暨大环境保护概论-第10章 集气罩及管道设计1
大气污染处理课程设计
第一章 集气罩的设计集气罩是用以捕集污染气流的。
其性能对净化系统的技术经济指标是有直接影响的。
由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同，集气罩的形式是多种多样的。
按罩口气流流动方式可将集气罩分为两大类：吸气式集气罩和吹吸式集气罩。
利用吸气气流捕集污染空气的集气罩称为吸气式集气罩，而吹吸式集气罩则是利用吹吸气流来控制污染物扩散的装置。
本设计中采用吸气式集气罩中的外部集气罩来收集污染气体。
由题设条件可知，本设计适宜采用外部集气罩中的冷过程上部集气罩。
对于外部集气罩排风量的确定多采用控制速度法。
①控制点控制速度V x 的确定本设计中，污染源产生轻矿物粉尘，从轻微速度发散到上述平静的空气中，所以污染源的控制速度按《大气污染控制工程》中表13-2可得，取0.5~1.0m/s 之间。
本设计选用v x =0.6m/s 。
②集气罩排风量、尺寸的确定；由于气体只能从侧面流入罩内，为避免横向气流干扰，要求H 尽可能≤0.3L ，由于题设中已给出H=0.6m ，因此，L ≥2m ，取L=2m 。
为提高集气罩的控制效果，减少无效气流的吸入，罩口加设法兰边。
上部集气罩的吸气流易受横向气流的影响，所以靠墙布置，在罩口四周加设活动挡板。
由于墙厚240mm ，污染源中心距离墙中心630mm ，因此污染源距墙边B=630-240/2=510mm ，由此可知集气罩宽2B=1020mm=1.02m 。
为保证罩口吸气速度均匀，集气罩的扩X 角α不应大于60°，本设计中取α为60°。
则其排风量按下式计算：331.4 6.040.60.6 3.04/10960/x L kPHv m s m h ==⨯⨯⨯==第一节外部集气罩排风量的计算对于外部集气罩的计算，常用的方法是控制风速法。
即有害物扩散时会产生一定的扩散速度，为捕捉、控制有害物，集气罩就必须在有害物扩散地点造成一个吸入速度v（控制风速），根据这一速度计算出所需的排风量。
大气污染控制工程课件第11章 集气罩与风管的设计
（2）根据现场实际情况布置管道，绘制管道系统轴测图， 进行管段编号，标注长度和风量。管段长度一般按两管件 中心线间距离计算，不扣除管件（如三通、弯头）本身长 度；
（3）确定管道内的气体流速。
1、密闭罩 2、排气柜 3、外部集气罩 4、接受式集气罩 5、吹吸式集气罩
二、集气罩性能参数及计算
1、排风量的确定 2、压力损失的确定
11.2 集气罩的设计方法
一、集气罩设计的注意事项
1、尽可能将污染源包围起来，使污染物扩散限制在最小 范围内，以便防止横向气流干扰，减少排风量。 2、集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致， 充分利用污染气流的初始动量；
第十一章 集气罩与风管的设计
1.集气罩的类型及性能参数计算 2.集气罩的设计方法 3.管道系统压力损失计算 4.管道系统布置、保温及防腐
11.1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ集气罩的类型及性能参数计算
一、集气罩的基本类型
罩口气流流动方式 ：吸气式集气罩和吹吸式集气罩。 集气罩与污染源的相对位置及适合范围：密闭罩、排气柜、 外部集气罩、接受式集气罩等。
（7）计算管道系统的总压力损失。
（8）根据系统的总风量、总压损选择通风机和电动机
11.4 管道系统布置、保温及防腐 一、管道系统布置
1、系统划分 2、管网布置 3、管道布置
二、管道和部件
1、管道材料和连接 2、管道系统部件
三、管道系统的保温、防腐和防爆
1、管道系统的保温 2、管道系统防腐 3、管道系统防爆
表14-2所列为除尘管道内最低气流速度，可供设计参考。
（4）根据系统各管段的风量和选择的流速确定各管段的 断面尺寸。
集气罩课程设计
集气罩课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解集气罩的原理，掌握其构造、功能及操作方法。
2. 学生能够运用集气罩进行简单的气体收集实验，并解释实验现象。
3. 学生能够了解集气罩在化学实验中的应用，并将其与其他实验方法进行比较。
技能目标：1. 学生能够独立组装和拆卸集气罩，熟练掌握其操作技巧。
2. 学生能够运用集气罩进行气体收集实验，提高实验操作能力和观察能力。
3. 学生能够通过集气罩实验，培养实验设计和数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过集气罩课程的学习，培养对化学实验的兴趣和热情，增强探索精神。
2. 学生能够认识到集气罩在化学实验中的重要性，树立正确的实验观念。
3. 学生在小组合作中进行集气罩实验，培养团队协作能力和沟通表达能力。
课程性质：本课程为实验操作课，以实践为主，理论联系实际。
学生特点：六年级学生具备一定的化学基础知识和实验操作能力，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：教师需引导学生主动参与实验，关注实验现象，培养学生的实验操作技能和科学思维。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，鼓励学生提出问题、解决问题，提高学生的自主学习能力。
通过课程目标的分解，确保学生能够达到预期的学习成果，为后续教学和评估提供依据。
二、教学内容1. 集气罩的原理与构造：介绍集气罩的基本原理、构造及各部分功能，结合教材相关章节，让学生了解集气罩在气体收集实验中的应用。
- 教材章节：第三章第二节《气体的收集与净化》- 内容：集气罩的原理、构造、功能及使用注意事项2. 集气罩的操作方法：详细讲解集气罩的组装、拆卸和操作步骤，通过实际操作演示，让学生掌握正确的操作方法。
- 教材章节：第三章第三节《实验操作技能》- 内容：集气罩的组装、拆卸、操作技巧及安全注意事项3. 气体收集实验：设计不同类型的气体收集实验，让学生运用集气罩进行实验操作，观察实验现象，培养实验技能。
- 教材章节：第三章第四节《气体的性质与实验》- 内容：氧气、二氧化碳等气体的收集实验，实验现象的观察与分析4. 集气罩实验数据分析：指导学生根据实验数据进行分析，探讨集气罩在实验中的应用效果，培养学生的数据分析能力。
集气罩与管道系统的设计
废气净化系统的设计
1) 污染源控制方案的确定
设计工作的第一个重要环节，对污染控制系统的合 理性、有效性和经济性起决定性作用。 污染源控制方案的确定特别要注意与工艺密切配备 ，协同进行，才能选出最佳控制方案。 对复杂的项目，要从工艺和污染控制两方面进行专 题研究和设计。 对有污染物散发的设备，要重点进行集气罩的设计 和计算。 最后要得出废气量、污染物和其他重要组分的含量 、废气的温度和压强等参数。
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废气净化系统的设计
2、技术设计
在完成基础调查后，进行技术设计。 根据工程的重要性、工程量的大小和复杂性，可采用二 阶段(设计扩大初步设计和施工图)，或三阶段设计，(初 步设计、技术设计和施工图)方式进行。 设计工作主要包括： 污染源控制方案的确定和污染物散发排放计算 废气净化方案的选定， 净化设备的选型(或设计)计算 技术经济分析 设备、管道布置和计算 设计图绘制 工程概(预)算及设计文件编制。
集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕
集 ，因此要对集气罩合理设计，必须要了解 吸气罩罩口的气流流动规律。 集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸 气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹
出流动。
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集气罩的集气机理
吸入气流
1.外部吸气罩罩口气流流动规律 a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律 将吸气口近似视为一个点汇，等速面是 以该点为中心的球面（见图13-2a） ，假设 点汇吸风量为Q， 等速面的半径为r1、r2，相应气流速度为u1、 u2，由于通过每个等速面的风量相等，则有 Q = 4π r12u1 = 4π r22u2 (13--1) 于是： u1/u2 = (r2/r1)2 (13--2) 表明吸气口外气流速度衰减很快，应尽 量减少罩口至污染源的距离。
集气罩及管道设计
即全面通风量的计算应为：
式中符号含义同前。
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(2) 全面通风量计算的原则
同时散发数种有害物时，全面通风量应分别计算稀释到卫生标
准浓度以下的各有害物所需的风量，然后取最大值。
当散发到室内的有害物量无法具体计算时，全面通风量可按类
似房间换气次数值进行计算，换气次数就是全面通风量与房间体 积的比值，（次/h），各种房间的换气次数，可从有关的资料中 查得。 (3)全面通风量计算的特殊规定
于气流运动而扩散。对于生产过程散发到车间空气中
的污染物，只要控制住室内二次气流的运动，就可以
控制污染物的扩散和飞扬，从而达到改善车间内外空
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图8—1 局部排气净化系统示意图 集气罩；2．风管；3．净化设备；4．风机；5．烟囱
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（1）局部排气净化系统的组成 局部排气净化系统由集气罩、风管、净
化设备、通风机和烟囱五个部分组成。
③ 根据污染物性质和操作条件确定净化方法和决定净化设备 的选择范围； ④ 对设备的技术指标和经济指标进行全面比较，选定最适宜 的净化装置； ⑤ 确定净化设备的型号规格及运行参数。 排放烟囱设计
排放烟囱设计如第四章所介绍，主要内容包括结构尺寸及
工艺参数(烟囱高度、出口直径、喷出速度等)设计。
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8.1.3 全面通风系统
全面通风也称稀释通风，它一方面用清洁空气稀释室
内空气中的有害物浓度，同时不断地把污染空气排
至室外，使室内空气中有害物浓度不超过卫生标准
的规定。
方案一 方案二
全面通风的效果不仅与通风量有关，而且与通风气流
的组织有关。合理地组织气流很重要。
：人的工作位置
：有害物质发生位置
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（1） 全面通风量的确定
胡大气
目录课程设计目的课程设计题目描述和要求设计说明书设计计算书一、集气罩设计1.1集气罩尺寸的确定图一以下叙述部分的空间尺寸的代表值如上图所表示根据题目要求，采用上部集气罩。
而对于集气罩的形状选择，一般要求尽量和污染源在吸气方向上的投影形状相似。
本次污染源的投影面为长方形。
意味着集气罩也为矩形，也就是确定长和宽即可。
查资料知道集气罩的长和宽与污染源间的关系如下：10806008.06008.016806008.012008.0=⨯+=+==⨯+=+=h b B mm h a A1.2集气罩排风量的确定根据集气罩的形式，查资料得到的风量关系式如下：hm s Q B A P KPhVx Q /3^24.8346/m^33184.25.06.055204.1mm5520108016802)(24.1k ==⨯⨯⨯==+=+==）（）为安全系数，取（ Vx 的取值见下表1.3集气罩高度的确定图二图三（K,OM,N 为中点）由于集气罩出口为矩形，但是管道为圆柱形，所以需要在出口和管道之间添加一个过渡装置 如图二所示，即是截面由矩形到圆形的转变。
在计算集气罩高度H 的时候，需要知道集气罩出口处的矩形尺寸。
为了减少管道速度变化的损失，所以要求出口速度和管道速度差不多。
也即管道面积相等于出口面积。
而出口面积由流量和管道流速决定。
工业中，管道流速需要满足一定条件，此条件见下表。
我们取出口速度为14m/s.且夹角选用45°。
计算如下： FEGJFG ABCD S S L AD KO D VQ D VQ S S /mm450mm 459/0188.0/圆圆可选根据管道尺寸选用表，圆圆======反算出圆S =4/2^14.34/2^D D =π )452/1(5912/)4981200(mm498/的正弦值代表圆︒=-====H S S L AD KO FEGJ FG二、除尘设备设计2.1文丘里设计①进口管进口管对于进入到文丘里的气体而言，一般进气管速度1v 在13-16m/s,这里选取14m/s.进入的流量为2Q.在范围之间，可取反算的管选用s D Q V mm Q D /mm 77.14)14.32^/(421)630(64914/20188.01=⨯⨯===②喉管对于轻矿物粉尘，大部分为1微米以下微粒，在喉管的速度可取90-120m/s 间，记为0V , 取100m/s.s mm D Q V mmV Q D /7.99)2^14.3/(42243/20188.0000=⨯⨯===出口管出口速度V2可以取18-22mm/s间，记为V1,取20m/s.smm Vs mmVQD/20)/540(543/20188.022===反算取④收缩管长度收缩角度取25°mm880)2/5.12(cot)01(1=︒⨯-=DDL⑤扩散管长度扩散角为7°）（取）245024522/5.3(cot)02(2mmDDL=︒⨯-=⑥喉管长度间在喉管常取）间，可取取值在350-20024015.1-8.0(0===DLKKDL2.2旋风捕滴器选用XLP/B型，出口速度与文丘里出速对应，选用20m/s.进口截面mmT mmT m D R mmD H mmL D OO D mmb D mmA b mmA h mm V QA 40023001m52043.027607.12040mm7206.0d mm12113233.33402/68222^232/取支架高度选取排灰口高度排灰口直径锥体高度筒体长度排气管直径取筒体直径下根据表，此型的关系如================二、管道布置图 图五三、管道、弯头以及三通设计3.1三通设计已知AB 为450mm,CD 为630mm,QL 也先为450。
集气罩的课程设计
集气罩的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解集气罩的基本概念，掌握其工作原理及在实验中的应用。
2. 学生能够描述集气罩在气体收集实验中的作用，并解释其优点。
3. 学生能够运用集气罩进行气体的收集，并准确记录实验数据。
技能目标：1. 学生通过实际操作，能够熟练使用集气罩进行气体收集实验，掌握实验技巧。
2. 学生能够运用所学知识，分析实验过程中可能出现的误差，并提出改进措施。
3. 学生能够通过集气罩实验，培养观察、分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习集气罩的应用，增强对化学实验的兴趣和热情，培养探究精神。
2. 学生能够认识到集气罩在实验操作中的重要性，形成严谨的科学态度。
3. 学生在实验过程中，能够培养团队协作意识，尊重他人意见，共同完成任务。
课程性质：本课程为化学实验操作课，以学生动手实践为主，结合理论知识讲解。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的化学基础知识，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，鼓励学生积极参与实验，培养实验操作技能。
在教学过程中，关注学生的情感态度，引导他们形成正确的价值观。
通过本课程的学习，使学生在掌握集气罩相关知识的基础上，提高实验操作能力，培养科学素养。
二、教学内容本节课主要依据人教版初中化学教材中关于气体收集方法的章节，围绕集气罩的应用进行教学内容的设计。
1. 理论知识：- 气体收集方法简介：回顾已学的气体收集方法，如排水法、排空气法等。
- 集气罩的原理及结构：介绍集气罩的工作原理、结构特点及其在实验中的应用优势。
2. 实践操作：- 集气罩的使用方法：详细讲解集气罩的使用步骤，包括安装、操作及注意事项。
- 气体收集实验：安排学生进行实验操作，通过集气罩收集气体，观察并记录实验现象。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾气体收集方法，导入集气罩概念（10分钟）。
- 第二阶段：讲解集气罩原理、结构及使用方法（15分钟）。
第1节 集气罩
式中： 分别为吸入口平均风速和控制速度,m/s; 式中：υ0,υx－分别为吸入口平均风速和控制速度,m/s; 控制距离,m; A－吸气口的横断面积,m x－控制距离,m; A－吸气口的横断面积,m2。
6.1.2.3 集气罩的性能参数及设计 （1）性能参数 ） ● 排风量的计算－－流量比法 排风量的计算－－ －－流量比法 基本思路：把集气罩的排风量Q 基本思路：把集气罩的排风量Q看作是污染气流 和罩口周围吸入空气量Q 之和。 量Q1和罩口周围吸入空气量Q2之和。
6.1.2.3 集气罩的性能参数及设计 （1）性能参数 ） ● 压力损失 的确定
表6.2.2 集气罩的流量系数和压力损失系数
6.1.2.3 集气罩的性能参数及设计 （2）集气罩的设计 ） ● 设计内容 结构选型和性能参数计算
● 设计原则
用最小的排风量达到最大的控制效果。 用最小的排风量达到最大的控制效果。
图6.2.2 点汇气流流动情况（有挡板） 点汇气流流动情况（有挡板）
6.1.2.1 集气机理
（2）吹出气流 ）
● 空气从孔口吹出，在空间形成的气流称为吹出气 空气从孔口吹出，
流或空气射流。 流或空气射流。 分类 按孔口形状 按约束条件 按温度差 按动力 圆射流、 圆射流、矩形射流和条缝射流 自由射流和受限射流 自由射流和受限射流 等温射流和非等温射流 等温射流和非等温射流 机械射流和热射流
（3）外部集气罩 ）
● 依靠罩口外吸气流的运动，把污染物全部吸入罩内， 依靠罩口外吸气流的运动，把污染物全部吸入罩内，
这类集气罩通称为外部集气罩。 这类集气罩通称为外部集气罩。 外部集气罩的特点 外部集气罩的吸气方向一般与污染气流运动方 向不一致， 向不一致，需要较大风量才能控制污染气流的 扩散，而且容易受室内横向气流的干扰， 扩散，而且容易受室内横向气流的干扰，导致 捕集效率较低。 捕集效率较低。
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吸入气流流动的基本规律
点汇流
吸气口附近为负压 、口较小
通过每个等速面的空气量相等（吸风口的流量 ）
4πr12v1=4πr22v2 =Q
( ) v1
r2 2
v2
r1
集气罩尽量靠近污染源，以提高捕集效率。
吸气范围减少一半， 2πr12v1=2πr22v2 =Q
外部集气罩的设计计算 — 气流速度
吸捕速度为克服各种背向、横向气流，使罩前任意一 点的污染物均能吸入罩内的速度。 罩口速度是使被吸捕的污染物进入罩内所应具有的罩 口截面速度。 空腔速度是罩腔或抽气室内的气流速度。 缝口速度指条缝罩开缝处具有的气流速度。
为使缝口速度均匀，空腔速度应小于缝口速度的1/2。 管道速度是连接管的截面风速。 运载速度是将吸进罩内的尘粒输送走的最低速度。
但要小并且严密，避开气流正压较高部位。
罩内保持一定均匀负压 避免污染物从罩上的
缝隙处外逸，合理组织罩内气流
吸风点的位置的选择 不宜设在物料集中地点
和飞溅区内，尽量避开扬尘中心，防止大量物料随 气流带至罩口被吸走；
密闭罩做成装配式 可拆卸 活动的结构形式。 处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，
通风机 为气体流动提供动力
排气筒 充分利用大气扩散稀释能力减轻污染
局部排气净化系统的设计原则
了解排放源烟气组成、含量、温度与湿度等 了解烟气污染物特征 合理配置净化装置
基本原则:净化装置以较低的投资和运行费用， 获得较高的污染物去除率，既能有效地回收烟气中的 有效组分，又不致造成二次污染。
局部排气系统设计的内容
通常适当加大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最 高点。
密闭罩的设计－密闭罩排风量的 确定
影响密闭罩排气量的因素： 罩子结构、罩内气流情况、工艺设备的种类、操作情况等。
密闭罩排气量Q : Q=Q1+Q2+Q3+Q4 m3/s
式中 Q——密闭罩的排风量，m3/s； Q1——物料诱导带入密闭罩的空气量， m3/s ； Q2——罩不严密处吸入空气量， m3/s ； Q3——设备运转鼓入空气量，m3/s； Q4——物料膨胀和蒸发增加的空气量，m3/s； Q=Q1+Q2 m3/s
捕集装置的设计
包括集气罩结构形式、安装位置以及性能参数确定
净化设备的设计
工程调查→净化效率→净化设备的选择范围→最适宜的净化 装置→型号规格及运行参数
输送管道设计
管道的布置、管道内气流流速确定、管径的选择、压力损失 计算以及通风机的选择
烟囱设计
烟囱的结构尺寸及工艺参数的设计
第2节 集气罩的捕集机理
四周有边园形吸气口的速度分布图
四周有边圆形吸气口的速度分布图
宽长比为1:2的矩形吸气口的速度分布图
宽长比为1：2的矩形吸气口的速度分布图
吸入气流流动的基本规律
吸气口气流速度特点
（1）在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距 离x的增大，逐渐变成椭圆面，而在一倍吸气口直径d处已接近为 球面。 点源吸气，可认为从各方面吸气量均相等
局部密闭罩 整体密闭罩 大容积密闭罩
局部密闭罩
局部密闭罩的特点：
❖容积比较小，工艺设备大部分露在局部密闭罩的
外部，只在设备的产尘(气)点设置局部密闭罩。
❖设备检修和操作方便
适用范围： 一般适用于污染 气流速度较小， 且连续散发的地 点。
整体密闭罩
特点： ❖容积大， ❖密闭罩本身基本上成为独立整体，密闭性好。
利用吹出气流作为动力，把污染物输送到吸气口再捕 集；或利用吹出气流阻挡、控制污染物的扩散。
吹吸气流
吹吸气流：吹出气流和吸入气流的组合 吹吸式集气罩：利用吹出气流和吸入气流联合 作用来提高所需“控制风速”
第3节 集气罩的结构形式及主要性能
对集气罩的要求
❖车间卫生要求 ❖安全要求 ❖生产工艺要求 ❖环境标准
Q KPHx
槽边集气罩的设计
槽边集气罩的结构形式
吸气范围大，排风量大
E>=250 高截面 E<250 低截面
截面高度增加，减少了吸气范围， 排风量减少，气流速度分布均匀
槽边集气罩的布置
槽边集气罩的布置分为单侧和双侧
槽宽B 700 mm 单侧 B 700mm 双侧
周边式槽边集气罩
槽边集气罩的设计
第10章 净化系统的设计
❖1.净化系统的组成与设计内容 ❖2.集气罩的捕集机理 ❖3.集气罩的结构形式 ❖4.集气罩的主要性能参数及计算 ❖5.集气罩的设计
第1节 净化系统的组成与设计内容
局部排气净化系统的组成
集气罩（局部排风罩） 捕集污染气体的捕集装置
风管 连接系统各组成部分的管道
净化装置 净化污染空气
管道速度应大于最大尘粒的运载速度。
外部集气罩的设计计算 —吸风量的计
算
罩口为圆形或矩形（宽长比B/L≥0.2），沿罩子轴线 的气流速度衰减公式为
u0 C(10x2 A0)
ux
A0
u0-罩口气流速度，m/s； ux-控制点的控制速度；
u0
C(10x2 A0
A0 )
ux
x-罩口到控制点的距离， m；
外部集气罩设计计算
只要条件允许，罩口均应有边，边宽与罩口直径或 边长相等，但不宜小于150mm。 伞形吊罩对热污染源效果较好，但当操作人员必须 在热污染源上方作业或污染物可能通过操作人员的呼 吸区时，则不宜采用。 罩子的吸风量根据所需吸捕速度等速面积来确定。 吸捕速度应大于最不利控制点（距罩口最远的污染点） 的横穿或背向气流速度。吸捕速度不能小于0.75m/s。
A、排气口设在柜顶（图a）
B、排气口在操作口对面
（图b）
C、在对面和顶部同时设置 排气口
排气柜的设计
布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。
排气量计算：
式中：
Q =u0A0β
Q -排气量； u0-操作口的平均吸气速度，一般选用0.5～1.5m/s，对 危害性大的烟气，取较大值； A0-操作口的面积；
条缝式槽边集气罩罩口形式
等高条缝式槽边集气罩风速均匀性
等高条缝槽边集气罩条缝口气流速度分布不易均匀。
风速分布均匀性和条缝口面积f与吸气管截面F之比有 关，f/F愈小，速度分布愈均匀
f / F 0.3,可近似认为均匀 f / F 0.3时，为了保证条缝口速度分布均匀，最好采用楔形条缝
形条缝口高度的确定 pp528 表13-5
吸入气流与吹出气流的比较
流量
吸入气流 通过等速面呈椭球面，等流量且等于吸入口的流量； 射流由于卷吸作用，沿射流前进方向流量不断增加，射流作用 区呈锥形。
速度衰减规律不同
射流各断面动量相等，吹出气流在较远处能保持其能量密度。 吹出气流 输送能力强 x=20d 10%v 吸入气流 控制能力强 x=d 10%v
Ax-最不利控制点的等速面积；等速面积取决于罩口形式。
圆形和矩形外部吸气罩风量计 算
外部吸气罩的设计计算-
条缝罩:宽长比<0.2的矩形侧吸罩 气流流速按实测流场所归纳的经验公式计算：
0 /x CxL / A0
具体见pp525 图13-24
冷过程上部集气罩
气流由侧面流入罩内 为避免横向气流的干扰，要求H尽可能<=0.3L 排风量：
尽量减少吸气范围，可增强控制效果。
吸入气流流动的基本规律
吸气口气流速度特点
实际上集气罩口面积较大，吸气口等速面近视与吸气 口平行，随与吸气口X↗逐渐变为椭球面（球面） 吸气流谱 气流流线 速度分布图 吸气速度和相对位置的关系 图1、2和3
四周无边园形吸气口的速度分布图
四周无边圆形吸气口的速度分布图缝式槽边Biblioteka 气罩排放量的计算下部集气罩
当污染源向下方抛射污染物时，或由于工艺操作上的限 制在上部或在侧面不容许设置集气罩时，才采用下部集 气罩。
侧吸罩与槽边集气罩
外部集气罩设计计算
设计的注意事项：
在不可能采用密闭罩时采用外部吸气罩，因为外部 吸气罩风量大，且易受横向气流干扰 摸清污染源、二次气流源及其方向和速度，以便尽 量减少风量并有效抑制二次气流 罩口外形尺寸应以有效控制污染源及不影响操作为 原则，并尽可能接近污染源。 连接罩子的吸风管应尽量置于粉尘散发中心
β-安全系数，一般情况下介于1.05～ 1.10。
外部集气罩
定义 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收 起来的集气罩。 特点
结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受 室内横向气流的干扰，捕集效率较低。 常见形式: 上部集气罩、下部集气罩、侧集罩和槽边吸气罩
上部集气罩
对于热设备，其污染气流都是由下向上运动的，采用上 部集气罩最为有利。所以，它多用于热设备。由于工艺 操作上的原因，冷设备也有采用上部集气罩的。 上部集气罩可分为热设备上部集气罩和冷设备上部集气 罩。 罩子边有挡板和无挡板。
则 vx=0.075×2=0.15m/s 此时，vx<0.5m/s，尘粒不能被吸入集气罩内。由分 析可知，只有距离吸风口75mm以内的尘粒才能被吸入。 因此，实际操作中吸风口应尽量靠近产尘点。
吹出气流流动的基本规律
▪射流：空气从孔口中吹出，在空间形成的气流。 ▪等温圆形射流 ▪等温扁射流
▪等温圆射流和扁射流参数计算公式 pp.590表13－1
适用范围： 适用于有振动且气流较 大的设备，及全面散发 污染物的污染源。
大容积密闭罩
特点： 罩内容积大，可以缓冲污染气流，减小局部正压，设 备检修可在罩内进行。
适用范围： 多点、阵发性、污染 气流速度大的设备或 地点。如多交料点的 皮带运输机转运点及 振动筛 。
密闭罩的布置要求
尽可能将污染源密闭，罩壁设置观察窗、检修孔，