1、1職業資格培訓工程師級-大氣污染控制-技術篇國家高等職業教育環境監測與治理技術專業教學資源庫1職業資格培訓工程師級-大氣污染控制-技術篇國家高等職業教育2培訓資源環境監測與治理技術專業教學資源庫培訓目錄 2 .顆粒污染物控制技術知識 3 .氣態污染物控制技術知識 4 .工業通風技術知識2培訓資源環境監測與治理技術專業教學資源庫培訓目錄 2 .34 工業通風技術 4.1 定義及通風方式 凈化系統通風為改善生產和生活條件，采用自然或機械方法，對某一空間進行換氣凈化，得到衛生、安全、環保的空氣環境技術。通風方式：全面通風和局部通風。全面通風：用自然或機械方法對整個房間進行換風的通風方式。自然通風：在

2、室內外空氣溫差、密度差和風壓作用下實現室內換氣的通風方式。機械通風：利用通風機械實現換氣的通風方式。聯合通風：聯合通風是自然與機械相結合的通風方式。34 工業通風技術通風方式：全面通風和局部通風。4適用：室內污染源多而分散的情況。缺點：稀釋方法，降低室內污染物濃度，但不能去除污染物，一般不宜提倡。全面通風的氣流組織方式：有組織通風和無組織通風。送風口應設在有害物質濃度較小的區域，排風口應設在污染源的附近或有害物質濃度最高的區域，盡可能多的地將有害物質排出室外。4適用：室內污染源多而分散的情況。5局部通風：在局部污染源的生產地，利用各種罩子和密閉柜，把有害物質匯集起來經凈化設備凈化后排至室外。局

3、部送風：以一定速度將空氣直接送到指定地點的通風方式。 集中產生強烈輻射熱或有毒氣體的工業廠房。局部排風：在散發有害物質的局部地點設置排風罩捕集有害物質并將其排至室外。 生產車間控制局部空氣污染最有效、最常用的方法。局部通風是控制廢氣污染的最有效方法。5局部通風：在局部污染源的生產地，利用各種罩子和密閉柜，把64.2局部排風系統的組成基本組成：局部排氣罩、凈化裝置、通風管道、通風機。 局部排氣凈化系統示意圖1.集氣罩；2.凈化裝置；3.風管；4.通風機；5.污染源；6.工作臺64.2局部排風系統的組成 局部排氣凈7（1）局部排氣罩：最重要的部件之一。 作用：捕集污染物，直接影響技術經濟指標和凈化

4、效果。（2）通風管道：輸送氣體的管道。 作用：使系統的設備和部件系統連成一個整體。（3）凈化設備 將有害氣體凈化處理的裝置，凈化系統的核心部分。（4）通風機 通風系統中氣體流動的動力裝置。 作用：存在壓力損失，提供動力，保證氣體的流動速度。 為防止風機腐蝕，將風機放在凈化設備后面。（5）煙囪 凈化系統的排氣裝置，也稱排氣筒。 注意：必須具有一定高度，保證污染物的地面濃度達標。 增設熱交換器、儀表等使局部通風凈化系統正常運行。7（1）局部排氣罩：最重要的部件之一。84.2.1局部排氣罩的類型按罩口氣流流動方式分類：吸氣式集氣罩和吹吸式集氣罩。吸氣式集氣罩：利用吸氣氣流捕集污染空氣；吹吸式集氣罩：

5、利用吹吸氣流來控制污染物擴散。按排氣罩與污染源的相對位置及使用范圍將吸氣式排氣罩：密閉罩、排氣柜、外部吸氣罩、接受式排氣罩。84.2.1局部排氣罩的類型91.密閉罩密閉罩：將污染源的局部或整體密閉起來的一種集氣罩。作用原理：污染物擴散限制在很小密閉空間內，僅在必須留出的罩上開口吸入若干室內空氣，使罩內保持一定負壓，防止污染物外逸。特點：所需排風量最小，控制效果最好，不受室內橫向氣流干擾。按圍擋范圍和結構分類：局部、整體和大容積密閉罩。91.密閉罩1010111112局部密閉罩特點：容積比較小，工藝設備大部分露在罩外，方便操作和設備檢修。適用：污染氣流速度較小，且連續散發的地點；整體密閉罩特點：

6、容積較大，污染源全部或大部分密閉起來，只把設備需要經常觀察和維護部分留在罩外，罩本身基本上成為獨立整體，容易做到嚴密。適用：有振動且氣流速度較大的場合；大容積密閉罩：污染設備或地點全部密閉起來，也稱為密閉小室。特點：罩內容積大，可以緩沖污染氣流，減少局部正壓，設備檢修可在罩內進行。適用：多點、陣發性、污染氣流速度大的設備或地點。12局部密閉罩特點：容積比較小，工藝設備大部分露在罩外，方便132 通風柜又稱箱式集氣罩。生產操作的需要，在罩上開有較大操作孔。操作時，通過孔口吸入的氣流來控制污染物外逸。132 通風柜14幾種通風柜結構簡圖14幾種通風柜結構簡圖153 外部集氣罩使用條件：工藝條件的限

7、制，無法對污染源進行密閉。外部集氣罩依靠罩口外吸入氣流的運動而實現捕集污染物。153 外部集氣罩16（a）上部集氣罩；（b）下部集氣罩；（c）側吸罩；（d）槽邊集氣罩16（a）上部集氣罩；（b）下部集氣罩；（c）側吸罩；（d）174.2.2集氣罩設計原則集氣罩應盡量將污染源包圍起來，使污染擴散限制到最小的范圍內，以便防止氣流干擾，減少排氣量。罩內應保持一定的均勻負壓，避免污染物外逸。排氣罩的吸氣方向應盡量與污染氣流運動方向一致，充分利用污染氣流的動能。盡量減少排氣罩開口面積，減少排氣量；密閉罩上的觀察孔和檢修孔應盡量小，躲開氣流正壓較高位置。吸風位置不宜設在物料集中地點和飛濺區內，避免把大量物

8、料吸入凈化系統。排氣罩的吸氣流不允許先經人的呼吸區，再進罩內。排氣罩的結構不得妨礙工人操作，便于檢修，零部件可作成能拆卸的活動結構形式。174.2.2集氣罩設計原則184.3通風管道4.3.1系統劃分原則安全、運行維護方便，經濟可靠的原則（1）符合以下條件者可以合為一個管道系統同一生產線上同時產生的污染物便于統一集中回收處理的；污染物性質相同的；污染物性質不同，但生產設備同時運轉且相對集中，并且允許不同污染物混合或污染物無回收價值的；（2）凡發生下列幾種情況之一者不能合為一個系統污染物混合后會引起燃燒或爆炸危險，或形成毒性更大的污染物的；污染氣流混合后會引起管道內結露和堵塞的；因粉塵或氣體性質

9、不同，會影響回收或凈化效率的；排風量大的收集點位于風機附近，不宜與遠處風量小的收集點合為一個系統的。184.3通風管道194.3.2管路系統的布置 管路布置應從系統總體布局出發，要與總圖、工藝、土建等有關專業密切配合。統一規劃，力求簡單緊湊，不影響工藝操作、調節和維修。（1）管路布置的一般原則管道敷設分明裝和暗設，應盡量明裝，以便檢修； 管道應盡量集中成列，平行敷設，盡量沿墻或柱敷設； 管道與梁、柱、墻、設備及管道之間應留有足夠距離，以滿足施工、運行、檢修和熱脹冷縮的要求。一般間距不應小于100150mm，管道通過人行橫道時，與地面凈距不得小于2m，橫過公路時不應小于4.5m，橫過鐵路時與軌面

10、凈距不得小于6m； 對于給水和供汽管道，水平敷設時應有一定的坡度，以便于放氣、放水、疏水和防止塵； 捕集含有劇毒、易燃、易爆物質的管道系統，其正壓段一般不應穿過其他房間。穿過其他房間時，該段管道上不宜設法蘭或閥門。194.3.2管路系統的布置20管道支撐的原則管道與閥件不宜直接支承在設備上，應單獨設支架或吊架。保溫管的支架上應設管托；管道的焊接縫位置應布置在施工方便和受力較小的地方。焊縫不得位于支架處。焊縫與支架的距離不應小于管徑，至少不得小于200mm。管道聯接的原則為方便檢修、安裝，以焊接為主要聯接方式的管道中，應設置足夠數量的法蘭；以螺紋聯接為主的管道，應設置足夠數量的活接頭（特別是閥門

11、附近）；穿過墻壁或樓板的那段管道不得有焊縫。20管道支撐的原則21（3）除塵管道布置原則 除塵管道布置除應遵守上述一般原則外還應滿足以下要求：除塵管道力求順直，保證氣流通暢。當必須水平敷設時，要有足夠的流速以防止積塵。對易產生積灰的管道，必須設置清灰孔；為減輕風機磨損，特別當氣體含塵濃度較高時（大于 3g/m3），應將凈化裝置設在風機的吸入段；分支管與水平管或傾斜主干管連接時，應從上部或側面接入。三通管的夾角一般不大于30。當有幾個分支管匯合于同一主干管時，匯合點最好不設在同一斷面上；輸送氣體中含磨琢性強的粉塵時，在局部壓力較大的地方應采取防磨措施，并在設計中考慮到管件的檢修方便。21（3）除

12、塵管道布置原則 除塵管道布置除應遵守上述22 對于圓形管道 ， （Dn圓形管道內徑m ） 對于矩形管道 （a，b分別為矩形管道的長和寬m） 在工程設計中，為計算方便，已經繪制有各種形式的計算表或線算圖供使用，如全國通用通風管道計算表。對于矩形管道還可采用當量直徑法進行計算，即先計算出與圓形管道直徑相當的當量直徑，然后按照圓形管道的相關線算圖表進行計算。 22 對于圓形管道 234.3.3管路系統的設計（1）管道的壓力損失計算：氣體在管道中流動時產生的壓力損失分摩擦壓力損失和局部壓 力損失。 摩擦壓力損失（又稱沿程壓力損失），按下式計算： 式中 氣體的管道摩擦壓力損失，Pa； 單位長度管道的摩擦

13、壓力損失，簡稱比壓損（或 比摩阻）， ； 摩擦阻力系數； 氣體在管道中速度，m/s； 管道長度，m； 氣體密度，kg/m3； 水力半徑，m，管道橫截面F與濕周長度Lc比。234.3.3管路系統的設計24局部壓力損失 氣體流經管道系統中的異形管件（如閥門、彎頭、三通等）時，由于 流動情況發生驟然變化，所產生的能量損失稱為局部壓力損失。局部 壓力損失一般用動壓頭的倍數表示，即 式中 局部壓力損失，Pa； 局部壓損系數； 異形管件處管道斷面平均流速，m/s。 局部壓損系數通常通過實驗確定。實驗時，先測出管件前后的全壓差 （即該管件的局部壓力損失），再除以相應的動壓 ，即可求得 值。各種管件的局部壓損

14、系數在有關設計手冊中可以查到。 管道系統壓力損失計算 24局部壓力損失25(2)管道材料及管道斷面形狀的選擇（1）管道材料磚、混凝土、爐渣石膏板、鋼板、木板（膠合板或纖維板）、石棉板、硬聚氯乙烯板等。鋼板最常用，普通薄鋼板和鍍鋅鋼板兩種。連接需要移動風口的管道要用各種軟管，如金屬軟管，塑料軟管，橡膠管，帆布管等。輸送腐蝕性氣體的管道，如涂刷防腐油漆的鋼板仍不能滿足要求，可采用硬聚氯乙烯塑料板，但注意只適用于1060，且不防火；輸送含酸蒸氣，一般用含鈦鋼材、塑料管、陶瓷管。采用木板、木屑板和纖維板，一般進行防腐處理，并能保溫。國外還用玻璃纖維板，兼消聲與保溫效果。25(2)管道材料及管道斷面形狀

15、的選擇26（2）管道斷面形狀選擇管道斷面形狀：圓形和矩形。在相同斷面積時，圓形管道壓損小，材料省；矩形管道有效面積小，四角的渦流造成壓力損失、噪聲、振動。當管徑較小，管內流速較高時，大都采用圓形管道，例如除塵系統。輸送高溫煙氣時，矩形管道的強度比圓形管道高。當管道斷面尺寸大時，為充分利用建筑空間，通常采用矩形管道。26（2）管道斷面形狀選擇273管道的保溫目的：減少輸送過程中的熱量損耗或防止煙氣結露而影響系統正常運行。常用保溫材料：石棉、礦渣棉、玻璃棉、玻璃纖維保溫板、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等，導熱系數大都0.12W/(m)。保溫層厚度要根據保溫目的計算出經濟厚度。保溫層結構：由防腐

16、層、保溫層、防潮層和保護層組成。273管道的保溫284.4 通風機4.4.1通風機的類型及特點通風機：將機械能轉應為氣體的勢能和動能，用于輸送空氣及其混合物的動力機械。按工作原理分類：離心式通風機和軸流式通風機；按功能分類：排塵通風機和防爆通風機、防腐蝕通風機等；按安裝位置分類：屋頂通風機和室內通風機。離心式通風機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風機。284.4 通風機29離心式通風機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風機。特點：壓頭高，噪聲小。軸流式通風機：空氣沿輪軸向進入并離開風機。特點：體積小、安裝簡單，可直接安在墻面上或管道內。風壓一般比離心風機的風壓低，噪聲比離心風機高，主

17、要用于系統阻力較小的通風系統。29離心式通風機：空氣由軸向進入葉輪，沿徑向方向離開通風機。30離心式風機主要由葉輪、蝸殼、進氣箱、集流器、擴壓器、導流器、軸及軸承部件組成。其中葉輪則由葉片、前盤、后盤及輪轂所構成。 30離心式風機主要由葉輪、蝸殼、進氣箱、集流器、擴壓器、導流31 軸流式風機主要由輪轂、葉片、軸、外殼、集風器、流線體、整流器、擴散器以及進風口和葉輪組成。31軸流式風機主要由輪轂、葉片、軸、外殼、集風器、流線體、整324.4.2風機選型及計算根據輸送氣體的性質和風壓范圍，確定風機類型。如：輸送清潔氣體，可選一般風機；輸送含塵氣體，選用排塵風機；輸送腐蝕性或爆炸性氣體，選用防腐蝕或

18、防爆炸通風機；輸送高溫氣體，選用引風機或耐高溫風機。類型確定后，再根據凈化系統的總風量、總壓損失，選擇對應通風機。324.4.2風機選型及計算33 風機選型計算風量（Qf）：風機的風量應在凈化系統計算總排風量上加系統的漏風量。按下式計算： Qf = K1K2Q （m3/h） 式中 Q 系統設計最大總排風量，； K1 管網漏風附加系數，一般送、排風系統1.051.1，除塵系 統 1.11.15，氣力輸送系統1.15； K2 設備漏風附加系數，按有關設備樣本選取，一般處于1.02 1.05范圍。3334風機選型計算全壓（Pf）：全壓按下式計算 Pf = （ P+Ps） （Pa） 式中 P 管網計算

19、總壓力損失，Pa； Ps 設備的壓力損失，Pa，按有關設備樣本選： 管網計算的總壓力損失附加系數。對于定轉速風機，按1.1 1.15取值；對于變頻風機，按1.0取；氣力輸送系統按1.2取； 通風機全壓負差系數，一般可取1.05（國內風機行業標準）。34風機選型計算全壓（Pf）：全壓按下式計算 35 所需功率校核 風機選定后應對電機所需功率進行校核，即應計算風機實際運行工況條件下所需 的電機功率，與風機樣本給出的電機功率進行對比，不足時應加大電機的型號和 功率，富裕時則減小電機的型號和功率。 式中 N所需功率，kW； Q風機樣本工作點風量，m3/h； P風機樣本全壓數值換算成運行工況條件下的全壓

20、 值。，Pa； K電機的功率儲備系數。35 所需功率校核364.4.3風機性能參數（1）性能參數的標定狀態 樣本和產品銘牌上通常標出的性能參數是風機在標定狀態下得出的數據。 對于通風機，是按大氣壓力101.325kPa，空氣溫度t=20，空氣密度為 當使用條件與標定條件不同時，應對各性能參數進行修正。在選擇風機時，應注意風機性能參數的標定狀態。（2）性能參數 風量流量Q，單位為m3/s或m3/h。當輸送介質的溫度和密度發生變化時，風機的體積流量不變。364.4.3風機性能參數37全壓 風機的風壓是指全壓，它為動壓和靜壓兩部分之和。樣本上風機全壓指風機的 壓頭（進口全壓-出口全壓）。 轉速 葉輪

21、每分鐘的旋轉速度，單位為r/min,常用n來表示。功率 a.有效功率 輸送氣體單位時間內從風機中獲得的有效能量。 b.內功率 有效功率加內部流動損失功率 c.軸功率 內功率加軸承和傳動損失功率 d.所需功率 軸功率乘以電機功率儲備系數k。 e.電機功率 應大于風機所需功率。 37全壓384.4.4風機的工況調節由于生產過程中系統的流量和壓力經常變化，需要經常對風機進行工況調節。通常有兩種方法：改變管路系統壓力損失：通過減少或增加管網系統的阻力（如改變管路系統閥門的開度），即改變管網的特性曲線來實現改變風機特性曲線：如改變風機的轉速、改變葉輪直徑、改變進口導流葉片角度、改變葉片寬度和角度、風機串并聯等384.4.4風機的工況調節394.5 凈化系統的保護4.5.1通風凈化系統的防爆防爆措施（1）保證設備、管道系統的密閉性（2）加入惰性氣體，改變混合氣體成分，防止