第三章局部排风罩

离有害物源较远, 仅靠吸风控制有害物较困难的场合.
第二节
一、密闭罩的形式：
密闭罩
1、按照他与工艺设备的配置关系：
局部密闭罩, 整体密闭罩和大容积密闭罩三种基本形式. 2、根据工艺的操作特点还可分为：
固定式和移动式
3、密闭罩结构的设计 罩的结构形式及结构参数应根据生产设备的工作特点， 操作 方法, 产尘部位及溅射方向和扩散范围等因素来确定。 经验性较 强。
二、热源上部接受罩排风量的计算
1、罩的结构参数确定原则:


低悬罩: 横向气流影响小:扩大150-200mm
横向气流影响大:罩的结构参数按" 源尺寸加大0.5H" 的原则计 算.
D1=B+0.5H A1=a+0.5H B1=b+0.5H

高悬罩: 罩的结构参数按“ 罩口断面处的热射流尺寸加大0.8H” 的原 则计算. D=Dz+0.8H
3
F 实际排风罩的吸口的面 积；m 2
5、条缝形排风口： (1)图表法; (2)公式法
a b
b 条缝罩( 0.2) : a 自由悬挂无法兰边: L 3.7lxvx 自由悬挂有法兰边或无 法兰边在台上: L 2.8lxvx
四、前面有障碍物排风罩
1、风量计算：
L KPHvx P 排风罩口敞开面的周长 ,m H 罩口至污染源的距离 ,m v x 控制点的控制风速 ,m/ s K 风速不均匀的安全系数 , K 1.4
v0 10x 2 F 四周无边圆形吸口 vx F v0 10x 2 F 四周有边圆形吸口 0 75[ ] vx F v0 吸气平均流速； m/s v x 控制点吸入流速； m/s x 控制点至吸口的距离； m F 吸口的面积； m2
3、设在工作台上的侧吸罩
v0 10x 2 2F 5 x 2 F 台上侧吸罩: vx 2F F
1 3
3 2
H 热源至计算断面距离 ;m B 热源水平投影的直径或 边长 热射流断面直径: Dz 0.36H B
（2）收缩断面上的流量
H0≤1.5√Ap
当热源的水平投影面积为圆形时，H0=1.33B
L0 0.167Q B Q Ft
1 3
3 2
F 热源对流放热面积 ;m
L = L1 +L2
（ m3/s）
L2 F v （m3/s）
P
v 2
2
一、基本形式 (1)上吸气式(用于热过程)
(2)下吸气式(用于冷过程且有害物的密度较大)
(3)上下吸气式(用于发热量不稳定的过程)
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(4)送吸混合式(用于采暖或空调房间)
二、 排风量计算: 排风量应满足孔口吸入风速达到控制风速的要求. 排风量L按下式计算: L = L1+ ν ×F×β m3/s


极限流量比KL的确定：

气流合成分析法
利用流线迭加原理，通过计算流体力学来确定，目前还 只是作定性分析

实验无因次分析法
根据实验结果，通过无因次分析确定
流量比法

实验无因次分析法： （1）列出所有可能影 响因素： D3、F3、H、U、E、 △t、 △t-源气与空气温差
-法兰边与水平夹角
其中：L1为柜内气体发生量(m3/s); ν 为孔口控制风速(m/s); F为孔口及缝隙总面积(m2); β 为安全系统, β =1.1～1.2.
第四节 外部吸气罩
一、外部吸气罩的作用： 利用罩口的吸气作 用，在罩口外造成一定 的吸入风速，从而把有 害物吸入罩内。
外部吸气罩应用实例：
二、外部吸气罩的控制风速：
KL KL KL0 0.7 H/E △t
实验无因次分析法： （4） 归纳出计算公式：

二维上吸排风罩: F3 1.3 H K L 0.2( )[0.6( ) 0.4] E E D3 0.2; H / F 0.7;1.0 F3 / E 1.5 E
应用流量比法注意事项： （1） 公式的适用条件 （2）L1不确切时应该用控制风速法 （3）尽量减小周围气流的干扰
第一节
一、局部排风罩的作用：
概述
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. 二、决定排风罩控制有害物的效果主要因素： （1）排风罩的结构参数； （2）排风罩吸口的风流运动规律(包括风流结构和风速分布)； （3）排风量。 因此, 学习本章内容过程中, 要抓住每一种排风罩的这三个 因素的分析计算方法和这三个因素之间的相互关系.
2
t 热源表面与周围空气温 差
对流放热系数 At
1/ 3
A 1.7(水平散热面) A 1.13(垂直散热面)
（3）高悬罩和低悬罩


根据热源上伞形罩的安装高度H, 分为低悬罩和高 悬罩两类. H≤1.5√Ap的称为低悬罩, H>1.5√Ap的称为高悬类. (Ap为热设备水平面积) 根据实验, H≤1.5√Ap高度内, 混入热射流内的 空气量较少, 可忽略不计; 而H>1.5√Ap以上的高度, 混入热射流内的空气较多, 应考虑混入空气的影响. 因此, 低悬罩和高悬罩的结构参数, 气流运动及排风 量的分析计算方法有所区别.
二、使条缝口速度分布均匀的措施
（1）等高条缝:用于f/F1<=0.3 （2）楔形条缝口:可均匀排风 （3）分段条缝口:每段内等高 条缝口风速要求:7～10m/s 一般取h小于等于50mm。
4、风量计算：
四周无边圆形吸口 : L v0 F (10x 2 F )v x 四周有边圆形吸口 : L v0 F 0.75(10x 2 F )v x 台上侧吸罩: L v0 F (5 x 2 F )v x； (适用于x 2.4 F ) L 排风量；m / s
2、低悬罩排风量：
对于低悬罩, 首先分析计算热射流流量, 然后按“热射流流
量+罩口扩大面吸入空气量”的方法计算排风量.



排风量：L=L0+L1 L1=V1*F1 V1=0.5～0.75m/s L0:收缩断面上的热射流流量.
L0 L1 L1
3、高悬罩排风量：
对于高悬罩, 首先分析不同上升高度热射流的流量, 流速 和断面直径, 然后按“罩口断面的热射流流量+罩口扩大面吸 入空气量”的方法计算排风量:
排风口应设在罩内压力最高的部位, 不应在含尘气流浓度高 的部位或飞溅区内. 形成正压的主要因素有： （1）机械设备运动，如圆筒筛的工作过程 （2）物料运动 （3）罩内外温度差
物料的运动
密闭罩内物料的飞溅
密闭罩内物料
物料温度 大于50～ 150度

排风口的位置的确定： 排风口的位置应根据生产设备的工作特点及含尘气流 的运动规律确定。排风口应设在罩内压力最高的部位，以
L=Lz+V1*F1
§3.5 热源上部接受罩
是外部吸气罩的一种特殊形式，专门用于各.按布置方式分为: 单侧式(B<=700mm)；双侧(B>700mm) 周边式:多用于圆槽或近似方形槽 2按罩口形式: 罩口有平口式和条缝式两种形式
E=250 mm高；E=200 mm低
KL KL

0.2
D3/E
U/E～KL： U/E>0时，影响小，可忽略不计 流量比法 F3/E～KL F3/E<1.5时，影响大 F3/E>=1.5～2时，影响小，可忽略不计

KL
KL
U/E
1.5
F3/E

流量比法 H/E～KL：近似直线，要求 H/E<0.7时
△t ～KL
KL=KL0+3 △t /2500
1.控制点：距吸气口最远的有害物散发点。 2.控制风速：控制点处使有害物吸入罩内的 最小风速。 3.控制风速大小的确定（实测）：
（1）工艺过程
（2）有害物周围的气流速度
（3）有害物的毒害程度 （4）罩子的大小
二、吸气口气流的运动规律
空间点汇 L 4r v
2
1 / 2点汇L 2r v
2
2、改善排风罩控制效果措施
(1)加活动挡板法：
(2)化整法，内挡板法，条缝口法，均风板法
角度太大的改善措施
五、流量比法

周围空气吸入量L2与污染气体发生量L1的比值称为流量比, 用 K表示, 即K= L2 / L1 排风罩的排风量L为: L= L1 + L2 =L1(1+ L2 / L1)= L1(1+K). 对于确定的L1, 不断加大排风量L时, 周围空气吸入量L2增大, K 值也随之增大. 当K值增大到一定值时, 所有污染气体全部被排风罩 排走. 污染气体刚好全部被罩排走(即不发生污染逸出)时的流量比K 称为极限流量比, 用KL表示, 即KL= (L2 / L1)limit.
运动方向. 由于有害物混合气流的定向运动, 罩口排风量
只要能将有害物排走即可控制有害物的扩散, 主要用于热 工艺过程, 砂轮磨削等, 有害物具有定向运动的污染源的
通风.
5. 吹吸式排风罩:
由吹出射流和外部吸气罩组合成. 相同条件下, 排风量比外 部排风罩的少, 抗外界干扰气流能力强, 控制效果好, 不影响工艺 操作, 但增加了射流系统. 主要用于因生产条件限制, 外部吸气罩
第五节
热源上部接受式排风罩
一、热源上部的热射流
两种形式：（1）生产设备本身 散发的热射流；
（2）高温设备表面对流散热形 成的热射流。
通过实验研究以下内容：
收缩断面的位置； 射流扩张角； 假想点距热源的距离； Z断面上射流的断面积； Z断面上射流的流量。
（1）高于收缩断面处的流量