工業(yè)通風(fēng)與除塵課程期末復(fù)習(xí)資料一、工業(yè)通風(fēng)與除塵概述工業(yè)通風(fēng)與除塵技術(shù)是控制工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、蒸氣及余熱、余濕，改善作業(yè)場所空氣環(huán)境質(zhì)量，保障勞動(dòng)者健康與安全，提高生產(chǎn)效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要技術(shù)措施。1.1工業(yè)通風(fēng)的任務(wù)與分類工業(yè)通風(fēng)的主要任務(wù)是：排除或稀釋車間內(nèi)的有害物，控制車間空氣環(huán)境質(zhì)量在國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)；同時(shí)，為工人提供適宜的溫度、濕度條件，創(chuàng)造良好的勞動(dòng)環(huán)境。按通風(fēng)系統(tǒng)的工作動(dòng)力，可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)；按通風(fēng)范圍，可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)（包括局部排風(fēng)與局部送風(fēng)）；按空氣流動(dòng)方向，可分為排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)。1.2工業(yè)有害物的來源與種類工業(yè)有害物主要來源于生產(chǎn)過程中的原材料、半成品、成品以及生產(chǎn)工藝本身。常見的工業(yè)有害物包括：*粉塵：在固體物料的破碎、篩分、研磨、輸送等過程中產(chǎn)生的固體微粒。*有害氣體：如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、硫化氫、氨氣、氯氣、有機(jī)溶劑蒸氣等。*蒸氣：由液體蒸發(fā)或固體升華產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)。*余熱：生產(chǎn)過程中釋放的熱量。*余濕：生產(chǎn)過程中釋放的水分。1.3工業(yè)通風(fēng)與除塵的重要性良好的通風(fēng)與除塵系統(tǒng)對(duì)于：*保護(hù)勞動(dòng)者健康：防止職業(yè)病的發(fā)生，如塵肺病、職業(yè)中毒等。*保障生產(chǎn)安全：防止粉塵爆炸、火災(zāi)等事故，防止有害氣體積聚導(dǎo)致中毒或爆炸。*提高產(chǎn)品質(zhì)量：某些精密加工行業(yè)對(duì)空氣潔凈度要求極高。*保護(hù)環(huán)境：控制有害物向廠外排放，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染。二、工業(yè)有害物的散發(fā)與傳播2.1有害物散發(fā)機(jī)理了解有害物的散發(fā)機(jī)理是有效控制其傳播的前提。例如，液體的蒸發(fā)速率與溫度、表面積、蒸氣壓及空氣流動(dòng)速度有關(guān)；粉塵的產(chǎn)生則與物料的物理性質(zhì)、破碎程度、機(jī)械作用強(qiáng)度等因素相關(guān)。2.2車間內(nèi)空氣流動(dòng)特性車間內(nèi)空氣流動(dòng)受多種因素影響，包括：*自然對(duì)流：由于空氣密度差引起的流動(dòng)。*受迫對(duì)流：由通風(fēng)系統(tǒng)或工藝設(shè)備產(chǎn)生的氣流引起的流動(dòng)。*渦流：在障礙物周圍或氣流方向突然改變處產(chǎn)生的不規(guī)則流動(dòng)，對(duì)粉塵擴(kuò)散有重要影響。2.3影響有害物在車間分布的因素主要包括：有害物的散發(fā)量、散發(fā)位置、散發(fā)形式、車間內(nèi)的氣流組織、通風(fēng)系統(tǒng)的效果、車間的幾何形狀和大小等。三、通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.1風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心參數(shù)。*全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算：基于稀釋原理，將車間內(nèi)有害物濃度控制在允許濃度以下所需的風(fēng)量。需考慮有害物的散發(fā)量、進(jìn)排風(fēng)濃度、通風(fēng)效率等因素。常用公式包括：*按有害物濃度計(jì)算：L=G/(C_y-C_x)*按熱量計(jì)算：L=Q/(cρ(t_p-t_j))*按濕量計(jì)算：L=W/(d_p-d_j)其中涉及空氣平衡和熱平衡的概念。*局部排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算：根據(jù)不同類型的排風(fēng)罩結(jié)構(gòu)形式和控制風(fēng)速（或風(fēng)量）要求進(jìn)行計(jì)算。例如，密閉罩的風(fēng)量計(jì)算需考慮罩內(nèi)負(fù)壓、物料帶入帶出風(fēng)量等；外部吸氣罩則需根據(jù)控制距離和控制風(fēng)速計(jì)算所需風(fēng)量。3.2氣流組織合理的氣流組織是保證通風(fēng)效果的關(guān)鍵。*送排風(fēng)方式：包括上送上排、上送下排、下送上排等。應(yīng)根據(jù)有害物的性質(zhì)（密度、溫度）、散發(fā)源位置等選擇。*氣流組織設(shè)計(jì)原則：新鮮空氣應(yīng)先經(jīng)過工作區(qū)，再帶走有害物；盡量避免氣流短路；避免將有害物吹向工作區(qū)。3.3風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)*風(fēng)管材料與斷面形狀：常用材料有鋼板、鍍鋅鋼板、塑料板等。斷面形狀有圓形和矩形，圓形風(fēng)管阻力小、強(qiáng)度高，但占用空間大；矩形風(fēng)管易于布置。*管徑計(jì)算：根據(jù)流量和選定的風(fēng)速計(jì)算。風(fēng)速選擇需兼顧經(jīng)濟(jì)性和防止粉塵沉積、減少噪聲等因素。*阻力計(jì)算：包括沿程阻力（摩擦阻力）和局部阻力。掌握阻力計(jì)算公式和阻力平衡的基本方法，確保各支管風(fēng)量分配合理。*風(fēng)管布置原則：力求短直、順直，減少不必要的拐彎和分支；便于安裝、檢修和清掃。3.4風(fēng)帽與空氣分布器風(fēng)帽用于排風(fēng)系統(tǒng)的出口，防止雨、雪、雜物進(jìn)入，并利用風(fēng)壓增強(qiáng)排風(fēng)能力（如避風(fēng)風(fēng)帽）?？諝夥植计饔糜谒惋L(fēng)系統(tǒng)，使空氣均勻地送入工作區(qū)。四、通風(fēng)機(jī)與排風(fēng)凈化設(shè)備4.1通風(fēng)機(jī)*分類：主要有離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)，此外還有混流式、貫流式等。離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高、風(fēng)量相對(duì)穩(wěn)定；軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、風(fēng)壓低。*性能參數(shù)：包括風(fēng)量（Q）、風(fēng)壓（H）、功率（N）、效率（η）、轉(zhuǎn)速（n）。理解風(fēng)機(jī)的性能曲線及其變化規(guī)律。*風(fēng)機(jī)的選擇：根據(jù)系統(tǒng)所需的風(fēng)量、風(fēng)壓（考慮附加阻力和安全系數(shù)），結(jié)合風(fēng)機(jī)性能曲線選擇合適型號(hào)的風(fēng)機(jī)，并注意風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)的匹配。*風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)：了解風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作（并聯(lián)、串聯(lián)）的特性，以及常用的風(fēng)量調(diào)節(jié)方法（如節(jié)流調(diào)節(jié)、變頻調(diào)速等）。4.2排風(fēng)凈化設(shè)備為防止大氣污染，排風(fēng)在排入大氣前往往需要凈化處理。*除塵裝置：*重力沉降室：利用重力使粉塵沉降，適用于粗大粉塵，效率低。*慣性除塵器：利用慣性力分離粉塵，適用于非黏性、密度大的粉塵，作為預(yù)處理設(shè)備。*旋風(fēng)除塵器：利用離心力分離粉塵，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、維護(hù)方便，適用于中等粒度和密度的粉塵，是應(yīng)用最廣泛的除塵設(shè)備之一。需理解其工作原理、影響因素（如入口風(fēng)速、筒體直徑、排氣管插入深度等）。*袋式除塵器：利用濾料過濾捕集粉塵，除塵效率高（可達(dá)99%以上），對(duì)微細(xì)粉塵效果好，但阻力較大，濾料易堵塞，不適用于高溫、高濕及黏性粉塵。了解其濾塵機(jī)理（慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電、重力）、濾料種類、清灰方式（機(jī)械振打、脈沖噴吹等）。*電除塵器：利用高壓電場使氣體電離，粉塵荷電后被電極吸附，除塵效率高，阻力小，適用于大流量、高溫、高濕氣體，但投資高，對(duì)粉塵電阻有要求。*濕式除塵器：利用液體洗滌含塵氣體，使粉塵被捕集，同時(shí)可凈化有害氣體。效率較高，結(jié)構(gòu)簡單，但會(huì)產(chǎn)生污水，可能造成二次污染。*有害氣體凈化設(shè)備：根據(jù)氣體性質(zhì)和凈化要求選擇，如吸收法（填料塔、噴淋塔）、吸附法（固定床、移動(dòng)床吸附器）、催化轉(zhuǎn)化法等。五、工業(yè)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與案例分析思路5.1除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)*系統(tǒng)劃分原則：性質(zhì)相近、工作制度相同的產(chǎn)塵點(diǎn)可合并為一個(gè)系統(tǒng)；不同性質(zhì)粉塵不宜混合；高溫高濕氣體與常溫氣體分開。*管道布置：力求短、直、順，避免過多彎頭和變徑；坡度和排灰裝置的設(shè)置；防止粉塵沉積和二次揚(yáng)塵。*防爆與防靜電：對(duì)于可燃性粉塵，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮防爆泄壓、防靜電接地等安全措施。*保溫與防腐：對(duì)高溫、高濕或腐蝕性氣體的管道和設(shè)備需采取相應(yīng)措施。5.2案例分析思路拿到一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目（或案例題），分析思路通常是：1.了解生產(chǎn)工藝：確定產(chǎn)塵點(diǎn)位置、粉塵性質(zhì)（種類、粒徑分布、密度、濕度、黏性、腐蝕性、可燃性等）、粉塵散發(fā)量。2.確定除塵方案：選擇局部排風(fēng)或全面通風(fēng)，確定排風(fēng)罩形式。3.選擇除塵設(shè)備：根據(jù)粉塵性質(zhì)、處理風(fēng)量、要求的除塵效率、投資運(yùn)行成本等因素綜合選擇合適的除塵器類型。4.進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：包括各支管風(fēng)量分配、管徑計(jì)算、阻力計(jì)算與平衡、風(fēng)機(jī)選型。5.考慮輔助設(shè)施：如卸灰裝置、清灰裝置、控制系統(tǒng)等。6.進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)。六、通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行管理與節(jié)能6.1通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行系統(tǒng)安裝完畢后需進(jìn)行調(diào)試，包括風(fēng)量測定與調(diào)整、風(fēng)壓測定、除塵設(shè)備性能測試等，確保系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。日常運(yùn)行中需注意設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，如風(fēng)機(jī)的潤滑、濾料的更換與清洗、管道的清掃等。6.2通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能措施*優(yōu)化設(shè)計(jì)：合理確定通風(fēng)量，避免過大設(shè)計(jì)；優(yōu)化氣流組織，提高通風(fēng)效率。*高效節(jié)能設(shè)備：選用高效率的通風(fēng)機(jī)、低阻力的除塵器和風(fēng)管配件。*變頻調(diào)速技術(shù)：根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量運(yùn)行。*余熱回收：對(duì)高溫排風(fēng)進(jìn)行熱量回收利用。*加強(qiáng)維護(hù)管理：及時(shí)清理過濾器、除塵器，減少系統(tǒng)阻力。七、復(fù)習(xí)建議與重點(diǎn)提示1.理解基本概念與原理：如通風(fēng)的目的、有害物控制的基本思路、各種通風(fēng)方式的特點(diǎn)、除塵器的工作原理等。2.掌握設(shè)計(jì)計(jì)算方法：重點(diǎn)掌握風(fēng)量計(jì)算（全面通風(fēng)和局部排風(fēng)）、風(fēng)管阻力計(jì)算、風(fēng)機(jī)選型計(jì)算等。注意單位換算和公式適用條件。3.熟悉各種設(shè)備的特點(diǎn)與應(yīng)用：能夠根據(jù)具體情況選擇合適的通風(fēng)裝置和除塵設(shè)備。4.關(guān)注工程應(yīng)用與實(shí)際問題：結(jié)合課程設(shè)計(jì)或案例分析，理解如何將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程。5.重視規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)：了解國家關(guān)于