吸尘罩

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3．8．1 安装吸尘罩的原则

安装吸尘罩的原则有：

(1)改善排放有害物的工艺和工作环境，尽量减少有害物的危害

(2)决定吸尘罩的形式

尽量靠近污染源并将其围罩起来。形式有隔间型、围罩型。如果妨碍操作，可以将其安装在侧面，可采用风量较小的槽型或桌面型。

(3)决定吸尘罩安装的位置和排气方向

研究粉尘发生机理，考虑飞散方向、速度和临界点，用吸尘罩口对准飞散方向。如果采用侧型或上盖型吸尘罩，要使操作人员无法进入污染源与吸尘罩之间的开口处。比空气重的气体可在下方吸引(见图3－97)。

图3－97 吸尘罩位置正确与错误对照

(4)决定开口周围的环境条件

一个侧面封闭的吸尘罩比开口四周全部自由开放的吸尘罩效果好。因此，应在不影响操作的情况下将四周围起来，尽量少吸入未被污染的空气。

(5)防止吸尘罩周围的紊流

如果捕集点周围的紊流对控制风速有影响，就不能提供更大的控制风速，有时这会使吸尘罩丧失正常的作用。

(6)推挽式

利用喷出的力量将污染气体排出，这时，只要吸入的气流比排出的气体少即可(见图3－98)。

图3－98 推挽式图示

(7)决定控制风速

为使有害物从飞散界限的最远点流进吸尘罩开口处，而需要的最小风速被称为控制风速(见图3－99)。

图3－99 控制风速图示

吸尘罩形状与种类，如图3－100～图3－104所示。

图3－100 围罩式吸尘罩

图3－101 隔间式吸尘罩

图3－102 侧面式吸尘罩

图3－103 上盖式吸尘罩

图3－104 网格式吸尘罩

坩埚炉吸尘罩如图3－105所示。

3－105 坩埚炉吸尘罩

3．8．2 控制风速一览表

控制风速一览表见表3－25。

表3－25 控制风速一览表

3．8．3 各种形状吸尘罩排气量的计算

(1)控制风速计算方法

根据污染物飞散方向、飞散距离、吸尘罩形状，正确计算污染物捕集点的吸入风速。这个风速称为控制风速。以此控制风速为标准求排气量的方法称为控制风速计算方法。以围罩式为例，其计算结果如图3－106所示。而侧面罩式计算如图3－107所示。

图3－106 围罩式吸尘罩排气量计算

注：为修正开口风速的波动，用本图计算出的风量乘安全系数K(K≥1)的数值为排气量。安全系数K根据吸尘罩结构确定。

图3－107 侧面式吸尘罩排气量计算

吸尘罩排气量=根据图3－107求出的Q×(控制风速)×(来自吸尘罩型号的系数)=Q×①×②。

根据图3－107求出的排气量乘以下系数：

1)控制风速；

2)吸尘罩型号系数。

控制距离与控制风速的关系如图3－108所示。

图3－108 控制距离与控制风速的关系

吸尘罩型号与系数：

1)自由空间外加式吸尘罩，系数为1。

2)同上式外加法兰盘吸尘罩，系数为0．75。

3)同上式外加法兰盘桌式吸尘罩，系数为0。5。

圆式槽式吸尘罩的风量计算如图3－109所示。

图3－109 圆型槽式吸尘罩风量计算(有阻碍)

吸入风量Q(m³／min)

(2)流量比计算法

①流量比法。吸尘罩排放污染气体时，它排出的是污染气体量Q₁与来自周围的空气Q₂之和Q₃。即：

Q₃=Q₁+Q₂

在该排气状态，为：

因此，从泄漏状态至安全排放为止，它都有变化。如果将此安全界限作为K_L，即：

Q₃=Q₁(1+K_L)

一般情况下，用下式表示：

Q₃=Q₁(1+mK_L)

求出K_L和m，再计算吸尘罩必要排气量的方法称为流量比法。

这种方法适用于污染量Q₁很明确以及有热上升气流的场合。以下场合不能采用此方法，即，没有准确的污染量Q₁、污染物扩散、有机溶剂蒸发等。因为，这些现象使污染量Q₁非常小。

②高温散热源排气量计算：

式中 Q_。——必要排气量(m³／min)：

Q——上升热气流发生量(m³／min)；

m——泄漏安全系数(一般，m=3)；

K_i——泄漏界限流量比；

△t——根据高温物体温度、周围空气温度，吸尘罩高度比计算出的温度差(℃)。

式中 N——污染源纵横尺寸比(γ)的倒数；

A——污染源面积(A=E×L)(m²)；

t_m——高温物体温度(℃)；

Z——假设高度(m)。

求K值公式(见表3－27)。

表3－27 求K值表

注：圆形和正方形时，L=E．

求△t值公式(见表3－26)。

表3－26 求△t值表

图3－110 求△t值图示

求Z值公式(见表3－28)。

表3－28 求Z值表

③推换式换气装置：

Q₃=Q₁｛1+mK_L｝

式中

Q₃——必要排气量(m³／min)；

Q₁——推挽风量(m³／min)；

m——泄漏安全系数(1．1～2．2)。

Q₁=60D₁L₁V₁

如果满足以下条件，可以采用上式，即：

F₁

注：D₁=1最理想

求K_L值公式(见图3－111)。

图3－111 求K值图示

注：图中左：推挽侧；右：吸引侧

式中

H——推挽以及吸尘罩的距离(m)；

F——吸尘罩法兰盘长度(m)；

D——吸尘罩开口长度(m)；

L——吸尘罩内侧长度(m)；

V——风速(m／s)(Vo：外紊流)；

Q——风量(m³／min)(Qg：气体发生量)。

④推挽式换气装置的性能及结构条件：

1)推挽式局部换气装置(开放槽用)，见图3－112。

图3－112 开放槽用推挽式换气装置

a．如图144所示，A～A₁以及B～B1V的最大值分别是0．3米／秒以上。如果风速V发生变化，其变化值V的最小值在0．3米／秒以上。

图3－114 推挽式断开装置

b．将吸出侧吸尘罩开口面积分成16个以上的等面积四边形，将其各个中心点的风速作为V₁、V₂……V_n，其平均值为时：

上述四边形的每边长在500毫米以下。

c．吹出风量与吸入风量

1．3Q₁≤Q₃≤20Q₁

d．吸尘罩间的距离H与吹出吸尘罩D以及吸入吸尘罩的法兰盘宽度F₃为：

2)推挽式均匀流换气装置(喷涂用)，见图3－113。

图3－113 喷涂用推挽式换气装置

a．在被涂装物不在装置内的状态下，开动换气装置，将床面上1．5米高的平面分成16个以上的等面积四边形，将各个中心点的下吸风速作为V₁、V₂……V_n，其平均值为时，即：

b．在天井上设吹出口；

c．吹口面积必须在床面积的0．6倍以上；

d．不能让工人经常暴露在0．5米／秒以上的风速中。

3)推挽式断开装置(图3－114)：

a．与开放槽用推挽式局部换气装置一样，风速V的最大值在0．5米／秒以上；

b．如果吹出口的平均风速为时，吹出口各部的风速Vi：

c．吸入风量与吹出风量

1．3Q₁≤Q₃≤20Q₁

d．吹出口与吸入口的距离H与吹出口宽度D₁以及吸入口法兰盘F₃：

H≤30D₁

F₃≥2D₁

吹出侧吸尘罩不安装法兰盘F₁。