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集 气 罩v控制空气污染物在车间内外扩散的局部通风 方法，简单地说，就是在局部污染源设置集 气罩 ，把污染空气搜集起来并经净化后排至 室外 ，这是生产车间控制污染的最有效 、最 常用的方法 §1§1净化系统的组成及系统设计的基本内容净化系统的组成及系统设计的基本内容 一一. .局部排气净化系统的组成局部排气净化系统的组成图13-1 局部排气净化系统示意图1、集气罩；2、排风管；3、净化设备；4、风；5、烟囱；一.局部排气净化系统的组成v v(1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对 净化系统 的技术经济指标有直接的影响 v(2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管 ，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体v(3)净化设备:为了防止大气污染 ，当排气中污染物含 量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理 v(4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力防止通 风机的磨损和腐蚀通常把风机设在净化装备的后面 v(5)烟 囱: 烟囱是净化系统的排气装置二.局部排气净化系统设计的基本内容1、捕集装置设计2、净化系统的选择或设计(1)选择依据a.污染物的种类与性质； b.处理量； c.净化效率； d.净化系统的环境、经济及社会效益。

2)一般程序a.工程调查； b.确定净化程度； c.选择合理的净化工艺；d.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置；e.确定净化系统运行参数和技术经济指标 二、局部排气净化系统设计的基本内容(3)除尘系统与装置的选择(4)吸收系统与装置的选择(5)吸附系统与吸附装置的选择(6)净化装置的费用设备投资费；运行费用；总费用3.管道系统的设计4.排放烟囱设计§2 集气罩的集气机理v集气罩气流流动的基本理论 a 集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集b 集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口 气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流 动 图13-2点汇气流流动情况吸入气流1.外部吸气罩罩口气流流动规律a.速度分布: 等速面的形式确定其分布 规律Q = 4πr12u1 = 4πr22u2 (13--1) 于是： u1/u2 = (r2/r1)2 (13--2) 表明吸气口外气流速度衰减很快， 应尽量减少罩口至污染源的距离2.罩口的设置位置对气流分布的影响如果吸气口设在墙上，则吸气口的吸气量为Q=2πr12u1=2πr22u2 (13--3)比较式(13-1)(13-3)，可见：（1）吸气速度相同时，同一距离上Q （悬空设置的 吸气口）= 2 Q （有一面阻挡的吸气口） （2）吸风量相同时，同一距离上 u（有一面阻挡的 吸气口）= 2 u（悬空设置的吸气口） 3.吸风罩的形式对气流速度分布的影响有边的吸风口比无边的吸风口流速衰减慢，实际等 速面为椭圆形。

吹出气流v空气从管口喷出，在空间形成的一股气流称为空气射. 图 射流结构示意图v三、吸入气流与吹出气流v（1）吹出气流由于卷吸作用,沿射流方向流量不断增 加,射流呈锥形；吸入气流的等速面为椭球面,通过各等 速面的流量相等,并等于吸入口的流量v（2）射流线上的速度基本上与射程成反比,而吸气区 内气流速度与距吸气口的距离的平方成反比所以,吸 气口能量衰减很快,其作用范围较小v四、吹吸气流v吹吸气流是两股气流组合而成的合成气流.v在集气罩设计中，利用吹出气流与吸入气流联合作用来提高所需“控制风速”的形成，称为吸入式集气罩.§3 集气罩的基本类型集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将 粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生 产车间及大气扩散，造成污染形式： （1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式； （2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围， 吸气式集气罩分为： 密闭罩、排气柜、外部集 气罩、接受式集气罩等 密 闭 罩局部密闭罩 整体密闭罩 大容积密闭罩密 闭 罩§3 集气罩的基本类型 一.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内 保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。

特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受 室内气流干扰，设计中应优先选用 结构形式：局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密 闭罩 1.局部密闭罩特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便；适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产 尘的地点2.整体密闭罩特点：容积大，密闭性好适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备 3.大容积密闭罩 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩 内进行 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源 大容积密闭罩半密闭罩4.布置要求 a.设置必要的观察窗、操作门和检修门； b.罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出； c.尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走； d.处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加 大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最高点局部密闭罩整体密闭罩排气柜 排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行1. 结构形式 a、排气口在操作口对面 操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能 性较小 b、排气口设在柜顶操作口上部形成较大进气流速，而下部进气流 速较小， 气柜内易形成涡流，可能造成有害气 体外逸 c、在对面和顶部同时设置排气口 2. 布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。

排气柜排气柜外部吸(集、排)气罩定义: 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸 收起来的集气罩 特点:结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受 室内横向气流的干扰，捕集效率较低常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩. 外部排气罩接受式排气罩 1.定义：接受由生产过程（如热过程、机械运动过程） 产生或诱导出来的污染气流的一种排气罩接受式排气罩2.特点：罩口外的气流运动不是由于罩子的抽吸作用，而 是由于生产本身过程产生 3.类型: a.低悬罩（罩口高度1.5A1/2）A-热设备的水平投影面积4.低悬罩: 其热射流量 = 热设备的水平投影面积上所产生的起始对流热射流量其计算式为： 若热射流量是由生产设备本身产出的，其起始流量主要 由实验测的 5.高悬罩：设热设备水平投影面的直径为d，则热射流在距热设备h 处的断面平均流速、断面直径和气流量可由经验式计算 四四. .接受式排气罩接受式排气罩6.设计计算 — 排气量计算 接受罩悬挂越高，横向气流对热射流的影响越大因此 接受罩罩口面积需适当放大，相应地排气量应大于热射 流量 7.低悬罩—实际罩口尺寸计算式 8.高悬罩—实际罩口尺寸计算式 9.实际排气量计算式：Q´=Q+ uzΔA 式中： Q-罩口断面上热射流的流量；uz -罩口断面上热射流的平均流速； ΔA -罩口的扩大面积 接受式排气罩接受式排气罩吹吸式排气罩及空气幕 1.吹吸式排气罩的工作原理 当外部吸气罩与污染源的距离较大时，可以在外部吸气 罩的对面设置一吸气口，从而形成一层空气幕阻止污染物 的散逸，同时也诱导污染气流一起向排气罩流动。

吹吸式排气罩的工作情况图 槽子吹吸式排气罩吹吸式排气罩2.特点： 采用气幕抑制污染物扩散，具有气量小，抗干扰能力强，不影响工艺操作、效果好的特点 3.吹吸式排气罩的设计计算 a.适用：在槽、台宽度较大（≥2m）的工作槽上，采用此类排 气罩控制污染物的扩散，效果较佳 b.设计时注意事项 （1）防止吹气射流产生弯曲； （2）条缝口宽度速度； （3）吹气罩排气量； （4）吹气口高度五五. .吹吸式排气罩及空气幕吹吸式排气罩及空气幕4.气幕及其应用a.作用：可有效地抑制污染物扩散b.应用：（1）当接受罩悬挂较高时，用吹气射流阻挡横向气流（2）采用气幕控制破碎机料坑的扬尘（3）采用气幕控制整个车间的污染源 五五. .吹吸式排气罩及空气幕吹吸式排气罩及空气幕§4集气罩性能参数及计算v一、排风量的确定v1.排风量的测定方法v集气罩排风量Q(m3/S) ，可以通过实测罩口的平均吸气速度ν0 (m/S) 和罩口面积A0（m2）确定Q= ν0 A0 (m3/S) 也可以通过实测连接罩口上的平均吸气速度ν (m/S) ，气流动 压Pd(Pa)或静压PS(Pa)及其管道断面积A （m2）按下式确定 。

式中: ρ—气体密度,kg/m3φ--集气罩的流量系数§4集气罩性能参数及计算v2.排风量的计算 （1）控制速度法 （2）流量比法把集气罩排风量Q3看作是污染气流量Q1和从 罩口周围吸入室内空气量Q2之和,即Q3=Q1+Q2=Q1(1+Q2/Q1)=Q1(1+K)KV=(Q2/Q1)linitK---为流量比KV提高实验求出,与污染物发生量无关,只与 污染源和集气罩的相对尺寸有关.§4集气罩性能参数及计算v二、压力损失的确定 v由于集气罩罩口处于大气中,所以该处的全压等于零. 因而集气罩的压力损失写为△P=0－P=－ (Pd-Ps)=|Ps|－Pdφ=（ Pd / |Ps| ）1/2φ=1/（ 1＋ξ ）1/2Φ---流量系数ξ---压压力损损失系数§5集气罩的设计方法 a.集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物 的扩散限制在最小的范围内，以便防止横向气 流的干扰，减少排气量 b.集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向 一致，充分利用污染气流的初始动能 c.在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的 开口面积，以减少排风量； d.集气罩的吸气气流不允许经过人的呼吸区再进 入罩内； e.集气罩的结构不应妨碍人工操作和设备检修。

§5集气罩的设计方法 一、密闭罩 1. 结构形式局部密闭罩. 整体密闭罩.大容积密闭罩 2. 布置要求(1) 设置必要的观察窗.操作门和检修门(2) 罩内应保持一定的均衡负压(3) 尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被 吸走. (4) 处理热物料时,应考虑热压对气流运动的影响,常常 适当加大密闭罩容积,吸风点设于罩子顶部最高点.3.密闭罩的排气量计算罩内风量Q可由下式获得:Q=Q1+Q2实际中常根据经验数据和有关手册来确定.2.排气柜的排气量计算 排气柜的排气量 可按下式计算：Q =u0A0β 式中： Q -排气量； u0-操作口的平均吸气速度，一般选用0.5～1.5m/s，对危 害性大的烟气，取较大值； A0-操作口的面积； β-安全系数，一般情况下介于1.05～ 1.10二二. .排气柜排气柜三、外部吸气罩1.外部吸气罩常见形式顶吸罩.侧面吸罩.底吸罩.槽边吸气罩2.外部吸气罩罩口气流流动规律速度分布: 等速面的形式确定其分布规律3.外部吸气罩的设计计算(遵循吸捕原则)(1) 注意事项(2)气流速度(吸捕速度见表13-2)(3) 吸风量的计算四、接受式排气罩1.类型: a.低悬罩(罩口高度1.5A1/2) 2.设计计算(1) 热射流计算(2) 排气量计算 五、吹吸式集气罩的设计1.吹吸式排气罩的工作原理2.吹吸式排气罩的设计计算3.气幕及其作用。