集气罩方式 （2）屋顶密闭方式 （3）顶部集气罩及屋顶密闭共用方式 （4）天窗开闭型屋顶密闭方式第65页/共75页第六节 地下建筑全面通风设施 指地下全面通风系统中隔断、引导和控制风流的设施。分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物；另一类是隔断风流的通风构筑物。一、风门 既能行人或通车，又能隔断风流

18、。普通风门；自动风门：碰撞式自动风门、电动风门、气动或水动风门。第66页/共75页第67页/共75页第68页/共75页第69页/共75页第70页/共75页二、其他通风设施 1.调节风窗 风量调节设施，用来改变风道中的局部阻力，调节风道的风量。第71页/共75页 3.风桥 进风道与回风道水平交叉时，使进风与回风互相隔开。第72页/共75页 3.密闭 隔断风流的构筑物，设置在需隔断风流、也不需要通车行人的风道中。随服务年限的不同分为：（1）临时密闭 （2）永久密闭第73页/共75页作业 1.吸气口气流速度分布具有哪些特点？2.集气罩有哪几种类型？简述各自工作原理。3.为获得良好的防尘效果，设计防尘密闭罩时应注意哪些问题？是否可认为罩内排除粉尘越多越好？4.分析总结从风管连接方面减少通风阻力应注意的问题。5.采取哪些措施可避免普通天窗不倒灌？计算：P117-P118：13、14、15题。第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页