除尘排风量计算.doc

1．空间点汇     如图4-4所示，根据流体力学，位于自由空间的点汇气口的排风量为 〔4-4-1〕式中  v1、v2——点1和点2的空气流速；r1、r2——点1和点2至吸气口的距离吸气口设在墙上时，吸气范围受到限制，它的排风量为 〔4-4-2〕    可见，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例，而且它是随吸气口吸气范围的减小而增大的因此设计时罩口应尽量靠近有害物源，并设法减小其吸气范围 　图4-4 点汇吸气口     2．吸口风流运动过程     实际采用的排风罩都是有一定面积的，不能看作一个点，因此不能把点汇吸气口的流动规律直接应用于外部吸气罩的计算吸口风流运动过程见动画f4-4-1所示，污染源散发出的污染物颗粒有一个飞扬的速度，同时，由于受到吸气罩抽吸作用产生吸入风速，这个吸入风速应大于控制风速，才能将有害物吸入因此，应保证吸气罩在控制点上的吸入风速大于控制风速  图4-4-3  四周无法兰边的圆形吸气口速度分布图 图4-4-4  四周有法兰边的圆形吸气口速度分布图 3．吸口的风速分布规律 吸口的风速分布规律与吸气罩的形状、周围障碍等因素有关，一般通过实验求得。

为了获得吸口的风速分布规律，很多人曾对各种吸气口的气流运动规律进行了大量的实验研究图4-4-3所示为通过实验求得的四周无法兰边的圆形吸气口速度分布图，图4-4-4所示为四周有法兰边的圆形吸气口速度分布图 上述速度分布图中，横坐标是，其中x为某一点距吸气口的距离，d为吸气口的直径；等速面的速度是以吸气口流速的百分数表示根据实验结果所得的速度分布图，可得吸口风速分布规律的数学表达式为：对于四周无边的圆形吸气口：　 〔4-4-3〕对于四周有边的圆形吸气口： 〔4-4-4〕式中  v0——吸气口的平均流速，m/s；vx——控制点的吸入速度，m/s；x——控制点至吸气口的距离，m；F——吸气口的面积，m2公式〔4-4-3〕和〔4-4-4〕是根据吸气口的速度分布图得出的，仅适用于x≤1.5d的场合，当x＞1.5d时，实际的速度衰减要比计算值大     控制点的控制风速vx的值与工艺过程和室内气流运动情况有关，一般通过实测求得如果缺乏现场实测的数据，设计时可参考表4-4-1确定。

表4-4-1    控制点的控制风速vx 污染物放散情况 最小控制风速 〔m/s〕 举      例 范围下限取值条件 范围上限取值条件 以轻微的速度放散到相当平静的空气中 0.25～0.5 槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口容器中外逸 室内空气流动小或有利于捕集 室内有扰动气流 以较低的初速放散到尚属平静的空气中 0.5～1.0 喷漆室内喷漆，断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中；焊接 有害物毒性低 有害物毒性高 以相当大的速度放散出来，或是放散到空气运动迅速的区域 1～2.5 在小喷漆室内用高压力喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上给料 间歇生产产量低 连续生产产量高 以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅速的的区域 2.5～10 磨削；重破碎；滚筒清理 大罩子大风量 小罩子局部控制 4．排风量计算根据实验所取得的吸口风速分布规律的数学表达式，就可确定吸气口的排风量计算公式〔1〕前面无障碍四周无边的圆形吸气口的排风量 可按以下公式计算：L=v0F=(10x2+F)vx      m3/s          〔4-4-5〕 〔2〕前面无障碍四周有边的圆形吸气口的排风量 可按以下公式计算： L=v0F=0.75(10x2+F)vx          m3/s      〔4-4-6〕 〔3〕工作台上侧吸罩的排风量 设在工作台上的侧吸罩如图4-4-5所示，可以把它看成是一个假想的大排风罩的一半，那么假想的大排风罩的排风量L′为： L′=〔10x2+2F〕vx           m3/s       〔4-4-7〕 那么，实际排风罩的排风量应为假想排风罩排风量L′的一半，即 〔4-4-8〕上式中F为实际排风罩的罩口面积，m2。

该式只适用于x＜2.4 的场合根据国内外学者的研究，法兰边总宽度可近似取为罩口宽度，超过上述数据时，对罩口的速度场分布没有明显影响对长宽比不同的矩形吸气口的速度分布进行综合性的数据处理，可得出图4-4-6所示的吸气口速度分布计算图 图4-4-5  工作台上侧吸罩 图4-4-6  矩形吸气口速度计算图 〔4〕条缝罩排风量 对于b/a≤0.2的条缝形排风口，目前国内外的工业通风手册都沿用以下计算公式：自由悬挂无法兰边： L=3.7lxvx       m3/s               〔4-4-9〕 自由悬挂有法兰边或无法兰边设在工作台上：L=2.8lxvx          m3/s            〔4-4-10〕 〔5〕前面有障碍的外部吸气罩排风量 排风罩如果设在工艺设备上方，由于设备的限制，气流只能从侧面流入罩内，罩口的流线受到前面障碍物的制约〔见动画f4-4-2所示〕为了防止横向气流的影响，要求H尽可能小于或等于0.3a〔罩口长边尺寸〕前面有障碍的外部吸气罩排风量按下式计算：L=KPHvx   m3/s    〔4-4-11〕 式中  P——排风罩口敞开面的周长，m；H——罩口至污染源的距离，m；vx——边缘控制点的控制风速，m/s；K——考虑沿高度速度分布不均匀的平安系数，通常取K=1.4；上述各排风量计算方法的核心是边缘控制点上的控制风速，故该计算方法称为控制风速法。

控制风速法计算排风量的依据是实验求得的排风罩口速度分布曲线，这些曲线是在没有污染气流的情况下求得的当污染体发量L1≠0时，外部吸气罩的排风量应为：L=L1+L2，其中L1为污染气体发生量；L2为从罩口周围吸入的空气量5．改善吸口吸入特性的措施 为了改善吸气罩吸口的吸入特性，提高吸气效果，可采取以下措施〔1〕加挡板 为了减少横向气流的影响和罩口的吸气范围，工艺条件允许时在罩口四周设固定或知动挡板见动画f4-4-3所示 〔2〕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°〔3〕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〔见动画f4-4-4所示〕①把一个大排风罩分割成几个小排风罩②把罩内设挡板③在罩口上设条缝口，要求条缝口风速在10m/s以上静压箱内的速度不超过条缝口速度的0.5 ④在罩口设气流分布板。