工业通风实验指导书luzhongliang

安全科学与工程学院《工业通风》实验指导书适用专业：安全工程、建筑环境、机械工程鲁忠良编写河南理工大学二〇〇八年九月I前言1、实验前必须认真预习实验指导书及实验内容，明确实验目的、步骤、原理、回答实验教师的提问，回答不合要求者，须重新预习，才能进行实验。2、对规定实验外确属需要的内容，可先提出实验原理和方法，经教师或实验技术人员同意后，方可进行实验。3、做实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备的操作规程，服从教师和实验技术人员的指导。4、爱护仪器设备，节约使用材料，使用前详细检查，使用后要整理就位，发现丢失或损坏应立即报告，未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品，不准将任何实验室物品带出室外。5、实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生，若发生事故应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保持现场，不得自行处理，待指导教师查明原因并排除故障后，方可继续实验。6、进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准抽烟，不准随地吐痰，不准乱抛纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。7、实验完毕后，经实验室工作人员检查仪器设备、工具、材料及实验记录后方可离开。8、实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表等。对不合格要求的实验报告应退回重做。9、对违反实验规章制度和操作规程、擅自动用与本实验无关的仅器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度按规定处理。10、在进入实验室前，务必搞好个人卫生，不得将脏物带入室内，有净化要求的实验室，进室必须换拖鞋。2目录错误!未定义书签。实验一风流点压力和平均风速的测定..................................................................2实验二摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定......................................................6实验三布袋式除尘器性能测定演示....................................................................11实验一风流点压力和平均风速的测定实验类型：验证性实验学时：2实验要求：必修一、实验目的1、验证速静全速静全，ppphhh，以巩固在不同的通风方式下三种压力的相互关系。2、掌握管道断面的平均风速的测定方法，并计算风量。二、实验内容3（一）点压力测定1、首先熟悉管网系统的风流方向，观看皮托管是否正对风流并量管道中心位置。了解胶皮管与U形水柱计的接头是否正确，明确每台U形水柱计测哪一种压力。（压入式与抽出式通风系统的测压布置如图3-3所示）图3-32、点压力测定全都检查无误并明确管网系统的布置方式，此时可开动风机待风机运转正常压、速压同时读出，填入表格，用空盒气压计或水银气压计测定大气压并填入表格。3、验证就相对压力而言：抽出式速静全hhh压入式速静全hhh就绝对压力而言：速静全＝PPP注：压入式通风：6.13全全＝hPPa6.13静静＝hPPa6.13速速＝hP抽出式通风:6.13全全－＝hPPa46.13静静－＝hPPa6.13速速＝hP三、仪器设备矿山通风安全仿真实验系统、皮托管、U形水柱计、空盒气压计、风表、秒表。1、U形水柱计：U形水柱计如图3-1所示，它是由一根内径相同的玻璃管弯成U型水柱。并在其中装入蒸馏水，在U形管中间有一刻度尺所组成，其测压原理是：在测压前U形管两端的水面处于水平位置，当一端加入较大的压力时，此端液面下降，另一端液面上升，此时两端液面的距离若为L毫米时，就表明水柱计的两端压力差为L毫米水柱。四、实验原理、方法和手段仪表工作原理：速静全＝PPP五、实验结果处理略。六、实验注意事项图3-156实验二摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定实验类型：设计实验学时：2实验要求：必修一、实验目的1、学习测算管道摩擦阻力系数和局部阻力系数的方法。2、掌握测定管道通风阻力。二、实验内容略。三、仪器设备轴流式风机及管网系统，皮托管、空合气压计、温度计、胶皮管、三通、倾斜U形水柱计，垂直U形水柱计。四、所需耗材无。五、实验原理、方法和手段1、摩擦阻力系数α的测定《工业通风)可知，对某一段管道风道(实验室为管道)的摩擦阻力可按下式计算：23QSULh＝摩(5-1)式中：h摩——摩擦阻力，mmH2O;α——摩擦阻力系数，kg•s2/m4；L——管道长度，m；S——管道断面积，m2；7Q——通过风道的风量，m3/s。由5-1式可知，若要测出某段管道的摩擦阻力系数α，只要测出这段管道的摩擦阻力(h摩)和通过管道的风量(Q)，同时把风道的长度(L)周边长(U)和净断面积(S)量出来，可计算出管道的摩擦阻力系数α。(1)h摩的测定根据风流的能量方程可知：2222221211112122gvZPgvZPh＝－摩(5-2)本次实验风道水平布置位压差为零(5-2)式改为：2221212122221211212222gvgvPPgvPgvPh＝－摩(5-2)测定布置时，在管道上选取两测点1和2，安装皮托管，将U型水柱计调平，三台U形水柱计分别测出h速1、h速2和h静l—2，代入5－2式即可求出h摩1－2。空气重率，由下式求出：TP461.0式中：ρ——空气密度(kg/m3)；P——大气压，毫米汞柱；T——绝对温度，(273+t℃)风量取1和2两点的平均风量：ρkghSρkghSQQ＝Q速速均2221112122212(两点断面积S1、S2和动压校正系数k1和k2，已给)8(2)风阻R的求算：221QhR(kμ)(3)等积孔A的计算：R.A380(m2)(4)摩擦阻力系数α的计算：2321QLUSh－摩换算到标准状态下的α值：测测标＝2.12、局部阻力系数ξ的测定由于风流的速度和方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，从而损失能量，造成这种冲击涡流的阻力就叫局部阻力，可由下式求出:ρgv＝ξh弯局22毫米水柱(5-4)1点距拐弯处4－6倍的管道直径，2点距拐弯处12－14倍的管道直径。在小型管道拐弯的前后选择三个测点1、2、3。测出1、3两点的通风阻力h阻1－3。h阻1－3＝h阻1－3+h局弯(5-5)所以h局弯＝h阻1－3－h阻1－3(5-6)又31323231323231－－－－－摩－摩LL－PP＝LLh＝hh阻1－3＝(P1-P3)+(Z1ρ1－Z3ρ3)+(h速1－h速3)9因为管道直径相等又不漏风并水平位置，故位压差速压差均为零，因此31323231－－局LL－PP－－PP＝h(P1-P2)、(P2-P3)分别由U形水柱计测出则：212vghξ局弯六、实验步骤略七、实验结果处理略。八、实验注意事项略。九、预习与思考题无。十、实验报告要求无。1011实验三布袋式除尘器性能测定演示实验类型：演示实验学时：2实验要求：必修一、实验目的1、熟悉袋式除尘器的结构及除尘机理。2、掌握袋式除尘器的性能测试方法。二、实验内容略。三、仪器设备布袋式除尘器实验台。四、所需耗材煤尘。五、实验原理、方法和手段袋式除尘器是利用滤布捕集尘粒的一种过滤式除尘装置。以布袋除尘器为代表的表面过滤式除尘器被广泛应用于锅炉烟气除尘及工业排放粉尘的捕集。其捕尘过程分为两个阶段：首先是含尘气流通过清洁滤布，此时起作用的主要是纤维，一般滤布网孔在20~50m之间，故清洁滤布的过滤效率并不高，其后当捕集的粉尘不断增加，一般部分尘粒嵌入到滤层内部，一部分覆盖在表面形成一层初尘层，在此后的过滤阶段中，含尘气流的净化主要靠初尘层，这时初尘层起着比滤料更重要的作用，使得除尘效率大大提高，从这种意义上讲，袋式除尘器实际上是以尘粒除去尘粒。在正常运行情况下，袋式除尘器具有很高的除尘效率，即使是对微细粉尘，其除尘效率也在95%以上。1、除尘器进口风量||20072.01stjPQ式中：||stjP——锥形集流器进口静压；——锥形集流器流量系数，取0.98；——空气密度，取1.2。0.0072——进口管路截面积，m2。2、除尘器除口风量12dPvQ20072.00072.02式中：dP——笛型管测出的平均动压。3、除尘器阻力P除尘器的阻力是用除尘器前后管道中气流的平均全压差来表示的。为了测点断面取压的正确性，测点设置在管路上的位置与滤尘器是有一定的距离的，因此在测出的两端面全压差后还应减去前后管路及弯头的附加阻力WP。WdlWPPPPPP'式中：P——除尘器的阻力，Pa；lP——除尘器前后测点静压值，由测点测读；dP——除尘器前后测点断面动压差；WP——管段与管件的附加阻力。由于除尘器前后管路断面相等，所以dP=0，WP则是管路沿程阻力fP和弯头的局部阻力jP之和。经查表知弯头的局部阻力系数=0.15，而管路的沿程阻力可用管道的比摩阻与管路的长度乘积计算。22075.02vvPj由此可得：2075.0vPPPfl式中：v——管路中平均风速，v=Q2/0.075。4、除尘器的效率现场测定时，一般常采用重量浓度法进行测定，按下式计算除尘器效率：%100121YYY式中：Y1——除尘器进口处平均含尘浓度，（mg/m3）；Y2——除尘器出口处平均含尘浓度，（mg/m3）。13测定除尘效率时，必须采用同样的仪器，同时在进、出口采样。由于除尘器效率与粉尘的粒度、比重以及除尘器的运行工况有很大关系，因此再给出除尘器效率时，应同时说明除尘器处理粉尘的分散度、比重和运行工况，或者直接测出除尘器的分级效率。六、实验步骤1、滤尘器打地脚，风机打地脚。将进风管道、出风管道分别与滤尘器用螺栓联结，出风管道用软接线与风机连接后，接通风机、发尘盒、气泵与控制箱连接线。2、启动风机，调节风机风门，调节风量。3、将灰尘放入发尘盒，使发尘盒振动发尘。4、等运行平稳后，测读除尘器前后测点压差，计算滤尘器阻力；测读笛型管压差，计算滤尘器出口风量；测读进口锥形集流器压差，计算入口风量。5、用灰尘取样器在除尘器前后灰尘取样口提取尘样，对除尘器除尘效率进行分析。七、实验结果处理略。八、实验注意事项略。九、预习与思考题1、改变风机风量后，除尘器的阻力与除尘效率有什么关系？2、灰尘粒径大小，对除尘器的除尘效率产生何种影响？十、实验报告要求