集氣罩及管道設(shè)計(jì)[共99頁]

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1、1集集 氣氣 罩罩 及及 管管 道道 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容l通風(fēng)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容通風(fēng)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 通風(fēng)排氣系統(tǒng)的分類通風(fēng)排氣系統(tǒng)的分類 局部排氣系統(tǒng)局部排氣系統(tǒng) 全面通風(fēng)系統(tǒng)全面通風(fēng)系統(tǒng) 事故排氣系統(tǒng)事故排氣系統(tǒng)l集氣罩的設(shè)計(jì)集氣罩的設(shè)計(jì) 集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 集氣罩的基本形式集氣罩的基本形式 集氣罩的主要性能集氣罩的主要性能 集氣罩的設(shè)計(jì)方法集氣罩的設(shè)計(jì)方法 l管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 管道內(nèi)氣體流動(dòng)的壓力損失和壓力分布管道內(nèi)氣體流動(dòng)的壓力損失和壓力分布 管道計(jì)算管道計(jì)算 管道布置與部件管道布置與部件 管道的保溫及防爆措施管道的保溫及

2、防爆措施 38.1 通風(fēng)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容通風(fēng)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 用通風(fēng)的方法改善車間空氣環(huán)境，簡(jiǎn)單地說，就是在局部地點(diǎn)或整個(gè)車用通風(fēng)的方法改善車間空氣環(huán)境，簡(jiǎn)單地說，就是在局部地點(diǎn)或整個(gè)車間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污濁空氣排至室外，把新鮮空氣或經(jīng)過凈化符合間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污濁空氣排至室外，把新鮮空氣或經(jīng)過凈化符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的空氣送入室內(nèi)。前者稱為衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的空氣送入室內(nèi)。前者稱為排風(fēng)排風(fēng)，后者稱為，后者稱為進(jìn)風(fēng)進(jìn)風(fēng)。 防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣在有效的方法是：在有害物產(chǎn)生地點(diǎn)直接防止工業(yè)有害物污染室內(nèi)空氣在有效的方法是：在有害物產(chǎn)生地點(diǎn)直接把它們捕集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外。這

3、種通風(fēng)方法稱為把它們捕集起來，經(jīng)過凈化處理，排至室外。這種通風(fēng)方法稱為局部排局部排風(fēng)風(fēng)。局部排風(fēng)系統(tǒng)需要的風(fēng)量小、效果好，設(shè)計(jì)時(shí)要優(yōu)先考慮。局部排風(fēng)系統(tǒng)需要的風(fēng)量小、效果好，設(shè)計(jì)時(shí)要優(yōu)先考慮。 如果受如果受生產(chǎn)條件限制，有害物排放源不固定等原因，不能采用局部排風(fēng)，或者生產(chǎn)條件限制，有害物排放源不固定等原因，不能采用局部排風(fēng)，或者采用局部排風(fēng)后，室內(nèi)有害物濃度仍超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下可以采用局部排風(fēng)后，室內(nèi)有害物濃度仍超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下可以采用采用全面通風(fēng)全面通風(fēng)。全面通風(fēng)是對(duì)整個(gè)車間進(jìn)行通風(fēng)換氣。全面通風(fēng)是對(duì)整個(gè)車間進(jìn)行通風(fēng)換氣。本章只簡(jiǎn)單介紹全面通風(fēng)的一般原理，詳細(xì)討論局部排風(fēng)系

4、統(tǒng)的有關(guān)組本章只簡(jiǎn)單介紹全面通風(fēng)的一般原理，詳細(xì)討論局部排風(fēng)系統(tǒng)的有關(guān)組成部分的結(jié)構(gòu)和通風(fēng)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算問題。成部分的結(jié)構(gòu)和通風(fēng)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算問題。 48.1.1 通風(fēng)排氣系統(tǒng)的分類通風(fēng)排氣系統(tǒng)的分類 按照通風(fēng)排氣量的大小來劃分，有局部排氣系統(tǒng)、全面排氣系統(tǒng)和事故排按照通風(fēng)排氣量的大小來劃分，有局部排氣系統(tǒng)、全面排氣系統(tǒng)和事故排氣系統(tǒng)三種。它們的處理風(fēng)量依次遞增。按照通風(fēng)動(dòng)力的不同，可以分為氣系統(tǒng)三種。它們的處理風(fēng)量依次遞增。按照通風(fēng)動(dòng)力的不同，可以分為機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)和和自然通風(fēng)自然通風(fēng)二種。二種。8.1.2 局部排氣系統(tǒng)局部排氣系統(tǒng)空氣污染物能夠在車間內(nèi)擴(kuò)散，原因是污染物可以依附于

5、氣流運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散?？諝馕廴疚锬軌蛟谲囬g內(nèi)擴(kuò)散，原因是污染物可以依附于氣流運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散。對(duì)于生產(chǎn)過程散發(fā)到車間空氣中的污染物，只要控制住室內(nèi)二次氣流的運(yùn)對(duì)于生產(chǎn)過程散發(fā)到車間空氣中的污染物，只要控制住室內(nèi)二次氣流的運(yùn)動(dòng)，就可以控制污染物的擴(kuò)散和飛揚(yáng)，從而達(dá)到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)動(dòng)，就可以控制污染物的擴(kuò)散和飛揚(yáng)，從而達(dá)到改善車間內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。這就是采用局部排氣通風(fēng)方法控制污染物擴(kuò)散的依據(jù)。量的目的。這就是采用局部排氣通風(fēng)方法控制污染物擴(kuò)散的依據(jù)?？刂瓶諝馕廴疚镌谲囬g內(nèi)外擴(kuò)散的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)單地說，就是在局部控制空氣污染物在車間內(nèi)外擴(kuò)散的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)單地說，就是在局部污染源設(shè)置集氣罩，

6、把污染空氣捕集起來并經(jīng)凈化后排至室外，這是生產(chǎn)污染源設(shè)置集氣罩，把污染空氣捕集起來并經(jīng)凈化后排至室外，這是生產(chǎn)車間控制空氣污染的最有效、最常用的方法。車間控制空氣污染的最有效、最常用的方法。5 圖圖81 局部排氣凈化系統(tǒng)示意圖局部排氣凈化系統(tǒng)示意圖1.集氣罩；集氣罩；2風(fēng)管；風(fēng)管；3凈化設(shè)備；凈化設(shè)備；4風(fēng)機(jī)；風(fēng)機(jī)；5煙囪煙囪6（1）局部排氣凈化系統(tǒng)的組成）局部排氣凈化系統(tǒng)的組成 局部排氣凈化系統(tǒng)由集氣罩、風(fēng)管、凈化設(shè)備、通風(fēng)機(jī)和煙囪五個(gè)部分局部排氣凈化系統(tǒng)由集氣罩、風(fēng)管、凈化設(shè)備、通風(fēng)機(jī)和煙囪五個(gè)部分組成。組成。 集氣罩集氣罩 集氣罩是用以捕集污染氣流的。其性能對(duì)凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直集

7、氣罩是用以捕集污染氣流的。其性能對(duì)凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同，集氣罩的形式是接影響。由于污染源設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作工藝的不同，集氣罩的形式是多種多樣的。多種多樣的。 風(fēng)管風(fēng)管 在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風(fēng)管，通過風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風(fēng)管，通過風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件連成一個(gè)整體。部件連成一個(gè)整體。 7 凈化設(shè)備凈化設(shè)備 為了防止大氣污染，當(dāng)排氣中污染物含量超過排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須采用凈化設(shè)為了防止大氣污染，當(dāng)排氣中污染物含量超過排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須采用凈化設(shè)備進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，才能排人大氣。備進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)

8、準(zhǔn)后，才能排人大氣。 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) 通風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)中氣體流動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備。為了防止通風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，通常通風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)中氣體流動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備。為了防止通風(fēng)機(jī)的磨損和腐蝕，通常把風(fēng)機(jī)設(shè)在凈化設(shè)備后面。把風(fēng)機(jī)設(shè)在凈化設(shè)備后面。 煙囪煙囪 煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后煙氣中仍含有一定量的污染物，這煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后煙氣中仍含有一定量的污染物，這些污染物在大氣中擴(kuò)散、稀釋、懸浮或沉降到地面。為了保證污染物的地面些污染物在大氣中擴(kuò)散、稀釋、懸浮或沉降到地面。為了保證污染物的地面濃度不超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，煙囪必須具有一定高度。濃度不超過環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，煙囪必須具有一定高度。l為了滿

9、足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，應(yīng)針對(duì)處理污染物的特性，完成局部排氣系為了滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，應(yīng)針對(duì)處理污染物的特性，完成局部排氣系統(tǒng)上述五個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)。統(tǒng)上述五個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)。8（2）局部排氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）局部排氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 集氣罩設(shè)計(jì)集氣罩設(shè)計(jì) 集氣罩設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括集氣罩結(jié)構(gòu)形式，安裝位置以及性能參數(shù)確定等內(nèi)集氣罩設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括集氣罩結(jié)構(gòu)形式，安裝位置以及性能參數(shù)確定等內(nèi)容。本章后面將要詳細(xì)介紹。容。本章后面將要詳細(xì)介紹。輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括管道布置、管內(nèi)氣體流速確定、管徑選擇、壓力輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括管道布置、管內(nèi)氣體流速確定、管徑選擇

10、、壓力損失計(jì)算及通風(fēng)機(jī)選擇等內(nèi)容。本章后面將要詳細(xì)介紹。損失計(jì)算及通風(fēng)機(jī)選擇等內(nèi)容。本章后面將要詳細(xì)介紹。凈化設(shè)備選擇或設(shè)計(jì)凈化設(shè)備選擇或設(shè)計(jì) 各種凈化設(shè)備選擇或設(shè)計(jì)在本課程的前面已經(jīng)介紹過了，概括起來一般按以各種凈化設(shè)備選擇或設(shè)計(jì)在本課程的前面已經(jīng)介紹過了，概括起來一般按以下程序進(jìn)行：下程序進(jìn)行： 工程調(diào)查、認(rèn)真收集有關(guān)資料、全面考慮影響設(shè)備性能的各種因素；工程調(diào)查、認(rèn)真收集有關(guān)資料、全面考慮影響設(shè)備性能的各種因素；9 根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求，計(jì)算需要達(dá)到的凈化效率；根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求，計(jì)算需要達(dá)到的凈化效率； 根據(jù)污染物性質(zhì)和操作條件確定凈化方法和決定凈化設(shè)備根據(jù)污染物性質(zhì)和操作條件確

11、定凈化方法和決定凈化設(shè)備的選擇范圍；的選擇范圍； 對(duì)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行全面比較，選定最適宜對(duì)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行全面比較，選定最適宜的凈化裝置；的凈化裝置； 確定凈化設(shè)備的型號(hào)規(guī)格及運(yùn)行參數(shù)。確定凈化設(shè)備的型號(hào)規(guī)格及運(yùn)行參數(shù)。排放煙囪設(shè)計(jì)排放煙囪設(shè)計(jì) 排放煙囪設(shè)計(jì)如第四章所介紹，主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)尺寸及工藝排放煙囪設(shè)計(jì)如第四章所介紹，主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)尺寸及工藝參數(shù)參數(shù)(煙囪高度、出口直徑、噴出速度等煙囪高度、出口直徑、噴出速度等)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。108.1.3 全面通風(fēng)系統(tǒng)全面通風(fēng)系統(tǒng)n全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng)，它一方面用清潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng)，它一方面用清

12、潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物濃度，同時(shí)不斷地把污染空氣排至室外，使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超濃度，同時(shí)不斷地把污染空氣排至室外，使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。n全面通風(fēng)的效果不僅與通風(fēng)量有關(guān)，而且與通風(fēng)氣流的組織有關(guān)。合理全面通風(fēng)的效果不僅與通風(fēng)量有關(guān)，而且與通風(fēng)氣流的組織有關(guān)。合理地組織氣流很重要。地組織氣流很重要。方案一方案一方案二方案二：人的工作位置：人的工作位置：有害物質(zhì)發(fā)生位置：有害物質(zhì)發(fā)生位置11（1） 全面通風(fēng)量的確定全面通風(fēng)量的確定室內(nèi)有害物濃度隨通風(fēng)時(shí)間的變化規(guī)律室內(nèi)有害物濃度隨通風(fēng)時(shí)間的變化規(guī)律 通過理論推導(dǎo)，可以求得通風(fēng)量一定時(shí)，任意時(shí)刻室內(nèi)

13、的有害物濃度的計(jì)算通過理論推導(dǎo)，可以求得通風(fēng)量一定時(shí)，任意時(shí)刻室內(nèi)的有害物濃度的計(jì)算公式。（工業(yè)通風(fēng)公式。（工業(yè)通風(fēng) 孫一堅(jiān)主編，中國建筑工業(yè)出版社）孫一堅(jiān)主編，中國建筑工業(yè)出版社） 室內(nèi)有害物濃度隨通風(fēng)時(shí)間的變化按指數(shù)規(guī)律增加或減少。室內(nèi)有害物濃度隨通風(fēng)時(shí)間的變化按指數(shù)規(guī)律增加或減少。穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量的計(jì)算公式穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量的計(jì)算公式 穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量可根據(jù)有害物的容許濃度、消除余熱、消除余濕等三穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量可根據(jù)有害物的容許濃度、消除余熱、消除余濕等三個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算，個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算， 容許濃度的計(jì)算容許濃度的計(jì)算公式為：公式為： 式中：式中：Q需要的全面通風(fēng)量需要的全

14、面通風(fēng)量,m3/s； q有害物散發(fā)量，有害物散發(fā)量，g/s； Cu排放時(shí)有害物濃度，排放時(shí)有害物濃度，mg/m3； C0通風(fēng)流體的本底濃度，通風(fēng)流體的本底濃度，mg/m3。0CCqQu12 消除余熱的計(jì)算消除余熱的計(jì)算公式為：公式為： 式中：式中：Q需要的全面通風(fēng)量需要的全面通風(fēng)量,m3/s； R室內(nèi)余熱量，室內(nèi)余熱量，KJ/s； tP排放空氣溫度，排放空氣溫度，； t0進(jìn)入空氣溫度，進(jìn)入空氣溫度，； Cp空氣的質(zhì)量比熱，其值為空氣的質(zhì)量比熱，其值為1.01KJ/Kg 消除余濕的計(jì)算消除余濕的計(jì)算公式為：公式為： 式中：式中：Q需要的全面通風(fēng)量需要的全面通風(fēng)量,m3/s； W余濕量，余濕量，g

15、/s； dP排放空氣的含濕量，排放空氣的含濕量，g/Kg干空氣；干空氣； d 進(jìn)入空氣的含濕量，進(jìn)入空氣的含濕量，g/Kg干空氣。干空氣。0ttCRQPPddWQP13安全系數(shù)安全系數(shù) 實(shí)際上，室內(nèi)有害物濃度的分布及通風(fēng)氣流是不可能非常均勻的；混合過程實(shí)際上，室內(nèi)有害物濃度的分布及通風(fēng)氣流是不可能非常均勻的；混合過程也不可能在瞬時(shí)完成；即使室內(nèi)平均有害物濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，有害物源附也不可能在瞬時(shí)完成；即使室內(nèi)平均有害物濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，有害物源附近空氣中的有害物濃度仍然會(huì)比室內(nèi)平均濃度高得多。為了保證有害物源附近空氣中的有害物濃度仍然會(huì)比室內(nèi)平均濃度高得多。為了保證有害物源附近工人呼吸帶的有害

16、物濃度控制在容許值以下，實(shí)際所需的全面通風(fēng)量要比近工人呼吸帶的有害物濃度控制在容許值以下，實(shí)際所需的全面通風(fēng)量要比公式的計(jì)算值大得多。因此需要引入一個(gè)安全系數(shù)公式的計(jì)算值大得多。因此需要引入一個(gè)安全系數(shù)K。 即全面通風(fēng)量的計(jì)算應(yīng)為：即全面通風(fēng)量的計(jì)算應(yīng)為： 式中符號(hào)含義同前。式中符號(hào)含義同前。 安全系數(shù)安全系數(shù)K要考慮多方面的因素，如有害物的毒性，有害物源的分布及其散要考慮多方面的因素，如有害物的毒性，有害物源的分布及其散發(fā)的不均勻性，室內(nèi)氣流組織及通風(fēng)的有效性等。按經(jīng)驗(yàn)在發(fā)的不均勻性，室內(nèi)氣流組織及通風(fēng)的有效性等。按經(jīng)驗(yàn)在310范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，國外文獻(xiàn)資料建議，進(jìn)行全面通風(fēng)時(shí)國外文獻(xiàn)資料建議

17、，進(jìn)行全面通風(fēng)時(shí)K值應(yīng)不小于值應(yīng)不小于6。 0CCqKQu14 (2) 全面通風(fēng)量計(jì)算的原則全面通風(fēng)量計(jì)算的原則 同時(shí)散發(fā)數(shù)種有害物時(shí)，全面通風(fēng)量應(yīng)分別計(jì)算稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)濃度以下的同時(shí)散發(fā)數(shù)種有害物時(shí)，全面通風(fēng)量應(yīng)分別計(jì)算稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)濃度以下的各有害物所需的風(fēng)量，然后取最大值。各有害物所需的風(fēng)量，然后取最大值。 當(dāng)散發(fā)到室內(nèi)的有害物量無法具體計(jì)算時(shí)，全面通風(fēng)量可按類似房間換氣次當(dāng)散發(fā)到室內(nèi)的有害物量無法具體計(jì)算時(shí)，全面通風(fēng)量可按類似房間換氣次數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，換氣次數(shù)就是全面通風(fēng)量與房間體積的比值，（次數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，換氣次數(shù)就是全面通風(fēng)量與房間體積的比值，（次/h），各），各種房間的換氣次數(shù)，可

18、從有關(guān)的資料中查得。種房間的換氣次數(shù)，可從有關(guān)的資料中查得。 (3)全面通風(fēng)量計(jì)算的特殊規(guī)定全面通風(fēng)量計(jì)算的特殊規(guī)定 根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)數(shù)種溶劑（苯及其同系物或醇類、醋酸類）的蒸氣，根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)數(shù)種溶劑（苯及其同系物或醇類、醋酸類）的蒸氣，或者數(shù)種刺激性氣體（三氧化二硫、三氧化硫或氟化氫及其鹽類等），同時(shí)或者數(shù)種刺激性氣體（三氧化二硫、三氧化硫或氟化氫及其鹽類等），同時(shí)在室內(nèi)散發(fā)時(shí)，由于它們對(duì)人體的作用是相同的，全面通風(fēng)量應(yīng)按各種氣體在室內(nèi)散發(fā)時(shí)，由于它們對(duì)人體的作用是相同的，全面通風(fēng)量應(yīng)按各種氣體分別稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)濃度以下所需的風(fēng)量的總和計(jì)算。分別稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)濃度以下所需的風(fēng)

19、量的總和計(jì)算。 15 (4) 送排風(fēng)方式送排風(fēng)方式 氣流組織形式氣流組織形式 全面通風(fēng)的效果與通風(fēng)房間氣流組織有關(guān)，一般房間氣流組織的形式有：上全面通風(fēng)的效果與通風(fēng)房間氣流組織有關(guān)，一般房間氣流組織的形式有：上送下排、下送上排和中間送上下排等多種形式。設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)有害物源的送下排、下送上排和中間送上下排等多種形式。設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)有害物源的布置、操作位置、有害物的性質(zhì)以及濃度分布等情況才能決定。布置、操作位置、有害物的性質(zhì)以及濃度分布等情況才能決定。 選擇氣流組織形式的原則選擇氣流組織形式的原則 排風(fēng)口盡量靠近有害源或者有害物質(zhì)濃度高的區(qū)域；排風(fēng)口盡量靠近有害源或者有害物質(zhì)濃度高的區(qū)域； 送風(fēng)

20、口盡量靠近操作地點(diǎn)；送風(fēng)口盡量靠近操作地點(diǎn)； 盡量使進(jìn)風(fēng)氣流均勻分布，減少渦流，避免有害物質(zhì)在局部地區(qū)積聚。盡量使進(jìn)風(fēng)氣流均勻分布，減少渦流，避免有害物質(zhì)在局部地區(qū)積聚。 工程設(shè)計(jì)中通常采用的氣流組織形式工程設(shè)計(jì)中通常采用的氣流組織形式 如果散發(fā)的有害氣體溫度比周圍空氣高，采用下進(jìn)上排方式；如果散發(fā)的有害氣體溫度比周圍空氣高，采用下進(jìn)上排方式； 沒有熱氣流，散發(fā)的有害氣體密度比周圍空氣小，采用下進(jìn)上排方式；沒有熱氣流，散發(fā)的有害氣體密度比周圍空氣小，采用下進(jìn)上排方式； 散發(fā)的有害氣體密度比周圍空氣大，采用下、上排中間進(jìn)風(fēng)方式；散發(fā)的有害氣體密度比周圍空氣大，采用下、上排中間進(jìn)風(fēng)方式；168.1

21、.4 事故通風(fēng)事故通風(fēng) 當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生偶然事故或者故障時(shí)，會(huì)突然散發(fā)大量有害氣體或者有爆炸當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生偶然事故或者故障時(shí)，會(huì)突然散發(fā)大量有害氣體或者有爆炸性氣體，這樣的生產(chǎn)車間應(yīng)該設(shè)置事故排風(fēng)，以備急需時(shí)使用。性氣體，這樣的生產(chǎn)車間應(yīng)該設(shè)置事故排風(fēng)，以備急需時(shí)使用。（1）事故通風(fēng)量的確定）事故通風(fēng)量的確定 事故排風(fēng)所必須的換氣量應(yīng)由事故通風(fēng)系統(tǒng)和經(jīng)常使用的排風(fēng)系統(tǒng)共同保證。事故排風(fēng)所必須的換氣量應(yīng)由事故通風(fēng)系統(tǒng)和經(jīng)常使用的排風(fēng)系統(tǒng)共同保證。當(dāng)有害氣體的最高容許濃度大于當(dāng)有害氣體的最高容許濃度大于5mg/m3時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于：時(shí)，換氣次數(shù)不應(yīng)小于：車間高度在車間高度在6m及及6m以下，以下

22、，8次次/h；車間高度在車間高度在6m以上，以上，5次次/h。當(dāng)有害氣體的最高容許濃度小于或等于當(dāng)有害氣體的最高容許濃度小于或等于5mg/m3時(shí)，應(yīng)在上述的換氣次數(shù)的基時(shí)，應(yīng)在上述的換氣次數(shù)的基礎(chǔ)上乘以礎(chǔ)上乘以1.5。17（2）設(shè)置事故通風(fēng)的注意事項(xiàng)）設(shè)置事故通風(fēng)的注意事項(xiàng)事故排風(fēng)排出的氣體不設(shè)專門的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)去加以補(bǔ)償；事故排風(fēng)排出的氣體不設(shè)專門的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)去加以補(bǔ)償；排出的氣體一般不進(jìn)行凈化或其它處理；排出的氣體一般不進(jìn)行凈化或其它處理；排出劇毒的有害物時(shí)，排放高度應(yīng)該大于排出劇毒的有害物時(shí)，排放高度應(yīng)該大于15m，并采取，并采取必要的化學(xué)處理措施；必要的化學(xué)處理措施；事故通風(fēng)設(shè)施必須設(shè)置在有

23、害物散發(fā)的地點(diǎn)，其控制措事故通風(fēng)設(shè)施必須設(shè)置在有害物散發(fā)的地點(diǎn)，其控制措施（如風(fēng)機(jī)開關(guān)等）應(yīng)分布安裝在室內(nèi)和室外便于操作施（如風(fēng)機(jī)開關(guān)等）應(yīng)分布安裝在室內(nèi)和室外便于操作的位置。的位置。 188.2 集集 氣氣 罩罩 n在生產(chǎn)車間設(shè)置集氣罩的目的就是要通過集氣罩罩口來控制污染氣流的運(yùn)在生產(chǎn)車間設(shè)置集氣罩的目的就是要通過集氣罩罩口來控制污染氣流的運(yùn)動(dòng)，來控制工業(yè)有害物在室內(nèi)的擴(kuò)散和傳播。集氣罩的性能對(duì)局部排氣系動(dòng)，來控制工業(yè)有害物在室內(nèi)的擴(kuò)散和傳播。集氣罩的性能對(duì)局部排氣系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接影響。n設(shè)計(jì)完善的集氣罩能在不影響生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)操作的前提下，用較小的排設(shè)計(jì)

24、完善的集氣罩能在不影響生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)操作的前提下，用較小的排氣量獲得最佳的效果，保證工作區(qū)有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。氣量獲得最佳的效果，保證工作區(qū)有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。n本節(jié)主要介紹集氣罩罩口的氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律和集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。本節(jié)主要介紹集氣罩罩口的氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律和集氣罩的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。8.2.1 集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律集氣罩罩口氣流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響集氣罩的性能，集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)集氣罩罩口氣流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響集氣罩的性能，集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是集氣罩設(shè)計(jì)必須了解的基礎(chǔ)知識(shí)之一。的規(guī)律是集氣罩設(shè)計(jì)必須了解的基礎(chǔ)知識(shí)之一。研究集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)

25、的規(guī)律對(duì)于有效捕集污染物是十分重要的。集氣研究集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律對(duì)于有效捕集污染物是十分重要的。集氣罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)方式有兩種：一種是吸氣口氣流的吸入流動(dòng)；另一種是吹罩罩口氣流運(yùn)動(dòng)方式有兩種：一種是吸氣口氣流的吸入流動(dòng)；另一種是吹氣口氣流的吹出流動(dòng)。氣口氣流的吹出流動(dòng)。 19（1） 吸入氣流吸入氣流匯流與點(diǎn)匯匯流與點(diǎn)匯 當(dāng)吸氣口吸氣時(shí)，在吸氣口附近形成負(fù)壓，周圍當(dāng)吸氣口吸氣時(shí)，在吸氣口附近形成負(fù)壓，周圍空氣從四面八方流向吸氣口，形成吸入氣流或空氣從四面八方流向吸氣口，形成吸入氣流或匯流。當(dāng)吸氣口面積很小時(shí)可視為點(diǎn)匯匯流。當(dāng)吸氣口面積很小時(shí)可視為點(diǎn)匯等速面等速面 吸氣口外速度相等的點(diǎn)的集合，

26、或者吸氣口外速吸氣口外速度相等的點(diǎn)的集合，或者吸氣口外速度相等的點(diǎn)形成的空間曲面。度相等的點(diǎn)形成的空間曲面。 根據(jù)物質(zhì)不滅定律，通過每個(gè)等速面的吸氣量相根據(jù)物質(zhì)不滅定律，通過每個(gè)等速面的吸氣量相等，都等于等速面的面積乘以該等速面上的氣等，都等于等速面的面積乘以該等速面上的氣流速度。流速度。 圖圖82 點(diǎn)匯氣流流動(dòng)情況點(diǎn)匯氣流流動(dòng)情況 20 吸氣口氣流速度分布圖吸氣口氣流速度分布圖 圖圖 83 圖圖84 四周無邊圓形吸氣口的速度分布圖四周無邊圓形吸氣口的速度分布圖 四周有邊圓形吸氣口的速度分布圖四周有邊圓形吸氣口的速度分布圖21吸氣口氣流速度分布的特點(diǎn)吸氣口氣流速度分布的特點(diǎn) 吸氣口氣流速度分布

27、具有以下三個(gè)特點(diǎn)：吸氣口氣流速度分布具有以下三個(gè)特點(diǎn)： 在吸氣口附近的等速面近似與吸氣口平行，隨離吸氣口距離在吸氣口附近的等速面近似與吸氣口平行，隨離吸氣口距離X的增大，逐漸變成橢圓面，而在的增大，逐漸變成橢圓面，而在1倍吸氣口直徑倍吸氣口直徑d處已接近為處已接近為球面；球面； 吸氣口氣流速度衰減較快，當(dāng)吸氣口氣流速度衰減較快，當(dāng)Xd1時(shí)，該點(diǎn)氣流速度大時(shí)，該點(diǎn)氣流速度大約降至吸氣口流速的約降至吸氣口流速的7.5； 對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的吸氣口，不論吸氣口風(fēng)速大小如何，其等速對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的吸氣口，不論吸氣口風(fēng)速大小如何，其等速面形狀大致相同。而吸氣口結(jié)構(gòu)形式不同，其氣流衰減規(guī)律也面形狀大致相同。而吸氣

28、口結(jié)構(gòu)形式不同，其氣流衰減規(guī)律也不同。不同。 22（2）吹出氣流）吹出氣流 空氣從吹氣口吹出時(shí)，在空間形成的一股氣流稱為吹出氣流或空氣從吹氣口吹出時(shí)，在空間形成的一股氣流稱為吹出氣流或射流。射流。吹出氣流的類型吹出氣流的類型 吹出口可以是圓形、矩形和扁矩形。吹出口可以是圓形、矩形和扁矩形。 按吹出口形狀可以將射流分為圓射流和扁射流；按吹出口形狀可以將射流分為圓射流和扁射流； 根據(jù)空間界壁對(duì)射流的約束條件，射流可分為自由射流和受限根據(jù)空間界壁對(duì)射流的約束條件，射流可分為自由射流和受限射流；射流； 按射流內(nèi)部溫度的變化情況可分為等溫射流和非等溫射流。按射流內(nèi)部溫度的變化情況可分為等溫射流和非等溫射

29、流。23等溫圓射流等溫圓射流 等溫圓射流又稱等溫自由射流，等溫自由射流是自由射流中的常見流型。等溫圓射流又稱等溫自由射流，等溫自由射流是自由射流中的常見流型。其結(jié)構(gòu)如圖其結(jié)構(gòu)如圖85。 極點(diǎn)極點(diǎn) 邊境面是圓錐面邊境面是圓錐面 射流核心段射流核心段 射流起始段射流起始段 過渡斷面過渡斷面 射流基本段射流基本段 圖圖85 射流結(jié)構(gòu)示意圖射流結(jié)構(gòu)示意圖 在集氣罩設(shè)計(jì)中常用到的等溫圓射流和扁射流的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式列于在集氣罩設(shè)計(jì)中常用到的等溫圓射流和扁射流的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算公式列于教材教材P509510的表的表13-1中。中。24等溫自由射流特征等溫自由射流特征 射流邊緣有卷吸周圍空氣的作用，這主要是由于

30、湍流動(dòng)量交換引起的。射流邊緣有卷吸周圍空氣的作用，這主要是由于湍流動(dòng)量交換引起的。 由于射流邊緣的卷吸作用，射流斷面不斷擴(kuò)大，其擴(kuò)散角由于射流邊緣的卷吸作用，射流斷面不斷擴(kuò)大，其擴(kuò)散角約為約為1520。射流流量隨射流長(zhǎng)度增加而增大。射流流量隨射流長(zhǎng)度增加而增大。 射流核心段呈錐形不斷縮小。對(duì)于扁射流，射流核心段呈錐形不斷縮小。對(duì)于扁射流，x/2b0=2.5以前為核心段。以前為核心段。 核心段以后，射流速度逐漸下降。射流各斷面的速度值雖不同，但其無因次核心段以后，射流速度逐漸下降。射流各斷面的速度值雖不同，但其無因次速度分布相似。速度分布相似。 射流中的靜壓與周圍靜止空氣的壓強(qiáng)相同。射流中的靜壓

31、與周圍靜止空氣的壓強(qiáng)相同。 射流各斷面動(dòng)量相等。射流各斷面動(dòng)量相等。 射流主體段的斷面速度分布不是均勻的。射流主體段的斷面速度分布不是均勻的。25圖圖86 吹出氣流與吸人氣流吹出氣流與吸人氣流 26吸入氣流與吹出氣流主要差異吸入氣流與吹出氣流主要差異 吸入氣流與吹出氣流的差異主要有以下兩點(diǎn)：吸入氣流與吹出氣流的差異主要有以下兩點(diǎn)： 吹出氣流由于卷吸作用，沿射流方向流量不斷增加，射流呈錐形；吸入氣吹出氣流由于卷吸作用，沿射流方向流量不斷增加，射流呈錐形；吸入氣體的等速面為橢球面，通過各等速面的流量相等，并等于吸入口的流量。體的等速面為橢球面，通過各等速面的流量相等，并等于吸入口的流量。 射流軸線

32、上的速度基本上與射程成反比，而吸氣區(qū)內(nèi)氣流速度與距吸氣口射流軸線上的速度基本上與射程成反比，而吸氣區(qū)內(nèi)氣流速度與距吸氣口的距離的平方成反比。所以吸氣口能量衰減很快，其作用范圍較小。的距離的平方成反比。所以吸氣口能量衰減很快，其作用范圍較小。 吹出氣流在較遠(yuǎn)處仍能保持其能量密度，吸入氣流則在離吸氣口不遠(yuǎn)處其吹出氣流在較遠(yuǎn)處仍能保持其能量密度，吸入氣流則在離吸氣口不遠(yuǎn)處其能量密度就急劇下降。能量密度就急劇下降?？傊霘饬骱痛党鰵饬鞯牧鲃?dòng)特性是不同的。這亦表明，吹出氣流的總之，吸入氣流和吹出氣流的流動(dòng)特性是不同的。這亦表明，吹出氣流的控制能力大，而吸入氣流則有利于接受?？刂颇芰Υ?，而吸入氣流則有

33、利于接受。因此，可以利用吹出氣流作為動(dòng)力，把污染物輸送到吸氣口再捕集，或者因此，可以利用吹出氣流作為動(dòng)力，把污染物輸送到吸氣口再捕集，或者利用吹出氣流阻擋、控制污染物的擴(kuò)散，這種把吹氣和吸氣結(jié)合起來的集利用吹出氣流阻擋、控制污染物的擴(kuò)散，這種把吹氣和吸氣結(jié)合起來的集氣方式稱為吹吸氣流。氣方式稱為吹吸氣流。 27 吹吸氣流吹吸氣流 吹吸氣流是兩股氣流組合而成的合成氣流，其流動(dòng)狀況隨吹氣口和吸氣吹吸氣流是兩股氣流組合而成的合成氣流，其流動(dòng)狀況隨吹氣口和吸氣口的尺寸比以及流量比的不同而變化。口的尺寸比以及流量比的不同而變化。 三種基本形式的吹吸氣流的斷面形狀如圖三種基本形式的吹吸氣流的斷面形狀如圖8

34、7。圖圖87 吹吸氣流的形狀吹吸氣流的形狀 注：注： HD130，一般一般215； v1、v3較小為較小為好，好，v10.2 ms； F3較小為好；較小為好； F1=D1較好；較好； 采用經(jīng)濟(jì)設(shè)采用經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)方式，使計(jì)方式，使Q3或或(Q1+Q3)最小。最小。 28圖中圖中H表示吹氣口和吸氣口的距離；表示吹氣口和吸氣口的距離；D1、D3、F1、F3分別表示吹氣口、吸氣分別表示吹氣口、吸氣口的尺寸及其法蘭邊寬度；口的尺寸及其法蘭邊寬度；Q1、Q2、Q3分別表示吹氣口的吹氣量、吸入的室分別表示吹氣口的吹氣量、吸入的室內(nèi)空氣量和吸氣口的總排風(fēng)量；內(nèi)空氣量和吸氣口的總排風(fēng)量；v1、v3 分別為吹氣口和吸

35、氣口的氣流速度。分別為吹氣口和吸氣口的氣流速度。如果把圖如果把圖87a、b、c簡(jiǎn)單地看作三個(gè)木制品，若從橫向箭頭方向去推，簡(jiǎn)單地看作三個(gè)木制品，若從橫向箭頭方向去推，a立立即倒下，即倒下，b、c則難以推倒。吹吸氣流的情況亦則難以推倒。吹吸氣流的情況亦 基本相同，吹氣口寬度大，抵基本相同，吹氣口寬度大，抵抗以箭頭表示的側(cè)風(fēng)、側(cè)壓的能力就大。所以現(xiàn)在抗以箭頭表示的側(cè)風(fēng)、側(cè)壓的能力就大。所以現(xiàn)在 已把已把HD1 30定為吹定為吹吸式集氣罩的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值。吸式集氣罩的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值。從圖從圖87還可以看出，當(dāng)吹氣量還可以看出，當(dāng)吹氣量Q1一定時(shí)，圖一定時(shí)，圖87a的吹氣口寬度的吹氣口寬度D1a小，吹小，吹氣

36、速度氣速度v1a比比b、c大，動(dòng)力消耗大，而且噪聲、振動(dòng)也大。當(dāng)排風(fēng)量大，動(dòng)力消耗大，而且噪聲、振動(dòng)也大。當(dāng)排風(fēng)量Q3一定時(shí)，一定時(shí)，圖圖87b的吸氣口寬度的吸氣口寬度D3b小，吸入速度小，吸入速度v3b比比a、c大，動(dòng)力消耗大，亦不理想。大，動(dòng)力消耗大，亦不理想。綜上所述，從抵抗側(cè)風(fēng)、側(cè)壓能力大，動(dòng)力消耗小等各方面要求綜合評(píng)價(jià)，綜上所述，從抵抗側(cè)風(fēng)、側(cè)壓能力大，動(dòng)力消耗小等各方面要求綜合評(píng)價(jià)，圖圖87(c)的流動(dòng)形式較好。的流動(dòng)形式較好。298.2.2 集氣罩的基本類型集氣罩的基本類型 集氣罩的形式和分類名目繁多，歸結(jié)起來，吸氣式集氣罩可分為：集氣罩的形式和分類名目繁多，歸結(jié)起來，吸氣式集氣

37、罩可分為：p 密閉罩密閉罩密閉罩是將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。其作用原理是使污密閉罩是將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。其作用原理是使污染物的擴(kuò)散限制在一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口縫隙處染物的擴(kuò)散限制在一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，達(dá)到防止污染物外逸的目的。吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，達(dá)到防止污染物外逸的目的。 密閉罩的特點(diǎn)是，與其他類型集氣罩相比，所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，密閉罩的特點(diǎn)是，與其他類型集氣罩相比，所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)

38、先考慮選用。且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。一般來說，密閉罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為防塵密閉罩。一般來說，密閉罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為防塵密閉罩。按密閉罩的圍擋范圍和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分為局部密閉罩按密閉罩的圍擋范圍和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分為局部密閉罩(圖圖88)、整體密閉、整體密閉罩罩(圖圖89)和大容積密閉罩和大容積密閉罩(圖圖810)三種。三種。 30 圖圖88 局部密閉罩局部密閉罩圖圖89 整體密閉罩整體密閉罩 圖圖810 大容積密閉罩大容積密閉罩31p排氣柜排氣柜排氣柜也稱箱式集氣罩。排氣柜也稱箱式集氣罩。由于生產(chǎn)工藝操作的需要，在罩上開有較大的操作孔。操作時(shí)，通

39、過孔口吸由于生產(chǎn)工藝操作的需要，在罩上開有較大的操作孔。操作時(shí)，通過孔口吸人的氣流來控制污染物外逸。其捕集機(jī)理和密閉罩相類似，即將有害氣體發(fā)人的氣流來控制污染物外逸。其捕集機(jī)理和密閉罩相類似，即將有害氣體發(fā)生源圍擋在柜狀空間內(nèi)，可視為開有較大孔口的密閉罩。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)生源圍擋在柜狀空間內(nèi)，可視為開有較大孔口的密閉罩?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)柜和小零件噴漆箱就是排氣柜的典型代表。柜和小零件噴漆箱就是排氣柜的典型代表。排氣柜的特點(diǎn)是控制效果好，排風(fēng)量比密閉罩大，而小于其他型式集氣罩。排氣柜的特點(diǎn)是控制效果好，排風(fēng)量比密閉罩大，而小于其他型式集氣罩。排氣框排氣點(diǎn)位置，對(duì)于有效地排除有害氣體，不使之從操作

40、口泄出有著重排氣框排氣點(diǎn)位置，對(duì)于有效地排除有害氣體，不使之從操作口泄出有著重要影響。要影響。用于冷污染源或產(chǎn)生有害氣體密度較大的場(chǎng)合，排氣點(diǎn)宜設(shè)在排氣柜的下部用于冷污染源或產(chǎn)生有害氣體密度較大的場(chǎng)合，排氣點(diǎn)宜設(shè)在排氣柜的下部(圖圖811a)；用于熱污染源或產(chǎn)生有害氣體密度較小的場(chǎng)合，排氣點(diǎn)宜設(shè)在；用于熱污染源或產(chǎn)生有害氣體密度較小的場(chǎng)合，排氣點(diǎn)宜設(shè)在排氣柜的上部排氣柜的上部(圖圖811b)；對(duì)于排氣柜內(nèi)產(chǎn)熱不穩(wěn)定的場(chǎng)合，為適應(yīng)各種不；對(duì)于排氣柜內(nèi)產(chǎn)熱不穩(wěn)定的場(chǎng)合，為適應(yīng)各種不同工藝和操作情況，應(yīng)在柜內(nèi)空間的上、下部均設(shè)置排氣點(diǎn)，并裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，同工藝和操作情況，應(yīng)在柜內(nèi)空間的上、下部均設(shè)置排氣

41、點(diǎn)，并裝設(shè)調(diào)節(jié)閥，以便調(diào)節(jié)上、下部排風(fēng)量的比例以便調(diào)節(jié)上、下部排風(fēng)量的比例(圖圖811c)。 32圖圖811 排氣柜排氣柜 a排氣點(diǎn)設(shè)于下部的排氣柜；排氣點(diǎn)設(shè)于下部的排氣柜；b排氣點(diǎn)設(shè)于上部的排氣柜；排氣點(diǎn)設(shè)于上部的排氣柜；c上下部均設(shè)排氣點(diǎn)的排氣柜上下部均設(shè)排氣點(diǎn)的排氣柜33p外部集氣罩外部集氣罩外部集氣罩依靠罩口外吸人氣流的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)捕集污染物。外部集氣罩型式外部集氣罩依靠罩口外吸人氣流的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)捕集污染物。外部集氣罩型式多樣，按集氣罩與污染源的相對(duì)位置可將其分為四類：上部集氣罩、側(cè)吸罩多樣，按集氣罩與污染源的相對(duì)位置可將其分為四類：上部集氣罩、側(cè)吸罩和槽邊集氣罩，見圖和槽邊集氣罩，見圖

42、812。由于外部集氣罩吸氣方向與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向往往不一致，一般需要較大由于外部集氣罩吸氣方向與污染氣流運(yùn)動(dòng)方向往往不一致，一般需要較大 風(fēng)風(fēng)量才能控制污染氣流的擴(kuò)散，而且容易受室內(nèi)橫向氣流的干擾，致使捕集效量才能控制污染氣流的擴(kuò)散，而且容易受室內(nèi)橫向氣流的干擾，致使捕集效率降低。率降低。圖圖8-12 外部集氣罩外部集氣罩a上部集氣罩；上部集氣罩； b下部集氣罩；下部集氣罩； c側(cè)吸罩；側(cè)吸罩；d槽邊集氣罩槽邊集氣罩 34p接受集氣罩接受集氣罩 有些生產(chǎn)過程或設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生或誘導(dǎo)氣流運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)污染物一起運(yùn)動(dòng)，有些生產(chǎn)過程或設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生或誘導(dǎo)氣流運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)污染物一起運(yùn)動(dòng)， 如由于加熱或慣性

43、作用形成的污染氣流，接受式集氣罩即沿污染氣流流線方如由于加熱或慣性作用形成的污染氣流，接受式集氣罩即沿污染氣流流線方向設(shè)置吸氣罩口，污染氣流便可借助自身的流動(dòng)能量進(jìn)入罩口向設(shè)置吸氣罩口，污染氣流便可借助自身的流動(dòng)能量進(jìn)入罩口. 圖圖813a為熱源上部的傘形接受罩，圖為熱源上部的傘形接受罩，圖813b為捕集砂輪磨削時(shí)拋出的磨屑為捕集砂輪磨削時(shí)拋出的磨屑及粉塵的接受式集氣罩。及粉塵的接受式集氣罩。 圖圖813 接受式集氣罩接受式集氣罩 35p吹吸式集氣罩吹吸式集氣罩 當(dāng)外部集氣罩與污染源距離較大，當(dāng)外部集氣罩與污染源距離較大，單純依靠罩口的抽吸作用往往控制單純依靠罩口的抽吸作用往往控制不了污染物的

44、擴(kuò)散，則可以在外部不了污染物的擴(kuò)散，則可以在外部集氣罩的對(duì)面設(shè)置吹氣口，將污染集氣罩的對(duì)面設(shè)置吹氣口，將污染氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以提高控制效果。一般把這類依靠吹提高控制效果。一般把這類依靠吹吸氣流的綜合作用來控制污染氣流吸氣流的綜合作用來控制污染氣流擴(kuò)散的集氣方式稱為吹吸式集氣罩?jǐn)U散的集氣方式稱為吹吸式集氣罩(圖圖8-14)。由于吹出氣流的速度衰。由于吹出氣流的速度衰減得慢，以及氣幕的作用，使室內(nèi)減得慢，以及氣幕的作用，使室內(nèi)空氣混入量大為減少，所以達(dá)到同空氣混入量大為減少，所以達(dá)到同樣的控制效果時(shí)，要比單純采用外樣的控制效果時(shí)，要比單純采用外部集氣罩節(jié)約

45、風(fēng)量，且不易受室內(nèi)部集氣罩節(jié)約風(fēng)量，且不易受室內(nèi)橫向氣流的干擾。橫向氣流的干擾。 圖圖814 吹吸式集氣罩吹吸式集氣罩 368.2.3 集氣罩的主要性能集氣罩的主要性能 表示集氣罩性能優(yōu)劣的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為排風(fēng)量和壓力損失。表示集氣罩性能優(yōu)劣的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為排風(fēng)量和壓力損失。（1 1）排風(fēng)量的測(cè)定）排風(fēng)量的測(cè)定 實(shí)測(cè)罩口上的平均吸氣速度和罩口面積，實(shí)測(cè)罩口上的平均吸氣速度和罩口面積，P517P517（2 2）排風(fēng)量的計(jì)算方法）排風(fēng)量的計(jì)算方法 在工程設(shè)計(jì)中，常用控制速度法和流量比法計(jì)算集氣罩必須的排風(fēng)量。在工程設(shè)計(jì)中，常用控制速度法和流量比法計(jì)算集氣罩必須的排風(fēng)量。n控制速度法控制速度法

46、 a. a. 控制速度，控制點(diǎn)和控制距離的定義控制速度，控制點(diǎn)和控制距離的定義 控制速度控制速度 在罩口前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能使污染物隨在罩口前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能使污染物隨吸人氣流流人罩內(nèi)并將其捕集所必須的最小吸氣速度吸人氣流流人罩內(nèi)并將其捕集所必須的最小吸氣速度 控制點(diǎn)控制點(diǎn) 吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠(yuǎn)點(diǎn)吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠(yuǎn)點(diǎn) 控制距離控制距離 控制點(diǎn)距罩口的距離控制點(diǎn)距罩口的距離 37b. 根據(jù)控制速度求集氣罩的排氣量的計(jì)算思路根據(jù)控制速度求集氣罩的排氣量的計(jì)算思路計(jì)算集氣罩排風(fēng)量時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)備及操作要求，確定集氣罩形狀及計(jì)算集氣罩排風(fēng)量時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)工

47、藝設(shè)備及操作要求，確定集氣罩形狀及尺寸，由此可確定尺寸，由此可確定罩口面積罩口面積；其次根據(jù)控制要求安排罩口與污染源相對(duì)位置，確定罩口幾何中心與控制點(diǎn)其次根據(jù)控制要求安排罩口與污染源相對(duì)位置，確定罩口幾何中心與控制點(diǎn)的距離；的距離；在工程設(shè)計(jì)中，當(dāng)確定控制速度后即可根據(jù)不同型式集氣罩罩口的氣流衰減在工程設(shè)計(jì)中，當(dāng)確定控制速度后即可根據(jù)不同型式集氣罩罩口的氣流衰減規(guī)律求得罩口上規(guī)律求得罩口上氣流速度氣流速度；罩口面積乘上氣流速度即為罩口面積乘上氣流速度即為集氣罩排風(fēng)量集氣罩排風(fēng)量圖圖815 控制速度法控制速度法 38c. 控制速度法的適用范圍控制速度法的適用范圍 控制速度法一般適用于污染物發(fā)生量

48、較小的冷過程的外部集氣罩設(shè)計(jì)。控制速度法一般適用于污染物發(fā)生量較小的冷過程的外部集氣罩設(shè)計(jì)。 d. 控制速度法的關(guān)鍵控制速度法的關(guān)鍵 采用控制速度法計(jì)算集氣罩的排風(fēng)量，關(guān)鍵在于確定控制速度和集氣罩結(jié)構(gòu)、采用控制速度法計(jì)算集氣罩的排風(fēng)量，關(guān)鍵在于確定控制速度和集氣罩結(jié)構(gòu)、安設(shè)位置及周圍氣流運(yùn)動(dòng)情況，一般通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定。如果缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)安設(shè)位置及周圍氣流運(yùn)動(dòng)情況，一般通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定。如果缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)可參考表數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)可參考表81、表、表82確定。確定。表表81 污染源的控制速度污染源的控制速度 39表表82 考慮周圍氣流情況及污染物危害性選擇控制速度考慮周圍氣流情況及污染物危害性

49、選擇控制速度 流量比法流量比法 基本思路是：把集氣罩的排風(fēng)量基本思路是：把集氣罩的排風(fēng)量Q Q3 3看作是污染氣流量看作是污染氣流量Q Q1 1和從罩口周圍吸人室和從罩口周圍吸人室內(nèi)空氣量?jī)?nèi)空氣量Q Q2 2之和，之和， 即：即： Q Q3 3 = Q= Q1 1 + Q+ Q2 2 = Q= Q1 1(1 + Q(1 + Q2 2Q Q1 1) = Q) = Q1 1(1 + K ) (1 + K ) 比值比值 Q Q2 2Q Q1 1 = K = K 稱為流量比。稱為流量比。K K值越大，污染物越不易溢出罩外，但集氣罩值越大，污染物越不易溢出罩外，但集氣罩排風(fēng)量排風(fēng)量Q Q3 3也隨之增大

50、?？紤]到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性，把能保證污染物不溢出罩也隨之增大?？紤]到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性，把能保證污染物不溢出罩外的最小外的最小K K值稱為臨界流量比或極限流量比，用值稱為臨界流量比或極限流量比，用KvKv表示。表示。 KvKv = ( Q = ( Q2 2Q Q1 1 ) )limit 40 如上所述，如上所述，KvKv值是決定集氣罩控制效果的主要因素。這種依據(jù)值是決定集氣罩控制效果的主要因素。這種依據(jù)KvKv值計(jì)算集氣值計(jì)算集氣罩排風(fēng)量的設(shè)計(jì)方法稱為流量比法。罩排風(fēng)量的設(shè)計(jì)方法稱為流量比法。工程設(shè)計(jì)中采用的工程設(shè)計(jì)中采用的KvKv計(jì)算公式需要通過實(shí)驗(yàn)研究求出。實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明，計(jì)算公式需要通過

51、實(shí)驗(yàn)研究求出。實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明，KvKv與污染物發(fā)生量無關(guān)，只與污染源和集氣罩的相對(duì)尺寸有關(guān)。與污染物發(fā)生量無關(guān)，只與污染源和集氣罩的相對(duì)尺寸有關(guān)。當(dāng)污染氣流與周圍空氣有一定溫差時(shí)，當(dāng)污染氣流與周圍空氣有一定溫差時(shí)，Kv值會(huì)相應(yīng)增大，當(dāng)值會(huì)相應(yīng)增大，當(dāng)t 200時(shí)，時(shí)，按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： Kv ( t) = Kv ( t = o) 00012 t考慮到室內(nèi)橫向氣流的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增加適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，則考慮到室內(nèi)橫向氣流的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增加適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，則集氣罩排集氣罩排風(fēng)量計(jì)算式風(fēng)量計(jì)算式可寫成如下形式：可寫成如下形式： Q3=Q11mKv（ t） (m3/s) 式中：式中：m考

52、慮干擾氣流影響的安全系數(shù)，按表考慮干擾氣流影響的安全系數(shù)，按表 8 3確定。確定。 表表83 流量比法的安全系數(shù)流量比法的安全系數(shù)41（3）集氣罩的壓力損失）集氣罩的壓力損失 P5215228.24 集氣罩的設(shè)計(jì)方法集氣罩的設(shè)計(jì)方法（1）集氣罩的設(shè)計(jì)原則）集氣罩的設(shè)計(jì)原則 集氣罩應(yīng)盡可能將污染源包圍起來，使污染物擴(kuò)散限制在最小范圍內(nèi)，集氣罩應(yīng)盡可能將污染源包圍起來，使污染物擴(kuò)散限制在最小范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流干擾，減少排風(fēng)量。以便防止橫向氣流干擾，減少排風(fēng)量。集氣罩的吸氣方向盡可能與污染流運(yùn)動(dòng)方向一致，充分利用污染氣流動(dòng)集氣罩的吸氣方向盡可能與污染流運(yùn)動(dòng)方向一致，充分利用污染氣流動(dòng)初始動(dòng)能。

53、初始動(dòng)能。盡量減少集氣罩的開口面積，以減少排風(fēng)量。盡量減少集氣罩的開口面積，以減少排風(fēng)量。集氣罩的吸氣氣流不允許先經(jīng)過人工的呼吸區(qū)再進(jìn)入罩內(nèi)。集氣罩的吸氣氣流不允許先經(jīng)過人工的呼吸區(qū)再進(jìn)入罩內(nèi)。集氣罩的結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙工人操作和設(shè)備檢修。集氣罩的結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙工人操作和設(shè)備檢修。42（2）密閉罩設(shè)計(jì)）密閉罩設(shè)計(jì)密閉罩的布置要求密閉罩的布置要求 盡可能將污染源密閉，以隔斷污染氣流與室內(nèi)氣流的聯(lián)系，防止污染物隨室內(nèi)盡可能將污染源密閉，以隔斷污染氣流與室內(nèi)氣流的聯(lián)系，防止污染物隨室內(nèi)氣流擴(kuò)散。罩上的觀察孔和檢修孔應(yīng)盡量小些，并躲開氣流正壓較高的位置。氣流擴(kuò)散。罩上的觀察孔和檢修孔應(yīng)盡量小些，并躲開氣流正壓

54、較高的位置。 密閉罩內(nèi)應(yīng)保持一定的均勻負(fù)壓，避免污染物從罩上縫隙外逸，為此需合理地密閉罩內(nèi)應(yīng)保持一定的均勻負(fù)壓，避免污染物從罩上縫隙外逸，為此需合理地組織罩內(nèi)氣流和正確地選擇吸風(fēng)點(diǎn)的位置。組織罩內(nèi)氣流和正確地選擇吸風(fēng)點(diǎn)的位置。 吸風(fēng)點(diǎn)位置不宜設(shè)在物料集中地點(diǎn)和飛濺區(qū)內(nèi)，避免把大量物料吸人凈化系統(tǒng)。吸風(fēng)點(diǎn)位置不宜設(shè)在物料集中地點(diǎn)和飛濺區(qū)內(nèi)，避免把大量物料吸人凈化系統(tǒng)。處理熱物料時(shí)，吸風(fēng)點(diǎn)宜設(shè)在罩子頂部，同時(shí)適當(dāng)加大罩子容積。處理熱物料時(shí)，吸風(fēng)點(diǎn)宜設(shè)在罩子頂部，同時(shí)適當(dāng)加大罩子容積。設(shè)計(jì)密閉罩，應(yīng)不妨礙工藝生產(chǎn)操作和方便檢修。設(shè)計(jì)密閉罩，應(yīng)不妨礙工藝生產(chǎn)操作和方便檢修。 密閉罩排風(fēng)量的確定密閉罩排

55、風(fēng)量的確定 P523 按開口或縫隙處空氣的吸入速度計(jì)算按開口或縫隙處空氣的吸入速度計(jì)算 按經(jīng)驗(yàn)公式或數(shù)據(jù)確定排風(fēng)量按經(jīng)驗(yàn)公式或數(shù)據(jù)確定排風(fēng)量 43（3）外部集氣罩的設(shè)計(jì)外部集氣罩的設(shè)計(jì)外部集氣罩設(shè)計(jì)的方法和程序外部集氣罩設(shè)計(jì)的方法和程序 目前國內(nèi)多用控制流速法計(jì)算外部集氣罩排風(fēng)量。工程設(shè)計(jì)中，一般先目前國內(nèi)多用控制流速法計(jì)算外部集氣罩排風(fēng)量。工程設(shè)計(jì)中，一般先通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作情況和污染物散發(fā)情況的觀察和測(cè)定，確定罩型、罩口通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作情況和污染物散發(fā)情況的觀察和測(cè)定，確定罩型、罩口尺寸和控制點(diǎn)至罩口的距離以及控制速度。若已知外部集氣罩罩口氣流尺寸和控制點(diǎn)至罩口的距離以及控制速度。若已知外部集氣

56、罩罩口氣流速度衰減公式，即可計(jì)算出罩口的吸入速度，再根據(jù)罩口面積和罩口氣速度衰減公式，即可計(jì)算出罩口的吸入速度，再根據(jù)罩口面積和罩口氣流速度便可求得外部集氣罩的排風(fēng)量。流速度便可求得外部集氣罩的排風(fēng)量。圓形或矩形側(cè)吸罩圓形或矩形側(cè)吸罩 對(duì)于圓形或矩形側(cè)吸罩，沿罩口軸線的氣流速度衰減公式對(duì)于圓形或矩形側(cè)吸罩，沿罩口軸線的氣流速度衰減公式 P524 計(jì)算例題計(jì)算例題 P524 例例131冷過程上部集氣罩冷過程上部集氣罩 P52544外部集氣罩設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題外部集氣罩設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 為提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸人，罩口應(yīng)加設(shè)法蘭邊。上部為提高集氣罩的控制效果，減少無效氣流的吸人，罩口

57、應(yīng)加設(shè)法蘭邊。上部集氣罩的吸人氣流易受橫向氣流的影響，最好靠墻布置，或在罩口四周加設(shè)集氣罩的吸人氣流易受橫向氣流的影響，最好靠墻布置，或在罩口四周加設(shè)活動(dòng)擋板活動(dòng)擋板(圖圖8 16)。 為保證罩口吸氣速度均勻，集氣罩的擴(kuò)張角。不應(yīng)大于為保證罩口吸氣速度均勻，集氣罩的擴(kuò)張角。不應(yīng)大于60o。當(dāng)污染源的平面。當(dāng)污染源的平面尺寸較大時(shí)，為降低罩高度，可以將罩分割成幾個(gè)小罩子，尺寸較大時(shí)，為降低罩高度，可以將罩分割成幾個(gè)小罩子， (圖圖8 17a)；還；還可以在罩口加設(shè)擋板或氣流分布板，以保證罩口氣流速度分布均勻可以在罩口加設(shè)擋板或氣流分布板，以保證罩口氣流速度分布均勻(圖圖8 17b)。 圖圖8 1

58、6設(shè)有活動(dòng)擋板設(shè)有活動(dòng)擋板的傘形罩的傘形罩 圖圖8 17保證罩口氣流分布保證罩口氣流分布均勻的技術(shù)措施均勻的技術(shù)措施 45（4）槽邊集氣罩的設(shè)計(jì)）槽邊集氣罩的設(shè)計(jì)槽邊集氣罩是外部集氣罩的一種特殊形式，專門用于各種工業(yè)槽的污染控制。槽邊集氣罩是外部集氣罩的一種特殊形式，專門用于各種工業(yè)槽的污染控制。它有二種基本形式：平口式和條縫式。它有二種基本形式：平口式和條縫式。平口式一般在吸氣口不設(shè)法蘭邊，故吸氣范圍大，排風(fēng)量亦大。但當(dāng)槽靠墻平口式一般在吸氣口不設(shè)法蘭邊，故吸氣范圍大，排風(fēng)量亦大。但當(dāng)槽靠墻布置時(shí)，如同設(shè)置了法蘭邊，減少了排風(fēng)量。布置時(shí)，如同設(shè)置了法蘭邊，減少了排風(fēng)量。 條縫式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是吸

59、氣管截面高度條縫式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是吸氣管截面高度E較大，較大，E250 mm的稱為高截面，的稱為高截面，E700 mm時(shí)用雙側(cè)。時(shí)用雙側(cè)。 條縫式槽邊集氣罩還可以按圖條縫式槽邊集氣罩還可以按圖820的形式布置，稱為周邊式槽邊吸氣罩的形式布置，稱為周邊式槽邊吸氣罩。圖圖820 周邊型槽邊集氣罩周邊型槽邊集氣罩 47各種類型的槽邊集氣罩的排風(fēng)量計(jì)算公式各種類型的槽邊集氣罩的排風(fēng)量計(jì)算公式 高截面單高截面單側(cè)排風(fēng)：側(cè)排風(fēng)： Q=2VxAB(BA)0.2 (m3s) 低截面單側(cè)排風(fēng)：低截面單側(cè)排風(fēng)： Q=3VxAB(BA) 0.2 (m3 s) 高截面雙側(cè)排風(fēng)高截面雙側(cè)排風(fēng)(總風(fēng)量總風(fēng)量)： Q=2 Vx

60、AB(B2A) 0.2 (m3 s) 低截面雙側(cè)排風(fēng)低截面雙側(cè)排風(fēng)(總風(fēng)量總風(fēng)量)： Q=2 VxAB(B2A) 0.2 (m3 s) 高截面周邊環(huán)型排風(fēng)：高截面周邊環(huán)型排風(fēng)： Q=1.57VxD2 (m3 s) 低截面周邊環(huán)型排風(fēng)：低截面周邊環(huán)型排風(fēng)： Q=2.36VxD2 (m3 s) 式中：式中：A槽長(zhǎng)，槽長(zhǎng)，m； B槽寬，槽寬，m； D圓槽直徑，圓槽直徑，m； Vx控制速度，控制速度， (ms) 。48槽邊集氣罩局部阻力計(jì)算槽邊集氣罩局部阻力計(jì)算 槽邊集氣罩局部阻力槽邊集氣罩局部阻力P可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： P = (Pa) 式中：式中： 集氣罩局部阻力系數(shù)，一般取集氣罩局部阻力

61、系數(shù)，一般取 =2.34； 污染氣流的氣體密度，污染氣流的氣體密度，kgm3； v0 通過罩口的氣流速度，通過罩口的氣流速度，ms。22049（5）熱源上部接受式集氣罩的設(shè)計(jì)）熱源上部接受式集氣罩的設(shè)計(jì) 接受式集氣罩接受式集氣罩(簡(jiǎn)稱接受罩簡(jiǎn)稱接受罩)的特點(diǎn)是直接接受生產(chǎn)過程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染的特點(diǎn)是直接接受生產(chǎn)過程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣流，其排風(fēng)量取決于接受的污染氣流量。因此，在設(shè)計(jì)接受罩時(shí)，首先應(yīng)氣流，其排風(fēng)量取決于接受的污染氣流量。因此，在設(shè)計(jì)接受罩時(shí)，首先應(yīng)確定污染氣流量的大小，并考慮橫向氣流干擾等影響，適當(dāng)加大接受罩的罩確定污染氣流量的大小，并考慮橫向氣流干擾等影響，適當(dāng)加大接受罩

62、的罩口尺寸和排風(fēng)量?？诔叽绾团棚L(fēng)量。 生產(chǎn)過程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣流，主要是指熱源上部的熱射流和粉狀物生產(chǎn)過程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來的污染氣流，主要是指熱源上部的熱射流和粉狀物料在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所誘導(dǎo)的氣流。而后者的影響因素較為復(fù)雜，通常按經(jīng)驗(yàn)數(shù)料在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所誘導(dǎo)的氣流。而后者的影響因素較為復(fù)雜，通常按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。據(jù)確定。 熱源上部的熱射流亦有兩種形式：一種是生產(chǎn)設(shè)備本身散發(fā)的熱氣流，如煉熱源上部的熱射流亦有兩種形式：一種是生產(chǎn)設(shè)備本身散發(fā)的熱氣流，如煉鋼電弧爐爐頂?shù)臒釤煔?；一種是高溫設(shè)備表面對(duì)流散熱時(shí)形成的熱射流鋼電弧爐爐頂?shù)臒釤煔猓灰环N是高溫設(shè)備表面對(duì)流散熱時(shí)形成的熱射流(對(duì)流對(duì)流氣流氣流)。對(duì)

63、于前者，一般通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或有關(guān)工藝計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式求得熱氣流的。對(duì)于前者，一般通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或有關(guān)工藝計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式求得熱氣流的起始流量。這里主要介紹熱源對(duì)流散熱形成熱射流流量的計(jì)算方法以及熱源起始流量。這里主要介紹熱源對(duì)流散熱形成熱射流流量的計(jì)算方法以及熱源上部接受罩的設(shè)計(jì)方法。上部接受罩的設(shè)計(jì)方法。 50高懸罩與低懸罩高懸罩與低懸罩 圖圖821表示設(shè)置在熱源上部的接受表示設(shè)置在熱源上部的接受罩以及罩下熱設(shè)備加熱周圍空氣而產(chǎn)罩以及罩下熱設(shè)備加熱周圍空氣而產(chǎn)生的熱射流的一般形態(tài)。熱射流在上生的熱射流的一般形態(tài)。熱射流在上升過程中，由于不斷混入周圍空氣，升過程中，由于不斷混入周圍空氣，其流量和橫斷面積會(huì)

64、不斷增大。若熱其流量和橫斷面積會(huì)不斷增大。若熱源的水平投影面積用源的水平投影面積用A表示，當(dāng)熱射表示，當(dāng)熱射流上升高度流上升高度H1.5A0.5 (或或H1.5A0.5的接受罩稱為的接受罩稱為“高懸罩高懸罩”。 圖圖 821 熱源上部接受罩熱源上部接受罩 51低懸罩熱射流起始流量計(jì)算低懸罩熱射流起始流量計(jì)算 當(dāng)當(dāng)H 1.5時(shí)，其熱射流起始流量時(shí)，其熱射流起始流量Q0可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： Q00.381(qHA2)1/3， (m3/s) 式中：式中：q 熱源水平表面對(duì)流散熱量，熱源水平表面對(duì)流散熱量，kW； H 罩口離熱源水平面的距離，罩口離熱源水平面的距離，m； A 熱源水平面投影面積

65、，熱源水平面投影面積，m2。熱源水平表面對(duì)流散熱量計(jì)算熱源水平表面對(duì)流散熱量計(jì)算 熱源水平表面對(duì)流散熱量可按下式計(jì)算：熱源水平表面對(duì)流散熱量可按下式計(jì)算： Q=0.0025t1.25A (kW) 式中：式中：t 熱源水平表面與周圍空氣溫度差，熱源水平表面與周圍空氣溫度差，K；P530 例題例題13352高懸罩熱射流起始流量計(jì)算高懸罩熱射流起始流量計(jì)算 當(dāng)熱射流的上升高度當(dāng)熱射流的上升高度H1.5時(shí)，其流量和橫斷面積會(huì)顯著增大。則熱射流不同時(shí)，其流量和橫斷面積會(huì)顯著增大。則熱射流不同上升高度上的流量、流速及其斷面直徑可按下列公式計(jì)算上升高度上的流量、流速及其斷面直徑可按下列公式計(jì)算(參看圖參看圖

66、821)： Qz8.0710-2Z1.5q1/3 Dz0.45Z0.88 Vz0.51Z-0.29 q1/3 式中：式中：QZ 計(jì)算斷面上熱射流流量，計(jì)算斷面上熱射流流量，m3s； Dz 計(jì)算斷面上熱射流橫面斷面直徑，計(jì)算斷面上熱射流橫面斷面直徑，m； Vz 計(jì)算斷面上熱射流平均流速，計(jì)算斷面上熱射流平均流速，ms。 上述公式是以點(diǎn)熱源為基礎(chǔ)按熱射流極點(diǎn)計(jì)算而得出的，當(dāng)熱源具有一定上述公式是以點(diǎn)熱源為基礎(chǔ)按熱射流極點(diǎn)計(jì)算而得出的，當(dāng)熱源具有一定 尺尺寸時(shí)，必須先用外延法求得熱射流極點(diǎn)。熱射流極點(diǎn)位于熱射流軸線上，在寸時(shí)，必須先用外延法求得熱射流極點(diǎn)。熱射流極點(diǎn)位于熱射流軸線上，在熱源下面熱源下面2d0處，熱射流的大致界限的確定方法，是自極點(diǎn)引兩條經(jīng)過熱源兩處，熱射流的大致界限的確定方法，是自極點(diǎn)引兩條經(jīng)過熱源兩側(cè)邊緣的輻射線。極點(diǎn)至計(jì)算斷面的有效距離側(cè)邊緣的輻射線。極點(diǎn)至計(jì)算斷面的有效距離Z可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： Z H 2d0 (m) 式中：式中：d0 熱源的當(dāng)量直徑，熱源的當(dāng)量直徑，m； H熱源至計(jì)算斷面的距離，熱源至計(jì)算斷面的距離，m。 53熱源上部接受罩的設(shè)計(jì)熱源上部接受