局部排风罩设计教程

v＜3m/s
物料的飞溅
2、影响罩内正压形成的主要因素
(1)机械设备运动 有转运部件的机械，如圆筒筛在工作过程中高速转动时，会带
动周围空气一起运动，造成一次尘化气流。高速气流与罩壁发生碰
撞时，把自身的动压转化为静压，使罩内压力升高。 (2)物料运动 物料的落差较大时，高速下落的物料诱导周围空气一起从上部 罩口进入下部皮带密闭罩，使罩内压力升高。
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二、密闭罩的形式
按照密闭罩和工艺设备的配置关系，防尘密闭罩可分为三种
形式。
1、局部密闭罩
将设备产尘地点局部密闭， 工艺设备露在外面的密闭罩。 容积较小，适用于产尘 气流速度小，瞬时增压不大， 且集中、连续扬尘的地点。
圆盘给料器密闭罩 返回
风管 密闭罩 检修门 圆盘给料器
2、整体密闭罩
将产生粉尘的设备或地点大部分密闭，设备的传动部分留在外 面的密闭罩。 其特点是密闭罩本身为独立整体， 易于密闭。这种密闭方式适用于具有
(热过程)，可选用上部排风
通风柜，热过程使柜内热气 流要向上浮升。
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2、下部排风柜式排风罩
当通风柜内无发热体，且产生的有害气体密度比空气大，即有 害物的温度比周围空气温度低时(冷过程)，可选用下部排风通风柜， 如果像热过程，在上部排风，有害气体就会从下部逸出。
调节门
排风条缝 (排气点)
下部排风柜式排风罩
的点汇，在同样的距离上造成的吸风速度要大一倍。
2、实际气流
实际上，吸气区气体流动的等速面不是球面而是椭球面。根据 实验数据，绘制了吸气区内气流流线和速度分布，直观地表现了吸 气速度和相对距离的关系。 如图为圆形和矩形吸气口的吸气流谱，横坐标是x/d（x为某点 距吸气口的距离，d为吸气直径），等速面的速度值是以吸气口流 速v0的百分数表示的。
振动的设备或产尘气流速度较大的产
尘地点，如振动筛等。
圆筒筛密闭罩
3、大容积密闭罩
将产生粉尘的设备或地点进行全部封闭的密闭罩。 它的特点是罩内容积大，可以缓冲含尘气流，减小局部正压。 这种密闭方式适用于多点产尘、阵发性产生和产尘气流速度大 的设备或地点，如多交料点的胶带机转
运点等。 通过罩上的观察孔能监视设备
把有害物源全部密闭在罩内，从罩外吸入空气，使罩内保持负 压。它只需要较小的排风量就能对有害物进行有效控制。用于除尘
系统的密闭罩也称防尘密闭罩。
风管 密闭罩 检修门 圆盘给料器
密闭罩
防尘密闭罩
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2、柜式排风罩(通风柜)
柜式排风罩的结构与密闭罩相似，只是罩的一面全部敞开。大 型的室式通风柜，操作人员可直接进入柜内工作，适用于喷漆、粉
5、吹吸式排风罩
吹吸式排风罩是利用射流能量密集、速度衰减慢，而吸气气流 速度衰减快的特点。把两者结合起来，使有害物得到有效控制的一
种方法。
它具有风量小，控制效果好，抗干扰能力强，不影响工艺操作
等特点。
二、局部排风罩的设计原则
①在可能条件下，应当首先考虑密闭罩，将有害物局限于较小 空间内，节省风量。 ②尽可能靠近和包围有害物源，减小其吸气范围，便于捕集和 控制。
L 2 r12 v1 2 r22 v2
L 4 r12 v1 4 r22 v2
(2)
(1)
受限的吸气口
比较式(1)、式(2)可知，在同样距离上造成同样的吸气速度，即 达到同样的控制效果时，自由的吸气口所需的吸气量要比受限的吸 气量大一倍。或者说同样的吸风量，有一面遮挡的点汇比悬空设置
由于工艺操作的需要，
罩的一面可全部敞开。小型
通风柜用于化学实验室，小
件喷漆。大型的通风柜，操 作人员在柜内工作，主要用 于大件喷漆、粉料装袋等。
柜式排风罩工作原理 返回
二、柜式排风罩的形式
按排风形式划分，柜式排风罩有以下四种形式。
1、上部排风柜式排风罩
当通风柜内产生的有害 气体密度比空气小，或通风 柜内有发热体时，即有害物 的温度比周围空气温度高时
局部排风罩
1、概述 2、密闭罩 3、柜式排风罩 4、外部吸气罩
5、热源上部接受式排风罩
6、槽边排风
7、吹吸式排罩
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局部排风罩的作用是捕集有害物，控制污染气流的运动，防止 有害物向室内空气扩散。 局部排风罩控制有害物的效果主要取决于排风罩的结构参数、 排风罩吸口的风流运动规律和排风量等三个因素。
基本要求
③被污染的吸入气流不能通过人的呼吸区。设计时要充分考虑
操作人员的位置和活动范围。 ④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。 ⑤排风罩应结构简单、造价低，便于制作安装和拆卸维修。 ⑥排风罩的设置不能妨碍操作和检修。 ⑦尽可能消除或减小罩口附近的干扰气流影响。
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第2节 密闭罩
一、工作原理 二、密闭罩的形式 三、排风口位置的确定
①掌握局部排风罩的类型、结构原理、特点和用途 ②掌握各种局部排风罩的结构参数和排风量的计算方法 ③掌握局部排风罩吸气口的气流运动规律 ④掌握控制风速法的应用
第1节 概述
一、局部排风罩的分类
二、局部排风罩的设计原则
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一、局部排风罩的分类
按照工作原理的不同，局部排风罩可分为以下几种类型。
1、密闭罩
L3—因工艺需要鼓入罩内的空气量，m3/s；
L4—生产过程中因受热使空气膨胀，或水分蒸发所增加的空 气量，m3/s。
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上述各项中， L3取决于工艺设备配置，只有少量自带鼓风机的设备，如混砂 机等才需要考虑。
L4在工艺过程发热量大，物料含水率高时才需考虑，如水泥厂
的转筒烘干机。 因此，对于大多数情况，排风量为 L＝L1＋L2 由于不同设备工作特点，罩的结构形式以及尘化气流运动规律 各不相同，难以用一个统一的公式计算L1和L2。 目前大都采用经验数据，可参考采暖通风设计手册选取。
缓冲箱
受料皮带
部位，有利于
密闭罩
差＞1m时，排风口应设在下部皮带
处。落差小于1m时，物料诱导的空 气量较小，可在上部设置排风口。
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转运皮带 两侧挡板
橡皮遮尘帘 受料皮带
转落点的密闭抽风
斗式提升机输送冷料时，应把排风口设在下部受料点；输送物 料温度在1500C以上时，因热压作用需在上部排风所示；物料温度 为50~1500C时，需上、下同时排风。
状物料装袋等。
3、外部吸气罩
由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可采用外部吸气 罩。
它是利用排风气流的作用，在有害物散发地点造成一定的吸入
速度，使有害物吸入罩内。这类排风罩统称外部吸气罩。
按照吸气气流运动方向的不同，分为上吸式、侧吸式和下吸式。
侧吸式外部吸气罩
4、接受式排风罩
有些生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，如高 温热源上部的对流气流等。对这类情况，只需把排风罩设在污染气 流前方，有害物会随气流直接进入罩内，这类排风罩称为接受罩。
渐缩管
斗式提升机 检修门 料管
检修门 料管
斗式提升机 渐缩管
提升机的密闭抽风
②粉状物料下落时，避免在飞溅区内有孔口和缝隙，或者设置
宽大的密闭罩，使尘化气流到达罩壁上的孔口前，速度大大地减弱， 因此，在皮带运输机上排风口至卸料溜槽的距离至少应保持
300~500mm。
③为尽量减少把粉状物料吸入排风系统，排风口不应设在气流 含尘高的部位或飞溅区内，排风口风速不宜过高，通常采用下列数 值： 筛落的极细粉尘 粉碎或磨碎的细粉 粗颗粒物料 v＝0.4~0.6m/s v＜2m/s
等速面
即
v1 r2 v2 r1
2
r2
自由的吸气口
由上式可见，点汇外某点的流速与该点至吸气口距离的平方成 反比，这表明吸气口外气流速度衰减很快。应尽量减少罩口至有害 物散发点的距离。 返回
若在吸气口的四周加上挡板，如图所示，吸气范围减少一半， 其等速面为半球面，则吸气口的排风量为：
表3-1(教材31页)选取；对某些特定的工艺过程，控制风速v可参照 表3-2(教材32页)确定。 注意：通风柜上的工作孔的速度分布对其控制效果有很大影响，
速度分布要均匀，若不速度分布不均匀，有害气体会从吸入速度低 的地方逸入室内。
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第4节 外部吸气罩
一、工作原理
二、吸气口的气流运动规律 三、用控制风速法计算排风量
(3)罩内外温度差
提升机提升高度较小、输送冷料时，主要在下部的物料受料点 造成正压。当提升机输送热的物料时，提升机机壳类似于一根垂直 风管，热气流带着粉尘由下向上运动，在上部形成较高的热压。
四、排风量的计算
计算密闭罩的排风量时，保证罩内负压状态下，满足罩内进、 出风量平衡，即 L＝L1＋L2＋L3＋L4 式中 L—密闭罩的排风量，m3/s； L1—物料下落时带入罩内的诱导空气量，m3/s； L2—从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m3/s；
第3节 柜式排风罩(通风柜)
一、工作原理
二、柜式排风罩的形式 三、柜式排风罩排风量计算
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一、工作原理
将散发有害物的工艺装置置于柜内，操作过程在柜内进行，排 风罩上设有开闭的操作孔和观察孔。为了防止由于罩内机械设备的 扰动、化学反应或热源的热压以及室内横向气流的干扰等原因引起 的有害物逸出，必须对柜式排风罩进行抽风，使罩内形成负压。
四、排风量的计算
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一、工作原理
工作原理 密闭罩是把有害物源密闭起来，割断生产过程中造成的一次尘
化气流和室内二次气流的联系，再利用抽风在罩内造成一定的负压， 保证在一些操作孔、观察孔或缝隙处从外向里进风，防止粉尘等有 害物向外逸出。 特点
排风量小，控制有害物的效果好，
不受环境气流影响，但影响操作，主 要用于有害物危害较大，控制要求高 的场合。
vx
x
外部吸气罩 返回
风速控制法认为，当排风罩抽吸时，为保证有害物全部吸入罩 内，必须在距离吸气口最远的有害物散发点(控制点)上造成适当的 空气流动。 控制点的空气运动速度称为控制风速，也就是指正好克服该尘 源散发粉尘的扩散力再加上适当的安全系数的风速。