第十三章 集气罩1.doc

第十三章 集气罩 教学要求 要求了解集气罩的集气类型， 理解和掌握集气罩的集气机理 掌握集气罩的设计方法。 教学重点 重点集气罩的集气机理及设计方法 教学难点 集气罩的设计方法 教学内容: §1净化系统的组成及基本内容 §2 集气罩的集气机理 §3集气罩的基本类型 §4集气罩性能参数及计算 §5集气罩设计的方法 集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。 形式： （1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式； （2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围， 吸气式集气罩分为： 密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。 一.密闭罩 定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。 ?特点： 所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计中应优先选用。 ?结构形式 局部密闭罩、 整体密闭罩、大容积密闭罩 局部密闭罩（见图13-3） 特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便； 适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。 整体密闭罩（见图13-4） 特点：容积大，密闭性好。 适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。 大容积密闭罩 （见图13-5） 特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。 适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。 布置要求 设置必要的观察窗、操作门和检修门； 罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出； 尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走； 处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最高点。 密闭罩的排气量计算 ?? 影响密闭罩排气量的因素： 罩子结构、罩内气流情况、工艺设备的种类、操作情况等。 密闭罩排气量Q : Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5-Q6 m3/s （13.1） 式中： Q1-被运动物料带入罩内的诱导空气量； Q2-由罩密闭不严处吸入的空气量； Q3-由化学反应，受热膨胀，水分蒸发等产生的气体量； Q4-由于设备运转而鼓入罩内的空气量； Q5-被压实的物料所排挤出的空气量； Q6-随物料排出所带走的烟气量。 理论上计算很困难，实际中常根据经验数据和有关手册来确定。 二.排气柜 排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。 1. 结构形式 A、排气口在操作口对面（见图13-7a） 操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能性较小。 B、排气口设在柜顶（见图13-7b） 操作口上部形成较大进气流速，而下部进气流速较小， 气柜内易形成涡流，可能造成有害气体外逸 C、在对面和顶部同时设置排气口 2. 布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。 排气柜的排气量计算 排气柜的排气量可按下式计算： Q =u0A0β （13.3） 式中： Q -排气量； u0-操作口的平均吸气速度，一般选用0.5～1.5m/s，对危害性大的烟气，取较大值； A0-操作口的面积； β-安全系数，一般情况下介于1.05～ 1.10。 三.外部吸(集、排)气罩 定义 通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起来的集气罩。 ?特点 结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受室内横向气流的干扰，捕集效率较低。 ?常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩 （见补图13-2） 补图13-2 外部吸气罩a-顶吸罩；b-底吸罩；c-侧吸罩；d-槽边集气罩 外部吸气罩罩口气流流动规律 ? 速度分布: 等速面的形式确定其分布规律 将吸气口近似视为一个点汇，等速面是以该点为中心的球面（见图13-9a） ，假设点汇吸风量为Q，等速面的半径为r1、r2，相应气流速度为u1、u2，由于通过每个等速面的风量相等，则有 Q = 4πr12u1 = 4πr22u2 (13.4) 于是： u1/u2 = (r2/r1)2