除塵工程設(shè)計手冊.doc

第三章塵源泉控制與集氣吸塵罩設(shè)計集氣吸塵罩是除塵系統(tǒng)的重要部分，是除塵工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。集氣吸塵罩的使用效果越好意味著越能滿足生產(chǎn)和環(huán)保的要求。本章主要介紹常用集氣吸塵罩的設(shè)計和排氣量的計算，還介紹無罩塵源控制方法。第一節(jié)集氣吸塵罩分尖和工作機(jī)理一、集氣吸塵罩分類集氣吸塵罩因生產(chǎn)工藝條件和操作方式的不同，形式很多，按集氣吸塵罩的作用和構(gòu)造，主要分為四類；密閉罩、半密閉罩、外部罩和吹吸罩。具體分類如圖3-1所示。二、集氣吸塵機(jī)理集氣吸塵罩罩口氣流運動方式有兩種：一種是吸氣口氣流和吸入流，一種是吹氣口氣流的吹出流動。對集氣吸塵罩多數(shù)的情況是吸氣口吸入氣流。1、吸入口氣流一個敞開的管口是最簡單的吸氣口，當(dāng)吸氣口口服氣時，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，形成吸入氣流或匯流。當(dāng)吸氣口面積較小時，可視為“點匯”。形成以吸氣口為中心的徑向線，和以吸氣口為球心的速球面。如圖3-2（a）所示。由于通過每個等速面的吸氣量相等，假定點匯的吸氣量為q，等速面的半徑分別為r1和平r2，相應(yīng)的氣流速度為和，則有 （3-1）式中q氣體流量，m3/s;球面1和2上的氣流速度，m/s球面1和球面2的半徑，m。 （3-2）由式（3-2）可見，點匯外某一點的流速與該點至吸氣口距離的平方成反比。因此設(shè)計集氣吸塵罩時，應(yīng)盡量減少罩口逞能污染源的距離，以提高捕集效率。若在吸氣口的四周加上檔板，如圖3-2（b）所示，吸氣范圍減少一半，其等速面為半球面，則吸氣口聽吸氣量為 （3-3）式中符號同前。比較式（3-1）和式（3-3）可以看出，在同樣距離上造成同樣的吸氣速度時，吸氣口吵設(shè)擋板的吸氣量比加設(shè)檔板時大1倍。因此在設(shè)計外部集氣罩時，應(yīng)盡量減少吸氣范圍，以便增強(qiáng)控制效果。實際上，吸氣口有一定大小，氣體流動也有阻力。形成吸氣區(qū)氣體流動的行事面不是球面而是橢球面。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，繪制了吸氣區(qū)內(nèi)氣流流線和速度分布，直觀地表示了吸氣速度和相對距離的關(guān)系，如圖3-3、圖3-4及圖3-5所示。圖3-3、3-4中的橫坐標(biāo)是（為某點距吸氣口的距離，為吸氣口直徑），等速面的速度值是以吸氣口流速的百分?jǐn)?shù)表示的。圖3-5繪出了側(cè)邊比為1:2的矩形吸氣口吸入氣流的等速線，圖中數(shù)值表示中心軸離吸氣口的距離以及在該點氣流與吸氣口以速的百分比。根據(jù)試驗結(jié)果，吸氣口氣流速度分布具有以下特點。在吸氣口附近等速面近似與吸氣口平行，隨離吸氣口距離的增大，逐漸變成橢圓面，而在1倍吸氣口直徑處已接近為球面。因此，當(dāng)1時可近似當(dāng)作點匯，吸氣量q可按式（3-1）、式（3-2）計算。當(dāng)=1時，該點氣流速度已大約降至吸氣口以速的7.5。如圖3-3所示。當(dāng)1時，根據(jù)氣流衰減規(guī)律則不同。對于結(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)律則不同。2、吹出氣流運動規(guī)律空氣從孔口吹出，在空間形成一股氣流稱為吹出氣流或射流。據(jù)空間界壁對射流的約束條件，射流可分為自由射流（吹向無限空間）和受限射流（吹向有限空間）；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；在設(shè)計熱設(shè)備上方集氣吸塵罩和吹吸式集氣吸塵罩時，均要應(yīng)用空氣射流的基本理論。等溫圓射流是自由射流中的常見流型。其結(jié)構(gòu)圖3-6所示。圓錐的頂點稱為極點，圓錐的半頂角稱為射流的擴(kuò)散角。射流內(nèi)的軸線速度保持不變半等于吹出速度的一段，稱為射流核心段（圖3-6的aod錐體）。由吹氣口核心被沖散的這一段稱為流起始面對。以起始段的端點o為頂點，吹氣口為底邊的錐體中，射流的基本性質(zhì)（速度、溫度、濃度等）均保持其原有特性。射流核心消失的斷面boe稱為過渡斷面。過渡斷面以后稱為射流基本段，射流起始段是比較短的，在工程設(shè)計中實際意義不大，在集氣吸塵罩設(shè)計中常用到的等溫圓射流和扁射流基本段的參數(shù)計算公式列于表3-1中。第二節(jié)集氣吸塵罩設(shè)計一、集氣吸塵罩設(shè)計原則改善排放粉塵有害物的工藝和工作環(huán)境，盡量減少粉塵排放及危害。吸塵罩盡量靠近污染源并將其圍罩起來。形式有密閉型、圍罩型等。如果礙操作，可以將其安裝在側(cè)面，可采用風(fēng)量較小的槽形式桌面型。決定吸塵罩安裝的位置和排氣方向。研究粉塵發(fā)生機(jī)理，考慮飛散方向、速度和臨界點，用吸塵罩口患難夫妻準(zhǔn)飛散方向。如果采用側(cè)型或上蓋型吸塵罩，要使操作人員無法進(jìn)入污染源與吸塵罩之間的開口處。比空氣密度大的氣體可在下方吸引（見圖3-9）決定開口周圍的環(huán)境條件。一個側(cè)面封閉的吸塵罩比開口四周全部自由開放的吸塵罩效果好。因此，應(yīng)在不影響操作的情況下將四周圍起來，盡量少吸入未污染的空氣。防止吸塵罩周圍的紊流。如果捕集點周圍的紊流對控制風(fēng)速有影響，就不能提供更大的控制風(fēng)速，有時這會使吸塵罩喪失正常的作用。吹吸式（推挽式）利用噴出的力量將污染氣體排出。決定控制風(fēng)速。為使有害物從飛散界限的最遠(yuǎn)點流進(jìn)吸塵罩開口處，而需要的最小風(fēng)速被稱為控制風(fēng)速。二、密閉集氣吸塵罩1.密閉罩的設(shè)計注意事項(1) 密閉罩的設(shè)計注意事項密閉罩上通過物料的孔口設(shè)彈性材料制作的遮塵簾。密閉罩應(yīng)盡可能避免直接連接在振動或往復(fù)運動的設(shè)備機(jī)體上。膠帶機(jī)受料點采用托輥時，因受物料沖擊會使膠帶局部下陷，在膠帶和密閉攔板之間形成縫隙，造成粉塵外逸。因此，受料點下的托輥密度應(yīng)加大或改用托板。密閉罩上受物料撞擊和磨損的部分，必須用堅固的材料制作。(2) 密閉罩的設(shè)置應(yīng)不妨礙操作和便于檢修根據(jù)工藝操作要求，設(shè)置必要的操作孔、檢修門和觀察孔，門孔應(yīng)嚴(yán)密，關(guān)閉靈活。密閉罩上需要拆卸部分的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆卸和安裝。(3) 應(yīng)注意罩內(nèi)氣流運動特點正確選擇密閉罩形式和排風(fēng)點位置，以合理地組織內(nèi)氣流，使罩內(nèi)保持負(fù)壓。密閉罩需有一定的空間，以繪沖氣注以，減小正壓。操作孔、檢修門應(yīng)逸開氣流速度較高的地點。2.密閉罩的基本形式(1) 局部密閉罩將設(shè)備產(chǎn)塵地點局部密閉，工藝設(shè)備露在外面密閉罩。其容積較小，適用于產(chǎn)塵氣流速度較小，瞬時增壓不大，且集中、連續(xù)揚(yáng)塵的地點，如膠帶機(jī)受料點、磨機(jī)的受料口等。見圖3-10。(2) 整體密閉罩 將產(chǎn)生粉塵的設(shè)備地點大部密閉，設(shè)備的傳動部分留在外面的密閉罩、其物點是密閉罩本身為獨立整體，易于密閉。通過罩上的觀察孔可對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，設(shè)備傳動部分的維修。可在罩外進(jìn)行。這種密閉方式適用于具有振動的設(shè)備或產(chǎn)塵氣流速度較大的產(chǎn)塵地點，如振動篩等。見圖3-11。(3) 大容積密閉罩一將產(chǎn)生粉塵的設(shè)備或地點進(jìn)行全部封閉的密閉罩。它的物點是罩內(nèi)容積大，可以緩沖含塵氣流，減小局部正壓。通過罩上的觀察孔能監(jiān)視設(shè)備的運行，維修設(shè)備可在罩內(nèi)進(jìn)行。這種密閉方式適用于多點產(chǎn)塵、陣發(fā)性產(chǎn)生和產(chǎn)塵氣流速度大的設(shè)備或地點，如多交料點的膠帶機(jī)轉(zhuǎn) 點等。見圖3-12。3.密閉罩計算將產(chǎn)塵發(fā)生源密閉后，還必須從密閉罩內(nèi)抽吸一定量的空氣，使罩內(nèi)維持一定的負(fù)壓，以防污染物逸出罩外污染車間環(huán)境。為了保持罩內(nèi)造成一定的負(fù)壓，必須內(nèi)部刊物 罩內(nèi)進(jìn)氣和排氣量的總平衡。其排氣量3等于被吸入罩內(nèi)的空氣量1和污染源氣體量2，即3= 1+ 2，但是，理論上計算1和2是困難的，一般是按經(jīng)驗公式或計算表格來計算密閉罩的排風(fēng)量。計算法如下：(1) 按產(chǎn)生污染物氣體與縫隙面積計算排風(fēng)量其計算式如下：33600kq2 （3-11）式中 k安全系數(shù)，一般取k=1.051.1；通過縫隙或孔口的速度，一般取14m/s；密閉罩開啟孔及縫隙的總面積，m2；2、3污染源氣量和總排氣量，m3/h。(2) 按截面風(fēng)速計算排風(fēng)量 此法常用于大容積密閉罩。一般吸氣口設(shè)在密閉室的上口部，其計算式如下： =3600a （3-12）式中所需排風(fēng)量，m3/h；密閉罩截面積，m2；垂直于密閉罩面的平均風(fēng)速，一般取0.250.5m/s。(3) 按換氣次數(shù)計算法計算排風(fēng)量該方法計算較簡單，關(guān)鍵是換氣次數(shù)確定，換氣次數(shù)的多少視有害物質(zhì)的濃度、罩內(nèi)工作情況（能見度等）而定，一般有能見度要求時換氣次數(shù)應(yīng)增多，否則可少。其計算式如下： 3600 （3-13）式中排風(fēng)量，m3/h；換氣次數(shù)，當(dāng)20m3時，取=7；密閉罩容積，m3；4.密閉罩的結(jié)構(gòu)密閉罩的結(jié)構(gòu)密閉罩的材料和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)堅固耐用，嚴(yán)密性好，卸折方便。由小型型鋼和薄鋼板等組成的凹槽蓋板適合于做成裝配式結(jié)構(gòu)。對于較小的密閉罩可全部采用凹槽蓋板；對大型密閉罩為便于生產(chǎn)設(shè)備的檢修，可局部采用凹槽蓋板。凹槽蓋板密閉罩由許多裝配單元組成，各單元的幾何形狀（矩形、梯形、弧形等）按實際需要決定，每個單元的邊長不宜超過1.5m。每個單元由凹槽框架、密閉蓋、壓緊裝置和密封填料等構(gòu)件組成，如圖3-13所示。凹槽寬度在加工誤差允許范圍內(nèi)，要使蓋板自由嵌入凹槽，但不宜過寬，凹槽最小寬度可按表3-2選取。表3-2 凹槽寬度密閉蓋長邊尺寸/mm凹槽最小寬度/mm密閉蓋長邊尺寸/mm凹槽最小寬度/mm500500100014171000150015002540凹槽密封填料，應(yīng)采用彈性好、耐用、價廉的材料，一般可用硅橡膠海綿、無石棉橡膠繩、泡沫塑料等。硅橡膠海綿壓縮率不超過60，耐溫7080以上，1kg可處理4017mm的縫隙89m。填料可用膠粘在凹槽內(nèi)。壓緊裝置如圖3-14所示，它有四咱不同形式的聯(lián)結(jié)，可根據(jù)實際需要加以組合。圖中（a）為密閉蓋可整個拆除的聯(lián)結(jié)裝置；（b）為密閉蓋打開后，一端仍聯(lián)在凹槽框架上的聯(lián)結(jié)裝置；（c）為啟閉不很頻繁的大密閉蓋的壓緊裝置；（d）為經(jīng)常啟閉或小密閉蓋的壓緊裝置。凹槽密閉蓋板可按表3-3中所列材料采用。表3-3 凹槽蓋板用料選擇密閉蓋長邊尺寸/mm平密閉蓋弧形密閉蓋凹曹角鋼蓋板角鋼填料厚度/mm凹槽角鋼蓋板角板填料厚度/mm170015001700120015001000120050010005004544543043042532534044043043042532531717171010104043043042532534043043042532531717171010(2) 提高密閉罩嚴(yán)密性的措施氈封軸孔。對密閉罩上穿過設(shè)備傳動軸的孔洞，可用毛氈進(jìn)行密封，如圖3-15所示。砂封蓋板。知用于封蓋水平面上需要經(jīng)常打開的孔洞，如圖3-16所示。柔性連接。振動或往復(fù)移動的部件與固定部件之間，可用柔性材料進(jìn)行封閉，如圖3-17所示，一般采用掛膠的帆布或皮革、人造革等材料。當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)要求柔性連接件有較大幅度的伸縮時，連接件可做成手風(fēng)琴箱形。三、柜式集氣吸塵罩1.柜式集氣吸塵罩設(shè)計注意事項柜式罩排風(fēng)效果與工作口截面上風(fēng)速的均勻性有關(guān)。設(shè)計要求柜口風(fēng)速不小于平均風(fēng)速的80；當(dāng)柜內(nèi)同時產(chǎn)生熱量時，為防止含塵氣體由工作口上緣逸出，應(yīng)在柜上抽氣；當(dāng)柜內(nèi)無熱量產(chǎn)生時，可在下部抽風(fēng)。此時工作口截面上的任何一點風(fēng)速不宜大于平均風(fēng)速的10，下部排風(fēng)口緊靠工人臺面。柜式罩安裝活動拉門，但不得使拉門將孔口完成關(guān)閉。圖3-18為常用的幾種柜式罩的形式。柜式罩一般設(shè)在車間內(nèi)或試驗室，罩口氣流容易受到環(huán)境的干擾，通常按推薦入口速度的計算出的排風(fēng)量，再乘以1.1的安全系數(shù)。柜式罩不宜設(shè)在來往頻繁的地段，窗口或門的附近。防止橫向氣流干擾。當(dāng)不可能設(shè)置單獨排風(fēng)系統(tǒng)時，每個系統(tǒng)連接的柜式罩不應(yīng)過多。最好單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，避免互相影響。2.柜式罩排風(fēng)量的計算 =3600 （3-14）式中排量量，m3/h；工作口截面處平均吸氣速度（表3-4），m/s；泄漏安全系數(shù)，一般取1.051.10，若有活動設(shè)備，經(jīng)常需拆卸時，可取1.52.0；工作口、觀察孔及其他也口的總面積，m2；產(chǎn)生的有害物容積，m3。3.柜式罩的排風(fēng)形式(1) 下部排風(fēng)柜式罩當(dāng)通風(fēng)柜內(nèi)無發(fā)熱體，且產(chǎn)生的有害氣體密度比空氣大，可選用下部排風(fēng)通風(fēng)柜，見圖3-19。(2) 上部排風(fēng)柜式罩當(dāng)通風(fēng)柜內(nèi)產(chǎn)生有害氣體密度比空氣小，或通風(fēng)柜內(nèi)有發(fā)熱體時，可選用上部排風(fēng)通風(fēng)柜，見圖3-20。(3) 上、下聯(lián)合排風(fēng)柜式罩當(dāng)通風(fēng)柜內(nèi)既有發(fā)熱體，又產(chǎn)生密度大小不等的有害氣體時，應(yīng)在柜內(nèi)上、下部均設(shè)置排氣點，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，可選用上、下聯(lián)合排風(fēng)柜。上、下聯(lián)合排風(fēng)柜具有使用靈活的物點，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。圖3-21(a)所示具有上、下排風(fēng)口中，采用固定導(dǎo)風(fēng)板，使1/3的風(fēng)量由上部排風(fēng)口排走，2/3的風(fēng)量由下部排風(fēng)口排走。圖3-21(b)所示具有固定的導(dǎo)風(fēng)板，有三條排風(fēng)狹縫，上、中、下各1條，各自設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)板，可按不同的工藝操作情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，并使操作口風(fēng)速保持均勻。一般各排風(fēng)條縫口聽最大開啟面積相等，且為柜后垂直風(fēng)道截面積的一半。排風(fēng)條縫口處的風(fēng)速一般取57.5m/s。四、外部集氣吸塵罩當(dāng)有害物源不能密閉或圍擋起來時，可以設(shè)置外部集氣吸塵罩，它是利用罩口的吸氣作用將距吸氣口有一定距離的有害物吸入罩內(nèi)。實際的罩口趴有一定的面積，為了了解吸氣的氣流流動規(guī)律，可以假想罩口為一個吸氣點，即點匯吸氣口，然后推廣到實際罩口（圓形或矩形）的吸氣氣流流動規(guī)律。根據(jù)這些規(guī)律就可以確定外部罩的排風(fēng)量。外部罩結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可分為上吸式和側(cè)吸式兩類。由于吸氣罩的形狀大都和傘相似，所以這類罩簡稱傘形罩。采用傘形罩時，應(yīng)考慮工藝設(shè)備的安裝高度，室內(nèi)橫向氣流的干擾因素，必要時也可采取圍檔、回轉(zhuǎn)、升降及其他改進(jìn)措施。1.外部集氣吸塵罩的設(shè)計注意事項在不妨礙工藝操作的前提下，罩口應(yīng)盡可能靠近污染物發(fā)生源。盡可能避免橫向氣流干擾。在排風(fēng)罩口四周增設(shè)法蘭邊，可使排風(fēng)量減少。在一般情況下，法蘭邊寬度為150200mm。集氣吸塵罩的擴(kuò)張角對罩口的速度分布及罩內(nèi)壓力損失有較大影響。表3-5是在不同角下（）的變化，是罩口聽中心速度，是罩口的平均速度，在=3060時，壓力損失最小設(shè)計外部集氣吸塵所時，其擴(kuò)張角應(yīng)小于（或等于）60。表3-5 不同角下的速度比/（）/（）30401.071.1360901.332.0當(dāng)罩口尺寸較大，難以滿足上述要求時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?。例如把一個大排風(fēng)罩分隔成若干個小排風(fēng)罩；在罩內(nèi)設(shè)擋板；在罩口中設(shè)條縫口中，要求條縫口處風(fēng)速在10m/s以上，而靜壓箱內(nèi)風(fēng)速不超過條縫的速度的1/2；在罩口設(shè)氣流分布板。以便確保集氣吸塵罩的效果。各種排風(fēng)口聽局部陰力系統(tǒng)數(shù)在表3-6中列出。2.外部集氣吸塵罩的排風(fēng)量有了外部罩的幾何尺寸及罩口喇嘛芬布就可以很方便地球得外部罩的排風(fēng)量。排風(fēng)量可用下式計算；= （3-15）式中吸氣罩的排風(fēng)量，m3/h；罩口中的吸氣平均速度，m/s；f罩口面積，m2。吸塵罩的結(jié)構(gòu)、吸入氣流速度分布、罩口力損失的變化，都會影響排風(fēng)量：表3-7所列為不同結(jié)構(gòu)形式是排風(fēng)量計算公式。從表3-7可看出，計算排風(fēng)量的關(guān)審確定和，見圖3-22所示。為控制點至罩口聽距離?？刂泣c是指有污染源至罩口最遠(yuǎn)的點這里稱為控制風(fēng)速，也就是食品衛(wèi)生粉塵能被全部及入罩內(nèi)，在控制點上必須具有的吸入速度?？刂骑L(fēng)速可通過現(xiàn)場實測確定，如果缺少實際數(shù)據(jù)，可參考表3-8選取。表3-8 控制點的控制風(fēng)速污染物放散情況舉 例最小控制風(fēng)速/（ms-1）以很微的速度放散到相當(dāng)平靜的空氣中以較低的速度放散到尚屬平靜的空氣中以相當(dāng)大的速度放散出來，或是放散到空氣運動迅速的區(qū)域以高速散發(fā)出來，或是放散到空氣運動很迅速的區(qū)域槽內(nèi)液體的蒸發(fā)；氣體或煙從敞口容器中外逸噴漆室內(nèi)噴漆；斷續(xù)地傾倒有塵屑的干物料到容器中；焊接在小噴漆室內(nèi)用高壓力噴漆；快速裝袋或裝桶；往運輸器上給料磨削；重破碎；滾筒清理0.250.50.51.01.02.52.5104.冷過程傘形罩冷過程傘形罩的尺寸和安裝形式如圖3-27所示。為了避免橫向氣流的影響，罩口盡可能靠近塵源，通常罩口距塵源的距離h以小于或等于0.3a為宜（a為罩口噬邊尺寸）。為了保證排氣效果，罩口尺寸應(yīng)大于塵源的平面投影尺寸：a=+0.8h（3-32）b=+0.8h（3-33）d=+0.8h（3-34）式中有塵物源泉長、寬，m；a、b罩口的長、寬，m； h罩口距塵物源的距離，m； 圓形塵源直徑，m； d罩口直徑，m。為了保證罩口中吸氣均勻，傘形罩的開口通常為90120。為了減小吸氣范圍，減少吸氣量，傘形罩四周應(yīng)盡可能設(shè)擋板（見圖3-28），擋板可以在罩口聽一邊、兩邊及三邊上設(shè)置，擋板越多，吸氣范圍越小，排氣效果越好。對于圖3-27所示的傘形罩推薦采用下式計算 =kch （3-35）式中排風(fēng)量，m3/s；c塵源的周長，m，當(dāng)罩口有擋板時，c為未設(shè)擋板部分的有塵源的周長； 罩口中平均流速，m/s，按表3-9選用； k取決于傘形罩幾何尺寸的系數(shù)，通常取k=1.4。表3-9 開口面流速罩子形式斷面流速/（ms-1）罩子形式斷面流速/（ms-1）未設(shè)擋板一面擋板1.01.270.91.0兩面擋板三面擋板0.760.90.50.765.熱過傘形罩熱過程傘形罩根據(jù)罩口距污染源的高度的大小可分為兩類，當(dāng)高度等于或大于1.5（f為熱源水平投影面積）時，稱作高懸罩。當(dāng)高度小于1.5或小于1m時，稱為低懸罩。(1) 高懸傘形罩的設(shè)計計算熱過程傘形罩排除的是熱氣流，熱氣流以射流方向上流動，在向上流動過程中不斷地卷入周圍空氣，流量越來越大，射流斷面也越來越大，形成圓錐體，該圓錐體的錐頂稱為假想熱點源。圖3-29所示為高懸傘形罩的工作示意圖。圖中表示圓形熱源的直徑。如果是矩形熱源泉，為邊長或?qū)?，“o”點即為假想熱點源。熱點源“o”至罩口距離為（hz）處的熱射流直徑dc為：五、吹吸式集氣吸塵罩1.吹吸式集氣吸塵罩的形式吹吸罩需要考慮到吸氣口吸氣速度衰減很快，而吹氣氣流形成的氣幕作用的距離較長的特點，在槽面的一側(cè)設(shè)噴口噴出所，而另一側(cè)為吸氣口中，吸入噴出的所以及被氣幕卷入的周圍空氣和槽面污染氣體。這種吹吸氣流共同作用的集氣罩稱為吹吸罩。圖3-30所示為吹吸罩的形式及其槽面上氣流速度分布的情況。由圖可以看出，在吹吸氣流的共同作用下，氣幕將整個槽面均覆蓋，從而控制了污染氣流不致外溢到室內(nèi)空氣中去。由于吹吸罩具有風(fēng)量小，控制污染效果好，抗干擾能力強(qiáng)，不影響工藝操作等特點。在環(huán)境工程中得到廣泛的應(yīng)用。吹吸式集氣吸塵罩除了圖3-30所示的氣幕式形式外，還有旋風(fēng)式，如圖3-31所示。2.吹吸罩的計算吹吸罩設(shè)計計算的目的是確定吹量量、吸風(fēng)量、吹風(fēng)口高度、吹出氣流速度以及吸風(fēng)口度和吸入氣流速度。通常采用的方法是速度控制法，只要保持吸風(fēng)口前吹氣射流末端的平均速度不小于一定的數(shù)值（0.751.0m/s），就能對槽內(nèi)散發(fā)的有污染物進(jìn)行有效的控制。氣幕式吹吸罩計算的主要步驟如下。六、屋頂集氣吸塵罩1.屋頂集氣吸塵罩的形式屋頂集塵罩是布置在車間頂部的一種大型集塵罩，它不僅抽出了煙氣，而且還兼有自然換氣的作用。下面介紹幾種不同形式的屋頂集塵罩。(1) 頂部集塵罩方式見圖3-32(a)在含塵氣體排放源泉及吊車上方屋頂部位設(shè)置，直接抽出工藝過程中產(chǎn)生的煙氣，捕集效率較高。(2) 屋頂密閉方式見圖3-32(b)將廠房頂部視為煙囪貯留煙氣，并組織排放，可以減少處理風(fēng)量。但如果貯留與抽氣量不平衡，就會出現(xiàn)煙氣回流現(xiàn)象，使作業(yè)環(huán)境惡化。(3) 天窗開閉型屋頂密閉共用方式見圖3-32(c)在天窗部倍增設(shè)排氣罩，煙氣量少時只使用天窗自然換氣，當(dāng)煙氣量驟增時啟用排氣罩，可保持作業(yè)區(qū)環(huán)境良好，很適用于處理陣發(fā)性煙氣，但維護(hù)工作量大。(4) 頂部集塵罩及屋頂密閉共用方式見圖3-32(d)為以上3種形式的組合。捕集效率高，作業(yè)環(huán)境好，處理風(fēng)量大，但設(shè)備費用高。(5) 屋頂電除塵方式見圖3-32(e)在廠房屋頂裝設(shè)除塵器，將捕集的煙氣，除了車間內(nèi)各種熱源泉產(chǎn)生的上升煙氣外，還應(yīng)包括周圍的誘導(dǎo)空氣，因此處理風(fēng)量較大，一般比原始煙氣量大34倍。其排煙量的大小，一般都通過測定和模擬實驗的方法來確定排煙量。公式的取得也都是通過對模型實驗進(jìn)行連續(xù)的測定，制成圖，找出規(guī)律，而后推算出來的。因此，這些公式的應(yīng)用具有很大的局限性。圖3-33是已建成的電爐車間屋頂集塵罩的排煙量與爐容量的關(guān)系圖。平均每噸鋼煙氣發(fā)生為100m3/min.還有一些設(shè)計者對污染源比較分散的車間，按廠房換氣量，估算屋頂集塵罩的排風(fēng)量。根據(jù)筆者經(jīng)驗，用這種方法估算排風(fēng)量，廠房的換氣次數(shù)至少是5次h，否則會使車間內(nèi)部污染加重。屋頂集氣吸塵罩原理上，是高懸罩的一個特例，只是罩口較大較高而已，所以屋頂罩還可用計算高懸罩的方法進(jìn)行設(shè)計計算高懸罩（見圖3-29）。屋頂罩罩口的熱射流截面直徑（dc） 第三節(jié) 生產(chǎn)設(shè)備排風(fēng)量生產(chǎn)設(shè)備排風(fēng)量因生產(chǎn)設(shè)備工藝、規(guī)格、用途不同差異很大，它對集氣吸塵罩的設(shè)計和運行卻有較大影響。因此把設(shè)計計算和經(jīng)驗結(jié)合起來確定排風(fēng)量更具實際意義。本節(jié)主要介紹燃燒過程排煙量和一些生產(chǎn)設(shè)備的經(jīng)驗排風(fēng)量數(shù)據(jù)。一、燃料燃燒過程排煙量燃料燃燒過程排煙量指工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐、燃料燃燒窯爐等使用的煤、油、氣等燃料在燃燒過程產(chǎn)生的煙氣量。燃料燃燒過程使用的燃料一般不與物料接觸，燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量就是燃料本身燃燒所產(chǎn)生的煙氣量。其排放量可以實測，也可用公式計算。1燃料燃燒過程中理論空氣量和煙氣量的計算一般工業(yè)鍋爐房是不設(shè)置燃料分析室的，而且燃料來源也不是固定的，通?？衫孟铝薪?jīng)驗公式計算理論空氣量和煙氣量。各種燃料平均低位發(fā)熱量見表3-10。四、運輸設(shè)備排風(fēng)量1膠帶運輸機(jī)膠帶運輸機(jī)受料點一般采用圖3-34所示的單層局部密閉罩，其除塵排風(fēng)量可按下列數(shù)據(jù)采?。菏芰宵c在膠帶運輸機(jī)尾部時見圖3-35(a)，根據(jù)膠帶寬度（b）落差高度（h）和溜槽傾角()按表3-19數(shù)據(jù)查得。膠帶運輸機(jī)受料點采用托板受料和雙層密閉罩時，其除塵排風(fēng)量可按單層密閉罩的一半考慮。這種結(jié)構(gòu)適用于落差高的以及各種破碎機(jī)下的膠帶運輸機(jī)受料點。2螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)用以輸送干、細(xì)物料，由于設(shè)備本身比較嚴(yán)密，一般不設(shè)排風(fēng)。當(dāng)落差較大（如大于1500mm）時，可設(shè)排風(fēng)。根據(jù)落差和設(shè)備大小，排風(fēng)量可取300800m3/h。為避免抽出粉料，排風(fēng)罩下部宜設(shè)擴(kuò)大箱（圖336），罩口風(fēng)速控制在0.5m/s之內(nèi)。3斗式提升機(jī)常用的斗式提升機(jī)有帶式，環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)饺N。斗式提升機(jī)運行時，下部或上部會散發(fā)粉塵。提升機(jī)高度小于10m時，可按圖337(a)接管；提升機(jī)高度大于10m時，提升機(jī)上部、下部均應(yīng)設(shè)排風(fēng)點見圖337(b)；在膠帶運輸機(jī)給料時，膠帶機(jī)頭部和提升機(jī)外殼上均應(yīng)設(shè)排風(fēng)罩見圖337(c)。當(dāng)提升熱物料時，無論提升機(jī)高度是否超過10m，均應(yīng)設(shè)上下兩點抽風(fēng)。斗式提升機(jī)排風(fēng)量按斗寬每毫米抽風(fēng)34m3/h計算。4部分運輸設(shè)備的排風(fēng)量。部分運輸設(shè)備的排風(fēng)量見表319。五、給料和料槽排風(fēng)量1.電振給料機(jī)和槽式（往復(fù)式）給料機(jī)此類設(shè)備給料均勻，一般與受料設(shè)備之間落差較小，產(chǎn)塵較少，卸落溫度較大的物料時，可只設(shè)密閉不排風(fēng)。一般粉料應(yīng)設(shè)在排風(fēng)。圖3-38為電振給料機(jī)的密閉和排風(fēng)。其除塵排風(fēng)量見表3-20。2圓盤給料機(jī)圓盤給料機(jī)當(dāng)卸落含水46的石灰石、焦炭和濕精礦時，可只做密閉不設(shè)排風(fēng)；當(dāng)卸落干細(xì)物料時，應(yīng)密閉并設(shè)置整體密閉罩，在密閉罩上部設(shè)排風(fēng)罩（見圖339）排風(fēng)量列于表321。3膠帶機(jī)卸料料槽用膠帶機(jī)向料槽卸料時，由于料槽容積大，對含塵氣流有緩沖作用，使其動能逐漸消失，因而粉塵外逸的可能性減輕小，此時若對料槽口閉，并將物料帶入料槽內(nèi)的空氣，及進(jìn)入料槽的物料體積占據(jù)的空氣量排出，即能控制粉塵的外逸。膠帶機(jī)卸料時，膠帶機(jī)頭部設(shè)密閉罩，排風(fēng)罩設(shè)在料槽的預(yù)留孔洞或膠帶機(jī)頭部密閉罩上（見圖3-40）排風(fēng)量為物料帶入料槽內(nèi)的空氣量與卸料體積流量之和。隨物料帶走的空氣量，可按表3-18之l1采?。ㄎ锪下洳頷為膠帶機(jī)卸料面至料槽口平面的高度）。犁式卸料器卸料時，可在料槽口上部設(shè)局部密閉罩及排風(fēng)罩，如圖3-41所示。排風(fēng)量的計算方法與膠帶機(jī)頭部卸料相同。移動可逆膠帶機(jī)卸料時，膠帶機(jī)可設(shè)扁部密閉和大容積密閉兩種形式：局部密閉和大容積密閉。移動可逆膠帶機(jī)卸料時的排風(fēng)罩，一般設(shè)在料槽的預(yù)留孔洞上。排風(fēng)量為物料帶入料槽內(nèi)的空氣量（見表3-22）與物料體積流量之和。4抓斗料槽抓斗向料槽卸料時產(chǎn)生大量粉塵，屬陣發(fā)性塵源。料槽口無法密閉，一般可采用圖3-42所示敞口排風(fēng)罩。為充分發(fā)揮敞口罩的排風(fēng)效果；應(yīng)盡量減小料槽受料h尺寸，5t和10t抓斗排風(fēng)除塵時的有關(guān)數(shù)據(jù)見表3-23。對設(shè)在無外墻廠房中的抓斗料槽，為減少風(fēng)流對粉塵控制效果的干擾，可在受料口的三面或兩面增設(shè)擋板。六、木工設(shè)備排風(fēng)量木工設(shè)置中需要除塵的設(shè)備主要有兩類，一類是型號規(guī)格大小不同的鋸機(jī)，另一類是型號規(guī)格大小不同的刨床。另外還有車床、鉆床等。定型木工設(shè)備的排風(fēng)量見表3-24。為排除車間地面塵屑，應(yīng)在產(chǎn)生有大量木屑、而又難以設(shè)置排塵罩的木工機(jī)床附近，以及在木工工作臺區(qū)域內(nèi)設(shè)置地面吸風(fēng)口或地下吸風(fēng)口，木工地面吸風(fēng)口，按每個吸風(fēng)口風(fēng)量為1200m3/h計算。木工地下吸風(fēng)口，按每個吸1000m3/h計算。第四節(jié) 無罩式塵源控制除了可設(shè)計集氣吸塵罩控制塵源污染外，還有許多無法設(shè)置集氣吸塵罩的場合，如廠房內(nèi)揚(yáng)塵、原料堆場揚(yáng)塵、尾礦壩揚(yáng)塵、廠房車間積塵等。在無法設(shè)置集氣吸塵罩時，塵源控制設(shè)計都是根據(jù)具體情況區(qū)別處置。一、廠房內(nèi)揚(yáng)塵控制在揚(yáng)塵點無法密閉或不能妥善密閉，使粉塵散入廠房時，應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c安裝電動噴霧機(jī)組、壓氣噴霧或真空吸塵系統(tǒng)等降塵設(shè)施，向廠房空間噴撒微細(xì)的水霧。使浮游粉塵沉降，抑制二次揚(yáng)塵及抽吸走粉塵。炎熱季節(jié)使用噴霧降塵設(shè)施，還兼有降低操作環(huán)境溫度的作用。由于噴出的水霧進(jìn)入操作人員的呼吸地帶，其供水水質(zhì)應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。1電動噴霧機(jī)組廠房噴霧降塵可采用101型或103型電動噴霧機(jī)組。該機(jī)組不需要壓縮空氣，應(yīng)用方便。噴霧機(jī)組運轉(zhuǎn)時，電動機(jī)帶動風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，造成高速氣流，將由供水管噴出的水吹出，經(jīng)分霧盤將粗大的水滴阻留下來，細(xì)小水滴則隨氣流噴至空氣中。電動噴霧機(jī)組噴出的霧滴粉徑不超過100m，其作用半徑為56m，布置間距為12m。103型電動噴機(jī)組（見圖343）的支座在頂部，可吊掛在廠房上部的房架上，水霧向四周噴射。101型電動噴霧機(jī)組（見圖344）的支架在側(cè)面，機(jī)體僅能轉(zhuǎn)動180。，適于安裝在墻上或柱子上。上述兩種噴霧機(jī)組的技術(shù)性能如下：額定電壓 380v額定頻率 50hz給水水壓0.02mpa耗水量 120kg/h額定功率 0.18kw同步轉(zhuǎn)數(shù) 3000r/min電機(jī)相數(shù) 三相質(zhì)量(凈)：103型 30kg101型 35kg噴霧機(jī)組水平設(shè)置的供水管應(yīng)有0.002的坡度，坡向供水立管，噴霧機(jī)組上的噴嘴應(yīng)設(shè)在配水管道的最高點，防止停機(jī)后噴嘴滴水。2壓氣噴霧裝置壓氣噴霧裝置采用壓縮空氣和水混合噴射，水霧密集，水滴較細(xì)，水滴粒度可用調(diào)節(jié)墊調(diào)節(jié)。一般適用于大面積揚(yáng)塵地點（如礦槽等）的噴霧降塵。壓氣噴嘴可按全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集t511制作。壓氣噴霧裝置可固定設(shè)置，也可安裝在移動支架上，如圖3-45所示。壓氣噴霧裝置的技術(shù)性能列于表3-25。3廠房水沖洗定期用水沖洗廠房內(nèi)部各積塵表面（主要是各層平臺），可有效地防止散落粉塵的二次揚(yáng)塵，產(chǎn)生粉塵的廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)置水沖洗設(shè)施。廠房水沖洗的工具可使用扁頭噴水管直接噴灑。在有壓縮空氣的條件下，可采用圖3-46所示的氣力噴水槍。氣力噴水槍噴流射程可達(dá)131 5m，沖洗地坪、平臺、墻及其他建筑結(jié)構(gòu)表面上的積灰較為有效。設(shè)置廠房水沖洗時應(yīng)注意以下事項。各層平臺均應(yīng)設(shè)置供水點和排水管道每個供水點的作用半徑以1015m為宜，最大不應(yīng)超過20m。供水壓力不低于0.2mpa，每個供水點的供水量為1.5l/s，每平方米沖洗面積耗水量約6l。建筑物平臺和地坪均應(yīng)考慮防水，并有不小于1的坡度，坡向排水溝或下水籃子。各層平臺所有孔洞邊緣應(yīng)設(shè)高度不小于50mm的防水凸臺。墻內(nèi)表面應(yīng)做光滑平整的水泥砂漿抹面。有些墻面可用油漆涂裝。所有設(shè)備和金屬構(gòu)件表面均應(yīng)涂刷防銹漆。對不準(zhǔn)水濕的設(shè)備應(yīng)設(shè)外罩，電氣設(shè)備和電纜等應(yīng)考慮相應(yīng)的耐濕、防塵、防護(hù)等級。采暖地區(qū)冬季進(jìn)行廠房水沖洗時，應(yīng)有采暖設(shè)施，室溫要保持在5以上。4廠房真空吸塵系統(tǒng)廠房真空吸塵系統(tǒng)由羅茨風(fēng)機(jī)、過濾器、管道系統(tǒng)及吸引嘴等部分組成。真空吸塵系統(tǒng)適用于車間、庫房、工作室、辦公樓以及其他須要保持潔凈的場所，進(jìn)行清掃吸塵作業(yè)。能將清掃吸取的粉塵和過濾后的空氣集中排出，可以使室內(nèi)保持潔凈。粉料和含塵空氣能向指定地點排出。典型的真空吸塵系統(tǒng)布置見圖3-47，nx型真空吸塵裝置的性能見表3-26。真空吸塵裝置的主要用途如下：清掃地面和角落的臟物及粉塵，以潔凈環(huán)境；清除生產(chǎn)、操作工位上的多余物料、碎屑、廢料等，以提高工作效率；清除制成品上的多余物料、雜物、昆蟲等，以提高產(chǎn)品質(zhì)量；清除有粉塵爆炸可能性的工作間內(nèi)粉塵，以減少爆炸危險；回收散落在地面上的粉粒狀物料，以提高經(jīng)濟(jì)效益；從容器內(nèi)、集裝箱內(nèi)、車箱內(nèi)、船艙內(nèi)、料堆中將粉粒狀物料，吸取和輸送到指定的卸料處，以避免粉塵飛揚(yáng)和提高輸送效率；將含塵空氣吸出，經(jīng)過多級除塵，集中排出。以避免家用吸塵器和工業(yè)用吸塵器都將過濾后的空氣，仍舊排人清掃吸塵工作間內(nèi)的問題。二、開敞式空間靜電抑塵裝置利用靜電對開敞式空間進(jìn)行粉塵控制具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資少、節(jié)能等優(yōu)點。這一技術(shù)的特點在于對某些無罩塵源設(shè)高壓靜電線抑制粉塵的飛揚(yáng)，從而減少或避免粉塵的污染。其工作原理同電除塵器。下面介紹某些應(yīng)用實例。1振動篩塵源控制該裝置如圖3-48。在振動篩上方高0.6m處布置，電暈線聲0.5mm，供電電壓180kv(電場強(qiáng)3kv/cm)，電暈電流8ma，除塵效率99.0（在振動篩上方1m以對比法測定），供電電源為180kv/10ma。2皮毛裁制車間塵源控制該裝置如圖3-49，在105m2的車間內(nèi)，工作臺上方，距頂棚0.9m安設(shè)電暈線，線距為1m。由ck-100ka/10m電源供電，當(dāng)供電電壓為70kv時，呼吸帶粉塵濃度由26.5mg/m3，降到1.7mg/m3，除塵效率為93.5%。車間內(nèi)負(fù)離子濃度達(dá)51萬個/cm3，為不送電時的8.5倍，從而改善車間空氣質(zhì)量，但其缺點是飛毛落在人身上。三、原料堆場粉塵控制工礦企業(yè)在原料輸送、轉(zhuǎn)運、破碎、篩分過程中產(chǎn)生粉塵污染，防止污染使粉塵保持在一允許范圍內(nèi)是除塵工程的任務(wù)之一。原料堆場是企業(yè)的大氣污染源之一，原料堆場粉塵產(chǎn)生特點是在受料、混勻、供料等過程中陣發(fā)性產(chǎn)生，產(chǎn)塵面積大，受氣象條件特別是風(fēng)速、風(fēng)向的影響較大，使得原料堆場產(chǎn)生的揚(yáng)塵，對周圍大氣環(huán)境污染較大。原料堆場粉塵污染的控制，必須采取綜合控制措施，包括灑水抑塵、設(shè)備沖洗和抽風(fēng)除塵等。(1)灑水抑塵 灑水加濕物料是抑制粉塵散發(fā)的有效方法，在加濕物料對生產(chǎn)工藝無影響或影響很小時，應(yīng)盡量采用。原料堆場灑水抑塵。灑水量和次數(shù)，決定于原料的濕度和物理性質(zhì)、空氣的溫度、相對濕度和風(fēng)速等因素。一般堆場中每堆料的兩側(cè)設(shè)若干個酒水槍，兩側(cè)水槍交替使用，由電動閥門控制。噴灑的水為含有一定濃度的聚丙乙烯水溶液，噴灑后使料堆表面結(jié)成一層硬殼，以防刮風(fēng)時產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。破碎、篩分設(shè)備和膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運處灑水抑塵。通常采用噴嘴進(jìn)行噴水，噴水點一般設(shè)在膠帶機(jī)頭部或溜槽處，噴水量視原