大氣污染控制篇-技術(shù)知識-工業(yè)通風(fēng)技術(shù)知識(工程師培訓(xùn)PPt)課件

1、1職業(yè)資格培訓(xùn)工程師級-大氣污染控制-技術(shù)篇國家高等職業(yè)教育環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫1職業(yè)資格培訓(xùn)工程師級-大氣污染控制-技術(shù)篇國家高等職業(yè)教育2培訓(xùn)資源環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫培訓(xùn)目錄 2 .顆粒污染物控制技術(shù)知識 3 .氣態(tài)污染物控制技術(shù)知識 4 .工業(yè)通風(fēng)技術(shù)知識2培訓(xùn)資源環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫培訓(xùn)目錄 2 .34 工業(yè)通風(fēng)技術(shù) 4.1 定義及通風(fēng)方式 凈化系統(tǒng)通風(fēng)為改善生產(chǎn)和生活條件，采用自然或機械方法，對某一空間進行換氣凈化，得到衛(wèi)生、安全、環(huán)保的空氣環(huán)境技術(shù)。通風(fēng)方式：全面通風(fēng)和局部通風(fēng)。全面通風(fēng)：用自然或機械方法對整個房間進行換風(fēng)的通風(fēng)方式。自然通風(fēng)：在

2、室內(nèi)外空氣溫差、密度差和風(fēng)壓作用下實現(xiàn)室內(nèi)換氣的通風(fēng)方式。機械通風(fēng)：利用通風(fēng)機械實現(xiàn)換氣的通風(fēng)方式。聯(lián)合通風(fēng)：聯(lián)合通風(fēng)是自然與機械相結(jié)合的通風(fēng)方式。34 工業(yè)通風(fēng)技術(shù)通風(fēng)方式：全面通風(fēng)和局部通風(fēng)。4適用：室內(nèi)污染源多而分散的情況。缺點：稀釋方法，降低室內(nèi)污染物濃度，但不能去除污染物，一般不宜提倡。全面通風(fēng)的氣流組織方式：有組織通風(fēng)和無組織通風(fēng)。送風(fēng)口應(yīng)設(shè)在有害物質(zhì)濃度較小的區(qū)域，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在污染源的附近或有害物質(zhì)濃度最高的區(qū)域，盡可能多的地將有害物質(zhì)排出室外。4適用：室內(nèi)污染源多而分散的情況。5局部通風(fēng)：在局部污染源的生產(chǎn)地，利用各種罩子和密閉柜，把有害物質(zhì)匯集起來經(jīng)凈化設(shè)備凈化后排至室外。局

3、部送風(fēng)：以一定速度將空氣直接送到指定地點的通風(fēng)方式。 集中產(chǎn)生強烈輻射熱或有毒氣體的工業(yè)廠房。局部排風(fēng)：在散發(fā)有害物質(zhì)的局部地點設(shè)置排風(fēng)罩捕集有害物質(zhì)并將其排至室外。 生產(chǎn)車間控制局部空氣污染最有效、最常用的方法。局部通風(fēng)是控制廢氣污染的最有效方法。5局部通風(fēng)：在局部污染源的生產(chǎn)地，利用各種罩子和密閉柜，把64.2局部排風(fēng)系統(tǒng)的組成基本組成：局部排氣罩、凈化裝置、通風(fēng)管道、通風(fēng)機。 局部排氣凈化系統(tǒng)示意圖1.集氣罩；2.凈化裝置；3.風(fēng)管；4.通風(fēng)機；5.污染源；6.工作臺64.2局部排風(fēng)系統(tǒng)的組成 局部排氣凈7（1）局部排氣罩：最重要的部件之一。 作用：捕集污染物，直接影響技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和凈化

4、效果。（2）通風(fēng)管道：輸送氣體的管道。 作用：使系統(tǒng)的設(shè)備和部件系統(tǒng)連成一個整體。（3）凈化設(shè)備 將有害氣體凈化處理的裝置，凈化系統(tǒng)的核心部分。（4）通風(fēng)機 通風(fēng)系統(tǒng)中氣體流動的動力裝置。 作用：存在壓力損失，提供動力，保證氣體的流動速度。 為防止風(fēng)機腐蝕，將風(fēng)機放在凈化設(shè)備后面。（5）煙囪 凈化系統(tǒng)的排氣裝置，也稱排氣筒。 注意：必須具有一定高度，保證污染物的地面濃度達標(biāo)。 增設(shè)熱交換器、儀表等使局部通風(fēng)凈化系統(tǒng)正常運行。7（1）局部排氣罩：最重要的部件之一。84.2.1局部排氣罩的類型按罩口氣流流動方式分類：吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。吸氣式集氣罩：利用吸氣氣流捕集污染空氣；吹吸式集氣罩：

5、利用吹吸氣流來控制污染物擴散。按排氣罩與污染源的相對位置及使用范圍將吸氣式排氣罩：密閉罩、排氣柜、外部吸氣罩、接受式排氣罩。84.2.1局部排氣罩的類型91.密閉罩密閉罩：將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。作用原理：污染物擴散限制在很小密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負壓，防止污染物外逸。特點：所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，不受室內(nèi)橫向氣流干擾。按圍擋范圍和結(jié)構(gòu)分類：局部、整體和大容積密閉罩。91.密閉罩1010111112局部密閉罩特點：容積比較小，工藝設(shè)備大部分露在罩外，方便操作和設(shè)備檢修。適用：污染氣流速度較小，且連續(xù)散發(fā)的地點；整體密閉罩特點：

6、容積較大，污染源全部或大部分密閉起來，只把設(shè)備需要經(jīng)常觀察和維護部分留在罩外，罩本身基本上成為獨立整體，容易做到嚴(yán)密。適用：有振動且氣流速度較大的場合；大容積密閉罩：污染設(shè)備或地點全部密閉起來，也稱為密閉小室。特點：罩內(nèi)容積大，可以緩沖污染氣流，減少局部正壓，設(shè)備檢修可在罩內(nèi)進行。適用：多點、陣發(fā)性、污染氣流速度大的設(shè)備或地點。12局部密閉罩特點：容積比較小，工藝設(shè)備大部分露在罩外，方便132 通風(fēng)柜又稱箱式集氣罩。生產(chǎn)操作的需要，在罩上開有較大操作孔。操作時，通過孔口吸入的氣流來控制污染物外逸。132 通風(fēng)柜14幾種通風(fēng)柜結(jié)構(gòu)簡圖14幾種通風(fēng)柜結(jié)構(gòu)簡圖153 外部集氣罩使用條件：工藝條件的限

7、制，無法對污染源進行密閉。外部集氣罩依靠罩口外吸入氣流的運動而實現(xiàn)捕集污染物。153 外部集氣罩16（a）上部集氣罩；（b）下部集氣罩；（c）側(cè)吸罩；（d）槽邊集氣罩16（a）上部集氣罩；（b）下部集氣罩；（c）側(cè)吸罩；（d）174.2.2集氣罩設(shè)計原則集氣罩應(yīng)盡量將污染源包圍起來，使污染擴散限制到最小的范圍內(nèi)，以便防止氣流干擾，減少排氣量。罩內(nèi)應(yīng)保持一定的均勻負壓，避免污染物外逸。排氣罩的吸氣方向應(yīng)盡量與污染氣流運動方向一致，充分利用污染氣流的動能。盡量減少排氣罩開口面積，減少排氣量；密閉罩上的觀察孔和檢修孔應(yīng)盡量小，躲開氣流正壓較高位置。吸風(fēng)位置不宜設(shè)在物料集中地點和飛濺區(qū)內(nèi)，避免把大量物

8、料吸入凈化系統(tǒng)。排氣罩的吸氣流不允許先經(jīng)人的呼吸區(qū)，再進罩內(nèi)。排氣罩的結(jié)構(gòu)不得妨礙工人操作，便于檢修，零部件可作成能拆卸的活動結(jié)構(gòu)形式。174.2.2集氣罩設(shè)計原則184.3通風(fēng)管道4.3.1系統(tǒng)劃分原則安全、運行維護方便，經(jīng)濟可靠的原則（1）符合以下條件者可以合為一個管道系統(tǒng)同一生產(chǎn)線上同時產(chǎn)生的污染物便于統(tǒng)一集中回收處理的；污染物性質(zhì)相同的；污染物性質(zhì)不同，但生產(chǎn)設(shè)備同時運轉(zhuǎn)且相對集中，并且允許不同污染物混合或污染物無回收價值的；（2）凡發(fā)生下列幾種情況之一者不能合為一個系統(tǒng)污染物混合后會引起燃燒或爆炸危險，或形成毒性更大的污染物的；污染氣流混合后會引起管道內(nèi)結(jié)露和堵塞的；因粉塵或氣體性質(zhì)

9、不同，會影響回收或凈化效率的；排風(fēng)量大的收集點位于風(fēng)機附近，不宜與遠處風(fēng)量小的收集點合為一個系統(tǒng)的。184.3通風(fēng)管道194.3.2管路系統(tǒng)的布置 管路布置應(yīng)從系統(tǒng)總體布局出發(fā)，要與總圖、工藝、土建等有關(guān)專業(yè)密切配合。統(tǒng)一規(guī)劃，力求簡單緊湊，不影響工藝操作、調(diào)節(jié)和維修。（1）管路布置的一般原則管道敷設(shè)分明裝和暗設(shè)，應(yīng)盡量明裝，以便檢修； 管道應(yīng)盡量集中成列，平行敷設(shè)，盡量沿墻或柱敷設(shè)； 管道與梁、柱、墻、設(shè)備及管道之間應(yīng)留有足夠距離，以滿足施工、運行、檢修和熱脹冷縮的要求。一般間距不應(yīng)小于100150mm，管道通過人行橫道時，與地面凈距不得小于2m，橫過公路時不應(yīng)小于4.5m，橫過鐵路時與軌面

10、凈距不得小于6m； 對于給水和供汽管道，水平敷設(shè)時應(yīng)有一定的坡度，以便于放氣、放水、疏水和防止塵； 捕集含有劇毒、易燃、易爆物質(zhì)的管道系統(tǒng)，其正壓段一般不應(yīng)穿過其他房間。穿過其他房間時，該段管道上不宜設(shè)法蘭或閥門。194.3.2管路系統(tǒng)的布置20管道支撐的原則管道與閥件不宜直接支承在設(shè)備上，應(yīng)單獨設(shè)支架或吊架。保溫管的支架上應(yīng)設(shè)管托；管道的焊接縫位置應(yīng)布置在施工方便和受力較小的地方。焊縫不得位于支架處。焊縫與支架的距離不應(yīng)小于管徑，至少不得小于200mm。管道聯(lián)接的原則為方便檢修、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；以螺紋聯(lián)接為主的管道，應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的活接頭（特別是閥門

11、附近）；穿過墻壁或樓板的那段管道不得有焊縫。20管道支撐的原則21（3）除塵管道布置原則 除塵管道布置除應(yīng)遵守上述一般原則外還應(yīng)滿足以下要求：除塵管道力求順直，保證氣流通暢。當(dāng)必須水平敷設(shè)時，要有足夠的流速以防止積塵。對易產(chǎn)生積灰的管道，必須設(shè)置清灰孔；為減輕風(fēng)機磨損，特別當(dāng)氣體含塵濃度較高時（大于 3g/m3），應(yīng)將凈化裝置設(shè)在風(fēng)機的吸入段；分支管與水平管或傾斜主干管連接時，應(yīng)從上部或側(cè)面接入。三通管的夾角一般不大于30。當(dāng)有幾個分支管匯合于同一主干管時，匯合點最好不設(shè)在同一斷面上；輸送氣體中含磨琢性強的粉塵時，在局部壓力較大的地方應(yīng)采取防磨措施，并在設(shè)計中考慮到管件的檢修方便。21（3）除

12、塵管道布置原則 除塵管道布置除應(yīng)遵守上述22 對于圓形管道 ， （Dn圓形管道內(nèi)徑m ） 對于矩形管道 （a，b分別為矩形管道的長和寬m） 在工程設(shè)計中，為計算方便，已經(jīng)繪制有各種形式的計算表或線算圖供使用，如全國通用通風(fēng)管道計算表。對于矩形管道還可采用當(dāng)量直徑法進行計算，即先計算出與圓形管道直徑相當(dāng)?shù)漠?dāng)量直徑，然后按照圓形管道的相關(guān)線算圖表進行計算。 22 對于圓形管道 234.3.3管路系統(tǒng)的設(shè)計（1）管道的壓力損失計算：氣體在管道中流動時產(chǎn)生的壓力損失分摩擦壓力損失和局部壓 力損失。 摩擦壓力損失（又稱沿程壓力損失），按下式計算： 式中 氣體的管道摩擦壓力損失，Pa； 單位長度管道的摩擦

13、壓力損失，簡稱比壓損（或 比摩阻）， ； 摩擦阻力系數(shù)； 氣體在管道中速度，m/s； 管道長度，m； 氣體密度，kg/m3； 水力半徑，m，管道橫截面F與濕周長度Lc比。234.3.3管路系統(tǒng)的設(shè)計24局部壓力損失 氣體流經(jīng)管道系統(tǒng)中的異形管件（如閥門、彎頭、三通等）時，由于 流動情況發(fā)生驟然變化，所產(chǎn)生的能量損失稱為局部壓力損失。局部 壓力損失一般用動壓頭的倍數(shù)表示，即 式中 局部壓力損失，Pa； 局部壓損系數(shù)； 異形管件處管道斷面平均流速，m/s。 局部壓損系數(shù)通常通過實驗確定。實驗時，先測出管件前后的全壓差 （即該管件的局部壓力損失），再除以相應(yīng)的動壓 ，即可求得 值。各種管件的局部壓損

14、系數(shù)在有關(guān)設(shè)計手冊中可以查到。 管道系統(tǒng)壓力損失計算 24局部壓力損失25(2)管道材料及管道斷面形狀的選擇（1）管道材料磚、混凝土、爐渣石膏板、鋼板、木板（膠合板或纖維板）、石棉板、硬聚氯乙烯板等。鋼板最常用，普通薄鋼板和鍍鋅鋼板兩種。連接需要移動風(fēng)口的管道要用各種軟管，如金屬軟管，塑料軟管，橡膠管，帆布管等。輸送腐蝕性氣體的管道，如涂刷防腐油漆的鋼板仍不能滿足要求，可采用硬聚氯乙烯塑料板，但注意只適用于1060，且不防火；輸送含酸蒸氣，一般用含鈦鋼材、塑料管、陶瓷管。采用木板、木屑板和纖維板，一般進行防腐處理，并能保溫。國外還用玻璃纖維板，兼消聲與保溫效果。25(2)管道材料及管道斷面形狀

15、的選擇26（2）管道斷面形狀選擇管道斷面形狀：圓形和矩形。在相同斷面積時，圓形管道壓損小，材料??；矩形管道有效面積小，四角的渦流造成壓力損失、噪聲、振動。當(dāng)管徑較小，管內(nèi)流速較高時，大都采用圓形管道，例如除塵系統(tǒng)。輸送高溫?zé)煔鈺r，矩形管道的強度比圓形管道高。當(dāng)管道斷面尺寸大時，為充分利用建筑空間，通常采用矩形管道。26（2）管道斷面形狀選擇273管道的保溫目的：減少輸送過程中的熱量損耗或防止煙氣結(jié)露而影響系統(tǒng)正常運行。常用保溫材料：石棉、礦渣棉、玻璃棉、玻璃纖維保溫板、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等，導(dǎo)熱系數(shù)大都0.12W/(m)。保溫層厚度要根據(jù)保溫目的計算出經(jīng)濟厚度。保溫層結(jié)構(gòu)：由防腐

16、層、保溫層、防潮層和保護層組成。273管道的保溫284.4 通風(fēng)機4.4.1通風(fēng)機的類型及特點通風(fēng)機：將機械能轉(zhuǎn)應(yīng)為氣體的勢能和動能，用于輸送空氣及其混合物的動力機械。按工作原理分類：離心式通風(fēng)機和軸流式通風(fēng)機；按功能分類：排塵通風(fēng)機和防爆通風(fēng)機、防腐蝕通風(fēng)機等；按安裝位置分類：屋頂通風(fēng)機和室內(nèi)通風(fēng)機。離心式通風(fēng)機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風(fēng)機。284.4 通風(fēng)機29離心式通風(fēng)機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風(fēng)機。特點：壓頭高，噪聲小。軸流式通風(fēng)機：空氣沿輪軸向進入并離開風(fēng)機。特點：體積小、安裝簡單，可直接安在墻面上或管道內(nèi)。風(fēng)壓一般比離心風(fēng)機的風(fēng)壓低，噪聲比離心風(fēng)機高，主

17、要用于系統(tǒng)阻力較小的通風(fēng)系統(tǒng)。29離心式通風(fēng)機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風(fēng)機。30離心式風(fēng)機主要由葉輪、蝸殼、進氣箱、集流器、擴壓器、導(dǎo)流器、軸及軸承部件組成。其中葉輪則由葉片、前盤、后盤及輪轂所構(gòu)成。 30離心式風(fēng)機主要由葉輪、蝸殼、進氣箱、集流器、擴壓器、導(dǎo)流31 軸流式風(fēng)機主要由輪轂、葉片、軸、外殼、集風(fēng)器、流線體、整流器、擴散器以及進風(fēng)口和葉輪組成。31軸流式風(fēng)機主要由輪轂、葉片、軸、外殼、集風(fēng)器、流線體、整324.4.2風(fēng)機選型及計算根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)和風(fēng)壓范圍，確定風(fēng)機類型。如：輸送清潔氣體，可選一般風(fēng)機；輸送含塵氣體，選用排塵風(fēng)機；輸送腐蝕性或爆炸性氣體，選用防腐蝕或

18、防爆炸通風(fēng)機；輸送高溫氣體，選用引風(fēng)機或耐高溫風(fēng)機。類型確定后，再根據(jù)凈化系統(tǒng)的總風(fēng)量、總壓損失，選擇對應(yīng)通風(fēng)機。324.4.2風(fēng)機選型及計算33 風(fēng)機選型計算風(fēng)量（Qf）：風(fēng)機的風(fēng)量應(yīng)在凈化系統(tǒng)計算總排風(fēng)量上加系統(tǒng)的漏風(fēng)量。按下式計算： Qf = K1K2Q （m3/h） 式中 Q 系統(tǒng)設(shè)計最大總排風(fēng)量，； K1 管網(wǎng)漏風(fēng)附加系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng)1.051.1，除塵系 統(tǒng) 1.11.15，氣力輸送系統(tǒng)1.15； K2 設(shè)備漏風(fēng)附加系數(shù)，按有關(guān)設(shè)備樣本選取，一般處于1.02 1.05范圍。3334風(fēng)機選型計算全壓（Pf）：全壓按下式計算 Pf = （ P+Ps） （Pa） 式中 P 管網(wǎng)計算

19、總壓力損失，Pa； Ps 設(shè)備的壓力損失，Pa，按有關(guān)設(shè)備樣本選： 管網(wǎng)計算的總壓力損失附加系數(shù)。對于定轉(zhuǎn)速風(fēng)機，按1.1 1.15取值；對于變頻風(fēng)機，按1.0??；氣力輸送系統(tǒng)按1.2??； 通風(fēng)機全壓負差系數(shù)，一般可取1.05（國內(nèi)風(fēng)機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。34風(fēng)機選型計算全壓（Pf）：全壓按下式計算 35 所需功率校核 風(fēng)機選定后應(yīng)對電機所需功率進行校核，即應(yīng)計算風(fēng)機實際運行工況條件下所需 的電機功率，與風(fēng)機樣本給出的電機功率進行對比，不足時應(yīng)加大電機的型號和 功率，富裕時則減小電機的型號和功率。 式中 N所需功率，kW； Q風(fēng)機樣本工作點風(fēng)量，m3/h； P風(fēng)機樣本全壓數(shù)值換算成運行工況條件下的全壓

20、 值。，Pa； K電機的功率儲備系數(shù)。35 所需功率校核364.4.3風(fēng)機性能參數(shù)（1）性能參數(shù)的標(biāo)定狀態(tài) 樣本和產(chǎn)品銘牌上通常標(biāo)出的性能參數(shù)是風(fēng)機在標(biāo)定狀態(tài)下得出的數(shù)據(jù)。 對于通風(fēng)機，是按大氣壓力101.325kPa，空氣溫度t=20，空氣密度為 當(dāng)使用條件與標(biāo)定條件不同時，應(yīng)對各性能參數(shù)進行修正。在選擇風(fēng)機時，應(yīng)注意風(fēng)機性能參數(shù)的標(biāo)定狀態(tài)。（2）性能參數(shù) 風(fēng)量流量Q，單位為m3/s或m3/h。當(dāng)輸送介質(zhì)的溫度和密度發(fā)生變化時，風(fēng)機的體積流量不變。364.4.3風(fēng)機性能參數(shù)37全壓 風(fēng)機的風(fēng)壓是指全壓，它為動壓和靜壓兩部分之和。樣本上風(fēng)機全壓指風(fēng)機的 壓頭（進口全壓-出口全壓）。 轉(zhuǎn)速 葉輪

21、每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度，單位為r/min,常用n來表示。功率 a.有效功率 輸送氣體單位時間內(nèi)從風(fēng)機中獲得的有效能量。 b.內(nèi)功率 有效功率加內(nèi)部流動損失功率 c.軸功率 內(nèi)功率加軸承和傳動損失功率 d.所需功率 軸功率乘以電機功率儲備系數(shù)k。 e.電機功率 應(yīng)大于風(fēng)機所需功率。 37全壓384.4.4風(fēng)機的工況調(diào)節(jié)由于生產(chǎn)過程中系統(tǒng)的流量和壓力經(jīng)常變化，需要經(jīng)常對風(fēng)機進行工況調(diào)節(jié)。通常有兩種方法：改變管路系統(tǒng)壓力損失：通過減少或增加管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力（如改變管路系統(tǒng)閥門的開度），即改變管網(wǎng)的特性曲線來實現(xiàn)改變風(fēng)機特性曲線：如改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速、改變?nèi)~輪直徑、改變進口導(dǎo)流葉片角度、改變?nèi)~片寬度和角度、風(fēng)機串并聯(lián)等384.4.4風(fēng)機的工況調(diào)節(jié)394.5 凈化系統(tǒng)的保護4.5.1通風(fēng)凈化系統(tǒng)的防爆防爆措施（1）保證設(shè)備、管道系統(tǒng)的密閉性（2）加入惰性氣體，改變混合氣體成分，防止