凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、v教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容v1.凈化系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容凈化系統(tǒng)的組成及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容v2.集氣罩設(shè)計(jì)集氣罩設(shè)計(jì)v3.管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)v教學(xué)要求教學(xué)要求v1.了解凈化系統(tǒng)組成及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容；了解凈化系統(tǒng)組成及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容； v2.了解集氣罩的基本類型、特點(diǎn)及的性能參數(shù)；了解集氣罩的基本類型、特點(diǎn)及的性能參數(shù)；v3. 掌握管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。掌握管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 圖圖13-1 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；2、風(fēng)管；3、凈化設(shè)備；4、通風(fēng)機(jī)；5、排氣管v (1) 集氣罩集氣罩: :集氣罩是用來(lái)捕集污染空氣的，其性能對(duì)凈集氣罩是用來(lái)捕集污染

2、空氣的，其性能對(duì)凈化系統(tǒng)化系統(tǒng) 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接的影響。由于污染源設(shè)備結(jié)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接的影響。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。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。 v(2)(2)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，通在凈化系統(tǒng)中用以輸送氣流的管道稱為風(fēng)管，通過(guò)風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件連成一個(gè)整體。過(guò)風(fēng)管使系統(tǒng)的設(shè)備和部件連成一個(gè)整體。v(3)(3)凈化設(shè)備凈化設(shè)備: :為了防止大氣污染為了防止大氣污染 ，當(dāng)排氣中污染物含量超，當(dāng)排氣中污染物含量超過(guò)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)過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須采用凈化

3、設(shè)備進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后準(zhǔn)后 ，才能排人大氣。，才能排人大氣。 v(4)(4)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。為了防止通通風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)中氣體流動(dòng)的動(dòng)力。為了防止通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī) 的磨損和腐蝕的磨損和腐蝕 ，通常把風(fēng)機(jī)設(shè)在凈化裝備的后面。，通常把風(fēng)機(jī)設(shè)在凈化裝備的后面。 v(5)(5)煙煙 囪囪: : 煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后煙囪是凈化系統(tǒng)的排氣裝置。由于凈化后 的煙的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、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，并最終沉降到地面。為了保證污染物的地面濃度稀釋，并最終沉降到地面。為了保證污染物的地面濃度. .

4、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：包括污染物的包括污染物的捕集裝置捕集裝置、凈化設(shè)備凈化設(shè)備、管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)及及排放煙囪排放煙囪設(shè)計(jì)四個(gè)部分。設(shè)計(jì)四個(gè)部分。1、捕集裝置設(shè)計(jì)：集氣罩，、捕集裝置設(shè)計(jì)：集氣罩，主要包括集氣罩結(jié)構(gòu)形式、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。安裝位置以及性能參數(shù)確定等內(nèi)容。2、凈化設(shè)備的選擇或設(shè)計(jì)、凈化設(shè)備的選擇或設(shè)計(jì)(1)選擇依據(jù)選擇依據(jù)a.污染物的種類與性質(zhì)；污染物的種類與性質(zhì)； b.處理量；處理量； c.凈化效率；凈化效率； d.凈化系統(tǒng)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。凈化系統(tǒng)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。 2、凈化系統(tǒng)的選擇或設(shè)計(jì)、凈化系統(tǒng)的選擇或設(shè)計(jì)(2

5、)一般程序一般程序 a.工程調(diào)查；工程調(diào)查； b.確定凈化程度確定凈化程度 c.選擇合理的凈化工藝；選擇合理的凈化工藝； d.選擇適當(dāng)?shù)膬艋b置，確定合理的凈化系統(tǒng)配置；選擇適當(dāng)?shù)膬艋b置，確定合理的凈化系統(tǒng)配置； e.確定凈化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。確定凈化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 (3)(3)除塵系統(tǒng)與裝置的選擇除塵系統(tǒng)與裝置的選擇(4)(4)吸收系統(tǒng)與裝置的選擇吸收系統(tǒng)與裝置的選擇(5)(5)吸附系統(tǒng)與吸附裝置的選擇吸附系統(tǒng)與吸附裝置的選擇(6)(6)凈化裝置的費(fèi)用：設(shè)備投資費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)用凈化裝置的費(fèi)用：設(shè)備投資費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)用3.管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：包括管道布置、管道內(nèi)氣

6、體流速確定、管徑選包括管道布置、管道內(nèi)氣體流速確定、管徑選擇、壓力損失計(jì)算及通風(fēng)機(jī)選擇等內(nèi)容。擇、壓力損失計(jì)算及通風(fēng)機(jī)選擇等內(nèi)容。4.排放煙囪設(shè)計(jì)：排放煙囪設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)尺寸及工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)（排氣管高度、出口結(jié)構(gòu)尺寸及工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)（排氣管高度、出口直徑、排氣速度等）的設(shè)計(jì)直徑、排氣速度等）的設(shè)計(jì)一一 吸氣罩的作用：吸氣罩的作用： 是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng)，同時(shí)防止其向生產(chǎn)車間及大氣污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng)，同時(shí)防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴(kuò)散，造成污染。擴(kuò)散，造成污染。二、集氣罩的集氣機(jī)理二、集氣罩的集氣機(jī)理 吸入氣流吸入

7、氣流 吹出氣流吹出氣流1 吸入氣流：吸入氣流：速度分布速度分布: 等速面的形式確定其分布等速面的形式確定其分布規(guī)律規(guī)律理論氣流分布：理論氣流分布：無(wú)擋板：將吸氣口近似視為一個(gè)點(diǎn)匯，無(wú)擋板：將吸氣口近似視為一個(gè)點(diǎn)匯，等速面是以該點(diǎn)為中心的球面，假設(shè)等速面是以該點(diǎn)為中心的球面，假設(shè)點(diǎn)匯吸風(fēng)量為點(diǎn)匯吸風(fēng)量為Q，等速面的半徑為，等速面的半徑為r1、r2，相應(yīng)氣流速度為，相應(yīng)氣流速度為u1、u2，由于通，由于通過(guò)每個(gè)等速面的風(fēng)量相等。過(guò)每個(gè)等速面的風(fēng)量相等。則有：則有： Q = 4r12u1 = 4r22u2 于是：于是： u1/u2 = (r2/r1)2 由上式可見：由上式可見：點(diǎn)匯流外某一點(diǎn)的流速與

8、該點(diǎn)至吸氣口距離的平方點(diǎn)匯流外某一點(diǎn)的流速與該點(diǎn)至吸氣口距離的平方成反比。吸氣口外氣流速度衰減很快，應(yīng)盡量減少罩口至污染源的成反比。吸氣口外氣流速度衰減很快，應(yīng)盡量減少罩口至污染源的距離。距離。有擋板：有擋板：如果吸氣口設(shè)在墻上，其吸氣量為如果吸氣口設(shè)在墻上，其吸氣量為 Q = 2r Q = 2r1 12 2u u1 1 = 2r = 2r2 22 2u u2 2比較以上兩式，可見：吸氣速度相同時(shí)，同一距離上比較以上兩式，可見：吸氣速度相同時(shí)，同一距離上 Q （懸空設(shè)置的吸氣口）（懸空設(shè)置的吸氣口）= 2 Q（有一面阻擋的吸氣口）（有一面阻擋的吸氣口） 吸風(fēng)量相同時(shí)，同一距離上吸風(fēng)量相同時(shí)，同

9、一距離上 u（有一面阻擋的吸氣口）（有一面阻擋的吸氣口）= 2 u（懸空（懸空設(shè)置的吸氣口）設(shè)置的吸氣口）因此，因此，在設(shè)計(jì)外部集氣罩時(shí)，應(yīng)盡量量減少吸氣范圍，以增強(qiáng)控制在設(shè)計(jì)外部集氣罩時(shí)，應(yīng)盡量量減少吸氣范圍，以增強(qiáng)控制效果。效果。實(shí)際氣流分布：實(shí)際氣流分布： 它的等速面不是球形而是橢球面它的等速面不是球形而是橢球面。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，吸氣口氣流速根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，吸氣口氣流速度分布具有以下特點(diǎn)：度分布具有以下特點(diǎn)：A）在吸氣口附近的等速面近似與吸氣口平行，隨離在吸氣口附近的等速面近似與吸氣口平行，隨離吸氣口距離吸氣口距離X 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 1倍吸氣口倍

10、吸氣口直徑直徑d d處已接近為球面處已接近為球面。因此，當(dāng)因此，當(dāng)x/d 1時(shí)，時(shí)，可近似當(dāng)作點(diǎn)匯；可近似當(dāng)作點(diǎn)匯； 當(dāng)當(dāng) x/d1時(shí)，時(shí)，應(yīng)根據(jù)有關(guān)氣流衰減公式計(jì)算應(yīng)根據(jù)有關(guān)氣流衰減公式計(jì)算。B）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)x/d =1時(shí)該點(diǎn)氣流速時(shí)該點(diǎn)氣流速度已大約降至吸氣口流速的度已大約降至吸氣口流速的7.5%。C)對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的吸氣口，不論吸氣口風(fēng)速大小，其等對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的吸氣口，不論吸氣口風(fēng)速大小，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。減規(guī)律則不同。v2 吹出氣流吹出氣流v即：即：空

11、氣從孔口吹出，在空間形成的氣流稱為吹出空氣從孔口吹出，在空間形成的氣流稱為吹出氣流或射流。氣流或射流。v常見的射流為：常見的射流為：自由射流中的等溫圓射流。管口速自由射流中的等溫圓射流。管口速度假設(shè)是完全均勻的。度假設(shè)是完全均勻的。M M為射流極點(diǎn)，射流中保持原為射流極點(diǎn)，射流中保持原出口速度的部分稱為出口速度的部分稱為射流核心射流核心，速度小于的部分些，速度小于的部分些稱為稱為射流主體射流主體，射流核心消失的斷面，射流核心消失的斷面BOEBOE稱為過(guò)渡斷稱為過(guò)渡斷面，出口斷面至過(guò)渡面稱為起始段，過(guò)渡斷面以后面，出口斷面至過(guò)渡面稱為起始段，過(guò)渡斷面以后稱稱為主體段為主體段。其射流結(jié)構(gòu)示意圖如下

12、圖：其射流結(jié)構(gòu)示意圖如下圖：v射流邊緣有卷吸周圍空氣的作用，這主要是由于射流邊緣有卷吸周圍空氣的作用，這主要是由于紊流動(dòng)量交換引起的。紊流動(dòng)量交換引起的。v由于射流邊緣的卷吸作用，射流斷面不斷擴(kuò)大，由于射流邊緣的卷吸作用，射流斷面不斷擴(kuò)大，射流質(zhì)量不斷增加。射流邊界面呈圓錐面，圓錐半射流質(zhì)量不斷增加。射流邊界面呈圓錐面，圓錐半頂角頂角 稱為射流擴(kuò)散角稱為射流擴(kuò)散角，如圖所示。射流擴(kuò)散角，如圖所示。射流擴(kuò)散角 為為v式中式中 紊流系數(shù)；紊流系數(shù)；v 是射流管口的形狀系數(shù)是射流管口的形狀系數(shù)( (由實(shí)驗(yàn)確定由實(shí)驗(yàn)確定) )。v圓射流：圓射流： =0.08 =0.08， =3.4=3.4；v扁射流扁

13、射流( (條縫射流條縫射流) )： =0.110.12 =0.110.12， =2.4=2.44。射流核心區(qū)呈錐形不斷縮小。射流核心區(qū)呈錐形不斷縮小。核心段以后，射流速度逐漸下降。各斷面的速度值核心段以后，射流速度逐漸下降。各斷面的速度值雖然不同，但速度分布是相似的，可用下述半經(jīng)驗(yàn)公雖然不同，但速度分布是相似的，可用下述半經(jīng)驗(yàn)公式描述式描述 式式中中 射流距中心射流距中心y y處和中心處的速度；處和中心處的速度； R R射流斷面半徑。射流斷面半徑。射流中的靜壓與周圍靜止空氣的壓強(qiáng)相同。射流中的靜壓與周圍靜止空氣的壓強(qiáng)相同。射流各斷面的動(dòng)量相等。射流各斷面的動(dòng)量相等。v3 吸入流動(dòng)與射流流動(dòng)的差

14、異吸入流動(dòng)與射流流動(dòng)的差異v吸入流動(dòng)與射流的差異主要有兩點(diǎn)：吸入流動(dòng)與射流的差異主要有兩點(diǎn)：v一是射流由于有卷吸作用，沿射流前進(jìn)方向流量不一是射流由于有卷吸作用，沿射流前進(jìn)方向流量不斷增加，射流呈錐形。吸入流動(dòng)作用區(qū)內(nèi)的等速面斷增加，射流呈錐形。吸入流動(dòng)作用區(qū)內(nèi)的等速面為橢球面，通過(guò)各等速面的流量相等，并等于吸入為橢球面，通過(guò)各等速面的流量相等，并等于吸入口的流量。口的流量。v二是射流軸線上的速度基本上與射程成反比，而吸二是射流軸線上的速度基本上與射程成反比，而吸氣區(qū)內(nèi)空氣速度與距吸氣口距離的平方成反比。所氣區(qū)內(nèi)空氣速度與距吸氣口距離的平方成反比。所以吸氣口的能量衰減得更快，其作用范圍較小。以

15、吸氣口的能量衰減得更快，其作用范圍較小。4 吹吸氣流吹吸氣流即：兩股氣流組合而成的合成氣流。即：兩股氣流組合而成的合成氣流。 在集氣罩設(shè)計(jì)中，利用吹出氣流和吸入氣流聯(lián)合在集氣罩設(shè)計(jì)中，利用吹出氣流和吸入氣流聯(lián)合作用來(lái)提高所需作用來(lái)提高所需“控制風(fēng)速控制風(fēng)速”的形成，稱為吹吸式的形成，稱為吹吸式集氣罩。集氣罩。（1 1）按罩口氣流流動(dòng)方式分為：）按罩口氣流流動(dòng)方式分為： 吸氣式吸氣式 吹吸式吹吸式（2 2）按集氣罩與污染源的相對(duì)位置及適用范圍分為：）按集氣罩與污染源的相對(duì)位置及適用范圍分為：密閉罩密閉罩 排氣柜排氣柜 外部集氣罩外部集氣罩 接受式集氣罩接受式集氣罩1 1、密閉罩、密閉罩定義：將污

16、染源的局部或整體密閉起來(lái)，在罩內(nèi)保持定義：將污染源的局部或整體密閉起來(lái)，在罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，可防止污染物的任意擴(kuò)散。一定負(fù)壓，可防止污染物的任意擴(kuò)散。特點(diǎn)：所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)特點(diǎn)：所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)氣流干擾，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先選用。氣流干擾，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先選用。結(jié)構(gòu)形式：局部密閉罩、結(jié)構(gòu)形式：局部密閉罩、 整體密閉罩、大容積密閉罩整體密閉罩、大容積密閉罩 （1）局部密閉罩）局部密閉罩 特點(diǎn)：體積小，材料消耗特點(diǎn)：體積小，材料消耗少，操作與檢修方便；少，操作與檢修方便； 適用：產(chǎn)塵點(diǎn)固定、產(chǎn)塵適用：產(chǎn)塵點(diǎn)固定、產(chǎn)塵氣流速度較小且連續(xù)產(chǎn)塵的氣流速度較小且連續(xù)產(chǎn)塵

17、的地點(diǎn)。地點(diǎn)。（3）大容積密閉罩）大容積密閉罩 特點(diǎn)：容積大，可緩沖產(chǎn)塵氣特點(diǎn)：容積大，可緩沖產(chǎn)塵氣流，減少局部正壓，設(shè)備檢修流，減少局部正壓，設(shè)備檢修可在罩內(nèi)進(jìn)行?？稍谡謨?nèi)進(jìn)行。適用：多點(diǎn)源、陣發(fā)性、氣流適用：多點(diǎn)源、陣發(fā)性、氣流速度大的設(shè)備和污染源。速度大的設(shè)備和污染源。（2）整體密閉罩）整體密閉罩 特點(diǎn)：容積大，密閉性好。特點(diǎn)：容積大，密閉性好。 適用：多點(diǎn)塵源、攜氣流速適用：多點(diǎn)塵源、攜氣流速大或有振動(dòng)的產(chǎn)塵設(shè)備。大或有振動(dòng)的產(chǎn)塵設(shè)備。定義定義: : 通過(guò)罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸通過(guò)罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起來(lái)的集氣罩。收起來(lái)的集氣罩。特點(diǎn)特點(diǎn): :結(jié)

18、構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；但所需排風(fēng)量較大，且易受結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；但所需排風(fēng)量較大，且易受室內(nèi)橫向氣流的干擾，捕集效率較低。室內(nèi)橫向氣流的干擾，捕集效率較低。常見形式常見形式: :頂吸罩、側(cè)面吸罩、底吸罩、槽邊吸氣罩頂吸罩、側(cè)面吸罩、底吸罩、槽邊吸氣罩 （1）吹吸式排氣罩的工作原理）吹吸式排氣罩的工作原理當(dāng)外部吸氣罩與污染源的距離當(dāng)外部吸氣罩與污染源的距離較大時(shí)，可以在外部吸氣較大時(shí)，可以在外部吸氣罩的對(duì)面設(shè)置一吸氣口，從而罩的對(duì)面設(shè)置一吸氣口，從而形成一層空氣幕阻止污染物形成一層空氣幕阻止污染物的散逸，同時(shí)也誘導(dǎo)污染氣流的散逸，同時(shí)也誘導(dǎo)污染氣流一起向排氣罩流動(dòng)。一起向排氣罩流動(dòng)。1.排風(fēng)量的確

19、定排風(fēng)量的確定（1）排風(fēng)量的測(cè)定方法）排風(fēng)量的測(cè)定方法集氣罩排風(fēng)量集氣罩排風(fēng)量qv(m3/S) ，可以通過(guò)實(shí)測(cè)罩口的平均吸氣速度，可以通過(guò)實(shí)測(cè)罩口的平均吸氣速度0 (m/S) 和罩口和罩口面積面積A0（m2）確定。）確定。 qv= 0 A0 (m3/S) 也可以通過(guò)實(shí)測(cè)連接罩口直管上的平均吸氣速度也可以通過(guò)實(shí)測(cè)連接罩口直管上的平均吸氣速度 (m/S) ，氣流動(dòng)壓，氣流動(dòng)壓Pd(Pa)或或靜壓靜壓PS(Pa)及其管道斷面積及其管道斷面積A （m2）按下式確定）按下式確定。 Q= A =A(2/) Pd1/2 (m3/s) Q=A(2/) PS1/2 (m3/s)式中式中: 氣體密度氣體密度,kg

20、/m,kg/m3 3 -集氣罩的流量系數(shù)集氣罩的流量系數(shù)1.排風(fēng)量的確定排風(fēng)量的確定v（2）排風(fēng)量的計(jì)算方法：控制速度法、流量比法）排風(fēng)量的計(jì)算方法：控制速度法、流量比法控制速度法控制速度法控制速度控制速度-指在罩前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能指在罩前污染物擴(kuò)散方向的任意點(diǎn)上均能使污染物隨吸入氣流流入集氣罩內(nèi)，并將其捕集所使污染物隨吸入氣流流入集氣罩內(nèi)，并將其捕集所必須的最小吸氣速度。必須的最小吸氣速度?？刂泣c(diǎn)控制點(diǎn)-吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠(yuǎn)點(diǎn)稱為控制吸氣氣流有效作用范圍內(nèi)的最遠(yuǎn)點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。控制點(diǎn)距罩口的距離稱為控制距離。點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)距罩口的距離稱為控制距離。v計(jì)算集氣罩排風(fēng)量時(shí)：計(jì)算集氣

21、罩排風(fēng)量時(shí)：v首先根據(jù)工藝設(shè)備及操作要求，確定集氣罩的形狀首先根據(jù)工藝設(shè)備及操作要求，確定集氣罩的形狀及尺寸，由此確定其罩口面積及尺寸，由此確定其罩口面積 ；v 其次根據(jù)控制要求安排罩口與污染物相對(duì)位置，其次根據(jù)控制要求安排罩口與污染物相對(duì)位置，確定罩口幾何中心與控制點(diǎn)距離確定罩口幾何中心與控制點(diǎn)距離 。v 確定控制速度確定控制速度 ，根據(jù)不同集氣罩罩口的氣流衰減，根據(jù)不同集氣罩罩口的氣流衰減規(guī)律求得罩口上氣流速度規(guī)律求得罩口上氣流速度 ，由公式，由公式 即可。即可。v控制速度法的關(guān)鍵在于確定控制速度，控制速度與控制速度法的關(guān)鍵在于確定控制速度，控制速度與集氣罩的結(jié)構(gòu)、安裝位置、室內(nèi)氣流情況等

22、有關(guān)。集氣罩的結(jié)構(gòu)、安裝位置、室內(nèi)氣流情況等有關(guān)。v適用條件：適用條件：v一般適用于污染物發(fā)生量較小的冷過(guò)程的外部集氣一般適用于污染物發(fā)生量較小的冷過(guò)程的外部集氣罩設(shè)計(jì)。罩設(shè)計(jì)。v流量比法流量比法v流量比法是把集氣罩的排風(fēng)量流量比法是把集氣罩的排風(fēng)量Q看作是污染物發(fā)生看作是污染物發(fā)生量量Q1和吸入室內(nèi)空氣量和吸入室內(nèi)空氣量Q2之和之和v即：即： Q=Q1+Q2v =Q1(1+Q2/Q1)v =Q1(1+K)從上式中可以看出：（流量比）從上式中可以看出：（流量比）K Q2 Q vK值太大，雖然能將污染物捕集干凈，但風(fēng)量大耗能值太大，雖然能將污染物捕集干凈，但風(fēng)量大耗能多。多。v臨界流量比：臨界流

23、量比： 能保證污染物不溢出罩外的最小流能保證污染物不溢出罩外的最小流量比量比 。vKV=(Q2/Q1)limitvKV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) KV 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。v工程設(shè)計(jì)中采用的工程設(shè)計(jì)中采用的 計(jì)算公式需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究求出。計(jì)算公式需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究求出。v實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： KV與污染物的發(fā)生量無(wú)關(guān)，只與污染源和集氣罩的與污染物的發(fā)生量無(wú)關(guān)，只與污染源和集氣罩的相對(duì)尺寸有關(guān)。相對(duì)尺寸有關(guān)。2.壓力損失的確定壓力損失的確定 由于集氣罩罩口處于大氣中，所

24、以該處的全壓等于零，因而由于集氣罩罩口處于大氣中，所以該處的全壓等于零，因而集氣罩的壓力損失寫為集氣罩的壓力損失寫為 P=0P= (Pd+Ps)=|Ps|Pd =（ Pd / |Ps| ）1/2 =1/（ 1 ）1/2 -流量系數(shù)流量系數(shù) -壓力損失系數(shù)壓力損失系數(shù)22p對(duì)結(jié)構(gòu)形狀一定的集氣罩， 值為常數(shù)集氣罩的流量系數(shù)和壓損系數(shù)表集氣罩設(shè)計(jì)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及性能參數(shù)計(jì)算。集氣罩設(shè)計(jì)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及性能參數(shù)計(jì)算。集氣罩設(shè)計(jì)原則（重點(diǎn)）集氣罩設(shè)計(jì)原則（重點(diǎn)） 1.對(duì)散發(fā)粉塵或有害氣體的工藝流程與設(shè)備應(yīng)采取密閉措對(duì)散發(fā)粉塵或有害氣體的工藝流程與設(shè)備應(yīng)采取密閉措施，盡量采用密閉罩。確定密閉罩的

25、吸氣位置、結(jié)構(gòu)和施，盡量采用密閉罩。確定密閉罩的吸氣位置、結(jié)構(gòu)和風(fēng)速時(shí)，應(yīng)使罩內(nèi)負(fù)壓均勻，防止污染物外逸，對(duì)于散風(fēng)速時(shí)，應(yīng)使罩內(nèi)負(fù)壓均勻，防止污染物外逸，對(duì)于散發(fā)粉塵和揮發(fā)性的污染源，應(yīng)避免過(guò)多負(fù)壓。發(fā)粉塵和揮發(fā)性的污染源，應(yīng)避免過(guò)多負(fù)壓。 2.當(dāng)不能或不便采用密閉罩時(shí)，可根據(jù)工藝操作要求和技當(dāng)不能或不便采用密閉罩時(shí)，可根據(jù)工藝操作要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件選擇適宜的其他開敞式集氣罩。集氣罩應(yīng)盡術(shù)經(jīng)濟(jì)條件選擇適宜的其他開敞式集氣罩。集氣罩應(yīng)盡可能包圍或靠近有害污染源，使污染物局限在較小空間可能包圍或靠近有害污染源，使污染物局限在較小空間內(nèi)，并盡可能減少吸氣范圍，便于捕集和控制污染物。內(nèi)，并盡可能減少吸

26、氣范圍，便于捕集和控制污染物。五、集氣罩的設(shè)計(jì)方法五、集氣罩的設(shè)計(jì)方法3.吸氣點(diǎn)的排風(fēng)量應(yīng)按防止粉塵或有害氣體擴(kuò)散到周圍環(huán)境空間的原則確定，集氣罩的吸氣應(yīng)盡可能利用污染氣流的運(yùn)動(dòng)作用。 4.已被污染的吸入氣流不允許通過(guò)人的呼吸區(qū)，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮操作人員的位置和活動(dòng)范圍。 5.集氣罩的配置應(yīng)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)一致，力求不影響工藝操作。在保證功能的前提下，應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，便于安裝和維護(hù)管理。 6.防止集氣罩周圍的紊流，應(yīng)盡可能避免或減弱干擾氣流、穿堂風(fēng)和送風(fēng)氣流等對(duì)吸氣氣流的影響。二二 密閉罩的設(shè)計(jì)密閉罩的設(shè)計(jì)1 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)的聯(lián)系，防盡可能將

27、污染源密閉，以隔斷污染氣流與室內(nèi)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。些，并躲開氣流正壓較高的位置。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。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。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)，避免把大量物料吸入凈化系統(tǒng)。處理熱物料時(shí)，吸風(fēng)點(diǎn)宜設(shè)在罩子頂部，物料吸入凈化系統(tǒng)。處理熱

28、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。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。2 密閉罩排風(fēng)量的確定 決定密閉罩排風(fēng)量的原則： 要保證罩內(nèi)各點(diǎn)都處于負(fù)壓， 保證從罩子開口及不嚴(yán)密縫隙處均勻地吸入一部分室內(nèi)空氣。 一般來(lái)說(shuō)要求保證密閉罩內(nèi)的負(fù)壓不小于510Pa。 按開口或縫隙處空氣的吸入速度0計(jì)算： 00FQ 考慮到減少因排風(fēng)帶走過(guò)多的物料并保證控制效果，一般取sm/5 . 15 . 00。 按經(jīng)驗(yàn)公式或數(shù)據(jù)確定排風(fēng)量： 某些特定的污染設(shè)備， 已根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)公式。 如： 砂輪機(jī)和拋光機(jī)的排風(fēng)量可按下

29、式計(jì)算： KDQ 式中：K每毫米輪徑的排風(fēng)量，對(duì)砂輪取K=2，對(duì)氈輪取K=4，對(duì)布輪取K=6； D輪徑 某些污染設(shè)備可根據(jù)其型號(hào)、 規(guī)格、 密閉罩形式直接從有關(guān)手冊(cè)中查出所推薦的排風(fēng)量。 三三 外部集氣罩的設(shè)計(jì)外部集氣罩的設(shè)計(jì) 1 外部集氣罩排風(fēng)量確定(多用控制速度法計(jì)算外部集氣罩的排風(fēng)量) 工程設(shè)計(jì)步驟： 先通過(guò)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)至罩口的控制距離x以及控制速度x。 通過(guò)外部集氣罩罩口氣流速度衰減公式，即可計(jì)算出罩口的吸入速度0。 根據(jù)罩口面積0A按00AQ 求排風(fēng)量。 圓形或矩形側(cè)吸罩 條縫罩 冷過(guò)程上部集氣罩 2 外部集氣罩設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)

30、題 為提高集氣罩的控制效果，減少無(wú)效氣流的吸入，罩口應(yīng)加設(shè)法蘭邊。 為保證罩口吸氣速度均勻，集氣罩的擴(kuò)張角不應(yīng)大于 60。 四四 槽邊集氣罩的設(shè)計(jì)槽邊集氣罩的設(shè)計(jì) 它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。如電鍍、酸洗等。 1 槽邊集氣罩的結(jié)構(gòu)形式： 平口式和條縫式兩種。 五五 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) 1 按受式集氣罩的特點(diǎn)：直接接受生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生或誘導(dǎo)出來(lái)的污染氣流，其排風(fēng)量取決于接受的污染氣流量。 在設(shè)計(jì)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)加大接受罩的罩口尺寸和排風(fēng)量。 2 熱源上部的熱射流有兩種形式： 一是生產(chǎn)設(shè)備

31、本身散發(fā)的熱氣流，如煉鋼電爐。 （現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算） 一是高溫設(shè)備表面對(duì)流散熱時(shí)形成的熱射流（對(duì)流氣流） 3 熱射流流量計(jì)算 熱射流在上升過(guò)程中，由于不斷混入周圍空氣，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 A 表示，則： 當(dāng)熱射流上升高度AH5 . 1（或mH1）時(shí)： 因上升高度較小，混入的空氣量較少，可近似認(rèn)為熱射流的流量和橫斷面積基本不變。我們也把它稱為“低懸罩” 。 其熱射流起始流量：3120)(381. 0qHAQ q熱源水平表面對(duì)流散熱量，kW； Atq25. 10025. 0 t熱源水平表面與周圍空氣溫度差，K。 當(dāng)熱射流上升高度AH5 . 1時(shí)： 其流量和

32、橫斷面會(huì)顯著增大，我們把它稱為“高懸罩” 。其熱射流不同上升高度上的流量、流速及其斷面直徑可按下式計(jì)算： 315 . 121007. 8qZQZ 88. 045. 0ZDZ 3129. 051. 0qZZ 式中：ZQ計(jì)算斷面上熱射流流量； ZD計(jì)算斷面上熱射流橫斷面斷面直徑； Z計(jì)算斷面上熱射流平均流速。 注意：當(dāng)熱源具有一定的尺寸時(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，在熱源下面02d處，熱射流的大致界線的確定方法是自極點(diǎn)引兩條經(jīng)過(guò)熱源兩側(cè)邊緣的輻射線。此時(shí)：02dHZ 4 熱源上部接受罩的設(shè)計(jì) 在工程設(shè)計(jì)中，考慮到橫向氣流的影響，接受罩的斷面尺寸應(yīng)大于罩口斷面上熱射

33、流的尺寸，接受罩的排風(fēng)量應(yīng)大于罩口斷面上的熱射流流量。 對(duì)于低懸罩：罩口每邊尺寸需比熱設(shè)備尺寸增加 150200mm, 0FQQ 對(duì)于高懸罩： 罩口尺寸：HDDZ8 . 0 FQQZ 式中：Q考慮橫向氣流影響的接受罩排風(fēng)量； F考慮橫向氣流影響，罩口擴(kuò)大面積減去熱射流的斷面積； 罩口擴(kuò)大面積上空氣的吸入速度，通常取 0.50.75sm/。 六六 吹吸式集氣罩的設(shè)計(jì)吹吸式集氣罩的設(shè)計(jì) 1 吹吸罩的計(jì)算方法： 一類是從射流理論出發(fā)而提出的控制速度法； 一類是依據(jù)吹吸氣流的聯(lián)合作用而提出的各種計(jì)算方法，如臨界斷面法等。 臨界斷面：吹吸氣流的控制能力必然隨離吹吸口距離增加而逐漸減弱，隨靠近吸氣口又逐漸

34、增強(qiáng)， 所以吹吸氣口之間必然存在一個(gè)射流和匯流控制能力皆最弱的斷面。吹吸氣流的臨界斷面一般發(fā)生在8 . 06 . 0/Hx之間。 從污染控制外逸的角度出發(fā)： 臨界斷面上的氣流速度（臨界速度L）應(yīng)取為 12sm/或更大些，并且要大于污染物的擴(kuò)散速度。 為防止吹氣口堵塞，吹氣口寬度應(yīng)大于 5mm，而吸氣口寬度一般應(yīng)大于 50mm。設(shè)計(jì)槽邊吹吸罩時(shí)，為防止液面波動(dòng)，吹氣口氣流速度應(yīng)限制在 10sm/以下。 2 臨界斷面法設(shè)計(jì)： 臨界斷面位置：KHx 吹氣口吹風(fēng)量：12111/LHLKQ 吹 氣 口寬度：2111)/(LHKD 吸氣口排風(fēng)量：LHLKQ323 吸 氣 口寬度：HKD33 式中：H吹氣口

35、至吸氣口的距離 1L、1D吹氣口長(zhǎng)度、寬度 3L、3D吸氣口長(zhǎng)度、寬度 1 吹氣口氣流平均速度，一般取 810sm/ K、1K、2K、3K系數(shù)，由表 13-6 查得，表中數(shù)值是在湍流系數(shù)2 . 0的條件下得出的。 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容v管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算：重點(diǎn)掌握管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算，根管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算：重點(diǎn)掌握管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算，根據(jù)除塵系統(tǒng)的壓力損失選擇電機(jī)和風(fēng)機(jī)據(jù)除塵系統(tǒng)的壓力損失選擇電機(jī)和風(fēng)機(jī)v管道系統(tǒng)布置及部件管道系統(tǒng)布置及部件v管道系統(tǒng)保溫、防腐和防爆管道系統(tǒng)保溫、防腐和防爆一、管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算一、管道系統(tǒng)壓力損失計(jì)算1.管道內(nèi)氣體流動(dòng)的壓力損失管道內(nèi)氣體流動(dòng)的壓力損失v沿

36、程壓力損失沿程壓力損失（或摩擦壓力損失）：由于氣體本（或摩擦壓力損失）：由于氣體本身的粘滯性及其與管道壁內(nèi)的摩擦所產(chǎn)生的壓力身的粘滯性及其與管道壁內(nèi)的摩擦所產(chǎn)生的壓力損失；損失；v局部壓力損失局部壓力損失：氣體流過(guò)管道系統(tǒng)中某些局部構(gòu)：氣體流過(guò)管道系統(tǒng)中某些局部構(gòu)件時(shí)，由于流速大小和方向的改變形成渦流而產(chǎn)件時(shí)，由于流速大小和方向的改變形成渦流而產(chǎn)生的壓力損失。生的壓力損失。（1） 沿程壓力損失沿程壓力損失（或摩擦壓力損失）：（或摩擦壓力損失）：vRm 單位長(zhǎng)度管道的摩擦壓力損失，單位長(zhǎng)度管道的摩擦壓力損失，Pa/m；vl 直管段長(zhǎng)度，直管段長(zhǎng)度，m；v 摩擦壓損系數(shù)；摩擦壓損系數(shù)； vv 管道

37、內(nèi)氣體的平均流速，管道內(nèi)氣體的平均流速，m/s；v 管道內(nèi)氣體的密度，管道內(nèi)氣體的密度，kg/m3；vRs 管道的水力半徑，管道的水力半徑，m。它是指流體流經(jīng)直管段時(shí)，流體。它是指流體流經(jīng)直管段時(shí)，流體 v 的斷面積的斷面積A（m2）與潤(rùn)濕周長(zhǎng)與潤(rùn)濕周長(zhǎng)x（m）之比，即：之比，即： 2()42LmSpll RPaR 2(/)42mSRPa mR /sRA xv對(duì)于氣體充滿直徑為對(duì)于氣體充滿直徑為d 的圓形管道的水力半徑：的圓形管道的水力半徑：v則有：則有：22/4/4sdRdd22mRd v對(duì)于圓形管道：對(duì)于圓形管道：v途徑一：途徑一：其中： Re 氣體流動(dòng)狀態(tài)（準(zhǔn)數(shù)）；K粗糙度（可查表）。v

38、途徑二：途徑二：可根據(jù)已知的流量，選擇適當(dāng)?shù)牧魉?，從全?guó)通風(fēng)管道計(jì)算表直接查得管道直徑d 和/d 值或Rm值。1/lg(/3.712.51/Re)Kd v對(duì)于矩形管道：對(duì)于矩形管道：v途徑一：途徑一：矩形管道流速當(dāng)量直徑矩形管道流速當(dāng)量直徑 dv，按照?qǐng)A形管道再查計(jì)算表，得到/d 值或Rm值。v途徑二：途徑二：用計(jì)算表直接計(jì)算：矩形風(fēng)管壓損計(jì)算表2/()vdab ab（2） 局部壓力損失：局部壓力損失：v局部壓力損失一般用動(dòng)壓頭的倍數(shù)表示，即局部壓力損失一般用動(dòng)壓頭的倍數(shù)表示，即v 局部壓損系數(shù)（通過(guò)試驗(yàn)確定）；局部壓損系數(shù)（通過(guò)試驗(yàn)確定）；v 異形管件處管道斷面平均流速，異形管件處管道斷面平

39、均流速，m/s。 2/2mpv目的目的：確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，：確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由系統(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)牟⒂上到y(tǒng)的總風(fēng)量和總壓力損失選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和電機(jī)。風(fēng)機(jī)和電機(jī)。v方法方法：流速控制法（又稱比摩阻法）：流速控制法（又稱比摩阻法）一般情況下管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下一般情況下管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如下:根據(jù)生產(chǎn)工藝確定吸風(fēng)點(diǎn)及風(fēng)量，選擇凈化裝置，進(jìn)根據(jù)生產(chǎn)工藝確定吸風(fēng)點(diǎn)及風(fēng)量，選擇凈化裝置，進(jìn)行管道配置，選擇管道材料等。行管道配置，選擇管道材料等。按凈化裝置及管道配置情況，繪制管道系統(tǒng)軸測(cè)圖，按凈化裝置及管道配置情況，繪制管道系統(tǒng)軸測(cè)圖，并進(jìn)行管段編號(hào)，標(biāo)

40、注長(zhǎng)度和流量。管長(zhǎng)度一般按兩管并進(jìn)行管段編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和流量。管長(zhǎng)度一般按兩管件中心線之間的距離計(jì)算，不扣除管件件中心線之間的距離計(jì)算，不扣除管件(如三通、彎頭如三通、彎頭)本身的長(zhǎng)度。本身的長(zhǎng)度。選擇管內(nèi)流體流速。選擇管內(nèi)流體流速。根據(jù)各管段內(nèi)的流量和流速計(jì)算確定管段截面尺寸。根據(jù)各管段內(nèi)的流量和流速計(jì)算確定管段截面尺寸。v計(jì)算管路阻損，確定最大阻損管路。計(jì)算管路阻損，確定最大阻損管路。v對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻損平衡計(jì)算，兩分支管段的阻對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻損平衡計(jì)算，兩分支管段的阻損差應(yīng)滿足以下要求：除塵系統(tǒng)小于損差應(yīng)滿足以下要求：除塵系統(tǒng)小于10，其他通，其他通風(fēng)系統(tǒng)小于風(fēng)系統(tǒng)小于15，否則要進(jìn)行管

41、徑調(diào)整或增設(shè)調(diào)壓，否則要進(jìn)行管徑調(diào)整或增設(shè)調(diào)壓裝置。裝置。v計(jì)算系統(tǒng)總阻損計(jì)算系統(tǒng)總阻損(按系統(tǒng)中最大阻損環(huán)路計(jì)算阻損按系統(tǒng)中最大阻損環(huán)路計(jì)算阻損值值)，求出總風(fēng)量與總阻損。，求出總風(fēng)量與總阻損。選擇風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)。 通通風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)的的風(fēng)風(fēng)量量可可按按下下式式計(jì)計(jì)算算 QKQ)1 (10 式中：0Q 通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，hm /3； Q 管道系統(tǒng)的總風(fēng)量，hm /3； 1K 考慮系統(tǒng)漏風(fēng)時(shí)的安全系數(shù)， 一般管道取00.1， 除塵管道系統(tǒng)取0.10.15。 其其 風(fēng)風(fēng) 壓壓 按按 下下 式式 計(jì)計(jì) 算算 ： PTTPPKPKP002020)1()1( 式 中 0P 通 風(fēng) 機(jī) 風(fēng) 壓 ，aP； P 管 道

42、系 統(tǒng) 的 總 阻 力 損 失 ，aP； 2K 安 全 系 數(shù) ， 一 般 管 道 取 0.1 0.15， 除 塵 管 道 取 0.15 0.20； 0P 、0T 、0 通 風(fēng) 機(jī) 性 能 表 中 給 出 的 空 氣 壓 力 、溫 度 、密 度 ，0P =101326Pa，對(duì) 于 通風(fēng) 機(jī)0T =293K，0=1.2kg/m3， 對(duì) 于 引 風(fēng) 機(jī)0T =473K，0=0.745kg/m3； P 、 T 、 運(yùn) 行 工 況 下 進(jìn) 入 風(fēng) 機(jī) 時(shí) 的 氣 體 壓 力 、 溫 度 和 密 度 。 計(jì) 算 出0Q 和0P便 可 按 通 風(fēng) 機(jī) 產(chǎn) 品 樣 本 給 出 的 性 能 曲 線 或 表 格

43、 選 擇 所 需 風(fēng) 機(jī) 。 電電機(jī)機(jī)的的選選擇擇 電機(jī)功率的選擇按下式進(jìn)行： 210010003600KPQNe 式中：eN 電機(jī)功率，kW； K電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)， 對(duì)通風(fēng)機(jī)取1.2， 對(duì)大于5kW的取1.3， 對(duì)引風(fēng)機(jī)取1.3。 1通風(fēng)機(jī)全壓效率，一般取0.50.7； 2機(jī)械傳動(dòng)效率，一般直聯(lián)傳動(dòng)取為1，聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng)取0.98，三角皮帶傳動(dòng)取0.95。 例例13-1某有色冶煉車間除塵系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)的氣體平均某有色冶煉車間除塵系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)的氣體平均溫度為溫度為20，鋼板管道的粗糙度，鋼板管道的粗糙度k=0.15mm，氣體含，氣體含塵濃度為塵濃度為10g/m3，所選除塵器的壓力損失為，所選除塵器

44、的壓力損失為981Pa。集氣罩集氣罩1和和2的局部壓損系數(shù)分別為的局部壓損系數(shù)分別為0.12、0.19，集氣，集氣罩排風(fēng)量分別為罩排風(fēng)量分別為4950m3/h、3120m3/h。要求確定。要求確定該系統(tǒng)的管道直徑和壓力損失，并選擇通風(fēng)機(jī)。該系統(tǒng)的管道直徑和壓力損失，并選擇通風(fēng)機(jī)。(1) 確定各抽風(fēng)點(diǎn)（集氣罩）位置和風(fēng)量，凈化裝置、風(fēng)確定各抽風(fēng)點(diǎn)（集氣罩）位置和風(fēng)量，凈化裝置、風(fēng)機(jī)和其他部件的位置以及型號(hào)規(guī)格，風(fēng)管材料等；機(jī)和其他部件的位置以及型號(hào)規(guī)格，風(fēng)管材料等； (2) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置管道，繪制管道系統(tǒng)軸測(cè)圖，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置管道，繪制管道系統(tǒng)軸測(cè)圖，進(jìn)行管段編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量；

45、進(jìn)行管段編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量；(3) 確定管道內(nèi)的氣體流速；確定管道內(nèi)的氣體流速；(4)根根據(jù)系統(tǒng)各管段的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸；據(jù)系統(tǒng)各管段的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸；v對(duì)于圓形管道：對(duì)于圓形管道： vqv體積流量，體積流量，m3/h；vqm質(zhì)量流量，質(zhì)量流量，kg/h；v對(duì)于除塵管道：對(duì)于除塵管道：v輸送細(xì)粉塵，輸送細(xì)粉塵，d80mm；v輸送較粗粉塵，輸送較粗粉塵，d100mm；v輸送粗粉塵，輸送粗粉塵，d130mm； vqdv8 .18mqd88. 1或或(mm)(5)風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損；風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損； 計(jì)算

46、環(huán)路：最不利環(huán)路計(jì)算環(huán)路：最不利環(huán)路計(jì)算內(nèi)容：沿程壓力損失計(jì)算內(nèi)容：沿程壓力損失+局部壓力損失局部壓力損失(5)風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損；風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損； (5)風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損；風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損； (5)風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損；風(fēng)管斷面尺寸確定后，按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算壓損； (6)對(duì)并聯(lián)管道進(jìn)行壓力平衡計(jì)算；對(duì)并聯(lián)管道進(jìn)行壓力平衡計(jì)算； v兩支分管段的壓力差應(yīng)滿足以下要求：除塵系統(tǒng)應(yīng)小于兩支分管段的壓力差應(yīng)滿足以下要求：除塵系統(tǒng)應(yīng)小于10%，其他通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)小于其他通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)小于

47、15%，否則就要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整管徑平衡，否則就要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整管徑平衡壓力，可按下式計(jì)算：壓力，可按下式計(jì)算： v 調(diào)整后的管徑，調(diào)整后的管徑，mm；v 調(diào)整前的管徑，調(diào)整前的管徑，mm；v 管徑調(diào)整前的壓力損失，管徑調(diào)整前的壓力損失，Pa；v 壓力平衡基準(zhǔn)值，壓力平衡基準(zhǔn)值，Pa。 225. 02112)(ppdd2d1d1p2p(6)對(duì)并聯(lián)管道進(jìn)行壓力平衡計(jì)算；對(duì)并聯(lián)管道進(jìn)行壓力平衡計(jì)算； (7)計(jì)算管道系統(tǒng)的總壓力損失（主系統(tǒng)）；計(jì)算管道系統(tǒng)的總壓力損失（主系統(tǒng)）；(7)計(jì)算管道系統(tǒng)的總壓力損失（主系統(tǒng)）；計(jì)算管道系統(tǒng)的總壓力損失（主系統(tǒng)）；(8)根根據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量，總壓損選擇通風(fēng)機(jī)和電

48、動(dòng)機(jī)；據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量，總壓損選擇通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)；v選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：vQ 管道計(jì)算的總風(fēng)量，管道計(jì)算的總風(fēng)量，m3/h；vK1考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)。一般管道考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)。一般管道取取K=0.1；除塵管道??；除塵管道取K=0.10.5。 QKQ)1 (10v選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓：選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓：v 管道計(jì)算的總壓力損失，管道計(jì)算的總壓力損失，Pa；vK2 考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)。考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)。 一般管道取一般管道取K=0.10.15，除塵管道取，除塵管道取K=0.150.2；v 通風(fēng)機(jī)性能表中給

49、出的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的空氣密度，壓力，溫通風(fēng)機(jī)性能表中給出的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的空氣密度，壓力，溫 度。一般說(shuō)，度。一般說(shuō)， =101.3kPa，對(duì)于通風(fēng)機(jī)：，對(duì)于通風(fēng)機(jī)： ， 對(duì)于引風(fēng)機(jī)：對(duì)于引風(fēng)機(jī)： ；v 運(yùn)行工況下進(jìn)入風(fēng)機(jī)時(shí)的氣體密度，壓力和溫度。運(yùn)行工況下進(jìn)入風(fēng)機(jī)時(shí)的氣體密度，壓力和溫度。v計(jì)算出計(jì)算出Q0和和 后，即可按通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本結(jié)合的性能曲線或表格選后，即可按通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本結(jié)合的性能曲線或表格選擇所需通風(fēng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格。擇所需通風(fēng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格。pTTppKpKp002020)1 ()1 (p000,Tp0p300/2 . 1,20mkgt300/745. 0,200mkgtTp,0pv所需電動(dòng)機(jī)的

50、功率可按下式計(jì)算：所需電動(dòng)機(jī)的功率可按下式計(jì)算： vK 電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)。對(duì)于通風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率為電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)。對(duì)于通風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率為25kW時(shí)取時(shí)取 1.2，大于，大于5kW時(shí)取時(shí)取1.15；對(duì)于引風(fēng)機(jī)??；對(duì)于引風(fēng)機(jī)取1.3。v 通風(fēng)機(jī)全壓效率，可由通風(fēng)機(jī)樣本查的，一般為通風(fēng)機(jī)全壓效率，可由通風(fēng)機(jī)樣本查的，一般為0.50.7；v 機(jī)械傳動(dòng)效率，對(duì)于直聯(lián)傳動(dòng)為機(jī)械傳動(dòng)效率，對(duì)于直聯(lián)傳動(dòng)為1，聯(lián)軸器傳動(dòng)為，聯(lián)軸器傳動(dòng)為0.98， 皮帶傳動(dòng)為皮帶傳動(dòng)為0.95。 21600106 . 3KpQNe12(8)根根據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量，總壓損選擇通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)；據(jù)系統(tǒng)的總風(fēng)量，總壓損選擇通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)；1.

51、管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置（1）系統(tǒng)劃分）系統(tǒng)劃分符合以下條件者，可以合為一個(gè)管道系統(tǒng)：符合以下條件者，可以合為一個(gè)管道系統(tǒng)： v污染物性質(zhì)相同，生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，便于污染物統(tǒng)污染物性質(zhì)相同，生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，便于污染物統(tǒng)一集中回收處理的場(chǎng)合。一集中回收處理的場(chǎng)合。v污染物性質(zhì)不同，生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，但允許不同污污染物性質(zhì)不同，生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，但允許不同污染物混合或污染物無(wú)回收價(jià)值的場(chǎng)合。染物混合或污染物無(wú)回收價(jià)值的場(chǎng)合。v盡可能將統(tǒng)一生產(chǎn)工序中同時(shí)操作的污染設(shè)備排風(fēng)點(diǎn)盡可能將統(tǒng)一生產(chǎn)工序中同時(shí)操作的污染設(shè)備排風(fēng)點(diǎn)合為一個(gè)系統(tǒng)。合為一個(gè)系統(tǒng)。1. 管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置（1）系統(tǒng)劃分）系統(tǒng)劃

52、分凡發(fā)生以下幾種情況之一者不能合為一個(gè)系統(tǒng)：凡發(fā)生以下幾種情況之一者不能合為一個(gè)系統(tǒng)：v不同排風(fēng)點(diǎn)的污染物混合后引起燃燒或爆炸危險(xiǎn)，或不同排風(fēng)點(diǎn)的污染物混合后引起燃燒或爆炸危險(xiǎn)，或形成毒性更大的污染物的場(chǎng)合；形成毒性更大的污染物的場(chǎng)合；v不同溫度和濕度的污染氣流，混合后會(huì)引起管道內(nèi)結(jié)不同溫度和濕度的污染氣流，混合后會(huì)引起管道內(nèi)結(jié)露和堵塞的場(chǎng)合。露和堵塞的場(chǎng)合。1. 管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置(2)管網(wǎng)配置管網(wǎng)配置a干管配管方式 b個(gè)別配管方式 c環(huán)狀配管方式1. 管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置(2)管網(wǎng)配置管網(wǎng)配置v(a) 干管配管形式，亦稱集中式凈化系統(tǒng)，與其他配置形式干管配管形式，亦稱集中式凈化系

53、統(tǒng)，與其他配置形式相比，具有配置緊湊，占地??；投資省，施工方便，應(yīng)用較相比，具有配置緊湊，占地??；投資省，施工方便，應(yīng)用較廣的特點(diǎn)，但各支管間的壓力平衡計(jì)算較繁瑣，設(shè)計(jì)計(jì)算較廣的特點(diǎn)，但各支管間的壓力平衡計(jì)算較繁瑣，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜。復(fù)雜。v(b)個(gè)別配置形式，也稱分散式凈化系統(tǒng)。它利用大截面干管個(gè)別配置形式，也稱分散式凈化系統(tǒng)。它利用大截面干管連接各支管，干管內(nèi)流速一般為連接各支管，干管內(nèi)流速一般為36 m / s.，由于流速低，由于流速低，具有初凈化作用，但需設(shè)置清灰裝置。具有初凈化作用，但需設(shè)置清灰裝置。v(c)環(huán)狀配置方式，它對(duì)于多支管的復(fù)雜管網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，較易環(huán)狀配置方式，它對(duì)于多支管的

54、復(fù)雜管網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，較易平衡支管間的壓力。平衡支管間的壓力。1. 管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置(3)管道布置管道布置管道布置一般原則：管道布置一般原則：v宜采用成列、平行及明裝，宜采用成列、平行及明裝，v盡可能靠墻及柱子敷設(shè)，其中管徑大及有保溫層的管道應(yīng)設(shè)于靠墻體的內(nèi)側(cè)。盡可能靠墻及柱子敷設(shè)，其中管徑大及有保溫層的管道應(yīng)設(shè)于靠墻體的內(nèi)側(cè)。v管道與墻、梁、柱、設(shè)備及管道之間要保持一定距離管道與墻、梁、柱、設(shè)備及管道之間要保持一定距離v管道鋪設(shè)，考慮到安裝、施工、管理、維修及熱脹冷縮諸因素管道鋪設(shè)，考慮到安裝、施工、管理、維修及熱脹冷縮諸因素v管道通過(guò)人行橫道時(shí)，與地面的凈距不小于管道通過(guò)人行橫道時(shí)，與

55、地面的凈距不小于2m，橫過(guò)公路時(shí)不小于，橫過(guò)公路時(shí)不小于4.5m，橫過(guò)鐵路時(shí)與鐵軌表，橫過(guò)鐵路時(shí)與鐵軌表面凈距不小于面凈距不小于6m。v例如：保溫管道外表與墻體間距不小于例如：保溫管道外表與墻體間距不小于100200mm(大管徑管道取大值大管徑管道取大值)；非保溫管道，按焊接；非保溫管道，按焊接要求，管壁與墻體間距離一般不小于要求，管壁與墻體間距離一般不小于50200mm，管道與梁、柱、設(shè)備的間距可比距墻體的間距，管道與梁、柱、設(shè)備的間距可比距墻體的間距小小50mm，但不應(yīng)有焊接接頭；管道平行布置時(shí)，保溫管道的外表面間距不小于，但不應(yīng)有焊接接頭；管道平行布置時(shí)，保溫管道的外表面間距不小于100

56、200mm，一般管道不小于一般管道不小于150200mm；管道熱脹冷縮后其間距不應(yīng)小于；管道熱脹冷縮后其間距不應(yīng)小于25mm。v水平管道的敷設(shè)應(yīng)有一定坡度，以便于放水、放氣、疏水和防止積塵，一般坡度為水平管道的敷設(shè)應(yīng)有一定坡度，以便于放水、放氣、疏水和防止積塵，一般坡度為0.0020.005。對(duì)含固體結(jié)晶或粘度大的流體，坡度可酌情增大，但一般不超過(guò)對(duì)含固體結(jié)晶或粘度大的流體，坡度可酌情增大，但一般不超過(guò)0.005。v為便于檢修、安裝，以焊接為主要聯(lián)接方式的管道中，應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的法蘭；以螺栓聯(lián)接為主的為便于檢修、安裝，以焊接為主要聯(lián)接方式的管道中，應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的法蘭；以螺栓聯(lián)接為主的管道，應(yīng)

57、設(shè)置足夠數(shù)量的活接頭管道，應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的活接頭(特別是閥門附近特別是閥門附近)；穿墻或樓板的管段不應(yīng)有焊縫。；穿墻或樓板的管段不應(yīng)有焊縫。v管道與閥件不宜直接支承在設(shè)備上，需單獨(dú)設(shè)置支架與吊架；保溫管的支架應(yīng)有管托；管道的焊縫管道與閥件不宜直接支承在設(shè)備上，需單獨(dú)設(shè)置支架與吊架；保溫管的支架應(yīng)有管托；管道的焊縫與支架的距離不小于管徑，至少要大于與支架的距離不小于管徑，至少要大于200mm；焊縫應(yīng)在施工方便和受力較小的位置上。；焊縫應(yīng)在施工方便和受力較小的位置上。1. 管道系統(tǒng)布置管道系統(tǒng)布置(3)管道布置管道布置除塵管道布置原則：除塵管道布置原則：v對(duì)于除塵系統(tǒng)的管道，在采用水平敷設(shè)時(shí)，應(yīng)保證足夠的流速，以防積塵。一般