工业通风与防尘_第一章.ppt

工业通风与防尘Industrial Ventilation and Dust Prevention 城市建设与安全工程学院 陆春义 lu.chunyi@ 学分：2 学时：32 先修课程：高等数学、大学物理、工程流体力学 概述 工业通风： 为作业场所提供足够数量和质量的空气。 稀释或排除生产过程产生的有毒气体、可燃气体及粉尘。 调节作业场所的环境参数，保证安全生产。 1.1 空气主要物理参数 1.1.1 密度/比体积 湿空气的密度是1m3空气中所含干空气质量和水蒸气质量之和 根据气体状态方程和道尔顿分压定律 空气的比体积（比容）：单位质量空气所占有的体积，和密度互为倒数 工业通风中，空气流过通风网络，温度和压力会发生一系列变化，导致空气密度变化 忽略密度变化—— 不可忽略密度变化—— 1.1 空气主要物理参数 1.1.2 温度 纯水三态点（即气、固、液三相平衡态）的温度为基本定点，定义为273.15K，每1K为三相点温度的1/273.15。 1.1 空气主要物理参数 1.1.3 黏性（动力黏度、运动黏度） 温度是影响流体粘性的主要因素之一。 1.1 空气主要物理参数 1.1.4 压力（压强） 空气的静压是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观体现。 空气压力还是位置的函数，服从玻尔兹曼分布律 1.1 空气主要物理参数 1.1.5 湿度（绝对湿度、相对湿度） 绝对湿度：单位体积空气中，所含水蒸气的质量。 在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳的水蒸气量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸气会凝结出来。 容纳水蒸气达到极限的湿空气称为饱和空气，其所含的水蒸气量称为饱和湿度，记为ρs 。此时的饱和水蒸气分压称为饱和水蒸气压ps。 相对湿度：单位体积空气中实际含有的水蒸气量(ρv )与其同温度下的饱和水蒸气含量(ρs )之比 温度的变化对相对湿度的影响 含湿量：含有1kg干空气的湿空气中的水蒸气的质量 1.1 空气主要物理参数 1.1.6 比热容 单位物量的物质在准平衡过程中，变化单位温度时所吸收或放出的热量。 物量单位不同（质量kg、标准容积m3、千摩尔kmol），比热容的单位不同（质量比热容c、容积比热容c’、摩尔比热C容）。 1.1 空气主要物理参数 焓 1.2 作业场所空气及其有害气体 1.2.1 大气主要成分及其基本性质 大气组成： 干空气＋水蒸气 干空气组成（体积百分比） 氧气：21％ 氮气：79％ 二氧化碳：0.04％ 1.2 作业场所空气及其有害气体 1.2.2 作业场所主要空气成分 受到污染，空气成分和性质发生变化： 氧浓度降低 二氧化碳浓度增加 混入各种有毒、有害气体和粉尘 空气的状态参数（温度、湿度、压力等）变化 1.2 作业场所空气及其有害气体 1.2.3 作业场所气象条件及其对人体生理的影响 人体与周围环境的热交换 对流、辐射、蒸发 影响作业场所气象条件的基本参数 空气温度、空气湿度、空气流速、新风量、其它因素 1.2 作业场所空气及其有害气体 1.2.4 作业场所主要有害气体 对人体危害的性质，可分为：麻醉性、窒息性、刺激性、腐蚀性4类。 （1）一氧化碳CO （2）二氧化硫SO2 （3）硫化氢H2S （4）氮氧化物NOx （5）甲烷CH4 （6）甲醛HCHO （7）汞蒸汽Hg （8）铅蒸汽Pb （9）苯C6H6 1.3 作业场所粉尘及其危害 1.3.1 粉尘的概念及分类 粒径一般在1mm以下的微细颗粒的总称。 来源 机械过程（破碎、筛分、运输等） 物理化学过程（冶炼、燃烧、金属焊接等） 1.3 作业场所粉尘及其危害 粉尘的分类 根据成分：无机、有机、混合性粉尘 按颗粒大小分： 可见粉尘（10μm） 显微粉尘（0.25～10 μm） 超显微粉尘（0.25 μm） 按有无爆炸性：爆炸性粉尘、无爆炸性粉尘 按粉尘的存在状态：浮尘、落尘 粉尘的分类 根据卫生学角度： 全尘 呼吸性粉尘（进入并沉积在肺泡的粉尘，5 μm ） 粒径大于10微米的粉尘会被阻挡在呼吸道外，粒径5微米以下的粉尘能进入肺泡区。 人体的生理结构决定了人对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。——参考美国大使馆“爆表事件” 1.3 作业场所粉尘及其危害 1.3.2 粉尘的主要物理参数 个体粉尘粒径 粉尘粒度：所有粉尘的平均直径或中位径 比表面积：粉尘单位质量的表面积；衡量粉尘颗粒大小的参数 粉尘密度（物质密度、真密度、堆积密度） 粉尘浓度和分散度 粉尘比电阻：单位面积单位厚度粉尘的电阻 粉尘的安置角与滑动角 1.3 作业场所粉尘及其危害 1.3.3 粉尘的性质 悬浮性 凝聚与附着性 湿润性 自燃性与爆炸性 粒度及分散度特性 荷电性 光学特性 磨损性 1.