局部排风装置排风量与风速的计算

1第二节工业通风基础大纲要求：✎熟悉工业通风的主要用途；✎熟悉通风系统的分类及不同类型通风的主要特点；☞掌握全面通风设计的基本原则、通风换气量的计算方法与气流组织原则；☞掌握局部排风系统的构成及其要求；☞掌握排风罩分类、设计原则，以及不同类型排风罩风量的计算方法；✎熟悉通风管道的布置、选择及风机选择的基本要求。2第二节工业通风基础一、工业通风的用途利用工程技术手段合理组织气流，控制或消除生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温和余湿等职业病危害因素，并使作业产所有害物质的浓度满足标准要求。3第二节工业通风基础二、通风系统分类通风系统按工作动力分类自然通风系统机械通风系统按作用范围分类全面通风系统局部通风系统4第二节工业通风基础利用室外风力形成的风压与室内外空气的温差产生的热压作用使空气流动形成。适用于有害气体、粉尘浓度相对较低或温、湿度较高的生产车间。在冶炼、轧钢、铸造、锻压热处理等高温车间已得到广泛应用。生产性毒物危害较大，浓度较高或工艺要求进风需经过滤或处理时、进风能引起雾或凝结水时，不得采用自然通风。自然通风5第二节工业通风基础自然通风的动力源包括热压和风压。热压自然通风自然通风TaTbρaρb式中：Δp—热压，Pa；H—进风口与排风口高差，m；ρa—室外空气密度，kg/m3；ρb—车间内空气密度，kg/m3；g—重力加速度，m/s2。gHpba)(6第二节工业通风基础风压自然通风自然通风Hd—风压，Pa；ρ—空气密度，kg/m3；v—风速，m/s；k—风压系数，1~222vkHd7第二节工业通风基础实际上自然通风中，热压和风压是同时起作用的。热压作用变化较小，风压作用变化较大。在实际设计和评价时，还应考虑到建设项目当地不同季节的主导风向。自然通风8第二节工业通风基础车间朝向布置应考虑不同季节的主导风向。厂房总平面布置要求：❀厂房主要进风面与夏季主导风向的角度不宜小于45°，一般是60°～90°。❀建筑物迎风面正压区和背风面负压区应延伸一定距离。❀毒性较大的化学物车间应布置在有毒性较小化学物车间的下风侧。自然通风9第二节工业通风基础车间朝向布置应考虑不同季节的主导风向。工艺布置要求：❀工作地点尽可能布置在靠外墙一侧。❀热源和毒物逸散应尽量在天窗的下面。❀利用穿堂风时，应将逸散源布置在夏季主导风向的下风侧。自然通风10第二节工业通风基础机械通风利用通风机产生的压力，克服沿程的流体阻力，使气流沿风道的主、支管网流动，从而使新鲜空气进入工作场所，从作业点排出污染空气。11第二节工业通风基础优点：❀进入车间的空气可预先进行处理，使进入的空气符合卫生要求❀排出车间的空气可进行净化，回收贵重原料，减少污染❀可将新鲜空气送到各个特定地点，并按需求分配空气量，还可将废气气体从工作地点直接排出。机械通风12第二节工业通风基础是对整个厂房进行通风、换气，把清洁的新鲜空气不断送入车间，将车间空气中的有害物质浓度稀释，并将污染空气排到室外，使车间空气中有害物质浓度达到标准规定的容许浓度以下。适用于有害物质不能控制在车间内一定的范围，或污染源不固定的场所。效果取决于通风换气量和车间内的气流组织两个因素。全面通风13第二节工业通风基础全面通风一般原则：❀散发湿、热或有害物质的车间，不能采用局部通风时，或采用局部通风仍不能满足卫生要求时，应采用或辅助全面通风❀全面通风设计应尽量采用自然通风，自然通风达不到卫生要求时，应采用机械通风或自然与机械相结合的联合通风。❀设置集中供暖且有排风的生产厂房及辅助建筑物，应考虑自然补风。自然补风达不到卫生要求和生产要求，或在技术、经济上不合理时，应设置机械通风。全面通风14第二节工业通风基础全面通风osYYML式中：L—换气量，m3/h；M—有害物产生量，mg/h；Ys—卫生标准中最高容许浓度，mg/m3；Yo—新鲜空气中该种有害物浓度，Yo=0。全面通风换气量计算m3/h（1）有害物质产生量已知（2）有害物质产生量未知VLn式中：L—换气量，m3/h；n—通风换气次数，次/h；V—通风车间容积，m3。15第二节工业通风基础注意：❀当数种有机蒸汽或数种刺激性气体同时存在时，全面通风换气量应按各种气体分别稀释至规定的接触限制所需要的空气量的总和计算。❀送入车间的空气中有害物质的含量不应超过接触限值规定浓度的30%。全面通风16第二节工业通风基础全面通风气流组织：气流组织就是合理地布置送、排风口位置、分配风量，以及选用风口形式，以便用最小的风量达到最佳的通风效果。气流组织方式常见的有上送下排、下送上排、中间送上下排等。全面通风17第二节工业通风基础全面通风气流组织原则❀进、排风应避免使含有大量湿、热或有害物质的空气流入没有或仅有少量湿、热或有害物质的作业场所。❀车间内所要求的卫生条件比周围环境的卫生条件高时，应保持车间内为正压状态。❀在整个通风房间内，应尽量使进风气流均匀分布，减少涡流，避免有害物质在局部昨夜场所积聚。❀进、排风口的相对位置应安排得当，防止进风气流不经污染地带直接排出室外。全面通风18第二节工业通风基础《采暖通风与空气调节设计规范》对机械送风方式的要求：❀放散热或同时放散湿、热和有害气体的生产厂房及辅助建筑物，应采取上部或上、下部同事全面排风时，宜送至作业地带。❀放散粉尘或密度比空气大的气体或蒸气，而不同时放散热的生产厂房及辅助建筑，应从下部地带排风时，宜送至上部地带。❀当固定工作地点靠近有害放散源，且不可能安装有效的局部排风装置时，应直接想工作地点送风。全面通风19第二节工业通风基础局部通风是利用局部气流，使局部工作地点不受有害物质的污染，建立良好的空气环境。即通过局部通风系统直接排除有害物质源附近的有害物质。优点：排风量小、控制效果好，所需资金相较全面通风小。分类：局部排风、局部送风局部通风20第二节工业通风基础局部排风局部排风是排出有害物质最有效的方法，也是目前工业生产中控制有害物扩散、消除有害物危害最有效的一种方法。局部通风局部排风是在产生有害物质的地点设置局部排风罩，利用局部排风气流捕集有害物质并排至室外，使有害物质不致扩散到作业人员的工作地点。含有害物质的气流不应通过作业人员的呼吸带。21第二节工业通风基础局部排风系统的组成：局部通风局部排风系统主要由局部排风罩、风管、净化设备和风机构成。局部机械排风系统1-污染源2-排气罩3-净化装置4-排风机5-风帽局部自然通风系统1-污染源2-排气罩3-风管4-避风风帽22第二节工业通风基础局部送风主要用于室内有害物质浓度很难达到标准规定的要求、工作地点固定且所占空间很小的工作场所，也可用于高温车间的局部降温。局部通风把清洁、新鲜空气送至局部工作地点，使局部工作环境质量达到标准规定的要求，新鲜空气应直接送到呼吸带。23第二节工业通风基础三、工业通风主要设施及其性能指标工业通风系统（局部通风）的构成局部通风系统排气罩风管空气净化设备风机24第二节工业通风基础三、工业通风主要设施及其性能指标（一）排风罩的分类排风罩密闭罩柜式排风罩外部吸气罩接受吸气罩吹吸罩大门空气幕25第二节工业通风基础用于：有害物质危害较大，控制要求高的场合。优点：需要的排风量小，控制有害物质效果好，不受环境气流影响。缺点：影响设备检修，看不到罩内工作状况。设计考虑：罩内保持负压、排风口设在罩内压力较高的部位，风量的确定需考虑工艺设备运行特点，罩的结构和罩内气流运动情况密闭罩将有害物源全部密闭在罩内，罩上设置工作孔26第二节工业通风基础用于：常用于化学实验室操作台等的通风。排风量计算：柜式排风罩又称通风柜，密闭罩的一种vFL式中：L—柜式排风罩的排气量，m3/h；F—工作孔或缝隙处面积，m2；v—工作孔或缝隙处空气的吸入速度，m/s；（工作孔的空气速度v根据工艺操作特点和有害物毒性大小确定，一般取0.7～1.5m/s。）β—安全系数，一般取β=1.05～1.1。27第二节工业通风基础包括：伞形罩、旁侧吸气罩、槽边吸气罩等用于：生产设备无法密闭的场合。优点：对于生产操作影响小，安装维护方便。缺点：排风量大，控制有害物质效果相对较差。外部吸气罩依靠罩口外吸气气流的运动，将有害物吸入罩内28第二节工业通风基础外部吸气罩伞形罩一般悬挂于有害物发生源上方，造成一定的上升风速，将产生的有害物吸进罩内。29第二节工业通风基础外部吸气罩伞形罩排风量计算：0v3600FQv0值依据围挡程度、罩口悬挂高度、罩口面积、工作台面最不利边缘点所必需的控制风速计算。排出无刺激性有害气体：v0=0.3～0.5m/s排出有刺激性有害气体：四面敞开：v0=1.05～1.25m/s三面敞开：v0=0.9～1.05m/s两面敞开：v0=0.75～0.9m/s一面敞开：v0=0.5～0.75m/s式中：Q—伞形罩排风量，m3/h；F—罩口面积，m2；v0—罩口所必须的平均风速，m/s。30第二节工业通风基础外部吸气罩旁侧吸气罩安装在有害物发生源的侧面。31第二节工业通风基础外部吸气罩旁侧吸气罩风量计算方法（x-控制点与罩口距离，m；Vx-控制点风速，m/s）32第二节工业通风基础外部吸气罩旁侧吸气罩控制点风速参考值周围气流控制风速（m/s）危险度低危险度高没有气流或容易设置挡板的场合0.20～0.250.25～0.30中等程度气流的场合0.25～0.300.30～0.35气流较强或难以设置挡板的场合0.35～0.400.38～0.50气流激烈的场合0.5气流非常激烈的场合1.033第二节工业通风基础外部吸气罩槽边吸气罩用于：各种工业槽分类：❀按照罩的布置方式，可分为单侧式槽宽≤700mm适用双侧式槽宽＞700mm适用❀按照罩口形式，可分为：平口式不设法兰边，吸气范围大条缝式广泛应用于电镀车间自动生产线34第二节工业通风基础外部吸气罩槽边吸气罩条缝式槽边吸气罩排风量计算FQxv式中：Q—条缝式槽边吸气罩排风量，m3/h；α—截面修正系数，高截面取2，低截面取3；β—形式修正系数，单侧取（B/A）0.2，双侧取（B/2A）0.2；F—槽面积，矩形槽面积=A×B，圆形槽面积=πD2/4m2；v0—罩口所必须的平均风速，m/s。35第二节工业通风基础接受吸气罩罩口迎有害物气流来流方向设置，使有害物直接进入罩内用于：热工艺过程、砂轮磨削等有害物具有定向运动特性的污染源的通风。36第二节工业通风基础接受吸气罩罩口迎有害物气流来流方向设置，使有害物直接进入罩内特点：直接接受生产过程本身有道出来的污染气流，排风量取决于其所接受的污染空气量。风量：只要接受罩排风量等于罩口断面热射流流量，接受罩断面尺寸等于罩口断面热射流尺寸，污染气流就能全部排除。37第二节工业通风基础吹吸罩利用吹风口射流的输送能力，推动被污染空气朝吸风口方向流动，利用吸气口收集污染空气用于：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质较困难的场合。特点：充分利用了吹、吸气流各自特点，且有利于节约能源和降低设备费用。优点：排风量比外部排风罩少，抗外界干扰气流能力强，控制效果好，不影响工艺操作。38第二节工业通风基础吹吸罩吸风口高度：取吹风射流角度为10°，则吸风口高度H(m)：H=B×tan10°（B：槽宽，m）抽风量计算：视横向气流大小，每平方米槽面面积取为：L=1800～2700m3/h吹风量L0=L/BE（E：槽宽修正系数）39第二节工业通风基础大门空气幕利用高速气流形成的气幕将污染物气流与洁净空气隔离分类：按形式分侧送式空气幕、下送式空气幕、上送式空气幕按送出气流温度分热空气幕、等温空气幕、冷空气幕40第二节工业通风基础大门空气幕利用高速气流形成的气幕将污染物气流与洁净空气隔离适用：生产厂房宜采用双侧送风空气幕，外门宽度小于3m时可采用单侧送风空气幕；射流喷射角α一般取45°。不能采取侧送式时，可采用上送式，不宜采取下送式。厂房外门条缝出口流速不宜大于8m/s，高大外门不宜大于25m/s41第二节工业通风基础（二）排风罩的设计原则应尽可能包围或靠近有害物的发生源，使有害物局限于较小的空间。吸气气流尽可