塵源控制講座課件

塵源控制與集氣吸塵罩設計主講人：劉霖二O一二年四月

塵源控制與集氣吸塵罩設計主講人：劉霖1目錄集氣吸塵罩分類和工作原理1集氣吸塵罩設計2生產(chǎn)設備排風量3無罩式塵源控制4目錄集氣吸塵罩分類和工作原理1集氣吸塵罩設計2生產(chǎn)設備排風量21集氣吸塵罩分類和工作原理集氣吸塵罩密閉集氣罩半密閉集氣罩外部集氣罩吹吸罩局部密閉罩整體密閉罩大容積密閉罩箱式罩柜式罩上部集氣罩下部集氣罩側吸罩屋頂集氣罩氣幕式罩旋風式罩熱過程上部集氣罩冷過程上部集氣罩圓形平口側集氣罩矩形平口側集氣罩條縫集氣罩槽邊集氣罩1.1集氣吸塵罩分類（作用構造）1集氣吸塵罩分類和工作原理集氣吸塵罩密閉集氣罩半密閉集氣罩31.2集氣吸塵機理1.2.1吸入口氣流一個敞開的管口是最簡單的吸氣口，當吸氣口吸氣時，在吸氣口附近形成負壓，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等速球面。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r2，相應的氣流速度為v1和v2，則有

點匯外某一點的流速與該點至吸氣口距離的平方成反比。因此設計集氣吸塵罩時，應盡量減少罩口與污染源的距離，以提高捕集效率。1.2集氣吸塵機理4若在吸氣口的四周加上檔板，吸氣范圍減少一半，其等速面為半球面，則吸氣口吸氣量為可見，在同樣距離上造成同樣的吸氣速度時，吸氣口不設擋板的吸氣量比加設檔板時大1倍。因此在設計外部集氣罩時，應盡量減少吸氣范圍，以便增強控制效果。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)試驗結果，吸氣口氣流速度分布具有以下特點：①在吸氣口附近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1倍吸氣口直徑d處已接近為球面。因此，當x/d＞1時可近似當作點匯；當x/d=1時，該點氣流速度已大約降至吸氣口以速的7.5％；當x/d＜1時，根據(jù)氣流衰減規(guī)律則不同。②對于結構一定的吸氣口，不論吸氣口風速大小如何，其等速面形狀大致相同。而吸氣口結構形式不同，其氣流衰減規(guī)律則不同。若在吸氣口的四周加上檔板，吸氣范圍減少一半，其等速面為半球面51.2.2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）；按射流內部溫度的變化情況可分為等溫射流和非等溫射流；在設計熱設備上方集氣吸塵罩和吹吸式集氣吸塵罩時，均要應用空氣射流的基本理論。1.2.2吹出氣流運動規(guī)律62集氣吸塵罩設計2.1集氣吸塵罩設計原則①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。②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。如果妨礙操作，可以將其安裝在側面，可采用風量較小的槽形式桌面型。③決定吸塵罩安裝的位置和排氣方向。研究粉塵發(fā)生機理，考慮飛散方向、速度和臨界點，用吸塵罩對準飛散方向。如果采用側型或上蓋型吸塵罩，要使操作人員無法進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。2集氣吸塵罩設計2.1集氣吸塵罩設計原則7④決定開口周圍的環(huán)境條件。一個側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。⑤防止吸塵罩周圍的紊流。如果捕集點周圍的紊流對控制風速有影響，就不能提供更大的控制風速，有時這會使吸塵罩喪失正常的作用。⑥吹吸式（推挽式）利用噴出的力量將污染氣體排出。⑦決定控制風速。為使有害物從飛散界限的最遠點流進吸塵罩開口處，而需要的最小風速被稱為控制風速。④決定開口周圍的環(huán)境條件。一個側面封閉的吸塵罩比開口四周全部82.2密閉集氣吸塵罩2.2.1密閉罩的設計注意事項①密閉罩上通過物料的孔口設彈性材料制作的遮塵簾。②密閉罩應盡可能避免直接連接在振動或往復運動的設備機體上。③膠帶機受料點采用托輥時，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加大或改用托板。④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。⑤根據(jù)工藝操作要求，設置必要的操作孔、檢修門和觀察孔，門孔應嚴密，關閉靈活。⑥密閉罩上需要拆卸部分的結構應便于拆卸和安裝。⑦正確選擇密閉罩形式和排風點位置，以合理地組織內氣流，使罩內保持負壓。⑧密閉罩需有一定的空間，以緩沖氣流，減小正壓。⑨操作孔、檢修門應逸開氣流速度較高的地點。2.2密閉集氣吸塵罩92.2.2密閉罩的基本形式(1)局部密閉罩將設備產(chǎn)塵地點局部密閉，工藝設備露在外面密閉罩。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)揚塵的地點，如膠帶機受料點、磨機的受料口等。(2)整體密閉罩將產(chǎn)生粉塵的設備地點大部密閉，設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備進行監(jiān)視，設備傳動部分的維修?？稍谡滞膺M行。這種密閉方式適用于具有振動的設備或產(chǎn)塵氣流速度較大的產(chǎn)塵地點，如振動篩等。(3)大容積密閉罩一將產(chǎn)生粉塵的設備或地點進行全部封閉的密閉罩。它的物點是罩內容積大，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)視設備的運行，維修設備可在罩內進行。這種密閉方式適用于多點產(chǎn)塵、陣發(fā)性產(chǎn)生和產(chǎn)塵氣流速度大的設備或地點，如多交料點的膠帶機轉點等。2.2.2密閉罩的基本形式102.2.3密閉罩計算將產(chǎn)塵發(fā)生源密閉后，還必須從密閉罩內抽吸一定量的空氣，使罩內維持一定的負壓，以防污染物逸出罩外污染車間環(huán)境。為保持罩內造成一定的負壓，必須內部刊物罩內進氣和排氣量的總平衡。其排氣量Q3等于被吸入罩內的空氣量Q1和污染源氣體量Q2,但理論上計算Q1和Q2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量：Q3＝3600Kv∑A＋Q2式中：K——安全系數(shù)，一般取K=1.05～1.1；v——通過縫隙或孔口的速度，一般取1～4m/s；∑A——密閉罩開啟孔及縫隙的總面積，m2；Q2、Q3——污染源氣量和總排氣量，m3/h。2.2.3密閉罩計算11(2)按截面風速計算排風量此法常用于大容積密閉罩。一般吸氣口設在密閉室的上口部，其計算式如下：Ｑ=3600Av式中：Ｑ——所需排風量，m3/h；Ａ——密閉罩截面積，m2；v——垂直于密閉罩面的平均風速，一般取0.25～0.5m/s。(3)按換氣次數(shù)計算法計算排風量該方法計算較簡單，關鍵是換氣次數(shù)確定，換氣次數(shù)的多少視有害物質的濃度、罩內工作情況（能見度等）而定，一般有能見度要求時換氣次數(shù)應增多，否則可少。其計算式如下：Ｑ＝3600ＡV式中：Ｑ——排風量，m3/h；n——換氣次數(shù)，當Ｖ＞20m3時，取=7；Ｖ——密閉罩容積，m3。(2)按截面風速計算排風量此法常用于大容積密閉罩。一般吸122.2.4密閉罩的結構密閉罩的材料和結構形式應堅固耐用，嚴密性好，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構。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件組成。2.2.4密閉罩的結構132.3柜式集氣吸塵罩2.3.1設計注意事項①柜式罩排風效果與工作口截面上風速的均勻性有關。設計要求柜口風速不小于平均風速的80％；當柜內同時產(chǎn)生熱量時，為防止含塵氣體由工作口上緣逸出，應在柜上抽氣；當柜內無熱量產(chǎn)生時，可在下部抽風。此時工作口截面上的任何一點風速不宜大于平均風速的10％，下部排風口緊靠工人臺面。②柜式罩安裝活動拉門，但不得使拉門將孔口完成關閉。圖3-18為常用的幾種柜式罩的形式。③柜式罩一般設在車間內或試驗室，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量，再乘以1.1的安全系數(shù)。④柜式罩不宜設在來往頻繁的地段，窗口或門的附近。防止橫向氣流干擾。當不可能設置單獨排風系統(tǒng)時，每個系統(tǒng)連接的柜式罩不應過多。最好單獨設置排風系統(tǒng)，避免互相影響。2.3柜式集氣吸塵罩142.3.2柜式罩排風量的計算Ｑ=3600vβ∑A＋VB式中：Ｑ——排量量，m3/h；v——工作口截面處平均吸氣速度，m/s；β——泄漏安全系數(shù)，一般取1.05～1.10，若有活動設備，經(jīng)常需拆卸時，可取1.5～2.0；∑A——工作口、觀察孔及其他也口的總面積，m2；VB——產(chǎn)生的有害物容積，m3。2.3.3柜式罩的排風形式(1)下部排風柜式罩當通風柜內無發(fā)熱體，且產(chǎn)生的有害氣體密度比空氣大選用。(2)上部排風柜式罩當通風柜內產(chǎn)生有害氣體密度比空氣小，或通風柜內有發(fā)熱體時選用。(3)上、下聯(lián)合排風柜式罩當通風柜內既有發(fā)熱體，又產(chǎn)生密度大小不等的有害氣體時選用，應在柜內上、下部均設置排氣點，并裝設調節(jié)閥，以便調節(jié)上、下部排風量的比例。2.3.2柜式罩排風量的計算152.4外部集氣吸塵罩設計當有害物源不能密閉或圍擋起來時，可以設置外部集氣吸塵罩，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。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量。外部罩結構簡單，制造方便，可分為上吸式和側吸式兩類。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，應考慮工藝設備的安裝高度，室內橫向氣流的干擾因素，必要時也可采取圍檔、回轉、升降及其他改進措施。2.4外部集氣吸塵罩設計162.4.1外部集氣吸塵罩的設計注意事項①在不妨礙工藝操作的前提下，罩口應盡可能靠近污染物發(fā)生源。盡可能避免橫向氣流干擾。②在排風罩口四周增設法蘭邊，可使排風量減少。在一般情況下，法蘭邊寬度為150～200mm。③集氣吸塵罩的擴張角對罩口的速度分布及罩內壓力損失有較大影響。④當罩口尺寸較大，難以滿足上述要求時，應采取適當?shù)拇胧?。例如把一個大排風罩分隔成若干個小排風罩；在罩內設擋板；在罩口中設條縫口中，要求條縫口處風速在10m/s以上，而靜壓箱內風速不超過條縫的速度的1/2；在罩口設氣流分布板。以便確保集氣吸塵罩的效果。2.4.1外部集氣吸塵罩的設計注意事項172.4.2外部集氣吸塵罩的排風量有了外部罩的幾何尺寸及罩口中吸氣速度就可以很方便地求得外部罩的排風量。排風量可用下式計算；Ｑ=v0F式中：Ｑ——吸氣罩的排風量，m3/h；v0——罩口中的吸氣平均速度，m/s；F——罩口面積，m2。吸塵罩的結構、吸入氣流速度分布、罩口力損失的變化，都會影響排風量。計算排風量的關鍵是確定x和vx，x為控制點至罩口聽距離。控制點是指有污染源至罩口最遠的點這里vx稱為控制風速，也就是食品衛(wèi)生粉塵能被全部及入罩內，在控制點上必須具有的吸入速度?？刂骑L速可通過現(xiàn)場實測確定，如果缺少實際數(shù)據(jù)，可參考下表選取。2.4.2外部集氣吸塵罩的排風量18污染物放散情況舉例最小控制風速/（m·s-1）以很微的速度放散到相當平靜的空氣中槽內液體的蒸發(fā)；氣體或煙從敞口容器中外逸0.25～0.5以較低的速度放散到尚屬平靜的空氣中噴漆室內噴漆；斷續(xù)地傾倒有塵屑的干物料到容器中；焊接0.5～1.0以相當大的速度放散出來，或是放散到空氣運動迅速的區(qū)域在小噴漆室內用高壓力噴漆；快速裝袋或裝桶；往運輸器上給料1.0～2.5以高速散發(fā)出來，或是放散到空氣運動很迅速的區(qū)域磨削；重破碎；滾筒清2.5～10控制點控制風速vx污染物放散情況舉例最小控制風速以很微的速度放散到相當平192.4.3冷過程傘形罩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）。為保證排氣效果，罩口尺寸應大于塵源的平面投影尺寸：A=a+0.8HB=b+0.8HD=d+0.8H式中：a、b——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；d——圓形塵源直徑，m；D——罩口直徑，m。2.4.3冷過程傘形罩20為保證罩口中吸氣均勻，傘形罩的開口通常為90°～120°。為減小吸氣范圍，減少吸氣量，傘形罩四周應盡可能設擋板，擋板可以在罩口聽一邊、兩邊及三邊上設置，擋板越多，吸氣范圍越小，排氣效果越好。傘形罩推薦采用下式計算Ｑ=K·C·H·v0

式中：Ｑ——排風量，m3/s；C——塵源的周長，m，當罩口有擋板時，C為未設擋板部分的有塵源的周長；v0——罩口中平均流速，m/s；K——取決于傘形罩幾何尺寸的系數(shù)，通常取K=1.4。為保證罩口中吸氣均勻，傘形罩的開口通常為90°～120°。為212.4.4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。當高度小于1.5或小于1m時，稱為低懸罩。(1)高懸傘形罩的設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d表示圓形熱源的直徑。如果是矩形熱源泉，d為邊長或寬，“O”點即為假想熱點源。熱點源“O”至罩口距離為（H＋Z）處的熱射流直徑Dc為：2.4.4熱過傘形罩222.5吹吸式集氣吸塵罩2.5.1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，在槽面的一側設噴口噴出所，而另一側為吸氣口中，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空氣中去。由于吹吸罩具有風量小，控制污染效果好，抗干擾能力強，不影響工藝操作等特點。在環(huán)境工程中得到廣泛的應用。吹吸式集氣吸塵罩除了圖3-30所示的氣幕式形式外，還有旋風式，如圖3-31所示。2.5吹吸式集氣吸塵罩232.5.2吹吸罩的計算吹吸罩設計計算的目的是確定吹量量、吸風量、吹風口高度、吹出氣流速度以及吸風口度和吸入氣流速度。通常采用的方法是速度控制法，只要保持吸風口前吹氣射流末端的平均速度不小于一定的數(shù)值（0.75～1.0m/s），就能對槽內散發(fā)的有污染物進行有效的控制。氣幕式吹吸罩計算的主要步驟如下。2.5.2吹吸罩的計算242.6屋頂集氣吸塵罩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。(1)頂部集塵罩方式：在含塵氣體排放源泉及吊車上方屋頂部位設置，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：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：在天窗部倍增設排氣罩，煙氣量少時只使用天窗自然換氣，當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，但維護工作量大。(4)頂部集塵罩及屋頂密閉共用方式：為以上3種形式的組合。捕集效率高，作業(yè)環(huán)境好，處理風量大，但設備費用高。2.6屋頂集氣吸塵罩25(5)屋頂電除塵方式：在廠房屋頂裝設除塵器，將捕集的煙氣，除了車間內各種熱源泉產(chǎn)生的上升煙氣外，還應包括周圍的誘導空氣，因此處理風量較大，一般比原始煙氣量大3～4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系圖。平均每噸鋼煙氣發(fā)生為100m3/min。還有一些設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量。根據(jù)筆者經(jīng)驗，用這種方法估算排風量，廠房的換氣次數(shù)至少是5次／h，否則會使車間內部污染加重。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行設計計算高懸罩。(5)屋頂電除塵方式：在廠房屋頂裝設除塵器，將捕集的煙氣，263生產(chǎn)設備排風量生產(chǎn)設備排風量因生產(chǎn)設備工藝、規(guī)格、用途不同差異很大，它對集氣吸塵罩的設計和運行卻有較大影響。因此把設計計算和經(jīng)驗結合起來確定排風量更具實際意義。本節(jié)主要介紹燃燒過程排煙量和一些生產(chǎn)設備的經(jīng)驗排風量數(shù)據(jù)。3.1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。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。3生產(chǎn)設備排風量生產(chǎn)設備排風量因生產(chǎn)設備工藝、規(guī)格、用途不273.2運輸設備排風量3.2.1膠帶運輸機膠帶運輸機受料點一般采用單層局部密閉罩，其除塵排風量可按下列數(shù)據(jù)采?。菏芰宵c在膠帶運輸機尾部時，根據(jù)膠帶寬度（B）落差高度（H）和溜槽傾角(α)查得。膠帶運輸機受料點采用托板受料和雙層密閉罩時，其除塵排風量可按單層密閉罩的一半考慮。這種結構適用于落差高的以及各種破碎機下的膠帶運輸機受料點。3.2.2螺旋輸送機螺旋輸送機用以輸送干、細物料，由于設備本身比較嚴密，一般不設排風。當落差較大（如大于1500mm）時，可設排風。根據(jù)落差和設備大小，排風量可取300～800m3/h。為避免抽出粉料，排風罩下部宜設擴大箱（圖3—36），罩口風速控制在0.5m/s之內。3.2運輸設備排風量283.2.3斗式提升機常用的斗式提升機有帶式，環(huán)鏈式和板鏈式三種。斗式提升機運行時，下部或上部會散發(fā)粉塵。提升機高度小于10m時，可按圖3—37(a)接管；提升機高度大于10m時，提升機上部、下部均應設排風點[見圖3—37(b)]；在膠帶運輸機給料時，膠帶機頭部和提升機外殼上均應設排風罩[見圖3—37(c)]。當提升熱物料時，無論提升機高度是否超過10m，均應設上下兩點抽風。斗式提升機排風量按斗寬每毫米抽風3～4m3/h計算。3.2.4部分運輸設備的排風量部分運輸設備的排風量見查表。3.2.3斗式提升機293.3給料和料槽排風量3.3.1電振給料機和槽式（往復式）給料機此類設備給料均勻，一般與受料設備之間落差較小，產(chǎn)塵較少，卸落溫度較大的物料時，可只設密閉不排風。一般粉料應設在排風。圖3-38為電振給料機的密閉和排風。其除塵排風量見表3-20。3.3.2圓盤給料機圓盤給料機當卸落含水4％～6％的石灰石、焦炭和濕精礦時，可只做密閉不設排風；當卸落干細物料時，應密閉并設置整體密閉罩，在密閉罩上部設排風罩（見圖3—39）排風量列于表3—21。3.3給料和料槽排風量303.3.3膠帶機卸料料槽用膠帶機向料槽卸料時，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的空氣，及進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。①膠帶機卸料時，膠帶機頭部設密閉罩，排風罩設在料槽的預留孔洞或膠帶機頭部密閉罩上（見圖3-40）排風量為物料帶入料槽內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锪下洳頗為膠帶機卸料面至料槽口平面的高度）。②犁式卸料器卸料時，可在料槽口上部設局部密閉罩及排風罩，如圖3-41所示。排風量的計算方法與膠帶機頭部卸料相同。③移動可逆膠帶機卸料時，膠帶機可設扁部密閉和大容積密閉兩種形式：局部密閉和大容積密閉。移動可逆膠帶機卸料時的排風罩，一般設在料槽的預留孔洞上。排風量為物料帶入料槽內的空氣量（見表3-22）與物料體積流量之和。3.3.3膠帶機卸料料槽313.3.4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所示敞口排風罩。為充分發(fā)揮敞口罩的排風效果；應盡量減小料槽受料H尺寸，5t和10t抓斗排風除塵時的有關數(shù)據(jù)見表3-23。對設在無外墻廠房中的抓斗料槽，為減少風流對粉塵控制效果的干擾，可在受料口的三面或兩面增設擋板。3.3.4抓斗料槽323.4木工設備排風量木工設置中需要除塵的設備主要有兩類，一類是型號規(guī)格大小不同的鋸機，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。定型木工設備的排風量見表3-24。為排除車間地面塵屑，應在產(chǎn)生有大量木屑、而又難以設置排塵罩的木工機床附近，以及在木工工作臺區(qū)域內設置地面吸風口或地下吸風口，木工地面吸風口，按每個吸風口風量為1200m3/h計算。木工地下吸風口，按每個吸1000m3/h計算。3.4木工設備排風量334無罩式塵源控制除了可設計集氣吸塵罩控制塵源污染外，還有許多無法設置集氣吸塵罩的場合，如廠房內揚塵、原料堆場揚塵、尾礦壩揚塵、廠房車間積塵等。在無法設置集氣吸塵罩時，塵源控制設計都是根據(jù)具體情況區(qū)別處置。4.1廠房內揚塵控制在揚塵點無法密閉或不能妥善密閉，使粉塵散入廠房時，應在適當?shù)攸c安裝電動噴霧機組、壓氣噴霧或真空吸塵系統(tǒng)等降塵設施，向廠房空間噴撒微細的水霧。使浮游粉塵沉降，抑制二次揚塵及抽吸走粉塵。炎熱季節(jié)使用噴霧降塵設施，還兼有降低操作環(huán)境溫度的作用。由于噴出的水霧進入操作人員的呼吸地帶，其供水水質應符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》。4無罩式塵源控制除了可設計集氣吸塵罩控制塵源污染外，還有許344.1.1電動噴霧機組廠房噴霧降塵可采用101型或103型電動噴霧機組。該機組不需要壓縮空氣，應用方便。噴霧機組運轉時，電動機帶動風扇旋轉，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，細小水滴則隨氣流噴至空氣中。電動噴霧機組噴出的霧滴粉徑不超過100μm，其作用半徑為5～6m，布置間距為12m。4.1.2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，水滴粒度可用調節(jié)墊調節(jié)。一般適用于大面積揚塵地點（如礦槽等）的噴霧降塵。壓氣噴嘴可按全國通用建筑標準設計圖集T511制作。壓氣噴霧裝置可固定設置，也可安裝在移動支架上。4.1.1電動噴霧機組354.1.3廠房水沖洗定期用水沖洗廠房內部各積塵表面（主要是各層平臺），可有效地防止散落粉塵的二次揚塵，產(chǎn)生粉塵的廠房內應設置水沖洗設施。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13～15m，沖洗地坪、平臺、墻及其他建筑結構表面上的積灰較為有效。4.1.4廠房真空吸塵系統(tǒng)廠房真空吸塵系統(tǒng)由羅茨風機、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，可以使室內保持潔凈。粉料和含塵空氣能向指定地點排出。塵源控制講座課件364.2開敞式空間靜電抑塵裝置利用靜電對開敞式空間進行粉塵控制具有設備結構簡單、投資少、節(jié)能等優(yōu)點。這一技術的特點在于對某些無罩塵源設高壓靜電線抑制粉塵的飛揚，從而減少或避免粉塵的污染。其工作原理同電除塵器。下面介紹某些應用實例。4.2.1振動篩塵源控制在振動篩上方高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。4.2.2皮毛裁制車間塵源控制在105m2的車間內，工作臺上方，距頂棚0.9m安設電暈線，線距為1m。由CK-100kA/10m電源供電，當供電電壓為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%。車間內負離子濃度達51萬個/cm3，為不送電時的8.5倍，從而改善車間空氣質量，但其缺點是飛毛落在人身上。4.2開敞式空間靜電抑塵裝置374.3原料堆場粉塵控制原料堆場是企業(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速、風向的影響較大，使得原料堆場產(chǎn)生的揚塵，對周圍大氣環(huán)境污染較大。4.3.1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，應盡量采用。①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、空氣的溫度、相對濕度和風速等因素。一般堆場中每堆料的兩側設若干個酒水槍，兩側水槍交替使用，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成一層硬殼，以防刮風時產(chǎn)生二次揚塵。②破碎、篩分設備和膠帶機轉運處灑水抑塵。通常采用噴嘴進行噴水，噴水點一般設在膠帶機頭部或溜槽處，噴水量視原料的濕度和物理性質確定。4.3原料堆場粉塵控制384.3.2設備沖洗①膠帶機的沖洗。為避免膠帶機在返回過程中因黏結物料掉落在地上而引起揚塵，應對膠帶機進行清洗。沖洗后的污水經(jīng)漏斗收集后，沿高架溜槽流人地上式沉淀池，加入混凝藥劑使污泥加速沉淀，用螺旋輸送機將污泥送至貯料斗，再由汽車運往渣場。②汽車的沖洗。汽車在料場內行駛時容易在輪胎上黏結物料，特別是在下雨時，為防止輪胎上黏結的物料抖落到場內道路上，在料場四周的出口處均設置汽車沖洗場，在汽車出料場之前對輪胎進行沖洗。污水流入沉淀池，沉淀后的清水再循環(huán)使用，污泥定期由真空泵槽車抽出并運至渣場。4.3.2設備沖洗394.3.3抽風除塵將產(chǎn)塵設備用密閉罩罩起來，并從罩子（或相當于罩子的設備外殼）內吸走攜塵氣流，以造成罩內呈均勻負壓，避免粉塵外逸，或用敞口吸氣罩造成吸捕氣流，將暴露的塵化區(qū)控制在狹小范圍內，使攜塵氣流被吸捕抽走，通過除塵器凈化后經(jīng)排氣筒（或煙囪）排入大氣。除塵器收下來的粉塵由輸塵裝置運到貯塵斗，定期卸至膠帶機上運往原料槽，回收利用。原料堆場的抽風除塵系統(tǒng)包括礦石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，氧化鎂（蛇紋石或白云石）破碎除塵系統(tǒng)，以及煤破碎除塵系統(tǒng)等。對于產(chǎn)塵設備集中、粉塵性質相同和工作制度相同的產(chǎn)塵點，盡量采用大的集中除塵系統(tǒng)，便于管理，如石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)多達幾十個產(chǎn)塵點集中在一個大系統(tǒng)中。否則可以采用小型的分散系統(tǒng)。各種除塵系統(tǒng)中多采用袋式除塵器或電除塵器，在附近有污水處理設施的，也可采用濕式除塵器。4.3.3抽風除塵404.4尾礦壩粉塵控制尾礦壩的粉塵飛揚擴散到大氣中的濃度超出某一范圍就會造成污染。尾礦粉塵除含有共同的巖石成分（A12O3、SiO2）外，不同尾礦的粉塵往往含有某些特有的金屬或非金屬成分(包括有毒重金屬、硫和某些酸性物質)。粉塵的粒徑范圍一般為1～200μm。尾礦壩粉塵運動擴散取決于粉塵對風速的反應，風速大于5m/s能將表面干燥的粒徑在100μm以下的粉塵吹起，并帶到下風向250m遠。風速達9m/s時，粉塵可被帶到800m以外?？刂莆驳V壩粉塵污染的方法有物理法、植物法、化學法和化學一植物法等。(1)物理法往尾礦壩上噴水，并覆蓋石頭或泥土。覆蓋泥土還能為在壩上種植植物提供必要的條件。其他物理法包括用樹皮覆蓋或把稻草耙入尾礦的頂部幾寸深的地方，防塵防風，使用石灰石粉和硅酸鈉混合物尾礦場粉塵效果更好。(2)植物法直接在尾礦壩上種植適宜的永久性草本植物，使植物的種子能自然地在尾礦壩上生長。為此，應研究植物的生態(tài)學，使其能夠適應周圍的環(huán)境。4.4尾礦壩粉塵控制41(3)化學法利用化學藥劑與尾礦壩表面發(fā)生化學反應，在尾礦表面形成一層外殼，固住粉塵防止風蝕。(4)化學一植物法將少量化學試劑應用到新種植物的尾礦壩上，黏結尾礦表面，防止散沙飛揚，保持尾礦中的水分，增加尾礦中有機物質，以利于植物生長，使尾礦壩穩(wěn)定。(5)綜合利用尾礦的綜合利用，不僅能減少占地，而且能提供寶貴的資源，是最有效的粉塵污染控制措施。主要綜合利用途徑有：(a)提高選礦水平，用綜合選礦法使尾礦中有用礦物富集回收；(b)用尾礦作礦山采空區(qū)的填充料；(c)作建筑材料的原料，可用尾礦制造水泥、磚、瓦、鑄石、耐火材料、陶粒、玻璃、混凝土骨料和泡沫材料等；(d)在尾礦壩上覆土造田種植農(nóng)、林作物。此外，在類似尾礦壩的揚塵場所如原料場、建筑工地、泥土路旁，可用揚塵覆蓋劑抑制粉塵的飛揚，揚塵覆蓋劑宜選用無毒無害易降解又可保持一段時間的產(chǎn)品。(3)化學法利用化學藥劑與尾礦壩表面發(fā)生化學反應，在尾礦42單層皮帶密閉罩單層皮帶密閉罩43頂吸罩頂吸罩44中間收塵罩中45

塵源控制與集氣吸塵罩設計主講人：劉霖二O一二年四月

塵源控制與集氣吸塵罩設計主講人：劉霖46目錄集氣吸塵罩分類和工作原理1集氣吸塵罩設計2生產(chǎn)設備排風量3無罩式塵源控制4目錄集氣吸塵罩分類和工作原理1集氣吸塵罩設計2生產(chǎn)設備排風量471集氣吸塵罩分類和工作原理集氣吸塵罩密閉集氣罩半密閉集氣罩外部集氣罩吹吸罩局部密閉罩整體密閉罩大容積密閉罩箱式罩柜式罩上部集氣罩下部集氣罩側吸罩屋頂集氣罩氣幕式罩旋風式罩熱過程上部集氣罩冷過程上部集氣罩圓形平口側集氣罩矩形平口側集氣罩條縫集氣罩槽邊集氣罩1.1集氣吸塵罩分類（作用構造）1集氣吸塵罩分類和工作原理集氣吸塵罩密閉集氣罩半密閉集氣罩481.2集氣吸塵機理1.2.1吸入口氣流一個敞開的管口是最簡單的吸氣口，當吸氣口吸氣時，在吸氣口附近形成負壓，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等速球面。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r2，相應的氣流速度為v1和v2，則有

點匯外某一點的流速與該點至吸氣口距離的平方成反比。因此設計集氣吸塵罩時，應盡量減少罩口與污染源的距離，以提高捕集效率。1.2集氣吸塵機理49若在吸氣口的四周加上檔板，吸氣范圍減少一半，其等速面為半球面，則吸氣口吸氣量為可見，在同樣距離上造成同樣的吸氣速度時，吸氣口不設擋板的吸氣量比加設檔板時大1倍。因此在設計外部集氣罩時，應盡量減少吸氣范圍，以便增強控制效果。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)試驗結果，吸氣口氣流速度分布具有以下特點：①在吸氣口附近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1倍吸氣口直徑d處已接近為球面。因此，當x/d＞1時可近似當作點匯；當x/d=1時，該點氣流速度已大約降至吸氣口以速的7.5％；當x/d＜1時，根據(jù)氣流衰減規(guī)律則不同。②對于結構一定的吸氣口，不論吸氣口風速大小如何，其等速面形狀大致相同。而吸氣口結構形式不同，其氣流衰減規(guī)律則不同。若在吸氣口的四周加上檔板，吸氣范圍減少一半，其等速面為半球面501.2.2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）；按射流內部溫度的變化情況可分為等溫射流和非等溫射流；在設計熱設備上方集氣吸塵罩和吹吸式集氣吸塵罩時，均要應用空氣射流的基本理論。1.2.2吹出氣流運動規(guī)律512集氣吸塵罩設計2.1集氣吸塵罩設計原則①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。②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。如果妨礙操作，可以將其安裝在側面，可采用風量較小的槽形式桌面型。③決定吸塵罩安裝的位置和排氣方向。研究粉塵發(fā)生機理，考慮飛散方向、速度和臨界點，用吸塵罩對準飛散方向。如果采用側型或上蓋型吸塵罩，要使操作人員無法進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。2集氣吸塵罩設計2.1集氣吸塵罩設計原則52④決定開口周圍的環(huán)境條件。一個側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。⑤防止吸塵罩周圍的紊流。如果捕集點周圍的紊流對控制風速有影響，就不能提供更大的控制風速，有時這會使吸塵罩喪失正常的作用。⑥吹吸式（推挽式）利用噴出的力量將污染氣體排出。⑦決定控制風速。為使有害物從飛散界限的最遠點流進吸塵罩開口處，而需要的最小風速被稱為控制風速。④決定開口周圍的環(huán)境條件。一個側面封閉的吸塵罩比開口四周全部532.2密閉集氣吸塵罩2.2.1密閉罩的設計注意事項①密閉罩上通過物料的孔口設彈性材料制作的遮塵簾。②密閉罩應盡可能避免直接連接在振動或往復運動的設備機體上。③膠帶機受料點采用托輥時，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加大或改用托板。④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。⑤根據(jù)工藝操作要求，設置必要的操作孔、檢修門和觀察孔，門孔應嚴密，關閉靈活。⑥密閉罩上需要拆卸部分的結構應便于拆卸和安裝。⑦正確選擇密閉罩形式和排風點位置，以合理地組織內氣流，使罩內保持負壓。⑧密閉罩需有一定的空間，以緩沖氣流，減小正壓。⑨操作孔、檢修門應逸開氣流速度較高的地點。2.2密閉集氣吸塵罩542.2.2密閉罩的基本形式(1)局部密閉罩將設備產(chǎn)塵地點局部密閉，工藝設備露在外面密閉罩。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)揚塵的地點，如膠帶機受料點、磨機的受料口等。(2)整體密閉罩將產(chǎn)生粉塵的設備地點大部密閉，設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備進行監(jiān)視，設備傳動部分的維修?？稍谡滞膺M行。這種密閉方式適用于具有振動的設備或產(chǎn)塵氣流速度較大的產(chǎn)塵地點，如振動篩等。(3)大容積密閉罩一將產(chǎn)生粉塵的設備或地點進行全部封閉的密閉罩。它的物點是罩內容積大，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)視設備的運行，維修設備可在罩內進行。這種密閉方式適用于多點產(chǎn)塵、陣發(fā)性產(chǎn)生和產(chǎn)塵氣流速度大的設備或地點，如多交料點的膠帶機轉點等。2.2.2密閉罩的基本形式552.2.3密閉罩計算將產(chǎn)塵發(fā)生源密閉后，還必須從密閉罩內抽吸一定量的空氣，使罩內維持一定的負壓，以防污染物逸出罩外污染車間環(huán)境。為保持罩內造成一定的負壓，必須內部刊物罩內進氣和排氣量的總平衡。其排氣量Q3等于被吸入罩內的空氣量Q1和污染源氣體量Q2,但理論上計算Q1和Q2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量：Q3＝3600Kv∑A＋Q2式中：K——安全系數(shù)，一般取K=1.05～1.1；v——通過縫隙或孔口的速度，一般取1～4m/s；∑A——密閉罩開啟孔及縫隙的總面積，m2；Q2、Q3——污染源氣量和總排氣量，m3/h。2.2.3密閉罩計算56(2)按截面風速計算排風量此法常用于大容積密閉罩。一般吸氣口設在密閉室的上口部，其計算式如下：Ｑ=3600Av式中：Ｑ——所需排風量，m3/h；Ａ——密閉罩截面積，m2；v——垂直于密閉罩面的平均風速，一般取0.25～0.5m/s。(3)按換氣次數(shù)計算法計算排風量該方法計算較簡單，關鍵是換氣次數(shù)確定，換氣次數(shù)的多少視有害物質的濃度、罩內工作情況（能見度等）而定，一般有能見度要求時換氣次數(shù)應增多，否則可少。其計算式如下：Ｑ＝3600ＡV式中：Ｑ——排風量，m3/h；n——換氣次數(shù)，當Ｖ＞20m3時，取=7；Ｖ——密閉罩容積，m3。(2)按截面風速計算排風量此法常用于大容積密閉罩。一般吸572.2.4密閉罩的結構密閉罩的材料和結構形式應堅固耐用，嚴密性好，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構。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件組成。2.2.4密閉罩的結構582.3柜式集氣吸塵罩2.3.1設計注意事項①柜式罩排風效果與工作口截面上風速的均勻性有關。設計要求柜口風速不小于平均風速的80％；當柜內同時產(chǎn)生熱量時，為防止含塵氣體由工作口上緣逸出，應在柜上抽氣；當柜內無熱量產(chǎn)生時，可在下部抽風。此時工作口截面上的任何一點風速不宜大于平均風速的10％，下部排風口緊靠工人臺面。②柜式罩安裝活動拉門，但不得使拉門將孔口完成關閉。圖3-18為常用的幾種柜式罩的形式。③柜式罩一般設在車間內或試驗室，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量，再乘以1.1的安全系數(shù)。④柜式罩不宜設在來往頻繁的地段，窗口或門的附近。防止橫向氣流干擾。當不可能設置單獨排風系統(tǒng)時，每個系統(tǒng)連接的柜式罩不應過多。最好單獨設置排風系統(tǒng)，避免互相影響。2.3柜式集氣吸塵罩592.3.2柜式罩排風量的計算Ｑ=3600vβ∑A＋VB式中：Ｑ——排量量，m3/h；v——工作口截面處平均吸氣速度，m/s；β——泄漏安全系數(shù)，一般取1.05～1.10，若有活動設備，經(jīng)常需拆卸時，可取1.5～2.0；∑A——工作口、觀察孔及其他也口的總面積，m2；VB——產(chǎn)生的有害物容積，m3。2.3.3柜式罩的排風形式(1)下部排風柜式罩當通風柜內無發(fā)熱體，且產(chǎn)生的有害氣體密度比空氣大選用。(2)上部排風柜式罩當通風柜內產(chǎn)生有害氣體密度比空氣小，或通風柜內有發(fā)熱體時選用。(3)上、下聯(lián)合排風柜式罩當通風柜內既有發(fā)熱體，又產(chǎn)生密度大小不等的有害氣體時選用，應在柜內上、下部均設置排氣點，并裝設調節(jié)閥，以便調節(jié)上、下部排風量的比例。2.3.2柜式罩排風量的計算602.4外部集氣吸塵罩設計當有害物源不能密閉或圍擋起來時，可以設置外部集氣吸塵罩，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。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量。外部罩結構簡單，制造方便，可分為上吸式和側吸式兩類。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，應考慮工藝設備的安裝高度，室內橫向氣流的干擾因素，必要時也可采取圍檔、回轉、升降及其他改進措施。2.4外部集氣吸塵罩設計612.4.1外部集氣吸塵罩的設計注意事項①在不妨礙工藝操作的前提下，罩口應盡可能靠近污染物發(fā)生源。盡可能避免橫向氣流干擾。②在排風罩口四周增設法蘭邊，可使排風量減少。在一般情況下，法蘭邊寬度為150～200mm。③集氣吸塵罩的擴張角對罩口的速度分布及罩內壓力損失有較大影響。④當罩口尺寸較大，難以滿足上述要求時，應采取適當?shù)拇胧?。例如把一個大排風罩分隔成若干個小排風罩；在罩內設擋板；在罩口中設條縫口中，要求條縫口處風速在10m/s以上，而靜壓箱內風速不超過條縫的速度的1/2；在罩口設氣流分布板。以便確保集氣吸塵罩的效果。2.4.1外部集氣吸塵罩的設計注意事項622.4.2外部集氣吸塵罩的排風量有了外部罩的幾何尺寸及罩口中吸氣速度就可以很方便地求得外部罩的排風量。排風量可用下式計算；Ｑ=v0F式中：Ｑ——吸氣罩的排風量，m3/h；v0——罩口中的吸氣平均速度，m/s；F——罩口面積，m2。吸塵罩的結構、吸入氣流速度分布、罩口力損失的變化，都會影響排風量。計算排風量的關鍵是確定x和vx，x為控制點至罩口聽距離?？刂泣c是指有污染源至罩口最遠的點這里vx稱為控制風速，也就是食品衛(wèi)生粉塵能被全部及入罩內，在控制點上必須具有的吸入速度?？刂骑L速可通過現(xiàn)場實測確定，如果缺少實際數(shù)據(jù)，可參考下表選取。2.4.2外部集氣吸塵罩的排風量63污染物放散情況舉例最小控制風速/（m·s-1）以很微的速度放散到相當平靜的空氣中槽內液體的蒸發(fā)；氣體或煙從敞口容器中外逸0.25～0.5以較低的速度放散到尚屬平靜的空氣中噴漆室內噴漆；斷續(xù)地傾倒有塵屑的干物料到容器中；焊接0.5～1.0以相當大的速度放散出來，或是放散到空氣運動迅速的區(qū)域在小噴漆室內用高壓力噴漆；快速裝袋或裝桶；往運輸器上給料1.0～2.5以高速散發(fā)出來，或是放散到空氣運動很迅速的區(qū)域磨削；重破碎；滾筒清2.5～10控制點控制風速vx污染物放散情況舉例最小控制風速以很微的速度放散到相當平642.4.3冷過程傘形罩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）。為保證排氣效果，罩口尺寸應大于塵源的平面投影尺寸：A=a+0.8HB=b+0.8HD=d+0.8H式中：a、b——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；d——圓形塵源直徑，m；D——罩口直徑，m。2.4.3冷過程傘形罩65為保證罩口中吸氣均勻，傘形罩的開口通常為90°～120°。為減小吸氣范圍，減少吸氣量，傘形罩四周應盡可能設擋板，擋板可以在罩口聽一邊、兩邊及三邊上設置，擋板越多，吸氣范圍越小，排氣效果越好。傘形罩推薦采用下式計算Ｑ=K·C·H·v0

式中：Ｑ——排風量，m3/s；C——塵源的周長，m，當罩口有擋板時，C為未設擋板部分的有塵源的周長；v0——罩口中平均流速，m/s；K——取決于傘形罩幾何尺寸的系數(shù)，通常取K=1.4。為保證罩口中吸氣均勻，傘形罩的開口通常為90°～120°。為662.4.4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。當高度小于1.5或小于1m時，稱為低懸罩。(1)高懸傘形罩的設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d表示圓形熱源的直徑。如果是矩形熱源泉，d為邊長或寬，“O”點即為假想熱點源。熱點源“O”至罩口距離為（H＋Z）處的熱射流直徑Dc為：2.4.4熱過傘形罩672.5吹吸式集氣吸塵罩2.5.1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，在槽面的一側設噴口噴出所，而另一側為吸氣口中，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空氣中去。由于吹吸罩具有風量小，控制污染效果好，抗干擾能力強，不影響工藝操作等特點。在環(huán)境工程中得到廣泛的應用。吹吸式集氣吸塵罩除了圖3-30所示的氣幕式形式外，還有旋風式，如圖3-31所示。2.5吹吸式集氣吸塵罩682.5.2吹吸罩的計算吹吸罩設計計算的目的是確定吹量量、吸風量、吹風口高度、吹出氣流速度以及吸風口度和吸入氣流速度。通常采用的方法是速度控制法，只要保持吸風口前吹氣射流末端的平均速度不小于一定的數(shù)值（0.75～1.0m/s），就能對槽內散發(fā)的有污染物進行有效的控制。氣幕式吹吸罩計算的主要步驟如下。2.5.2吹吸罩的計算692.6屋頂集氣吸塵罩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。(1)頂部集塵罩方式：在含塵氣體排放源泉及吊車上方屋頂部位設置，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：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：在天窗部倍增設排氣罩，煙氣量少時只使用天窗自然換氣，當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，但維護工作量大。(4)頂部集塵罩及屋頂密閉共用方式：為以上3種形式的組合。捕集效率高，作業(yè)環(huán)境好，處理風量大，但設備費用高。2.6屋頂集氣吸塵罩70(5)屋頂電除塵方式：在廠房屋頂裝設除塵器，將捕集的煙氣，除了車間內各種熱源泉產(chǎn)生的上升煙氣外，還應包括周圍的誘導空氣，因此處理風量較大，一般比原始煙氣量大3～4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系圖。平均每噸鋼煙氣發(fā)生為100m3/min。還有一些設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量。根據(jù)筆者經(jīng)驗，用這種方法估算排風量，廠房的換氣次數(shù)至少是5次／h，否則會使車間內部污染加重。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行設計計算高懸罩。(5)屋頂電除塵方式：在廠房屋頂裝設除塵器，將捕集的煙氣，713生產(chǎn)設備排風量生產(chǎn)設備排風量因生產(chǎn)設備工藝、規(guī)格、用途不同差異很大，它對集氣吸塵罩的設計和運行卻有較大影響。因此把設計計算和經(jīng)驗結合起來確定排風量更具實際意義。本節(jié)主要介紹燃燒過程排煙量和一些生產(chǎn)設備的經(jīng)驗排風量數(shù)據(jù)。3.1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。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。3生產(chǎn)設備排風量生產(chǎn)設備排風量因生產(chǎn)設備工藝、規(guī)格、用途不723.2運輸設備排風量3.2.1膠帶運輸機膠帶運輸機受料點一般采用單層局部密閉罩，其除塵排風量可按下列數(shù)據(jù)采?。菏芰宵c在膠帶運輸機尾部時，根據(jù)膠帶寬度（B）落差高度（H）和溜槽傾角(α)查得。膠帶運輸機受料點采用托板受料和雙層密閉罩時，其除塵排風量可按單層密閉罩的一半考慮。這種結構適用于落差高的以及各種破碎機下的膠帶運輸機受料點。3.2.2螺旋輸送機螺旋輸送機用以輸送干、細物料，由于設備本身比較嚴密，一般不設排風。當落差較大（如大于1500mm）時，可設排風。根據(jù)落差和設備大小，排風量可取300～800m3/h。為避免抽出粉料，排風罩下部宜設擴大箱（圖3—36），罩口風速控制在0.5m/s之內。3.2運輸設備排風量733.2.3斗式提升機常用的斗式提升機有帶式，環(huán)鏈式和板鏈式三種。斗式提升機運行時，下部或上部會散發(fā)粉塵。提升機高度小于10m時，可按圖3—37(a)接管；提升機高度大于10m時，提升機上部、下部均應設排風點[見圖3—37(b)]；在膠帶運輸機給料時，膠帶機頭部和提升機外殼上均應設排風罩[見圖3—37(c)]。當提升熱物料時，無論提升機高度是否超過10m，均應設上下兩點抽風。斗式提升機排風量按斗寬每毫米抽風3～4m3/h計算。3.2.4部分運輸設備的排風量部分運輸設備的排風量見查表。3.2.3斗式提升機743.3給料和料槽排風量3.3.1電振給料機和槽式（往復式）給料機此類設備給料均勻，一般與受料設備之間落差較小，產(chǎn)塵較少，卸落溫度較大的物料時，可只設密閉不排風。一般粉料應設在排風。圖3-38為電振給料機的密閉和排風。其除塵排風量見表3-20。3.3.2圓盤給料機圓盤給料機當卸落含水4％～6％的石灰石、焦炭和濕精礦時，可只做密閉不設排風；當卸落干細物料時，應密閉并設置整體密閉罩，在密閉罩上部設排風罩（見圖3—39）排風量列于表3—21。3.3給料和料槽排風量753.3.3膠帶機卸料料槽用膠帶機向料槽卸料時，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的空氣，及進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。①膠帶機卸料時，膠帶機頭部設密閉罩，排風罩設在料槽的預留孔洞或膠帶機頭部密閉罩上（見圖3-40）排風量為物料帶入料槽內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锪下洳頗為膠帶機卸料面至料槽口平面的高度）。②犁式卸料器卸料時，可在料槽口上部設局部密閉罩及排風罩，如圖3-41所示。排風量的計算方法與膠帶機頭部卸料相同。③移動可逆膠帶機卸料時，膠帶機可設扁部密閉和大容積密閉兩種形式：局部密閉和大容積密閉。移動可逆膠帶機卸料時的排風罩，一般設在料槽的預留孔洞上。排風量為物料帶入料槽內的空氣量（見表3-22）與物料體積流量之和。3.3.3膠帶機卸料料槽763.3.4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所示敞口排風罩。為充分發(fā)揮敞口罩的排風效果；應盡量減小料槽受料H尺寸，5t和10t抓斗排風除塵時的有關數(shù)據(jù)見表3-23。對設在無外墻廠房中的抓斗料槽，為減少風流對粉塵控制效果的干擾，可在受料口的三面或兩面增設擋板。3.3.4抓斗料槽773.4木工設備排風量木工設置中需要除塵的設備主要有兩類，一類是型號規(guī)格大小不同的鋸機，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。定型木工設備的排風量見表3-24。為排除車間地面塵屑，應在產(chǎn)生有大量木屑、而又難以設置排塵罩的木工機床附近，以及在木工工作臺區(qū)域內設置地面吸風口或地下吸風口，木工地面吸風口，按每個吸風口風量為1200m3/h計算。木工地下吸風口，按每個吸1000m3/h計算。3.4木工設備排風量784無罩式塵源控制除了可設計集氣吸塵罩控制塵源污染外，還有許多無法設置集氣吸塵罩的場合，如廠房內揚塵、原料堆場揚塵、尾礦壩揚塵、廠房車間積塵等。在無法設置集氣吸塵罩時，塵源控制設計都是根據(jù)具體情況區(qū)別處置。4.1廠房內揚塵控制在揚塵點無法密閉或不能妥善密閉，使粉塵散入廠房時，應在適當?shù)攸c安裝電動噴霧機組、壓氣噴霧或真空吸塵系統(tǒng)等降塵設施，向廠房空間噴撒微細的水霧。使浮游粉塵沉降，抑制二次揚塵及抽吸走粉塵。炎熱季節(jié)使用噴霧降塵設施，還兼有降低操作環(huán)境溫度的作用。由于噴出的水霧進入操作人員的呼吸地帶，其供水水質應符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》。4無罩式塵源控制除了可設計集氣吸塵罩控制塵源污染外，還有許794.1.1電動噴霧機組廠房噴霧降塵可采用101型或103型電動噴霧機組。該機組不需要壓縮空氣，應用方便。噴霧機組運轉時，電動機帶動風扇旋轉，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，細小水滴則隨氣流噴至空氣中。電動噴霧機組噴出的霧滴粉徑不超過100μm，其作用半徑為5～6m，布置間距為12m。4.1.2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，水滴粒度可用調節(jié)墊調節(jié)。一般適用于大面積揚塵地點（如礦槽等）的噴霧降塵。壓氣噴嘴可按全國通用建筑標準設計圖集T511制作。壓氣噴霧裝置可固定設置，也可安裝在移動支架上。4.1.1電動噴霧機組804.1.3廠房水沖洗定期用水沖洗廠房內部各積塵表面（主要是各層平臺），可有效地防止散落粉塵的二次揚塵，產(chǎn)生粉塵的廠房內應設置水沖洗設施。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