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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。
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。
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）。
