局部排风罩

第三章局部排风罩第三章局部排风罩局部排风概述特点：结构简单结合生产工艺设计完善的局部排风罩,以较小的排风量达到最佳效果使用：污染源固定的地方，一定要采用局部排风措施采暖通风与空气调节设计规范:放散热、蒸汽或有害物质的建筑物，宜采用局部排风。当局部排风达不到卫生要求时，应辅以全面通风清除污染,局部排风优先采用局部排风系统排风量确定：宜按其全部吸风点同时工作计算非同时工作吸风点的排风量较大时，系统的排风量可按同时工作的吸风点的排风量与各非同时工作吸风点排风量的15%~20%之和确定，且应在各间歇工作的吸风点上装设电动阀门，并与工艺设备连锁。系统的划分同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合设一个系统；同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，可合设一个系统；温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统；局部排风罩概述功能：捕集有害物控制其扩散要求：保证效果：室内空气质量经济性：小风量设计原则：靠近有害气体源，减少吸气范围吸气流与污染气流一致污染气流不通过呼吸区避免室内气流影响密闭是关键！基本形式基本形式密闭罩柜式排风罩外部吸气罩接受式排风罩吹吸式排风罩局部排风罩设计不同形式的排风罩适用于不同的场合，主要取决于工艺设备种类及布置有害物性质及数量工人的操作方式便于安装、维护与管理等因素局部排风罩设计：形式，几何形状，风量，位置等。局部排风罩的作用是捕集有害物,控制污染气流的运动,防止有害物向室内空气扩散.排风罩控制有害物的效果主要取决于排风罩的结构参数,排风罩吸口的风流运动规律(包括风流结构和风速分布)和排风量这三个因素.因此,学习本章内容过程中,要抓住每一种排风罩的这三个因素的分析计算方法和这三个因素之间的相互关系.本章学习重点第三章局部排风罩学习基本要求1.掌握局部排风罩的类型,结构原理,特点,以及各排风罩的用途;2.掌握各种排风罩的结构参数及排风量的计算方法;3.掌握排风罩吸气口风流的运动规律(风流结构和风速分布及其分析方法).第三章局部排风罩§3.1概述§3.2密闭罩§3.3柜式排风罩§3.4外部吸气罩§3.5热源上部接受罩§3.6槽边排风罩§3.7吹吸式排风罩§3.8空气幕第三章局部排风罩排风罩的类型及其特点：1.密闭罩:污染源全部密闭在罩内,其特点是排风量小,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.§3.1概述第三章局部排风罩排风罩的类型及其特点：2.柜式排风罩:有一面敞开的工作面,其它面均密闭.敞开面上保持一定的吸风速度,以保证柜内有害物不逸出.主要用于化学实验室操作台等污染的通风.§3.1概述第三章局部排风罩排风罩的类型及其特点：3.外部吸气罩: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.对于生产操作影响小,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,不能将污染源密闭的场合.§3.1概述第三章局部排风罩排风罩的类型及其特点：4.接受式排风罩:排风罩口直接对着具有一定速度的有害物混合气流的运动方向.由于有害物混合气流的定向运动,罩口排风量只要能将有害物排走即可控制有害物的扩散,主要用于热工艺过程,砂轮磨削等,有害物具有定向运动的污染源的通风.§3.1概述第三章局部排风罩排风罩的类型及其特点：5.吹吸式排风罩:由吹出射流和外部吸气罩组合成.相同条件下,排风量比外部排风罩的少,抗外界干扰气流能力强,控制效果好,不影响工艺操作,但增加了射流系统.主要用于因生产条件限制,外部吸气罩离有害物源较远,仅靠吸风控制有害物较困难的场合.§3.1概述第三章局部排风罩密闭罩的形式：局部密闭罩,整体密闭罩和大容积密闭罩三种基本形式.还可分为：固定式和移动式罩的结构形式及结构参数应根据生产设备的工作特点,操作方法,产尘部位及溅射方向和扩散范围等因素来确定.经验性较强.§3.2密闭罩1．密闭罩的工作原理第三章局部排风罩§3.2密闭罩有害物的放散源全部罩住只留操作口从罩外吸入空气罩内污染空气由上部排风口排出控制效果最佳排风量最小能防止横向气流的干扰优先采用2．密闭罩的形式用于产尘设备的密闭罩称为防尘密闭罩。防尘密闭罩随工艺设备及其配置的不同，形式是多样的。按照它和工艺设备的配置关系，密闭罩可分为局部密闭罩、整体密闭罩和大容积密闭罩三种基本形式。第三章局部排风罩§3.2密闭罩§3.2密闭罩见动画所示。局部产尘点进行密闭，产尘设备及传动装置留在罩外，便于观察和检修。罩的容积小，排风量少，经济性好。适用于含尘气流速度低，连续扬尘和瞬时增压不大的扬尘点。局部密闭罩整体密闭罩见动画所示，产尘设备大部或全部密闭，只有传动部分留在罩外。适用于有振动或含尘气流速度高的设备。§3.2密闭罩大容积密闭罩见动画所示，振动筛的密闭小室，振动筛，提升机等设备全部密闭在小室内。工人可直接进入小室检修和更换筛网。密闭小室容积大，适用于多点产尘；阵发性产尘，含尘气流速度高和设备检修频繁的场合。它的缺点是，占地面积大，材料消耗多。§3.2密闭罩第三章局部排风罩排风口位置的确定：排风口应设在罩内压力最高的部位,防止罩内出现正压.不应在含尘气流浓度高的部位或飞溅区内,以避免把过多的物料或粉尘吸入通风系统,增加除尘器负担.形成正压的主要因素有：机械设备运动物料运动罩内外温度差§3.2密闭罩第三章局部排风罩§3.2密闭罩第三章局部排风罩§3.2密闭罩第三章局部排风罩§3.2密闭罩第三章局部排风罩排风速的确定：与罩内气流速度,有害物飞溅状况,粉尘颗粒大小,以及罩内压力分布等因素有关..对于极细的粉尘应控制在0.4～0.6m/s间,对于较粗物料粉尘应不大于2～3m/s.§3.2密闭罩第三章局部排风罩排风量的计算：密闭罩排风量L=由物料或工艺设备带入罩内的空气量L1+由孔口或不严密缝隙吸入的空气量L2L=L1+L2（m3/s）§3.2密闭罩第三章局部排风罩工作原理:§3.3柜式排风罩第三章局部排风罩其基本形式有：吸气式和吹吸式§3.3柜式排风罩排风量计算:排风量应满足孔口吸入风速达到控制风速的要求.排风量L按下式计算:L=L1+ν×F×βm3/s其中L1为柜内气体发生量(m3/s);ν为工作孔口控制风速(m/s);F为孔口及缝隙总面积(m2);β为安全系统,β=1.05～1.1.§3.3柜式排风罩第三章局部排风罩其基本形式有：下吸气式(用于冷过程且有害物的密度较大)§3.3柜式排风罩第三章局部排风罩其基本形式有：上吸气式(产热量较大的工艺过程)§3.3柜式排风罩第三章局部排风罩其基本形式有：上下吸气式(用于发热量不稳定的过程)观看新增FLASH动画§3.3柜式排风罩第三章局部排风罩外部吸气罩由于靠抽气作用控制,因此,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,吸口速度取决于排风量。§3.4外部吸气罩第三章局部排风罩§3.4外部吸气罩第三章局部排风罩§3.4外部吸气罩vrLvrL2222/14点汇空间点汇§3.4外部吸气罩控制风速法控制风速法原理：就是使排风量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。这里的控制点就是有害物最难被吸入罩内的点。控制风速是指使有害物吸入罩内的最小风速。显然,要确定排风量,必须知道罩口的速度分布。速度分布的确定,一般均通过实验求得。§3.4外部吸气罩控制风速法-前面无障碍物排风罩风速分布规律：§3.4外部吸气罩控制风速法-前面无障碍物排风罩风速分布规律：202020//]10[75010mFmxsmvsmvFFxvvFFxvvxxx吸口的面积；控制点至吸口的距离；控制点吸入流速；吸气平均流速；四周有边圆形吸口四周无边圆形吸口§3.4外部吸气罩控制风速法-前面无障碍物排风罩风速分布规律：FFxFFxvvx22052210:台上侧吸罩§3.4外部吸气罩控制风速法-前面无障碍物排风罩风量计算：23202020/)4.2()5(:)10(75.0:)10(:mFsmLFxvFxFvLvFxFvLvFxFvLxxx面积；实际排风罩的吸气口的排风量；适用于；台上侧吸罩四周有边圆形吸气口四周无边圆形吸气口§3.4外部吸气罩矩形吸气口的速度分布图§3.4外部吸气罩解：把罩看成是mm600600的假想罩0.1600600ba0.1600600bx由图3-23查得13.00vvx罩口平均风速85.313.00xvv实际排风量hmFvL30249585.36.03.036003600如图焊接工作台有一侧吸罩，已知罩口尺寸为mm600300，工件至罩口的最大距离为0.6m，控制点吸入速度smvx5.0。计算该排风罩的排风量。控制风速法-前面无障碍物排风罩条缝形排风口：xxlxvLlxvLab8.2:7.3::)2.0(法兰边设在台上自由悬挂有法兰边或无自由悬挂无法兰边条缝罩ab§3.4外部吸气罩控制风速法-前面有障碍物排风罩风速：§3.4外部吸气罩控制风速法-前面有障碍物排风罩风量计算：4.1,/,,,KKsmvmHmPKPHvLxx风速不均匀的安全系数控制点的控制风速罩口至污染源的距离排风罩口敞开面的周长§3.4外部吸气罩控制风速法-改善排风罩控制效果措施加活动挡板法：§3.4外部吸气罩优化排风罩的结构参数罩口上的速度分布对排风罩性能有较大影响。扩张角α直接影响罩口速度分布和阻力，综合结构、速度分布、阻力三方面的因素，α角应尽可能小于或等于60°。控制风速法-前面有障碍物排风罩大罩口的辅助措施当罩口平面尺寸较大时，可采取以下措施改善吸入特性§3.4外部吸气罩第三章局部排风罩§3.5热源上部接受罩根据热源上伞形罩的安装高度H,分为低悬罩和高悬罩两类.H≤1.5√Ap的称为低悬罩,H1.5√Ap的称为高悬类.(Ap为热设备水平面积).根据实验,H≤1.5√Ap高度内,混入热射流内的空气量较少,可忽略不计;而H1.5√Ap以上的高度,混入热射流内的空气较多,应考虑混入空气的影响.因此,低悬罩和高悬罩的结构参数,气流运动及排风量的分析计算方法有所区别.第三章局部排风罩§3.5热源上部接受罩低悬罩排风量：对于低悬罩,首先分析计算热射流流量,然后按“热射流流量+罩口扩大面吸入空气量”的方法计算排风量.排风量：L=L0+L1L1=V1*F1V1=0.5～0.75m/s如何确定L0？L0L1L1§3.5热源上部接受罩热射流的流量的确定：（1）Lz=？（2）L0=？§3.5热源上部接受罩热射流的流量的确定：（1）Lz=？BHDzBmHBHZZQLz36.0:;26.104.02331热射流断面直径边长热源水平投影的直径或热源至计算断面距离§3.5热源上部接受罩热射流的流量的确定：(2)L0=？)(3.1)(7.1;167.003/122331垂直散热面水平散热面对流放热系数差热源表面与周围空气温热源对流放热面积AAtAtmFtFQBQL§3.5热源上部接受罩对于高悬罩,首先分析不同上升高度热射流的流量,流速和断面直径,然后按“罩口断面的热射流流量+罩口扩大面吸入空气量”的方法计算排风量:L=Lz+V1*F1§3.5热源上部接受罩罩的结构参数确定原则:低悬罩:罩的结构参数按源尺寸加大0.5H的原则计算.D1=B+0.5HA1=a+0.5HB1=b+0.5H高悬罩:罩的结构参数按“罩口断面处的热射流尺寸加大0.8H”的原则计算.D=Dz+0.8H§3.5热源上部接受罩高悬罩排风量大，易受横向气流影响，工作不稳定，设计时应尽可能降低其安装高度。在工艺