亚星游戏官网3 局部排风罩

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　　CH3局部排风罩【知识点】：局部送、排风系统；密闭罩；局部排气装置；空气幕；局部淋浴。【学习目标】：掌握局部送、排风系统的组成；掌握防尘密闭罩的类型、适用范围、风量确定方法；掌握常见的局部排气装置的种类，了解其工作原理；理解吸气口气流运动规律；掌握外部吸气罩的类型、布置原则及排风量计算；掌握大门空气幕设计计算方法；了解局部淋浴系统的基本原理及组成。目录4.2局部排气罩4.3密闭罩空气幕外部吸气罩局部淋浴4.44.54.63.1概述在生产车间设备局部排风罩的目的是要通过排风罩将有害物质在生产地点就地排除，来防止有害物质向室内扩散和传播。设计完善的局部排风罩能在不影响生产工艺和生产操作的前提下，即能够有效地防止有害物对的危害，使工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的规定，又能大大减少通风量。3.1局部排气罩局部排风罩的形式很多，按其作用原理可分为以下几种基本类型：（1）密闭罩如图3.1所示，它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔①，以观察罩内工作情况，并从罩外吸入空气，罩内污染空气由风机②排出。（2）柜式排风罩（通风柜）如图3.2所示，它的结构形式与密闭罩相似，只是罩一侧可全部敞开或设操作孔。操作人员可以将手伸入罩内，或人直接进入罩内工作。4.2局部排气罩图3.1密闭罩4.2局部排气罩图3.2柜式排风罩4.2局部排气罩（3）外部吸气罩如图3.3所示，由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在有害物源附近，依靠风机在罩口造成的抽吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内，这类排风罩统称为外部吸气罩。（4）接受式排风罩有些生产过程中或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，带动有害物一起运动，如高温热源上部的对流气流、砂轮磨削时抛出的磨屑及大颗粒粉尘所诱导的气流等。对这种情况，应尽可能把排风罩设在污染气流前方，让它直接进入罩内。这类排风罩称为接受罩，见图3.4。4.2局部排气罩（5）吹吸式排风罩由于生产条件的限制，有时外部吸气罩距有害物源较远，单纯依靠罩口的抽吸作用在有害物源附近造成一定的空气流动是困难的。在工程中,人们设想可以利用射流作为动力,把有害物输送到排风罩再由其排除,或者利用射流阻挡,控制有害物的扩散.这种把吹和吸结合起来的通风方法称为吹吸式通风。图3.5是吹吸式排风罩。4.2局部排气罩图3.3外部吸气罩4.2局部排气罩图3.4接受罩4.2局部排气罩图3.5吹吸式排风罩4.2局部排气罩4.2.2局部排气罩的工作原理（1）密闭罩它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气经风机排入上部排风口排出。它只需较小图的排风量就能在罩内造成一定的负压，能有效控制有害物的扩散，并且排风罩气流不受周围气流的影响。它的缺点是工人不能直接进入罩内检修设备，有的看不到罩内的工作情况。4.2局部排气罩（2）外部吸气罩通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。控制点的空气运动速度为控制风速（也称吸入速度）。罩口要控制扩散的有害物，需要造成必须的控制风速Vx，为此要研究罩口风量L、罩口至控制点的距离与控制风速之间的变化规律。当污染气流的运动方向与罩口的吸气方向不一致时，需要较大的排风量。（3）接受式排风罩利用生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，而且这种气流运动的方向是固定的，只需把排风罩设在污染气流前方，让其直接进入罩内排出即可，接受罩只起接受作用，污染气流的运动是生产过程本身造成的，而不是由于罩口的抽吸作用造成的。接受罩的排风量取决于所接受的污染空气量的大小，它的断面尺寸不应小于罩口处污染气流的尺寸。4.2局部排气罩（4）吹吸式排风罩它利用射流能量密度高、速度衰减慢的特点，用吹出气流把有害物吹向设在另一侧的吸风口。由于吹吸式通风依靠吹、吸气流的联合工作进行有害物的控制和输送，它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。在某些情况下，还可以利用吹出气流在有害物源周围形成一道气幕，像密闭罩一样使有害物的扩散控制在较小的范围内，保证局部排风系统获得良好的效果。图4.6是精炼电炉上带有气幕的局部排风罩，它利用气幕抑制热烟气的上升，保证热烟气全部吸入罩内。4.2局部排气罩图3.6精炼电炉上带气幕的排风罩1—电炉；2—环形排风风管；3—环形送风口；4—形成气幕的定向气流；5—由室内吸入的空气；6—精炼时的排气气流4.3密闭罩4.3.1密闭罩将发生区域或产尘的整个设备完全密闭起来，以隔断在生产过程中一次尘化气流和室内二次气流的联系，是控制有害物扩散的最有效办法。它的形式较多，可分为三类：（1）局部密闭罩将有害物源部分密闭，工艺设备及传动装置设在罩外。这种密闭罩罩内容积较小，所需气量较小。如图4.9所示。4.3密闭罩图4.9圆盘给料器密闭器4.3密闭罩（2）整体密闭罩将产生有害物的设备大部分或全部密闭起来，只把设备的传动部分设置在罩外，如图4.10所示。（3）大容积密闭罩将有害物源及传动机构全部密闭起来，形成一独立小室。如图4.11所示。4.3密闭罩（4）密闭罩的排风量在密闭罩内设备及物料的运动（如碾压、摩擦等）使空气温度升高，压力增加，于是罩内形成正压。因为密闭罩结构并不严密（有孔或缝隙），粉尘随着一次尘化过程，沿孔隙冒出。为此在罩内还必须排风，使罩内形成负压，这样可以有效地控制有害物质外溢。罩内所需负压值可参见表4.1。为了避免把物料过多地顺排尘系统排出，密闭罩形式、罩内排风口的位置、排风速度等要选择得当、合理。防尘密闭罩的形式应根据生产设备的工作特点及含尘气流运动规律规定。排风点应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压。排风口不能设在含尘气流浓度高的部位或溅区内。罩口风速不宜过高，通常采用下列数值：筛落的极细粉尘=0.4~0.6m/s粉碎或磨碎的细粉

　　1.5时，实际的速度衰减要比计算值大。4.4外部吸气罩4.4.2前面无障碍排风罩风量计算（1）控制风速的确定控制风速值与工艺过程和室内气流运动情况有关，一般通过实例求得。若缺乏现场实测的数据，设计时可参考表4.4和表4.5确定。4.4外部吸气罩磨削；重破碎；滚筒清理2.5~10以高速放散出来，或是放散到空气运动很迅速的区域在小喷漆室内用高力喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上给料1~2.5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喷漆室内喷漆；断续地倾倒有尘屑的干物料到容器中；焊接0.5~1.0以较低的初速度放散到尚属平静的空气中槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口容器中外逸0.25~0.5以轻微的速度放散到相应平静的空气中举例最小控制风速（m/s）污染物放散情况4.4外部吸气罩小罩子局部控制大罩子大风量连续生产产量高间歇生产产量低有害物毒性高有害物毒性低室内有扰动气流室内空气流动小或有利于扑集范围上限范围下限4.4外部吸气罩（2）排风量的确定①圆形或矩形的吸气口圆形无边==（10+）m3/s（4.9）四周有边==0.75（10+）m3/s（4.10）②工作台侧吸罩四周无边=（5+）m3/s（4.11）四周有边=0.75（5+）m3/s（4.12）式中——实际排风罩的罩口面积，m2。公式（4.11）和式（4.12）适用于

　　：（1）公共建筑宜采用上送式；生产厂房宜采用双侧送风，外门宽度小于4m时可采用单侧送风。受条件限制不能采用侧送风时，可用上送式。一般不宜采用下送式。4.5空气幕（2）出于经济上的考虑，空气幕效率η一般采用下列数值：下送式空气幕0.6~0.8侧送式空气幕0.8~1.0（3）侧送时射流的喷射角α一般取45°下送时，为了避免射流偏向地面，取α=30°~40°。（4）热空气幕的送风温度，应根据计算确定。对于公共建筑和生产厂房的外门，不宜高于50℃；对于高大的外门，不应高于70℃，同时保证空气幕射流与室外空气混合后的温度不宜过低，否则大门附近的工人会有吹冷风感。下送时，混合温度应不低于5℃；侧送时，混合温度应不低于10℃。（5）空气幕出口风速应根据计算确定。对于民用及商业建筑其速度可采用4~9m/s；对于工业建筑其速度可采用8~24m/s，不宜大于25m/s。4.5空气幕【例4.5】某车间大门尺寸为3×3m，当地室外计算温度℃，室内空气温度℃，室外风速m/s。因大门经常开启，设置侧送式大门空气幕。要求混合温度等于10℃，计算该空气幕吹风量及送风温度。解因不考虑热压作用，只有室外风作用，空气幕不工作时流入室内的室外空气量m3/s设=40°，紊流系数=0.2，由表4.7查的=0.45。设空气幕的效率，吹风口宽度m根据公式（4.44）亚星游戏官网入口，空气幕吹风量m3/s4.5空气幕出口流速m/s根据流体力学，对于空气幕的平面射流在射流末端的空气量为m/s4.5空气幕假设周围卷入空气和空气幕吹出空气得到充分混合，在射流末端射流的平均温度（即混合温度）℃时，空气幕送风温度可根据下列热平衡方程式求出。解上式求得℃空气幕加热器的加热量KJ/s4.6局部淋浴在生产车间中，工人经常会停留在某一固定的工作岗位，工作岗位辐射照度和空气温度较高，且工艺条件又不允许有水滴，或工作地点散发有害气体或粉尘不允许采用在循环空气时，应采用局部淋浴。设置局部淋浴时，工作地点的温度和平均风速应按表4.8确定。4.6局部淋浴4～624～283～418～222100～28003～525～292～318～221400～21002～426～301～320～25700～14001.5～326～311～220～25350～700风速（m/s）温度（℃）风速（m/s）温度（℃）夏季冬季辐射照度（W/m2）工作地点的温度和平均风速表4.84.6局部淋浴4.6.1局部淋浴的组成（1）风管送风系统中输送气体的管道称为风管，常采用薄钢板材料或塑料板。（2）风口根据工作地点大小及工人活动范围而定，当工作地点固定时，亦可采用带有渐扩短管的圆形送风口，如图4.24（a）所示。当工作场地较大时，宜采用大型送风口或旋转送风口如图4.24（b），旋转送风口带有导流叶片，且风口与风管间采用可转动的活动连接，这样可任意调节送风方向，其尺寸见表4.9。4.6局部淋浴图4.24带有渐扩短管的圆形送风口（a）圆形送风口；（b）旋转送风口4.6局部淋浴0.7350..6270..5320..4760..4430.651当量面积直径d0有效截面积（m2）CGHKEBAD型号旋转送风口尺寸表4.9注：当量面积直径，（式中B、G分别为矩形送风口的边长）4.6局部淋浴（3）风机为了克服送风系统中阻力，需设置风机向送风系统提供空气流动的动力。4.6.2局部淋浴的设计（1）设计局部淋浴时，应符合下列要求：①不得将有害物质或热气流吹向；②送风气流宜从的前侧或前侧上方斜吹到头、颈和，或从上向下垂直送风；③送到上的有效气流宽度，宜采用1m；对于室内散热量小于23W/m3的轻作业者，可采用0.6m。4.6局部淋浴（2）局部淋浴的计算：设置局部淋浴的目的就是要在工作地点造成一定的风速和空气温度，在表4.8中要求达到温度和风速是指有效部分的平均温度和风速，而不是整个射流断面上的平均温度和风速。因此，局部淋浴公式经过换算后见表4.10。4.6局部淋浴4.6局部淋浴注：脚码“s”指离送风口s米处的距离；“0”指送风口的数值，“n”指室内空气参数。首先应根据卫生要求，确定工作地点所需要求的温度和风速，然后利用空气自由射流的运动规律亚星游戏官网入口，求出送风口出口风速、送风量、送风口尺寸以及送风温度。4.6局部淋浴【例4.6】已知夏季室外通风计算温度=30℃，车间工作地点空气温度=35℃，辐射照度为1400W/m2。在该处设置局部淋浴送风系统，送风口至工作地点距离=1.5m，送风气流作用范围=1.4m，需确定送风口的尺寸及送风参数。解根据表4.8，在局部工作地点送风射流的平均温度=29℃，平均风速=3.4m/s。1.计算送风口的当量直径m根据表4.9，选用No.1旋转式送风口，送风口面积=0.109m2，当量直径=0.443m4.6局部淋浴2.确定送风温度送风温度℃℃4.6局部淋浴3.确定送风口出口流速4.送风口送风量m3/s=3217m3/hm/s复习思考题1．局部排风系统的组成。2．分析下列各种局部排风罩的工作原理和特点。（1）密闭罩（2）外部吸气罩（3）接受罩3．影响吹吸式排风罩工作的主要因素是什么？4．槽边排风罩上为什么愈小条缝口速度分布愈均匀。5．简述空气幕的分类和原理。复习思考题6．有一尺寸为300×600mm的矩形排风罩（四周无边），要求在距罩口900mm处，造成m/s的吸入速度，计算该排风罩的排风量。7．有一侧吸罩罩口尺寸为300×300mm。已知其排风量0.54m3/s，按下列情况计算距罩口0.3m处的控制风速。（1）自由悬挂，无法兰边（2）自由悬挂，有法兰边（3）放在工作台上，无法兰边

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