工业通风 空气流动基本理论
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工业通风知识点㈠⒈设计局部排风罩原则时应遵循以下原则:⑴局部排风罩应尽可能靠近污染物发生源,使污染物局限于较小空间,尽可能减小其吸气范围,便于捕捉集和控制。
⑵排风罩的吸气气流方向应尽可能与污染气流运动方向一致。
⑶已被污染的吸入气流不允许通过人的呼吸区。
设计时要充分考虑操作人员的位置和活动范围。
⑷排风罩应力求结构简单,造价低,便于制作安装和拆卸维修。
⑸要尽可能避免或减弱干扰气流,如穿堂风,送风气流等对吸气气流的影响。
⒉排风:在局部地点或整个车间把不符合卫生标准的污染空气经过处理达到排放标准排到室外。
进风:在局部地点或整个车间把新鲜空气或经过净化符合卫生标准的空气送入室内。
局部通风:局部通风是利用局部气流局部通风,使局部工作地点不受污染物的污染,创造良好的工作环境。
⒊局部排风系统由局部排风罩、风管(通风系统中输送气体的管道)(力求短直、减少拐弯、美观简洁)、净化设备(分为除尘器和污染气体净化装置)和风机(风机向机械排风系统提供空气流动的动力)组成。
局部送风:不需要对整个车间送风,可以只向个别局部工作地点送风,在局部工作地点造成良好的空气环境。
⒋全面通风一方面用清洁空气稀释室内空气中的污染物浓度,同时不断把污染空气排至室外,是室内空气中的污染物浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。
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。
全面通风分为稀释通风、单向流通风和均匀流通风(0.20~0.50m/s)等。
⒌全面通风换气量的基本原理:风量平衡原理和污染物质量平衡原理。
假设一种理想情况:⑴均匀散发有害物⑵气流混合在瞬间完成⑶送排风气流等温。
⒍换气次数:就是通风量L与通风房间体积Vf的比值。
气流组织:所谓气流组织就是合理地布置送、排风口位置、分配风量以及选用风口形式,以便用最小的通风量达到最佳的通风效果。
⒎送、排风形式的选择:⒈当污染气体温度比周围空气温度高,采用下送上排的气流组织形式⒉当污染气体温度与周围空气温度相同时,⑴污染气体的密度比空气小,采用下送上排的气流组织形式⑵污染气体的密度与空气相同时,采用中(即操作点)送上、下排的气流组织形式。
第一章矿井通风基本理论本章着重介绍矿井矿井通风、矿井通风系统、矿井通风阻力与动力、矿井通风压力,为主通风机的学习奠定基础。
第一节矿井通风一、矿井空气一般情况下,地面大气主要是由氧气(02)、氮气(N2)、二氧化碳(C02)等组成。
其体积百分含量分别为氧气20.9%、氮气78.13%、二氧化碳0.03%、氩和其他稀有气体0.94% 。
地面空气进入矿井后即称为矿井空气。
矿井空气的来源主要是地面空气,但地面空气进入井下后,受自然因素、生产过程的影响,会发生物理和化学两种变化,因而井下空气的质量和成分都和地面空气有较大不同。
氧气相对减少、氮气和二氧化碳含量增高、混入有害气体和矿尘,且温度、湿度和压力均有所变化,但矿井空气的主要成分仍然是氧气、氮气和二氧化碳。
一般来说井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气,称为新鲜空气;用风地点以后,受污染程度较重的回风巷道内的空气,称为污浊空气。
矿井空气中所含有的对人体健康及生命安全有威胁的一切气体,均称为有害气体。
井内常见有害气体有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气、甲烷等。
《煤矿安全规程》规定:采掘工作面的进风风流中,按体积计算,氧气的浓度不得低于20% ,二氧化碳的浓度不得超过0.5%,总回风流中,二氧化碳不超过0.75%。
二、矿井通风在矿井生产过程中,必须源源不断地将地面空气输送到井下各个作业地点,供给足够数量的新鲜空气,并稀释和排出各种有毒、有害气体和矿尘,调节并下空气的温度和湿度,创造良好的工作环境,保障作业人员的身体健康和安全。
这种利用机械或自然通风动力,使地面空气进入井下,并在井巷中做定量和定向流动,最后排出矿井的全过程为矿井通风。
矿井通风是保障矿井安全生产的最主要技术手段之一。
因此,矿井通风的首要任务就是保证矿井空气的质量符合要求。
矿井通风系统的基本任务是:(1)持续供给井下足够的新鲜空气,满足人员对氧气的需要。
(2)冲淡井下有毒有害气体和粉尘,保证安全生产。
第二章矿井空气流动的基础理论本章的重点:1、空气的物理参数----T、P、Φ、μ、ρ;2、风流的能量与点压力----静压,静压能;动压、动能;位能;全压;抽出式和压入式相对静压、相对全压与动压的关系3、能量方程连续性方程;单位质量能量方程、单位体积能量方程4、能量方程在矿井中的应用----边界条件、压力坡度图本章的难点:点压力之间的关系能量方程及其在矿井中的应用主要研究内容:矿井空气沿井巷流动过程中宏观力学参数的变化规律以及能量的转换关系。
介绍空气的主要物理参数、性质,讨论空气在流动过程中所具有的能量(压力)及其能量的变化。
根据热力学第一定律和能量守恒及转换定律,结合矿井风流流动的特点,推导了矿井空气流动过程中的能量方程,介绍了能量方程在矿井通风中的应用。
第一节空气的主要物理参数一、温度温度是描述物体冷热状态的物理量。
矿井表示气候条件的主要参数之一。
热力学绝对温标的单位K ,摄式温标:T=273.15+t 二、压力(压强)1、定义:空气的压力也称为空气的静压,用符号P 表示。
压强在矿井通风中习惯称为压力。
它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。
P=2/3n(1/2mv 2)2、压头:如果将密度为 ρ 的某液体注入到一个断面为A 的垂直的管中,当液体的高度为 h 时,液体的体积为: V = hA m 33、矿井常用压强单位:Pa Mpa mmHg mmH 20 mmbar bar atm 等。
换算关系:1 atm = 760 mmHg = 1013.25 mmbar = 101325 Pa (见P396) 1mmbar = 100 Pa = 10.2 mmH 20, 1mmHg = 13.6mmH 20 = 133.32 Pa)ex p(00TR gZP P μ-=三、湿度表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。
表示空气湿度的方法:绝对湿度、相对温度和含湿量三种。
1、绝对湿度每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对温度。