工厂工业通风基础知识

1©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved汽车工厂工业通风人力资源部安保科2006年9月22日2©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved目录•第一章工业通风概论•第二章通风方式方法•第三章通风罩•第四章通风管道•第五章除尘器•第六章通风机3©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved第一章工业通风概论一．空气空气不空，是实实在在的一种混合气体，它有质量，虽然宇宙是极高的真空，也吸走不了空气分子，因为空气被地心万有引力紧紧拉在地球表面，形成厚达1000公里，重54亿万吨的大气层，其中95％的空气聚集在陆地海洋的表面，叫对流层。在18世纪后期1775年发过科学家拉瓦锡首次发现空气是一种混合气体。4©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved干空气（不含水份）的组成一般空气中是含有一些水汽，所以在工程热力学中又专门称之为“湿空气”，空气所含的水汽量是微小的约占0.47％容积，又是一直在变化。以上所介绍的空气化学组成也可称为空气净洁度的基准。气体名称重量百分比容积百分比氮（N2）75.55%78.13%氧（O2）23.10%20.90%二氧化碳（CO2）0.05%0.03%稀有气体（氩、氦、氖、氙、氪1.30％0.94％5©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved二．空气的几个物理参数空气的物理状态可以由许多参数来描述。今天介绍五种参数：大气压力、温度、湿度、速度、密度。1.大气压力（B）把单位面积上的大气想象为一个空气柱，它的重量（静压）称为大气压力（B），即：大气压强。单位（国际单位制）帕（Pa）1帕＝1牛顿/米21标准大气压＝760毫米汞柱＝101.325帕6©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved需注意我们工程上习惯用的是“工程气压”是另一个单位。1工程气压＝0.9678标准大气压＝735.6毫米汞柱＝10米水柱。在工业通风中由于空气压强相对于变化值较小，所以一般采用毫米水柱mmH2O1mmH2O=1公升力/米2＝9.807牛顿/米27©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved压力的国际单位与其它单位换算关系国际单位制帕Pa牛/米2N/m2物理单位制工程单位制标准大气压1.0332公斤力/厘米2毫米汞柱mmHg工程气压1公斤力/厘米2毫米水柱mmH2O9.8079.678×10-50.0735610-419.807×1049.678×10-1735.6110410132517601.0332310332.3133.3321.316×10-311.3595×10-313.5958©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved在通风工程中经常用相对压强的概念它以室内某平面某点为基准，其它各处或管道内的绝对气压於它时，其差值称为正压（相对正压），低于它时则称负压（相对负压），普通压力表的读书都是相对气压，称为“表压”。9©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved2.气温（t）t：摄氏温度（℃）T：绝对温度（）T＝273＋t（）3.湿度（）表示空气潮湿或干燥程度，即空气中含水汽多少。湿度四个参数相对湿度（）、含湿量（d）、饱和湿度（Zb）、绝对湿度（Z）10©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved1）绝对湿度（Z）V米3湿空气中含有水汽重量Gc叫做绝对湿度Z，也称为水汽容量Z＝＝Gc/V（公斤重/米3）2）含湿量（d）湿空气中对应每公升干空气所具有的水汽量，克重/公升干空气重，一般在去湿或空调计算中使用。3）饱和湿度（Zb）在一定气压和温度下空气允许容纳的最大水汽量Zb11©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved4）相对湿度（）因为饱和湿度随温度，气压而变，因此使用绝对温度并不能真实反映出空气干湿情况。例如绝对湿度相同，湿度不同，高温空气吸湿能力强，显得干燥，低温空气就比较潮湿了。因此人们一般用相对湿度来表示空气的湿度。＝Z/Zb×100％Z：绝对湿度Zb：饱和湿度当小：空气干燥大：空气潮湿＝1说明饱和当空气中绝对湿度不变时，温度下降，升高，当＝100％时，对应的温度称“露点温度”。12©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved例：北方布袋除尘口在室外，空气从室内（高温）抽至室外（低温），相对温度中就大。当室外温度低于露点温度时，就要产生结露现象。（大家日常可见的结露现象）4.风速（V）米/秒表示空气运动激烈程度的参数一般用热球风速仪来测得室内空气微风速，用热电偶速仪测得管道。13©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved5.密度r：公斤/米3，容量：：牛顿/米3分别表示单位体积空气质量和重量＝rg（牛/米3）（g重力加速度）当B＝760mmHgt＝20℃时g＝1.2公斤重/米3g＝[293/（273＋t）]×1.2（公斤重/米3）14©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved湿空气比干空气稍许轻一点，一般就近似拿干空气的重量来计算就可以了。当我们接触到电炉、冲天炉、锅炉等烟气净化时，就要计算高温气体，并还要到用到空气比热C这个参数，C＝0.24千卡/公斤重℃＝g－0.0129×（pcb/T）（公斤重/米3）pcb：该状态的饱和水汽分压力，用mmHg作单位。实际上可以有关参考书中查得。15©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved三.工业通风得内容、任务、标准特点1.内容和任务在工业生产中，常常有大量得粉尘、毒气、可燃气体、余热和余湿邓侵入空气，造成危险危害因素，并造成空气污染。通风归纳起来可称：《除尘通风》、《排毒通风》、《防爆通风》、《事故通风》、《降温通风》、《去湿通风》工业通风主要任务劳动保护、环境保护、设备保护16©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved2.“三标”于“排标评价劳动条件和工业通风效果的准则：1）《工业企业设计卫生标准》GBZ1－20022）《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2－20023）《工业“三废”排放标准》需要指出的是，当工作场所中存在两种或两种以上有毒物质时，即使每一种有害气体实测浓度均低于接触限值，也不一定符合卫生要求，因为当两种或两种以上毒物共同作用于同一器官，系统或具有相同的毒性作用，会对人产生所谓“联合作用”，所以此时评价方法应该将每种有毒物质实测浓度与其容许浓度限值比值相加，若总和水平等于1，则符合卫生要求，当此值1时，则不符合卫生要求。17©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReservedC1/L1+C2/L2+……+Cn/Ln1（超标）Cn：各个物质所测浓度Ln：各个物质相应的容许浓度限值名称最高容许浓度（mg/m3）时间加权平容许浓度（mg/m3）短时间接触容许浓度（mg/m3）苯610二甲苯50100氨2030丙酮300450二异氰酸甲苯脂（TD1）0.10.2铅尘0.05铅烟0.03电焊烟尘46砂轮尘81018©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved6.气体的基本定律（常用）1）波义尔－马里奥特定律：气体体积与压力的关系当温度不变时，一定量气体的体积V与它受到的压力p成正比。PV＝C或P1P2＝P2V2C常数，具大小与气体的种类和量以及程度有关V1，V2气体在不同的压力P1，P2下的体积。19©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved2）查理－孟.吕萨克定律：气体的体积与温度的关系。当压力不变时，一定量的气体的体积V与绝对温度T成正比V＝C’T或V1/V2＝T1/T2C’常数V1，V2气体的不同温度T1，T2时的体积。绝对温度T和摄氏温度t的关系是T＝273.16＋t3）查理－孟.吕萨克定律：气体的体积与温度的关系。当压力不变时，一定量的气体的体积V与绝对温度T成正比。V＝C’T或V1/V2＝T1/T2C’常数V1，V2气体的不同温度T1，T2时的体积。绝对温度T和摄氏温度t的关系是T＝273.16＋t20©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved4）气体的体积与温度，压力的关系：根据上述两个定律，可得：P1V1/T1=P2V2/T2再根据阿佛加德罗定律即可导出理想气体状态的方程式PV=nRTn:气体的克分子数R：通用气体常数，它与气体种类及在条件无关，只与测量所用单位有关。常用的有：1.987卡/度.克分子或0.08255升.大气压/度.克分子，或62.4升.毫米汞柱/度.克分子21©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved5）气体克分子体积1克分子的任何气体，在标准状况下（即温度为0设施度，压力为760毫米汞柱），都占有22.4升的体积，这个体积叫做气体克分子体积。6）气体体积的换算方法在测定空气中有害物质时，现场空气的温度，压力是各异的，为了正确测量其结果，必须将所采集的空气体积换算成标准状况下的体积，再作空气中有害物质浓度的计算。22©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved根据气体的体积和温度，压力的共同关系公式，即可求出在标准状况下的体积V0V0＝Vt×T0/T×r/r0＝Vt×273/(273＋t)×r/760Vt:采样地点温度为t℃时所采空气的体积.升。r：采样点点的大气压毫米汞柱。7）有害物质浓度的表示方法单位体积空气中有害物质的含量，称为该物质在空气中的浓度。23©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved浓度表示方法有一种：一种是重量浓度，如毫克/升，毫克/立方米（两者相差1000倍）一种是体积浓度，如体积比分数，百万分数ppm（两者相差10000倍）我国颁布的《工业企业设计卫生标准》规定，空气中有害物质的最高容许浓度是以毫克/立方米表示。体积浓度表示法只适用于呈气态或蒸汽态存在的物质，不能用于以气溶胶状态存在的物质，重量浓度表示法则对各种状态物质均可适用。根据阿佛加德罗定律和气体克分子体积，可以将两种浓度表示方法进行换算。24©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved（1）毫克/立方米换算成体积百分浓度的公式：X1＝[（A×22.4）/（M×104）]％A：被测物质的浓度，毫克/立方米M：被测物质的分子量（2）由体积百分浓度换算成毫克/立方米的公式X2＝（M×B×104）/22.4毫克/立方米B：被测物质的体积百分浓度M：被测物质的分子量（3）由ppm换算成毫克/立方米的公式X3＝MXC/22.4毫克/立方米C：被测物质的百万分之几浓度（ppm）M：被测物质的分子量25©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved思考题在干燥空气中放置一杯水，最后水温与空气温度相等吗？为什么？26©YanfengVisteonProprietary/AllRightsReserved第二章通风方式方法方式：全面通风，局部通风一.全面通风当有害物源比较分散或工艺区无法采用局部通风时,我们通常考虑全面通风，全面通风首选应是自然通风。1.气流组织事实上百分之百的换气是不可能的，房间内总有死角（涡流区），所以除了保证足够的换气量外，还必