工业通风复习

工业通风的任务：控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环节和保护大气环境。

第一章工业有害物质及其防治的综合措施1.粉尘对人体的危害（1）工业有害物质危害人体的途径有3个。

在生产过程中，最主要的途径是经呼吸道进入人体，其次是经皮肤进入人体，而通过消化道进入人体的情况较少。

（2）粉尘对人体的危害同粉尘的性质、粒径、进入人体的粉尘量有关。

○1化学性质：化学性质决定了在体内残余和干扰生化过程的程度和速度。

包括金属性粉尘的毒性和非金属性粉尘的危害。

○2粉尘粒径：1.粒径越小，不易沉降，造成长期污染，易随空气进入呼吸道深部。

2.粒径越小的化学活性和表面活性越大，加剧人体生理效应发生和发展。

3.粉尘表面可以吸附作用，是污染物的媒介物。

2.工业有害物在车间的传播机理（1）粉尘在车间的传播机理：一次尘化形成局部含尘气流，二次气流带动局部含尘气流在车间内传播尘化作用：粉尘从静止状态变为悬浮于周围空气中机械或物理过程。

一次尘化：使尘粒由静止状态进入空气中浮游的尘化作用。

常见的一次尘化作用的几种形式（5个）：剪切压缩尘化、诱导空气造成的尘化、综合性的尘化、热气流上升造成的尘化作用。

一次尘化作用由剪切压缩造成，二次尘化作用造成了整个车间的污染。

二次尘化的气流：车间内的自然风气流、机械通风气流、惯性物诱导气流、冷热气流对流等。

二次气流：由于通风或冷热气流对流所形成的室内气流。

二次气流的速度越大，造成粉尘扩散的作用越明显。

（2）防治工业有害物的综合措施：○1改革工艺设备和工艺操作方法，从根本上防止与减少有害物产生；○2采用通风措施控制有害物；○3加强个人防护；○4建立严格的检查管理制度。

第二章控制工业有害物的通风方法1.为何优先设计局部通风系统○1局部排风：在污染物产生地点直接进行捕集，经过净化处理，排至室外。

○2局部排风系统需要的风量小，效果好，设计时应优先考虑优先设计。

2.全面通风的效果与通风量、通风系统的组织两个因素有关。

取决于通风量。

3.气流组织：是合理的布置送、排风口的位置、分配风量以及选用风口形式，以便于最小的通风量达到最好的通风效果。

4.气流组织的布置原则：○1排风口尽量靠近污染源或污染物浓度高的区域，把污染物迅速从室内排出。

○2送风口应尽量接近操作地点，送入通风房间的清洁空气，要先通过操作地点，再经污染区排至室外。

○3在整个通风房间内，尽量使送风气流均匀分布，减少涡流，避免污染物在局部地区的积聚。

5.气流组织的影响因素：污染气体密度、混合气体密度、温度。

6.风量（空气）平衡：在通风房间中，不论采用何种通风方式，单位时间内进入室内的空气量应和同一时间内排除的空气量相等。

即通风房间的空气量要保持平衡。

7.风量平衡的重要性○1由于通风房间不是很紧密，室内压力高于室外压力，处于正压状态。

室内空气会通过房间不严密的缝隙或窗户、门洞渗到室外，这部分空气量称为无组织排风。

○2相反，当室内处于负压状态，室外空气会渗入室内。

这部分空气量称为无组织进风。

8.热平衡：室内总的热量等于总失热量，通风房间温度保持不变。

重要性：第三章局部排风罩1.局部排风罩设计和安装的原则○1局部排风罩应尽可能靠近污染发生源，使污染物局限于较小的空间，应尽可能减少其吸气范围，以便于捕集和控制；○2排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致；○3已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区，设计时要充分考虑操作人员的位置和活动的范围；○4排风罩应力求结构简单，造价低，便于制作安装和拆卸维修；○5与工艺密切相结合，使局部排风罩的配置与生产工艺协调一致，力求不影响工艺操作；○6要尽可能避免或减弱干扰气流，如穿堂风、送风气流等对吸气气流的影响。

2.防尘密封罩的排风口位置的捕捉（确定原则）○1排风口位置应根据生产设备的工作特点及含尘气流运动规律确定；○2排风口应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压；○3排风口不应设在含尘气流浓度高的部位或飞溅区内；○4罩口风速不易过高。

3.通风柜工作口的速度分布对效率的影响○1影响较大，如速度不均匀，污染气流会从吸入速度低的部位逸入室内。

○2冷过程通风柜上部排风时，污染气体会从下部逸出，因此，应把排风口设在通风柜的下部；○3而热过程在下部吸气，污染气体就会从上部逸出，此时必须在上部排风；○4对于发热量不稳定情况，可以上下均设排风口。

4.外部吸气罩吸气口的气流特征吸气口外某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比，并且随吸气口吸气范围的减小而增大。

5.设计外部吸气罩在结构上注意哪些问题（详细了解）○1为了减少横向气流的影响和罩口的吸气范围，工艺条件允许时应在罩口四周设固定或活动挡板；○2罩口上的速度分布对排风罩性能有较大影响：当罩口平面尺寸比较大时，措施有(4个)：□1把一个大排风罩分割成几个小排风罩；□2在罩内设挡板；□3在罩口上设条缝口，要求条缝口风速在10m/s以上，静压箱内的速度不超过条缝口速度的1/2；□4在罩口设气流分布板。

6.接受罩与外部吸气罩的区别在外型上完全相同，但二者的工作原理不同。

对接受罩而言，罩口外的气流运动是生产过程本身造成的，接受罩只起接受作用，它的排风量取决于接受的污染空气量大小。

接受罩的断面尺寸不应小于罩口处污染气流的尺寸。

7.槽边排风罩条缝口上速度分布均匀的措施○1减小条缝口面积（f1）和罩横断面积（F1）之比，即通过增大条缝口阻力，促使速度分布均匀。

比越小，速度分布越均匀，当≤0.3时可近似认为是均匀的；○2槽长大于1500mm时可沿槽长度方向分设两个或三个排风罩；○3采用楔形条缝口。

第四章通风排气中粉尘的净化1.旋风除尘器（1）工作原理（6个名词）○1气流与尘粒的运动：含尘气流由切线进口进入除尘器，沿外壁由上而下作螺旋形旋转运动。

这股向下旋的气流称为外涡旋。

外涡旋到达椎体底部后转而向上，沿轴心向上旋转，最后经排出管派出，这股向上旋转的气流称为内涡旋。

气流作旋转运动时，尘粒在惯性力的作用下向外壁移动。

最后在到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。

返混：外涡旋气流在椎体底部旋转向上时，会带走部分已分离的尘粒。

上涡旋：气流从除尘器顶部向下告诉旋转时，顶部的压力发生下降，一部分气流会带着细小的尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿派出管外壁旋转向下，从排出管排出。

这股旋转气流称为上涡旋。

上灰环：气流切向进入除尘器，在旋风除尘器内的顶端存在一个流动缓慢的边界层，气流旋转向下时，引起顶部倒空，同时有少量含尘单位气体旋转向上进入该倒空区，形成“上灰环”。

二次飞扬：由于内外两种旋转气流的相互干扰和渗透，容易把沉降与底部的粉尘带回，其中一部分细小的粒子又被带走。

○2速度分布切向速度是决定除尘器中气流速度大小的主要速度分量；气流的切向分速度和径向分速度对尘粒的分离起着相反的作用：前者产生惯力离心力使尘粒有向外的径向运动，后者造成尘粒作向心的径向运动，把它推入内涡旋；外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。

在内涡旋，随气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排气管底部达到最大值。

○3压力分布切向速度在径向游很大的变化，因此径向的压力变化很大（主要是静压），外侧高中心低。

旋风除尘器轴心处也保持负压，这种负压能一致延伸到灰斗。

（2）影响旋风除尘器性能的影响因素：进口速度u、进口形式、下部紧密性。

2.袋式除尘器（1）工作原理：利用纤维加工的滤料进行过滤除尘，含尘气体进入滤袋内，在滤袋表面将尘粉分离捕集，净化后的空气透过滤袋从排气筒排出。

（2）过滤风速：过滤气体通过滤料表面的速度。

（3）清灰方式：振动逆气流联合、脉冲喷吹清灰、反吸风清灰。

3.湿式除尘器（1）工作原理：通过惯性碰撞、接触阻留、尘粒与液滴、液膜发生接触，使尘粒加湿，增重凝聚；细小尘粒通过扩散与液滴、液膜接触；由于延期增湿，尘粒的凝聚性增加；高温烟气中的水蒸气冷却凝结时，要以尘粒为凝结核，形成一层液膜包围在尘粒表面，增强了颗粒物的凝性，对疏水性颗粒物能改善其可湿性。

（2）文氏除尘器：是一种高效除尘器，即使对于小于1um的颗粒物仍有很高的除尘效率。

它适用于：高温、高湿、有爆炸危险的气体。

它的最大缺点是阻力很高。

4.电除尘器（1）基本原理：空气电离、电晕放电、电场击穿、收尘和清灰。

○1起晕电压：开始产生电晕放电的电压○2击穿电压：电除尘器达到火花击穿的电压○3反电晕：大量中性尘粒由气流带出除尘器，使除尘效果急剧恶化。

（2）电除尘器内存在两种不同的荷电机理：○1电场荷电：离子在静电力作用下做定向运动，与尘粒碰撞使之荷电。

○2扩散荷电：离子的扩散现象导致尘粒荷电。

（3）比电阻：在电场荷电时，通过离子与颗粒物的碰撞使其荷电，随颗粒物上电荷的增加在颗粒物周围形成一个与外加电场相反的电场，其场强越来越强，最后导致例子无法达到颗粒物表面。

此时，颗粒物上的电荷已达到饱和。

比电阻过高或过低，都会降低除尘效率。

降低比电阻的措施：第五章通风排气中有害气体的净化1．燃烧法应用范围：有机溶剂和碳氢化合物的净化处理，也可以用于除臭。

冷凝法应用范围：净化效率低，仅适用于浓度高、冷凝温度高的有害蒸汽。

2.物理吸收和化学吸收的区别物理吸收一般没有明显的化学反应，可以看作是单纯的物理溶解过程，物理吸收是可逆的，解吸时不改变被吸收气体的性质。

而化学吸收则伴有明显的化学反应，化学吸收的效率要比物理吸收高，特别是处理低浓度气体时。

3.气液平衡：在一定的温度、压力下，吸收剂和混合气体接触时，由于分子扩散，气相中吸收质向液体吸收剂转移，被吸收剂所吸收。

同时，溶液中易被吸收的吸收质也会通过分子扩散向气相转移，进行解吸。

开始吸收是主要的，随着吸收剂中吸收质浓度的增加，吸收质向液相的吸收速率减慢，而液相向气相解吸速度却上升。

经过足够长时间的接触，吸收速率与解析速率达到相等。

气相和液相中组分不再变化，此时气液两相达到相对动态平衡，简称相平衡或平衡。

在平衡状态下，吸收剂中的吸收质浓度达到最大，称为平衡浓度，或吸收质在溶液中的溶解度。

4.双模理论（重点）5.吸收设备：○1喷淋塔：吸收效率不高，仅适用于有害气体浓度低，处理气体量不大和同时需要除尘的情况。

○2填料塔：结构简单，阻力中等。

不适用于有害气体与粉尘共存的场合，以免堵塞。

○3湍球塔：风风速高，处理能力大，体积小，吸收效率高，但有一定程度的返混。

段数多时阻力较高，小球不能承受高温，使用寿命短，需经常更换。

○4筛板塔：不适用于负荷变动大的场合，操作时难以掌握。

○5文丘里吸收器：用于气体吸收，体积小，处理风量大，阻力大。

6.吸附法让通风排气与某种固体物质相接触，利用该固体物质对气体的吸附能力除去其中某些有害成分的过程。

原理：由于气相分子和吸收剂表面分子之间的吸引力使气相分子吸附在吸附剂表面。