第三章 部排風(fēng)罩【高等教學(xué)】

1、第3章 局部排風(fēng)罩,1,行業(yè)學(xué)習(xí),基本要求： 熟悉局部排風(fēng)罩的基本形式；掌握各種局部排風(fēng)罩的原理；掌握各種局部排風(fēng)罩口的氣力運(yùn)動(dòng)規(guī)律和風(fēng)量計(jì)算方法；掌握控制風(fēng)速法和流量比法的應(yīng)用。 重 點(diǎn)： 局部排風(fēng)罩的工作原理和風(fēng)量計(jì)算方法，尤其要熟練掌握外部吸氣罩、熱源接受罩和吹吸式排風(fēng)罩的工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法。 難 點(diǎn)： 正確設(shè)計(jì)計(jì)算外部吸氣罩、熱源接受罩和吹吸式排風(fēng)罩的排風(fēng)量，控制風(fēng)速法和流量比法的應(yīng)用,本章重點(diǎn)、難點(diǎn),2,行業(yè)學(xué)習(xí),本章主要內(nèi)容,3.1、概述,3.2、密閉罩,3.3、柜式排風(fēng)罩,3.4、外部吸氣罩,3.5、接受罩,3.6、槽邊排風(fēng)罩,3.7、大門(mén)空氣幕,3.8、 吹吸式排風(fēng)罩,3,

2、行業(yè)學(xué)習(xí),3.1 局部排風(fēng)罩概述,適用：放散熱、蒸汽或有害物質(zhì)的建筑物，宜采用局部排風(fēng)。污染源固定的地方，一定要采用局部排風(fēng)措施。 功能： 捕集有害物 控制其擴(kuò)散 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)合生產(chǎn)工藝 設(shè)計(jì)完善的局部排風(fēng)罩,以較小的排風(fēng)量達(dá)到最佳效果 清除污染，局部排風(fēng)優(yōu)先采用，當(dāng)局部排風(fēng)達(dá)不到衛(wèi)生要求時(shí)，應(yīng)輔以全面通風(fēng),4,行業(yè)學(xué)習(xí),基本形式,密閉罩 柜式排風(fēng)罩（通風(fēng)柜） 外部吸氣罩 接收式排風(fēng)罩 吹吸式排風(fēng)罩,5,行業(yè)學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),靠近污染源 氣流方向與污染源方向一致 污染氣流不通過(guò)呼吸區(qū) 力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，便于安裝拆卸 與工藝密切結(jié)合，協(xié)調(diào)一致 避免干擾氣流，有效防止污染物擴(kuò)散,局部

3、排風(fēng)罩設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：形式、幾何形狀、風(fēng)量、位置等,6,行業(yè)學(xué)習(xí),3.2 密閉罩,1、概念：有害物源全部密閉，只留操作口；從罩外吸入空氣；罩內(nèi)污染空氣由上部排風(fēng)口排出,2、優(yōu)點(diǎn)：小風(fēng)量達(dá)到控制效果，外部氣流干擾小,3、缺點(diǎn)：不能了解罩內(nèi)情況，影響檢修,7,行業(yè)學(xué)習(xí),4、種類(lèi),局部密閉罩,整體密閉罩,大容積密閉罩,密閉空間由小到大,局部密閉罩： 局部產(chǎn)塵點(diǎn)進(jìn)行密閉，產(chǎn)塵設(shè)備及傳動(dòng)裝置留在罩外，便于觀察和檢修。罩的容積小，排風(fēng)量少，經(jīng)濟(jì)性好。適用于含塵氣流速度低，連續(xù)揚(yáng)塵和瞬時(shí)增壓不大的揚(yáng)塵點(diǎn),8,行業(yè)學(xué)習(xí),4、種類(lèi),局部密閉罩,整體密閉罩,大容積密閉罩,密閉空間由小到大,整體密閉罩： 產(chǎn)塵設(shè)備大

4、部或全部密閉，只有傳動(dòng)部分留在罩外。適用于有振動(dòng)或含塵氣流速度高的設(shè)備,9,行業(yè)學(xué)習(xí),4、種類(lèi),局部密閉罩,整體密閉罩,大容積密閉罩,密閉空間由小到大,大容積密閉罩 （密閉小室） 振動(dòng)篩的密閉小室，振動(dòng)篩，提升機(jī)等設(shè)備全部密閉在小室內(nèi)。工人可直接進(jìn)入小室檢修和更換篩網(wǎng)。密閉小室容積大，適用于多點(diǎn)產(chǎn)塵；陣發(fā)性產(chǎn)塵，含塵氣流速度高和設(shè)備檢修頻繁的場(chǎng)合。它的缺點(diǎn)是，占地面積大，材料消耗多,10,行業(yè)學(xué)習(xí),5、排風(fēng)口位置設(shè)置,如何產(chǎn)生 正壓,排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在罩內(nèi)壓力最高的部位，防止罩內(nèi)出現(xiàn)正壓。 不應(yīng)在含塵氣流濃度高的部位或飛濺區(qū)內(nèi)，以避免把過(guò)多的物料或粉塵吸入通風(fēng)系統(tǒng)，增加除塵器負(fù)擔(dān),11,行業(yè)學(xué)習(xí),排

5、風(fēng)口位于罩頂部,高濃度塵點(diǎn),分析,整個(gè)空間較為均衡,12,行業(yè)學(xué)習(xí),物料運(yùn)動(dòng),排風(fēng)口位于罩頂部,高濃度塵點(diǎn)：罩下部,分析,13,行業(yè)學(xué)習(xí),排風(fēng)口位于下部,正壓點(diǎn)在下,分析,存在溫差,熱料,上、下同排,溫度不太高,排風(fēng)口考慮上部,溫度大于150,輸送冷料,輸送熱料,14,行業(yè)學(xué)習(xí),結(jié)論： 排風(fēng)口位置設(shè)在罩內(nèi)壓力最高點(diǎn) 排風(fēng)口位置設(shè)在罩內(nèi)產(chǎn)塵濃度最低點(diǎn) 罩口風(fēng)速不宜過(guò)高,篩落的極細(xì)粉塵 v=0.40.6m/s 粉碎和研磨的細(xì)粉 v2.0m/s 粗顆粒物料 v2.0m/s,15,行業(yè)學(xué)習(xí),6、排風(fēng)量的確定,式中： L1 物料下落時(shí)誘導(dǎo)空氣量 L2 孔口和縫隙漏入空氣量 L3 鼓入空氣量 L4 熱膨脹

6、增加空氣量,16,行業(yè)學(xué)習(xí),也可以按照換氣次數(shù)來(lái)計(jì)算風(fēng)量,n換氣次數(shù)，次/分鐘； V密閉室的容積,換氣次數(shù)的多少視有害物濃度和工作情況而定，一般可取69次/分鐘,對(duì)于密閉小室還可以按截面風(fēng)速來(lái)計(jì)算,F密閉小室橫截面積； v垂直于截面的平均風(fēng)速，一般取0.250.5m/s,17,行業(yè)學(xué)習(xí),3.3 柜式排風(fēng)罩,1、結(jié)構(gòu)和原理,柜式排風(fēng)罩，又稱(chēng)通風(fēng)柜，工作原理和結(jié)構(gòu)與密閉罩相似，由于工藝的需要，罩的一面設(shè)有可開(kāi)閉的操作孔或觀察孔。為防止有害物逸出，需在孔口造成一定的吸入速度,18,行業(yè)學(xué)習(xí),2、分類(lèi),吸氣式通風(fēng)柜,單純依靠排風(fēng)的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止污染物外逸,19,行業(yè)學(xué)習(xí),吹吸

7、聯(lián)合工作的通風(fēng)柜,送風(fēng)式通風(fēng)柜,2、分類(lèi),20,行業(yè)學(xué)習(xí),3、排風(fēng)量,柜內(nèi)的污染氣體發(fā)生量，m3/s,工作孔上的控制風(fēng)速，m/s,工作孔或縫隙面積，m2,安全系數(shù)，取1.11.2,表3-1 通風(fēng)柜工作孔控制風(fēng)速的規(guī)定,21,行業(yè)學(xué)習(xí),4、氣流組織,通風(fēng)柜工作孔速度分布、排氣孔位置對(duì)污染物的控制效果影響很大,上抽風(fēng)冷過(guò)程通風(fēng)柜,下抽風(fēng)冷過(guò)程通風(fēng)柜,22,行業(yè)學(xué)習(xí),下部吸氣熱過(guò)程通風(fēng)柜,上下同時(shí)吸氣通風(fēng)柜,結(jié)論：充分考慮熱壓的作用，合理布置排風(fēng)口位置,23,行業(yè)學(xué)習(xí),3.4 外部吸氣罩,1、概念 依靠罩口抽吸作用在有害物發(fā)散地點(diǎn)形成氣流運(yùn)動(dòng)，將污染物吸入罩內(nèi),控制點(diǎn),關(guān)鍵：保證最遠(yuǎn)處適當(dāng)風(fēng)速,24

8、,行業(yè)學(xué)習(xí),控制風(fēng)速： 控制點(diǎn)的空氣運(yùn)動(dòng)速度，也稱(chēng)吸入速度,實(shí)際吸入速度,注意區(qū)分,目標(biāo)：研究風(fēng)量 L 與控制風(fēng)速 之間的關(guān)系,25,行業(yè)學(xué)習(xí),2、吸氣口氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律,假設(shè)：將吸氣口簡(jiǎn)化為點(diǎn),自由空間吸氣口,受限空間吸氣口,26,行業(yè)學(xué)習(xí),3、前面無(wú)障礙時(shí)外部吸氣罩排風(fēng)量計(jì)算,四周無(wú)法蘭邊的圓形吸氣口情況,模式1： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1,應(yīng)用條件： x1.5d,風(fēng)速分布規(guī)律,風(fēng)量,速度衰減很快,某點(diǎn)距離吸氣口距離/吸氣口直徑,V0,Vx,27,行業(yè)學(xué)習(xí),模式2： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2,四周有法蘭邊的圓形吸氣口情況,風(fēng)速分布規(guī)律,風(fēng)量,達(dá)到同樣控制風(fēng)速的情況下，有法蘭邊需風(fēng)量為無(wú)法蘭邊風(fēng)量的75,法蘭邊總寬度可近似

9、取為罩口寬度，超過(guò)此數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)罩口速度分布沒(méi)有明顯影響,28,行業(yè)學(xué)習(xí),模式3,模型,實(shí)例：工作臺(tái)上側(cè)吸罩,處理方式： 假象為大排風(fēng)罩的一半，則有,實(shí)際風(fēng)量,應(yīng)用條件,29,行業(yè)學(xué)習(xí),特別： 矩形吸氣口情況,寬/高,條縫形排風(fēng)口（b/a0.2,國(guó)外公式 無(wú)法蘭邊,有法蘭邊,設(shè)計(jì)時(shí)也可以用右表計(jì)算,矩形吸氣口速度計(jì)算圖,30,行業(yè)學(xué)習(xí),教材第40頁(yè)例3-1】 有一尺寸為300600mm的矩形排風(fēng)罩(四周無(wú)邊)，要求在距罩口x=900mm處，造成vx=0.25m/s的吸入速度，計(jì)算該排風(fēng)罩的排風(fēng)量。 解 b/a=600/300=1/2 x/b=900/300=3.0 由圖9-23查得vx/v0=0

10、.037 罩口上平均風(fēng)速v0=vx/0.037=0.25/0.037=6.76m/s 罩口排風(fēng)量 L=3600v0F=36006.760.30.6=4380 m3/h,對(duì)于四周有邊的矩形吸氣口，其排風(fēng)量修正可與公式(3-9)相同，即為無(wú)法蘭邊時(shí)的75,31,行業(yè)學(xué)習(xí),教材第40頁(yè)例3-2,300mm600mm,600mm600mm,b/a=1 x/b=1 查表Vx/V0=0.13,32,行業(yè)學(xué)習(xí),總結(jié),外部吸氣罩風(fēng)量求解的關(guān)鍵：求解控制風(fēng)速。 控制風(fēng)速一般通過(guò)實(shí)測(cè)求得，也可參考下表,教材P40 表3-3,33,行業(yè)學(xué)習(xí),4、前面有障礙時(shí)外部吸氣罩排風(fēng)量計(jì)算,高度： H0.3a(罩口長(zhǎng)邊)； 罩

11、口尺寸： 矩形：a+0.8H b+0.8H 圓形：B+0.8H,34,行業(yè)學(xué)習(xí),4、前面有障礙時(shí)外部吸氣罩排風(fēng)量計(jì)算,vx,式中： P 排風(fēng)罩口敞開(kāi)面的周長(zhǎng)，m； H 罩口至污染源的距離，m； Vx邊緣控制點(diǎn)的控制風(fēng)速，m/s； K 考慮沿高度分布不均勻的安全系 數(shù)，通常取1.4,排風(fēng)量計(jì)算公式,35,行業(yè)學(xué)習(xí),5、外部吸氣罩的注意問(wèn)題,速度衰減很快 吸氣口氣流近似呈球形 ，側(cè)邊橫向氣流影響了有效風(fēng)量,在四周設(shè)固定或活動(dòng)擋板,問(wèn)題一：缺陷,36,行業(yè)學(xué)習(xí),問(wèn)題二： 排風(fēng)罩性能 罩口速度分布,擴(kuò)張角,1、分割成幾個(gè)小排風(fēng)罩,結(jié)論：=3060時(shí)阻力最小,重要影響,罩口面積過(guò)大,2、在罩內(nèi)設(shè)擋板,3

12、、設(shè)氣流分布板,罩口軸心速度,平均速度,37,行業(yè)學(xué)習(xí),38,行業(yè)學(xué)習(xí),把一個(gè)大的排塵罩分割成幾個(gè)小的排塵罩，以達(dá)到滿(mǎn)足=3060的要求,39,行業(yè)學(xué)習(xí),教材第42頁(yè) 例3-3】 例9-3 有一浸漆槽槽面尺寸為0.61.0m，為排除有機(jī)溶劑蒸氣，在槽上方設(shè)排風(fēng)罩，罩口至槽面距離H=0.4m，罩的一個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)有固定擋板，計(jì)算排風(fēng)罩排風(fēng)量。 解：根據(jù)表3-3取vx=0.25m/s 罩口尺寸 長(zhǎng)邊A=1.0+0.40.42=1.32m 短邊B=0.6+0.40.42=0.92m 因一邊設(shè)有擋板，罩口周長(zhǎng) P=1.32+0.922=3.16m 根據(jù)公式（9-14），排風(fēng)量 L=KPHvx=1.43.16

13、0.40.25=0.44m3/s,40,行業(yè)學(xué)習(xí),方法總結(jié),上述計(jì)算方法的核心是邊緣控制點(diǎn)上的控制風(fēng)速，就是使排風(fēng)量在邊緣控制點(diǎn)上形成能使有害物吸入罩內(nèi)的控制風(fēng)速，故該方法稱(chēng)為控制風(fēng)速法。 控制風(fēng)速法計(jì)算排風(fēng)量的依據(jù)是實(shí)驗(yàn)求得的排風(fēng)罩口速度分布曲線(xiàn)，這些曲線(xiàn)是在沒(méi)有污染源的情況下求得的,41,行業(yè)學(xué)習(xí),當(dāng)考慮污染氣體時(shí)，外部吸氣罩的排風(fēng)量應(yīng)為,式中：L1 污染氣體發(fā)生量； L2 從罩口周?chē)氲目諝饬?存在問(wèn)題： 邊緣控制點(diǎn)上的實(shí)際控制風(fēng)速將小于設(shè)計(jì)風(fēng)速。 應(yīng)用時(shí)適當(dāng)加大控制風(fēng)速，因此主要應(yīng)用于L10的冷過(guò)程,同時(shí)考慮污染氣體和周?chē)鷼饬鞯臍怏w運(yùn)動(dòng)規(guī)律流量比法,42,行業(yè)學(xué)習(xí),合成氣流流場(chǎng),隨著

14、L2的增大，分界線(xiàn)會(huì)向罩內(nèi)移動(dòng)，污染物從罩內(nèi)泄漏的可能性小，控制效果好,總排風(fēng)量,式中，K為流量比,結(jié)論： 合理的K值是吸氣罩高效、安全的核心內(nèi)容,污染氣體發(fā)生量,本質(zhì)：對(duì)污染物配以一定比例的風(fēng)量,吸入的空氣量,6、流量比法,43,行業(yè)學(xué)習(xí),擴(kuò)展,K值隨周?chē)霘饬髁縇2的減小而減小，分界線(xiàn)逐漸外移,極限流量比,實(shí)際情況KL計(jì)算是通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出的。研究表明,KL與污染氣體發(fā)生量無(wú)關(guān)，只與污染源和罩的相對(duì)尺寸有關(guān),流量比,44,行業(yè)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)研究表明,應(yīng)用范圍,增大F3可減小吸氣范圍，使KL減??； 當(dāng) 時(shí)，對(duì)KL不再有影響,L1,影響KL主要因素是 和 ， 其中 是主要因素，設(shè)計(jì)時(shí)要求達(dá)到,4

15、5,行業(yè)學(xué)習(xí),實(shí)際排風(fēng)量,考慮污染氣體和周?chē)諝鉁夭?為污染氣體與周?chē)鷼怏w溫差,式中,m為考慮干擾氣流影響的安全系數(shù)。 KD為設(shè)計(jì)流量比,表3-5 安全系數(shù)m,46,行業(yè)學(xué)習(xí),例題,有一浸漆槽槽面尺寸為600600mm，槽內(nèi)污染物發(fā)散速度為0.25m/s，室內(nèi)橫行風(fēng)速為0.3m/s。在槽上部350mm處設(shè)外部吸氣罩。用流量比法計(jì)算吸氣罩的風(fēng)量。罩的尺寸與控制風(fēng)速法相同,解答： 污染物的發(fā)散量L1=0.250.60.6=0.09m3/s 罩子的尺寸為：a=b=0.6+0.8H=0.88m 故，H=0.35m，E=0.6m， F3=0.88m 由公式,47,行業(yè)學(xué)習(xí),F3,F3,U,E,H,E,l

16、,側(cè)吸罩,H,教材P45 例3-4,48,行業(yè)學(xué)習(xí),流量比法應(yīng)用注意事項(xiàng)： 1、極限流量比KL的計(jì)算式都是在特定條件下通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得的，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意這些公式的適應(yīng)范圍。由于氣流運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，流量比法同樣有某些不完善之處，如安全系數(shù)過(guò)大，有待研究改進(jìn)。 2、流量比法是以污染氣體發(fā)生量L1為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。L1應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的發(fā)散速度和發(fā)散面積確定。如果無(wú)法確切計(jì)算污染氣體發(fā)生量，建議仍按控制風(fēng)速法計(jì)算。 3、周?chē)蓴_氣流對(duì)排風(fēng)量有很大影響，在可能條件下應(yīng)設(shè)法減弱它的影響。V0盡可能實(shí)測(cè)確定,49,行業(yè)學(xué)習(xí),流量比法公式總結(jié),無(wú)溫差時(shí)的極限流量比,溫度修正后的極限流量比,排塵罩最終的需風(fēng)量,排塵罩的需風(fēng)量

17、,50,行業(yè)學(xué)習(xí),9.5 熱源上部接受罩,1）設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生或誘導(dǎo)一定的氣流運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)有害物運(yùn)動(dòng)； 2）接受罩?jǐn)嗝娉叽鐟?yīng)不小于罩口處污染氣流的尺寸,1、特征,51,行業(yè)學(xué)習(xí),12)B,H,Z,點(diǎn)源,對(duì)流熱射流結(jié)構(gòu),2、熱源上部的熱射流,生產(chǎn)設(shè)備本身散發(fā)的熱射流 高溫設(shè)備表面熱輻射形成的熱射流,1）熱射流形式,把它近似看成是從一個(gè)點(diǎn)源以一定的角度擴(kuò)散上升,在距離熱源(1-2)B的高度發(fā)生收縮，斷面最小，流速最大,52,行業(yè)學(xué)習(xí),排風(fēng)量計(jì)算的思路,根據(jù)熱源上排風(fēng)罩的安裝高度H，分為低懸罩和高懸罩兩類(lèi),Lx,L1,L1,低懸罩,高懸罩,式中，AP為熱源的水平投影面積,式中，Lx污染源進(jìn)入罩口的熱流量

18、 L1吸入周?chē)目諝饬?53,行業(yè)學(xué)習(xí),2）熱射流實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,54,行業(yè)學(xué)習(xí),比較實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，選用文獻(xiàn)11公式,在H/B=0.97.4的范圍內(nèi)，在不同高度上熱射流流量,式中：Q熱源的對(duì)流散熱量，kJ/s； H熱源至計(jì)算斷面距離，m； B熱源水平投影直徑或長(zhǎng)邊距離，m,又有,那么,55,行業(yè)學(xué)習(xí),一般認(rèn)為射流收縮面至熱源距離為,當(dāng)熱源水平投影為圓形時(shí),收縮面上流量,對(duì)于低懸罩,取收縮斷面上的流量,56,行業(yè)學(xué)習(xí),熱源的對(duì)流散熱量,式中：F熱源放熱面積，m2； t熱源表面與周?chē)諝鉁夭?，?對(duì)流放熱系數(shù)， J/m2s A系數(shù)，水平面，A=1.7；豎直面，A=1.13,57,行業(yè)學(xué)習(xí),排風(fēng)量,式

19、中： L0 收縮斷面上熱射流流量，m3/s； F罩口的擴(kuò)大面積，罩口面積減熱射流面積； V擴(kuò)大面積上空氣的吸入速度，0.50.75m/s,低懸罩尺寸,2）橫向氣流影響較大,圓形罩口,矩形罩口,1）橫向氣流影響較小,排風(fēng)罩口尺寸比熱源尺寸擴(kuò)大150200mm,58,行業(yè)學(xué)習(xí),某一高度上熱射流斷面直徑,Lx,L1,L1,對(duì)于高懸罩,為收縮斷面上的流量,DZ,排風(fēng)量,高懸罩尺寸,若罩口為圓形,59,行業(yè)學(xué)習(xí),高懸罩排風(fēng)量大，易受橫向氣流的影響，工作不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能降低其安裝高度。 條件許可時(shí)在接受罩上設(shè)活動(dòng)卷簾。如圖所示,60,行業(yè)學(xué)習(xí),例3-5 某金屬熔化爐，爐內(nèi)金屬溫度為500，周?chē)諝鉁?/p>

20、度為20，散熱面為水平面，直徑B=0.7m，在熱設(shè)備上方0.5m處設(shè)接受罩，計(jì)算其排風(fēng)量。 解,熱源的對(duì)流散熱量為,熱射流收縮斷面上的流量 Q0=0.167Q 1/3B 3/2=0.167 (2.46)1/3(0.7)3/2 =0.32m3/s 罩口斷面直徑D1=B+200=700+200=900mm 取v=0.5m/s 排風(fēng)罩排風(fēng)量L=L0+vF=0.132+(3.14 (0.92-0.72) /4) 0.5 =0.45m3/s,故該接受罩為低懸罩,61,行業(yè)學(xué)習(xí),習(xí)題,尺寸為0.761.22m的水平鉛熔煉爐，金屬溫度為370，在爐子上部2.44m設(shè)接受式排氣罩，周?chē)諝鉃?0，求排氣罩的尺

21、寸和排氣量,故為高懸罩,確定罩的尺寸,確定罩口處熱射流的斷面的尺寸,故，取罩口尺寸為43.6m,62,行業(yè)學(xué)習(xí),罩口斷面上熱射流的流量： LZ=0.04Q 1/3(H+1.26B) 3/2=0.043.741/33.98 3/2=0.49m3/s,取v=0.5m/s 排風(fēng)罩排風(fēng)量L=LZ+vF=0.49+0.5(4.03.6-2.11.64) =5.97m3/s=21496m3/h,對(duì)流散熱量,63,行業(yè)學(xué)習(xí),9.6 槽邊排風(fēng)罩,槽邊排風(fēng)罩是外部吸氣罩的一種特殊形式。在槽邊上高置的條縫形吸氣口,一、槽邊排風(fēng)罩形式,單側(cè),雙側(cè),吹吸式,圖3-39 平口式雙側(cè)槽邊排風(fēng)罩,根據(jù)槽寬,圖3-40 條縫

22、式雙側(cè)槽邊排風(fēng)罩,64,行業(yè)學(xué)習(xí),周邊式：多用于圓槽或近似方形槽,65,行業(yè)學(xué)習(xí),平口式,條縫式,低截面,高截面,根據(jù)排風(fēng)口形式,1)平口式槽邊排風(fēng)罩 因吸氣口上不設(shè)法蘭邊，吸氣范圍大。但是當(dāng)槽靠墻布置時(shí)，如同設(shè)置了法蘭邊一樣，吸氣范圍由1.5減小為 0.5，減小了吸氣范圍，排風(fēng)量會(huì)相應(yīng)減小,66,行業(yè)學(xué)習(xí),2)條縫式槽邊排風(fēng)罩,條縫式槽邊排風(fēng)罩的特點(diǎn)是截面高度E較大，E=250mm的稱(chēng)為高截面，E=200mm的稱(chēng)為低截面。增大截面高度如同設(shè)置了法蘭邊一樣，可以減小吸氣范圍。因此，它的排風(fēng)量比平口式的小。它的缺點(diǎn)是占用空間大，對(duì)手工操作有一定影響。目前條縫式槽邊排風(fēng)罩廣泛應(yīng)用于電鍍車(chē)間的自動(dòng)生

23、產(chǎn)線(xiàn)上,67,行業(yè)學(xué)習(xí),條縫式槽邊排氣罩的條縫形式及安裝位置,常用斷面尺寸(EF)有三種： 250200mm 250250mm 200200mm,二、條縫式槽邊排氣罩,高截面,68,行業(yè)學(xué)習(xí),等高條縫：條縫式槽邊排風(fēng)罩上的條縫口高度沿長(zhǎng)度方向不變,1、減小條縫口面積與罩橫斷面面積之比 f/F1 愈小，速度分布愈均勻， f/F10.3認(rèn)為近似均勻,如何保證條縫口速度分布均勻,2、將槽口細(xì)分 槽長(zhǎng)大于1500mm時(shí)沿長(zhǎng)度 分為23 個(gè)排風(fēng)罩,3、采用楔形條縫口,h0為條縫口平均高度,69,行業(yè)學(xué)習(xí),三、條縫式槽邊排風(fēng)罩風(fēng)量,1、高截面單側(cè)排風(fēng),2、低截面單側(cè)排風(fēng),3、高截面雙側(cè)排風(fēng)（總風(fēng)量,4、低

24、截面雙側(cè)排風(fēng)（總風(fēng)量,5、高截面周邊型排風(fēng),6、低截面周邊型排風(fēng),式中： A為槽長(zhǎng)，m；B為槽寬，m； D為圓槽直徑，m； Vx為邊緣控制點(diǎn)的控制風(fēng)速，m/s。附錄8 P242,70,行業(yè)學(xué)習(xí),四、條縫式槽邊排風(fēng)罩阻力,式中： 為局部阻力系數(shù)， =2.34； v0為條縫口上空氣流速，m/s； 為周?chē)諝饷芏?，kg/m3,71,行業(yè)學(xué)習(xí),例 長(zhǎng)A=1m，寬B=0.8m的酸性鍍銅槽，槽內(nèi)溶液溫度等于室溫。設(shè)計(jì)該槽上的槽邊排風(fēng)罩。 解 因B700mm，采用雙側(cè)。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，條縫式槽邊排風(fēng)罩的斷面尺寸（E*F）共有三種： 250200mm、250250mm、200200mm。本題選用EF=25

25、0250mm。 控制風(fēng)速 Vx=0.3m/s 總排風(fēng)量,每一側(cè)的排風(fēng)量 L=L/2=0.4/2=0.2 m3/s 假設(shè)條縫口風(fēng)速 V0=8m/s 采用等高條縫，條縫口面積f=Q/v0=0.2/8=0.025 m2 條縫口高度 h0=f/A=0.025/1m=25mm； f/F1=0.025/0.250.25=0.40.3 為保證條縫口上速度分布均勻，在每一側(cè)分設(shè)兩個(gè)罩子。 因此， f/F1=f/2/F1=0.025/2/(0.250.25)=0.20.3 阻力,72,行業(yè)學(xué)習(xí),9.7 大門(mén)空氣幕,一、概念,在大門(mén)上設(shè)置條縫形送風(fēng)口，利用高速氣流所形成的氣幕隔斷室內(nèi)外空氣，這種裝置成為大門(mén)空氣幕

26、,二、形式,1）側(cè)送式空氣幕,單側(cè) 雙側(cè),1、根據(jù)送風(fēng)裝置安裝位置分,73,行業(yè)學(xué)習(xí),2）下送式空氣幕 優(yōu)點(diǎn)：冬季阻擋室外冷風(fēng)效果比側(cè)送式好； 缺點(diǎn)：易使地面灰塵吹起； 適用：運(yùn)輸工具通過(guò)時(shí)間短，工作場(chǎng)所較為清潔,74,行業(yè)學(xué)習(xí),3）上送式空氣幕 一般由貫流風(fēng)機(jī)直接送風(fēng)。 特點(diǎn)：送風(fēng)風(fēng)速低6m/s； 卷入氣流少； 優(yōu)點(diǎn)：噴出氣流衛(wèi)生條件好，安裝簡(jiǎn)便，占用空間小，不影響建筑美觀。 適用：生產(chǎn)車(chē)間大門(mén)（不設(shè)回風(fēng)口，稱(chēng)為簡(jiǎn)易空氣幕） 通過(guò)人的公共建筑大門(mén)，如賓館、超市、商場(chǎng)等,75,行業(yè)學(xué)習(xí),2、根據(jù)送風(fēng)溫度分,1）熱空氣幕 內(nèi)設(shè)加熱器，適用于寒冷地區(qū) 2）等溫空氣幕 非嚴(yán)寒地區(qū) 3）冷空氣幕 內(nèi)設(shè)

27、冷卻器，用于炎熱地區(qū),76,行業(yè)學(xué)習(xí),三、理論基礎(chǔ)平面射流,1、概念 空氣從孔口或管嘴出流后，在空間形成一股氣流，稱(chēng)空氣射流。 2、結(jié)構(gòu) 3、特性 1）卷吸作用 2）射流范圍不斷擴(kuò)大 3）射流流量不斷增加 4）射流核心不斷縮小 5）各斷面風(fēng)速分布的相似性,L0,2b0,77,行業(yè)學(xué)習(xí),起始段長(zhǎng)度,主體段：L0,軸心速度Vm與出口流速V0的關(guān)系,平均流度V1與出口流速V0的關(guān)系,末端流量Q與出口流量Q0的關(guān)系,平均流度V1與軸心流速Vm的關(guān)系,78,行業(yè)學(xué)習(xí),四、下（側(cè)）送式空氣幕風(fēng)量計(jì)算,方程：室外氣流(假定為均勻氣流) 流函數(shù),出風(fēng)口平面射流流函數(shù),兩股勢(shì)流疊加的流函數(shù),V0射流出口流速，m

28、/s； b0吹風(fēng)口寬度，m； a出風(fēng)口紊流系數(shù)； 射流出口軸線(xiàn)與x軸夾角,問(wèn)題：計(jì)算下送式大門(mén)空氣幕的風(fēng)量,79,行業(yè)學(xué)習(xí),邊界條件（大門(mén)處）,X=0、y=0時(shí)， =0,X=H、y=0時(shí),則流入大門(mén)內(nèi)的空氣量為,令,B為大門(mén)寬度，m ； H為大門(mén)高度，m,80,行業(yè)學(xué)習(xí),則,其中： 代入上式有,定義空氣幕效率為空氣幕所能阻擋的室外空氣量率,則有,式中： L0 空氣幕吹風(fēng)量，m3/s； Lw空氣幕不工作時(shí)室外空氣侵入量，m3/s； Lw空氣幕工作時(shí)室外空氣侵入量，m3/s,81,行業(yè)學(xué)習(xí),例3-7 已知大門(mén)尺寸為33m，室外風(fēng)速vw=2m/s，室外空氣溫度tw=-20，室內(nèi)空氣tn=15,不考慮

29、熱風(fēng)壓作用。在大門(mén)上采用側(cè)送式空氣幕，計(jì)算空氣幕的吹風(fēng)量。要求空氣幕的混合溫度為10 ，計(jì)算送風(fēng)溫度t0及空氣幕所需的加熱量,思路】由于射流具有卷吸特性，空氣幕吹風(fēng)量和射流末端風(fēng)量不等，其差值主要來(lái)源于平面射流兩側(cè)的卷吸量。 現(xiàn)已知末端溫度、室外溫度、室內(nèi)溫度，求送風(fēng)溫度，則需知道各部分風(fēng)量，利用能量平衡原理則可求解,解：因不考慮熱風(fēng)壓作用，只有室外風(fēng)作用，空氣幕不工作時(shí)流入室內(nèi)的室外空氣量Lw=HBvx=332=18m3/s,設(shè)=40，紊流系數(shù)a=0.2，查表3-8得 =0.45,設(shè)空氣幕的效率=100%，吹風(fēng)口寬度b0=0.2m,空氣幕吹風(fēng)量,82,行業(yè)學(xué)習(xí),空氣幕的平面射流在射流末端的空

30、氣量為,則卷入射流的室外空氣量為,根據(jù)熱平衡方程有,解得,空氣幕加熱器的加熱量,83,行業(yè)學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)參數(shù)的選取,送風(fēng)口寬度,射流的吹出角,單位門(mén)寬的送風(fēng)量,送風(fēng)量也可由下式確定,空氣幕總送風(fēng)量,五、上送式空氣幕風(fēng)量計(jì)算,84,行業(yè)學(xué)習(xí),例題,有一大門(mén)，如圖所示，高度H=2.5m，寬度B=4m，室外風(fēng)速Vw=2m/s，采用上送式空氣幕，確定有關(guān)參數(shù),選送風(fēng)口寬度b0=0.15H=0.38m 吹出口角度0=30,單位門(mén)寬的送風(fēng)量,空氣幕總送風(fēng)量,送風(fēng)口風(fēng)速,85,行業(yè)學(xué)習(xí),進(jìn)行校驗(yàn),為安全考慮，重新計(jì)算，選v0=5m/s，取,送風(fēng)口寬度,回風(fēng)口寬度,86,行業(yè)學(xué)習(xí),9.8 吹吸式排風(fēng)罩,一、概念

31、利用射流作為動(dòng)力，把有害物輸送到排風(fēng)罩口由其排除，或者利用射流阻擋、控制有害物的擴(kuò)散,87,行業(yè)學(xué)習(xí),88,行業(yè)學(xué)習(xí),吹和吸的速度分布比較圖,89,行業(yè)學(xué)習(xí),二、特點(diǎn) 吹吸式通風(fēng)依靠吹、吸氣流的聯(lián)合工作進(jìn)行有害物的控制和輸送，它具有風(fēng)量小、污染控制效果好、抗干擾能力強(qiáng)、不影響工藝操作等特點(diǎn)。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到日益廣泛的應(yīng)用,三、吹吸式排風(fēng)罩風(fēng)量計(jì)算 計(jì)算方法,速度控制法,流量比法,90,行業(yè)學(xué)習(xí),1、速度控制法,思想,吹吸氣流對(duì)污染物的控制主要是受吹出氣流的速度與作用在吹吸氣流上的污染氣流（或橫向氣流）的速度之比,工業(yè)槽 設(shè)計(jì)參數(shù)要求,1）吸風(fēng)口前射流平均風(fēng)速,2）吸風(fēng)口風(fēng)量應(yīng)為射流末端風(fēng)量的1.11.25倍,3）吹風(fēng)口高度為 b0=（0.010.15）H 吹風(fēng)口高度應(yīng)大于57mm；出口流速不大于1012m/s,4）吸風(fēng)口速度,前蘇聯(lián)巴杜林的計(jì)算方法,91,行業(yè)學(xué)習(xí),例 某工業(yè)槽寬H=2.0m、長(zhǎng)l=2m，槽內(nèi)溶液溫度t=40，采用吹吸式排風(fēng)罩。計(jì)算吹、吸風(fēng)量及吹、吸風(fēng)口高度,1）吸風(fēng)口前射流末端平均風(fēng)速,2）吹風(fēng)口高度,3）計(jì)算吹風(fēng)口出口流速v0,認(rèn)為射流末端的軸心風(fēng)速,根據(jù)平面射流計(jì)算式,4）吹風(fēng)口風(fēng)量,5）吹風(fēng)口前射流量,6）吸風(fēng)口排風(fēng)