第6章 - 空气净化原理与设备 《通风工程(第2版)》教学课件
《通风工程》第 2 版(58857)习题参考答案

《通风工程》第2版(58857)习题参考答案第1章概述1.粉尘、有害蒸气和气体对人体有何危害?答:(1)粉尘对人体的危害主要表现在以下两个方面:①引起尘肺病。
一般粉尘进入人体肺部后,可引起各种尘肺病。
有些非金属粉尘如硅、石棉、炭黑等,由于吸入人体后不能排除,将变成硅肺、石棉肺或尘肺。
②引起中毒甚至死亡。
有些毒性强的金属粉尘(铬、锰、镉、铅、镍等)进入人体后,会引起中毒以致死亡。
例如,铅使人贫血,损伤大脑;锰、镉损坏人的神经、肾脏;镍可以致癌;铬会引起鼻中隔溃疡和穿孔,以及肺癌发病率增加。
此外,它们都能直接对肺部产生危害。
如吸入锰尘会引起中毒性肺炎;吸入镉尘会引起心肺功能不全等。
(2)有害气体和蒸气对人体的危害根据气体(蒸气)类有害物对人体危害的性质,大致可分为麻醉性、窒息性、刺激性、腐蚀性等四类。
下面列举几种常见气体(蒸气)对人体的危害:①汞蒸气(Hg)汞蒸气是一种剧毒物质。
即使在常温或0℃以下汞也会大量蒸发,通过呼吸道或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。
急性汞中毒主要表现在消化器官和肾脏,慢性中毒则表现在神经系统,产生易怒、头痛、记忆力减退等病症,或造成营养不良、贫血和体重减轻等症状。
职业中毒以慢性中毒较多。
②铅(Pb)铅蒸气在空气中可以迅速氧化和凝聚成氧化铅微粒。
铅不是人体必需的元素,铅及其化合物通过呼吸道及消化道进入人体后,再由血液输送到脑、骨骼及骨髓各个器官,损害骨髓造血系统引起贫血。
铅对神经系统也将造成损害,引起末梢神经炎,出现运动和感觉异常。
儿童经常吸入或摄入低浓度的铅,会影响儿童智力发育和产生行为异常。
③苯(CH)苯属芳香经类化合物,在常温下为带特殊芳香味的无色液体,极易挥发。
苯在工业上用途很广,有的作为原料用于燃料工业和农药生产,有的作为溶剂和黏合剂用于造漆、喷漆、制药、制鞋及苯加工业、家具制造业等。
苯蒸气主要产生于焦炉煤气及上述行业的生产过程中。
苯进入人体的途径是呼吸道或从皮肤表面渗人。
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02 2.1节 全面通风量
全面通风量的确定
1、全面通风换气基本微分方程式
假设在体积为Vf的房间内,每秒钟散发的有害物量为X,室内空气中有害物初始浓度为y1,现采 用全面通风稀释房间空气中的有害物,则任一微小时间dT内,室内得到的有害物量与从室内 排走的有害物量之差,应和整个房间内有害物增量相等:
全面通风量的确定
1、稳定情况下通风量
当T--∞时,可以认为室内有害物浓度已经稳定:
稳定状态下所需的全面通风量:
y2=y0+(X/qv)
qv=X/(y2-y0)
qv---全面通风量(m3/s) ;
y----某一时刻空气中的有害物浓度(g/m3);
y0---进风空气中的有害物浓度(g/m3);
Vf---房间体积(m3)
《通风工程》
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01
概述
05
隧道通风
02
全面通风
06 空气净化原理与设备
01
环境污染
臭氧层空洞
全球变暖
01
环境污染
酸雨问题
酸雨分布
环境污染
01
含量与标准
有害物含量
单位体积空气中有害物质含量:质量浓度(mg/m3)、
体积浓度(mL/m3)。
Y=
Mx10 3
M
22.4x103 C 22.4 C
Y----有害气体的质量浓度(mg/m3)
M----有害气体摩尔质量(g/mol)
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第2章 全面通风 《通风工程(第2版)》教学课件

示踪气体浓度衰减法是在被研究空间释放一定量的示踪气体, 然后在整个实验过程中不再释放,即F(t)=0,则方程可简 化为
其解为
假定理想的送风方式为“活塞流‘,则该房间换气 的名义时间常数:
0
V qV 0
0 100 % 2( )
换气效率:可能最短的空气龄与平均空气龄之比。
η ≈100%
(a) 活塞流通风
§2.3 事故通风
§2.0 概 述
通风的任务:以通风换气的方法改善室内的空气环境。 排风: 把局部地点或整个房间内的污浊空气排至室外 (必要时经过净化处理); 进风: 把新鲜(或经过处理)的空气送入室内。
通风系统:由实现通风任务所需要的设备、管道及其部件组成的 整体。 通风方法分类
按通风的动力分为
Gzj + Gjj = Gzp + Gjp
当Gjj=Gjp时:室内外压差为零,适用于无特殊要求车间 当Gjj>Gjp时:室内处于正压状态,适用于洁净度要求高的车间 当Gjj<Gjp时:室内处于负压状态,适用于产生污染的车间
在通风过程中, 室内空气通过与进风, 排风. 围护结构和 室内各种高低温热源进行交换, 为了使房间内的空气温度维持 不变, 必须使房间内的总得热量∑Qd与总失热量∑Qs相等, 也 就是要保持房间内的热平衡。即
事故通风的换气次数根据车间高度和有害气体的最高容许 浓度大小来确定: 最高容许浓度>5mg/m3时, 车间高度≤6m者换气≥8次/时, 车 间高度>6m者, 换气≥5次/时。 最高容许浓度≤5mg/m3时, 上述换气次数应乘以1.5。
作业P40:7
思考题:P39:1、2、3
第2章 全 面 通 风
§2.1 全面通风
§ 2.1 全面通风换气量的计算
空气净化原理课件

现在学习的是第1页,共36页
主要内容
1、空气净化的概况
2、净室污染物来源
2、空气净化原理 3、空气净化工艺 4、空气净化应用
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1、概 况
室内环保需要重视,人一生中70%时间在此度过;现代人生活和工作在室内环境中的时间 已达到全天的80%~90%,因此室内环境质量的好坏直接影响人们的身体健康。“人不吃饭可 以活5个星期,不喝水可以活5天,但如果没有空气,却连5分钟都活不了。人们常常发问,经 济发达、科学和医疗先进的今天,一些闻所未闻的怪病为何接踵而来?如SARS、禽流感;为 何患癌症、白血病的人越来越多,而且呈低龄化趋势?这些除了与人们的饮食、生活习惯有关 系外,被污染的空气也是致病的罪魁祸首。
20
现在学习的是第20页,共36页
去除微粒的机理
设计出来的高效空气过滤器要求能够去除2μm甚至更 小的微粒。高效空气过滤器的过滤介质是由玻璃纤维制造 而成,玻璃纤维的直径要求在0.1μm到10μm之间。玻璃 纤维之间的空间往往要大于要捕获的微粒。ULPA过滤器中 使用的精细的玻璃纤维比例比HEPA过滤器的要高。
高效过滤器的检测
高效过滤器生产出来后需要用测试微粒对其过滤效率进 行测试。测试的方法有许多,比较出名的有如下:
DOP法:源于美国,相关标准为美国军用标准MIL-STD-282 。利用加热生成的0.3μm单分散相DOP油雾对高效过滤器的0.3μm微 粒的过滤效率进行测试。现在已经用DOS和PAO的替代DOP(因为其 中含有苯环,可能对人有害)。
细菌总数和甲醛等的浓度都有明显的降低。该 技术能较为有效地除去空气中的细菌及尘埃, 但是却使尘埃易吸附在墙纸和玻璃等处,不能 被清除出室内。
《通风工程》课件

建筑通风工程
01
建筑通风工程概述
介绍建筑通风工程的基本概念、发展历程和应用领域,为进一步了解其
实际应用打下基础。
02
建筑通风工程实践
通过案例分析,介绍建筑通风工程在住宅、办公楼、商场等场所的实际
应用,包括通风系统设计、气流组织、噪音控制等方面的实践经验。
03
建筑通风工程效果评估
介绍如何对建筑通风工程的实际效果进行评估,包括室内空气质量、舒
辐射
以电磁波的形式传递热量的方式,与物体的发射率和温度有关。
03
通风设备与系统
通风设备
通风 fan
通风 fan is a key equipment in the ventilation system, which can provide necessary airflow to maintain the air quality in the room. It can be divided into centrifugal fans, axial fans and mixed flow fans according to the airflow direction.
通风系统
Supply air system:The supply air system is mainly used to supply fresh air to the room, including air supply diffuser and air supply fan. The air supply diffuser is usually installed on the ceiling or wall of the room, and it can be designed according to the specific needs of the room.
第六章空气净化原理与设备

4.接触阻留 细小的尘粒随气流一起绕流时,如果流线紧靠物体 (纤维或液滴)表面,有些尘粒因与物体发生接触而被 阻留,这种现象称为接触阻留。 当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时,这种现象称为 筛滤作用。 粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行 除尘。
5.扩散 小于1μm的微小粒子在气体分子撞击下,像气体分子一 样作布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触, 就会从气流中分离,这个机理称为扩散。 dc≤0.3 μm的尘粒,这是一个很重要的机理。
第一节 粉尘的特性 一、粉尘的密度 密度:自然状态下单位体积粉尘的质量称为粉 尘的容积密度。 作用:是设计粉尘储存、运输的重要参数。 真密度:在密实状态下单位体积粉尘的质量称 为真密度(或尘粒密度)。 作用:研究单个尘粒在空气中的运动时应用真 密度,
两种密度的关系: ρε=(1-ε)ρ 式中 ρε--粉尘的密积密度,kg/m3; ρ---粉尘的真密度,kg/ m3 ; ε---粉尘的空隙率。 对于球形尘粒; ε =0.3~0.4,非球形尘粒的ε值则大 于球形尘粒的ε值。粉尘越细、 ρε越小、 ρ / ρε比值 越大,粉尘愈难捕集,当ρ / ρε >10时,粉尘捕集困 难。 工业粉尘的真密度ρ和容积密度ρε值。
十、磨 损 性 粉尘的磨损性主要取决于颗粒的运动速度、硬度、 密度、粒径等因素。 当气流运动速度大含尘浓度高、粒径大而硬,并且 有棱角时,磨损性大。因此,在进行粉尘净化系统 设计时、应适当地控制气流速度,并加厚某些部位 的壁厚。
第二节 除尘器效率和除尘机理
一、除尘器效率 除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一。 它是指除尘器从气流中捕集粉尘的能力,常用除尘 器全效率、分级效率和穿透率表示。概念:
通风与空气调节工程课件

图0.3 机械全面排风系统 1—排气口;2—净化设备;3—风机;4—风帽 返回
0.2 通风与空气调节的发展方向
可持续发展是当代的一种新的关于社会发展的战略思想, 它在满足当代需要的同时,不损害后代的需求,也就是说,人 类在估计自身的需求和发展的同时,要寻求一种经济发展、保 持自然环境和保护人类健康之间的平衡。满足这样要求的建筑 就叫可持续建筑,可持续建筑注重生态环境保护,把建筑物看 做是环境的一部分,把建筑放在自然生态环境里,在为人类创 造一个舒适的生产和生活的小环境的同时,注意保护周围的自 然环境——大环境。 建筑物的节能是一项复杂的系统工程,包括各种综合性的 技术,包括建筑物本身和通风空调系统、设备的节能。就通风 和空调系统而言,系统节能又与建筑节能有关,包括建筑物的 朝向和平面布置、维护结构的保温性能、窗户的隔热和建筑物 遮阳等等。空调系统的节能也与运行管理节能有关,包括采用 降低室内设计标准、减少新风量的方法;采用天然冷源、过渡 季节取室外新风自然冷却、冷却塔供冷技术;采用建筑设备控 制自动化技术,采用热回收技术,例如从排风中回收能量等等。 另外采用可再生能源的利用也是空调系统节能的一个重要途径, 如热泵和太阳能热水供热系统。热泵包括空气源热泵、水源热 泵和土壤源热泵。
0.2 通风与空气调节的发展方向
作为从事供热通风与空调的专业技术人员,肩负历史的使 命,我们要不断提高思想认识和技术业务素质,争取在一样的 投入下产生更大的效益,在节水、节能和环保方面做出自己的 贡献。 本课程是建筑类高等职业技术教育供热通风与空调专业的 一门重要的专业课,它的实践性很强,本课程是以《流体力学 泵与风机》、《热工学基础》等专业基础课为基础,同时又与 《供热工程》、《空调制冷技术》、《锅炉与锅炉房设备》、 《建筑给水排水》、《自动控制》等课程密切相关。在学习和 工程实践中,要综合利用上述各个课程的基础理论和实践知识, 才能达到预期的效果。
第6章 - 空气净化原理与设备 《通风工程(第2版)》教学课件

§6.1 概述
6.1.1 净化装置的性能 6.1.2 净化装置的分类 6.1.3 净化装置的选择
§6.2 粉尘的净化
6.2.1 粉尘的特性、除尘机理 6.2.2 重力沉降室、惯性除尘器 6.2.3 旋风除尘器 6.2.4 湿式除尘器 6.2.5 过滤式除尘器 6.2.6 电除尘器
[汽车废气中的一氧化碳和碳氢化合物在催化剂的作用下被氧化成为二氧化碳和水 ] [氨将氮氧化物催化还原成为氮气和水 ]
§6.1.3 净化装置的选择
1. 选择的依据
1)处理气体量 2)气体性质:种类、成分、温度、湿度、密度、粘度、压力、 露点、毒性、腐蚀性及燃烧爆炸性等。 3)粉尘性质:种类、成分、粒径分布、浓度、密度、比电阻、 含水率、润湿性、吸湿性、粘附性及燃烧爆炸性等。 4)净化要求:净化效率、压力损失、废气排放标准及环境质量 标准等。 5)装置的经济性:包括装置占地面积在内的设备费和运行费, 以及安装费、设备使用寿命和回收综合利用情况等。
§6.2 粉尘的净化
§6.2.1 §6.2.2 §6.2.3 §6.2.4 §6.2.5 §6.2.6
粉尘的特性、除尘机理 重力沉降室、惯性除尘器 旋风除尘器 湿式除尘器 过滤式除尘器 电除尘器
§6.2.1 粉尘的特性、除尘机理
1. 粉尘特性
(1)粉尘的密度 (2)粘附性 (3)爆炸性 (4)荷电性与比电阻 (5)粉尘的湿润性 (6)粉尘的粒径分布
大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。
1.气溶胶污染物
2.气态污染物
1. 气溶胶污染物
分离方法:属于非均相混合物,一般都采用物理方法进行分离。 分离依据:气体分子与固体、液体粒子在物理性质上的差异。
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目前国内外净化气态污染物的方法,主要有五种:吸收法、 吸附法、燃烧法、冷凝法及催化转化法。
§6.1.1 净化装置的性能
全面地评价净化装置的性能应该包括技术指标和经济指标。
技术指标: 一般常以处理气体量、净化效率,压力损失及负 荷适应性等特性参数来表示;
净化效率的表示方法
在工程中,通常以净化效率为主来选择和评价装置,净化 效率主要的表示方法:
(1)总效率 (2)通过率(透过率) (3)分级除尘效率 (4)板效率 (5)串联运行时的总净化效率
(1)总效率
总效率是指同一时间内,净化装置去除污染物的量与进入装置 的污染物量之百分比。总效率实际上是反映装置净化程度的平均值 ,也称为平均效率。
分级除尘效率与除尘装置的除尘效率与粉尘粒径有关,为确切 地表示除尘效率与粒径分布的关系而提出的。
分级除尘效率(简称分级效率)是指除尘装置对某一粒径dp或 粒径范围dp+⊿dp内粉尘的除尘效率。
若设与此相应的除尘器入口的粉尘流量为⊿Si(g/s),捕集的 粉尘量为△Sc(g/s),则该除尘器对粒径dp或⊿dp范围内粉尘的分 级效率ηj为
j
Sc Si
100 %
总效率和分级效率的计算方法
当除尘器入口粉尘的粒径频度分布为fi,捕集粉尘的频度分 布为fc则根据频度分布的定义和分级效率的定义式可得:
⊿Si=Si·fi ⊿Sc = Sc·fc
ηj
Scfc Sifi
100
fc fi
(%)
(4)板效率
板效率是指实际塔板能达到的分离程度与理论塔板所达到 的平衡情况的比较,它的数值总是小于1 。
第6章 空气净化原理与设备
§6.1 概述
6.1.1 净化装置的性能 6.1.2 净化装置的分类 6.1.3 净化装置的选择
§6.2 粉尘的净化
6.2.1 粉尘的特性、除尘机理 6.2.2 重力沉降室、惯性除尘器 6.2.3 旋风除尘器 6.2.4 湿式除尘器 6.2.5 过滤式除尘器 6.2.6 电除尘器
空气污染物的净化可分为通风进气及排气中粉尘的净化、有害 气体的净化、室内污染物的净化。 通风排气中粉尘的净化也称为工业除尘; 通风排气中有害气体的净化是对生产过程散发的废气进行净化处理 即有害气体的净化,以达到排放标准的要求; 通风进气中粉尘的净化称为空气过滤,以保证室内空气的清洁度为 目的。
本章主要阐述空气污染物的一般净化方法和净化装置的典型结 构,重点介绍粉尘的净化。
大气污染物的净化实际上是一个混合物的分离问题。
1.气溶胶污染物
2.气态污染物
1. 气溶胶污染物
分离方法:属于非均相混合物,一般都采用物理方法进行分离。 分离依据:气体分子与固体、液体粒子在物理性质上的差异。
∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽
较大粒子的密度比气体分子大得多,可利用重力、惯性力、 离心力(统称为质量力)进行分离,统称为机械分离方法;
经济指标: 主要包括设备费、运行费和占地面积等。
பைடு நூலகம்除上述基本性能外,还应考虑装置安装、操作、检修的难 易程度等因素。
净化装置的技术性能
表示净化装置的技术性能,主要包括以下四个方面:
1)处理气体量:代表装置处理能力大小的指标,一般以体积流 量表示。 2)压力损失:表示装置消耗能量大小的技术经济指标,有时也 称为压力降。 3)负荷适应性:表示装置性能可靠性的技术指标,即指净化装 置的工作稳定性和操作弹性。 4)净化效率: 表示装置净化效果的重要技术指标,有时也称为 分离效率。对于除尘装置又称除尘效率;对于吸收装置,又称 吸收效率;对于吸附装置,则称为吸附效率。
这是表示吸收装置(包括湿式洗涤器)性能的重要技术指 标。
板效率常用总板效率、单板效率及点效率表示。总板效率 即平均板效率,又称为全塔效率。单板效率,又称为莫夫利( Murphree)效率,而点效率则是更具体地表示塔板上任一点的 局部分离效率。
(5)串联运行时的总净化效率
在实际净化系统中,往往把两种或多种不同型式的净化装置 串联起来使用,如当污染物浓度较高时,排放浓度可能超过排放 标准,或者虽能达到排到标准,因负荷过大容易引起装置性能不 稳定等,应采用两级或多级净化装置串联使用。
通过率是指从净化装置出口逸散的污染物量与入口污染物量之 百分比。
P值越大,说明出口逸散量越大。通过率P(%)可以下式表示
P So 100 100
Si
例如: 一除尘器的η=99%时,P=1.0%;另一台除尘器的η=99.9% 时,P=0.1%,则前一台除尘器的通过率为后者的10倍。
(3)分级除尘效率
设第一级净化装置的效率为η1,第二级为η2 ,则两级净化 装置串联运行的总效率为
η η1 η2 (11) 1 (11)(12 )
§6.3 有害气体的净化
6.3.1 概述 6.3.2 吸收与吸附原理 6.3.3 吸收与吸附装置
§6.4 净化新方法
6.4.1 非平衡等离子体空气净化 6.4.2 光催化净化方法 6.4.3 负离子净化方法 6.4.4 臭氧净化方法
§6.1 概述
§6.1.1 净化装置的性能 §6.1.2 净化装置的分类 §6.1.3 净化装置的选择
粒子的尺寸和质量比气体分子大得多,可采用过滤层过滤的 方法加以分离;
利用某些粒子易被水湿润,凝并增大而被捕集,可采用湿式 洗涤进行分离;
由于某些粒子的荷电性,在高压电场内利用静电力(库仑力 )进行分离的静电除尘。
2.气态污染物
a.分离方法:气态污染物在气体中以分子或蒸气状态存在,属于 均相混合物;大多根据物理的、化学的及物理化学的原理予以分 离。
进入装置的污染物流量为Si(g/m3) ,净化装置出口的相应
量为S0(g/s) 。若净化装置捕集的污染物流量为Sc(m3/s),
则有
Si=Sc+So
故总效率η(%)可表示成:
Sc 100 (1 So ) 100 (%)
Si
Si
(2)通过率(透过率)
当净化效率达99%以上时,如表示成99.9%或99.99%,在表达装 置性能的差别上不明显,所以一般采用其它方法来表示,最简单的 一种方法是用通过率P(%)来表示。