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深度挖一挖集气罩与废气净化系统设计(中)

发布时间:2016-09-07 09:20

3、集气罩的基本类型
集气罩:是烟气净化系统污染源的收集装置,可将粉尘及气体污染源导入净化系统,同时防止其向生产车间及大气扩散,造成污染。
形式:
(1)按罩口气流流动方式分为:吸气式和吹吸式;
(2)按集气罩与污染源的相对位置及适用范围,可将吸气式集气罩分为: 密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。
密闭罩
定义:将污染源的局部或整体密闭起来,在罩内保持一定负压,可防止污染物的任意扩散。特点:所需排风量最小,控制效果最好,且不受室内气流干扰,设计中应优先选用。
结构形式:局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩  
1.局部密闭罩
特点:体积小,材料消耗少,操作与检修方便;
适用:产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。
2.整体密闭罩
 特点:容积大,密闭性好。
 适用:多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。
3.大容积密闭罩
特点:容积大,可缓冲产尘气流,减少局部正压,设备检修可在罩内进行。
适用:多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。
4.布置要求
a.设置必要的观察窗、操作门和检修门;
b.罩内应保持一定的均衡负压,避免烟尘逸出;
c.尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走;
d.处理热物料时,应考虑热压对气流运动的影响,通常适当加大密闭罩容积,吸风点设于罩子顶部最高点。
排气柜
排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。
1. 结构形式
a、排气口在操作口对面操作口气流分布较均匀,有害气体外逸的可能性较小。
b、排气口设在柜顶 操作口上部形成较大进气流速,而下部进气流速较小, 气柜内易形成涡流,可能造成有害气体外逸
c、在对面和顶部同时设置排气口
2. 布置要求:尽量避开门窗和其它进风口。
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:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩
外部吸气罩   a-顶吸罩;b-底吸罩;c-侧吸罩;d-槽边集气罩
接受式排气罩
1.定义:接受由生产过程(如热过程、机械运动过程)
产生或诱导出来的污染气流的一种排气罩。
2.特点:罩口外的气流运动不是由于罩子的抽吸作用,而是由于生产本身过程产生。
3.类型:  a.低悬罩(罩口高度<1.5A1/2)         
         b.高悬罩(罩口高度>1.5A1/2)A-热设备的水平投影面积。
接受式排气罩  a-热源上部伞形接受罩;b-砂轮机接受罩
吹吸式排气罩及空气幕
1.吹吸式排气罩的工作原理
当外部吸气罩与污染源的距离较大时,可以在外部吸气
罩的对面设置一吹气口,从而形成一层空气幕阻止污染物
的散逸,同时也诱导污染气流一起向排气罩流动。
吹吸式排气罩的工作情况
槽子吹吸式排气罩
2.特点:采用气幕抑制污染物扩散,具有气量小,抗干扰能力强,不影响工艺操作、效果好的特点。
3.吹吸式排气罩的设计计算
a.适用:在槽、台宽度较大(≥2m)的工作槽上,采用此类排气罩控制污染物的扩散,效果较佳。
b.设计时注意事项
(1)防止吹气射流产生弯曲;
(2)条缝口宽度速度;
(3)吹气罩排气量;
(4)吹气口高度。
4.气幕及其应用
a.作用:可有效地抑制污染物扩散。
b.应用:
(1)当接受罩悬挂较高时,用吹气射流阻挡横向气流
(2)采用气幕控制破碎机料坑的扬尘
(3)采用气幕控制整个车间的污染源。
4、集气罩性能参数及计算
一、排风量的确定
1.排风量的测定方法
集气罩排风量Q(m3/S) ,可以通过实测罩口的平均吸气速度ν0 (m/S) 和罩口面积A0(m2)确定。
 Q= ν0 A0       (m3/S)
也可以通过实测连接罩口上的平均吸气速度ν (m/S) ,气流动压Pd(Pa)或静压PS(Pa)及其管道断面积A (m2)按下式确定。
Q= ν A =A【 (2/ρ) Pd】1/2 (m3/S)
Q=φA【 (2/ρ) PS】1/2 (m3/S)
式中: ρ—气体密度,kg/m3
       φ--集气罩的流量系数
2.排风量的计算
(1)控制速度法
    指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物吸入气流流入罩内并将其捕集所必须的最小吸气速度。
(2)流量比法
把集气罩排风量Q3看作是污染气流量Q1和从罩口周围吸入室内空气量Q2之和,即
 Q3=Q1+Q2=Q1(1+Q2/Q1)=Q1(1+K)
KV=(Q2/Q1)linit
K---为流量比
KV通过实验研究求出,与污染物发生量无关,只与污染源和集气罩的相对尺寸有关.
二、压力损失的确定
由于集气罩罩口处于大气中,所以该处的全压等于零.因而集气罩的压力损失写为
△P=0-P=- (Pd+Ps)=|Ps|-Pd
φ=( Pd / |Ps| )1/2
φ=1/( 1+ξ )1/2
Φ---流量系数
ξ---压力损失系数
5集气罩的设计方法
原则:
a.集气罩应尽可能将污染源包围起来,使污染物的扩散限制在最小的范围内,以便防止横向气流的干扰,减少排气量。
b.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能。
c.在保证控制污染的条件下,尽量减少集气罩的开口面积,以减少排风量;
d.集气罩的吸气气流不允许经过人的呼吸区再进入罩内;
e.集气罩的结构不应妨碍人工操作和设备检修。

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