单元 4 局部通风

单元单元 4 4 局部通局部通风风

【知识点】：局部送、排风系统；密闭罩；知识点】：局部送、排风系统；密闭罩；局部排气装置；空气幕；局部淋浴。局部排气装置；空气幕；局部淋浴。【学习目标】：掌握局部送、排风系统的组【学习目标】：掌握局部送、排风系统的组成；掌握防尘密闭罩的类型、适用范围、风成；掌握防尘密闭罩的类型、适用范围、风量确定方法；掌握常见的局部排气装置的种量确定方法；掌握常见的局部排气装置的种类，了解其工作原理；理解吸气口气流运动规类，了解其工作原理；理解吸气口气流运动规律；掌握外部吸气罩的类型、布置原则及排风律；掌握外部吸气罩的类型、布置原则及排风量计算；掌握大门空气幕设计计算方法；了解量计算；掌握大门空气幕设计计算方法；了解局部淋浴系统的基本原理及组成。局部淋浴系统的基本原理及组成。

通风的范围限制在有害物形成比较集中的通风的范围限制在有害物形成比较集中的地方，或是工作人员经常活动的局部地区地方，或是工作人员经常活动的局部地区的通风方式，称为局部通风。局部通风系的通风方式，称为局部通风。局部通风系统分为局部送风和局部排风两大类，它们统分为局部送风和局部排风两大类，它们都是利用局部气流，使工作地点不受有害都是利用局部气流，使工作地点不受有害物污染，以改善工作地点空气条件的。物污染，以改善工作地点空气条件的。

目录目录

局部送、排风系统局部送、排风系统 4.14.1

4.24.2 局部排气罩局部排气罩

4.34.3 密闭罩密闭罩

空气幕空气幕

外部吸气罩外部吸气罩

局部淋浴局部淋浴

4.44.4

4.54.5

4.64.6

4.1 4.1 局部送、排风系统局部送、排风系统

4.1.14.1.1 局部送风系统组成局部送风系统组成

向局部工作地点送风，保证工作区有良好的空气向局部工作地点送风，保证工作区有良好的空气环境的方式，称局部送风。环境的方式，称局部送风。对于面积较大，工作地点比较固定，操作人员较少的对于面积较大，工作地点比较固定，操作人员较少的生产车间，用全面通风的方式改善整个车间的空气环生产车间，用全面通风的方式改善整个车间的空气环境，既困难哪又不经济。通常在这种情况下，就可以境，既困难哪又不经济。通常在这种情况下，就可以采用局部送风，形成对工作人员合适的局部空气环境。采用局部送风，形成对工作人员合适的局部空气环境。局部送风系统分为系统式和分散式两种。如局部送风系统分为系统式和分散式两种。如图4.1是铸是铸造车间局部送风系统图，空气经集中处理后送入局部造车间局部送风系统图，空气经集中处理后送入局部工作区。分散式局部送风一般使用轴流风扇或喷雾风工作区。分散式局部送风一般使用轴流风扇或喷雾风扇，采用室内再循环空气。扇，采用室内再循环空气。


4.1.24.1.2 局部排风系统组成局部排风系统组成

在局部工作地点安装的排除污浊气体的系统称局部排风。在局部工作地点安装的排除污浊气体的系统称局部排风。如如图4.2所示，它是由以下几部分组成。所示，它是由以下几部分组成。（（ 11 ））局部排风罩局部排风罩局部排风罩是用来捕捉有害物的。它的性能对局部排风局部排风罩是用来捕捉有害物的。它的性能对局部排风系统的技术经济指标有直接影响。性能良好的局部排风系统的技术经济指标有直接影响。性能良好的局部排风罩，如密闭罩，只需要较小的风量就可以获得良好的工罩，如密闭罩，只需要较小的风量就可以获得良好的工作效果。作效果。


（（ 22 ））风管风管通风系统中输送气体的管道称为风管，它把系统中的各种设备通风系统中输送气体的管道称为风管，它把系统中的各种设备和部件连成了一个整体。为了提高系统的经济性，应合理选定和部件连成了一个整体。为了提高系统的经济性，应合理选定风管中的气体流速，管路应力求短、直。风管通常用表面光滑风管中的气体流速，管路应力求短、直。风管通常用表面光滑的材料制作，如：薄钢板、玻璃钢管，有时也用混凝土、砖等的材料制作，如：薄钢板、玻璃钢管，有时也用混凝土、砖等材料。材料。（（ 33 ））净化设备净化设备为防止大气污染，当排出空气中有害物量超过排放标准时，必为防止大气污染，当排出空气中有害物量超过排放标准时，必须用净化设备处理，达到排放标准后，排入大气。净化设备分须用净化设备处理，达到排放标准后，排入大气。净化设备分除尘器和有害物净化装置两类。除尘器和有害物净化装置两类。


（（ 44 ））风机风机风机向机械排风系统提供空气流动的动力。为防止风机的风机向机械排风系统提供空气流动的动力。为防止风机的磨损和腐蚀，通常把它放在净化设备的后面。磨损和腐蚀，通常把它放在净化设备的后面。

返回返回

4.2 4.2 局部排气罩局部排气罩

在生产车间设备局部排风罩的目的是要通过排风在生产车间设备局部排风罩的目的是要通过排风罩将有害物质在生产地点就地排除，来防止有害物质向室内罩将有害物质在生产地点就地排除，来防止有害物质向室内扩散和传播。设计完善的局部排风罩能在不影响生产工艺和扩散和传播。设计完善的局部排风罩能在不影响生产工艺和生产操作的前提下，即能够有效地防止有害物对人体的危害，生产操作的前提下，即能够有效地防止有害物对人体的危害，使工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的规定，又能大大使工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的规定，又能大大减少通风量。减少通风量。


4.2.14.2.1 局部排气罩的分类局部排气罩的分类

局部排风罩得的形式很多，按其作用原理可分为以下局部排风罩得的形式很多，按其作用原理可分为以下几种基本类型：几种基本类型：（（ 11 ））密闭罩密闭罩如如图4.3所示，它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩所示，它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔①，以观察罩内工作情况，并从罩外吸上设有工作孔①，以观察罩内工作情况，并从罩外吸入空气，罩内污染空气由风机②排出。入空气，罩内污染空气由风机②排出。（（ 22 ））柜式排风罩（通风柜）柜式排风罩（通风柜）如如图4.4所示，它的结构形式与密闭罩相似，只是罩一所示，它的结构形式与密闭罩相似，只是罩一侧可全部敞开或设操作孔。操作人员可以将手伸入罩侧可全部敞开或设操作孔。操作人员可以将手伸入罩内，或人直接进入罩内工作。内，或人直接进入罩内工作。


（（ 33 ）外部吸气罩）外部吸气罩如如图4.5所示，由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，所示，由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在有害物源附近，依靠风机在罩口造成的抽可把排风罩设在有害物源附近，依靠风机在罩口造成的抽吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内，这类排风罩统称为外部吸气罩。物吸入罩内，这类排风罩统称为外部吸气罩。（（ 44 ）接受式排风罩）接受式排风罩有些生产过程中或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，有些生产过程中或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，带动有害物一起运动，如高温热源上部的对流气流、砂轮带动有害物一起运动，如高温热源上部的对流气流、砂轮磨削时抛出的磨屑及大颗粒粉尘所诱导的气流等。对这种磨削时抛出的磨屑及大颗粒粉尘所诱导的气流等。对这种情况，应尽可能把排风罩设在污染气流前方，让它直接进情况，应尽可能把排风罩设在污染气流前方，让它直接进入罩内。这类排风罩称为接受罩，见入罩内。这类排风罩称为接受罩，见图4.6。。


（（ 55 ）吹吸式排风罩）吹吸式排风罩由于生产条件的限制，有时外部吸气罩距有害物源较远，由于生产条件的限制，有时外部吸气罩距有害物源较远，单纯依靠罩口的抽吸作用在有害物源附近造成一定的空单纯依靠罩口的抽吸作用在有害物源附近造成一定的空气流动是困难的。在工程中气流动是困难的。在工程中 ,, 人们设想可以利用射流作人们设想可以利用射流作为动力为动力 ,, 把有害物输送到排风罩再由其排除把有害物输送到排风罩再由其排除 ,, 或者利用射或者利用射流阻挡流阻挡 ,, 控制有害物的扩散控制有害物的扩散 .. 这种把吹和吸结合起来的通这种把吹和吸结合起来的通风方法称为吹吸式通风。风方法称为吹吸式通风。图4.7是吹吸式排风罩。是吹吸式排风罩。


4.2.24.2.2 局部排气罩的工作原理局部排气罩的工作原理

（（ 11 ）密闭罩）密闭罩它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从它把有害物质源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气经风机排入上部排风口排出。罩外吸入空气，罩内污染空气经风机排入上部排风口排出。它只需较小图的排风量就能在罩内造成一定的负压，能它只需较小图的排风量就能在罩内造成一定的负压，能有效控制有害物的扩散，并且排风罩气流不受周围气流的有效控制有害物的扩散，并且排风罩气流不受周围气流的影响。它的缺点是工人不能直接进入罩内检修设备，有的影响。它的缺点是工人不能直接进入罩内检修设备，有的看不到罩内的工作情况。看不到罩内的工作情况。

4.2 4.2 局部排气罩局部排气罩（（ 22 ）外部吸气罩）外部吸气罩通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。控制制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。控制点的空气运动速度为控制风速（也称吸入速度）。罩口要控制点的空气运动速度为控制风速（也称吸入速度）。罩口要控制扩散的有害物，需要造成必须的控制风速扩散的有害物，需要造成必须的控制风速 VVxx ，为此要研究罩口，为此要研究罩口风量风量 LL 、罩口至控制点的距离与控制风速之间的变化规律。、罩口至控制点的距离与控制风速之间的变化规律。当污染气流的运动方向与罩口的吸气方向不一致时，需要较大当污染气流的运动方向与罩口的吸气方向不一致时，需要较大的排风量。的排风量。（（ 33 ）接受式排风罩）接受式排风罩利用生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，而且利用生产过程或设备本身会产生或诱导一定的气流运动，而且这种气流运动的方向是固定的，只需把排风罩设在污染气流前这种气流运动的方向是固定的，只需把排风罩设在污染气流前方，让其直接进入罩内排出即可，接受罩只起接受作用，污染方，让其直接进入罩内排出即可，接受罩只起接受作用，污染气流的运动是生产过程本身造成的，而不是由于罩口的抽吸作气流的运动是生产过程本身造成的，而不是由于罩口的抽吸作用造成的。接受罩的排风量取决于所接受的污染空气量的大小，用造成的。接受罩的排风量取决于所接受的污染空气量的大小，它的断面尺寸不应小于罩口处污染气流的尺寸。它的断面尺寸不应小于罩口处污染气流的尺寸。


（（ 44 ）吹吸式排风罩）吹吸式排风罩它利用射流能量密度高、速度衰减慢的特点，用吹出气它利用射流能量密度高、速度衰减慢的特点，用吹出气流把有害物吹向设在另一侧的吸风口。由于吹吸式通风流把有害物吹向设在另一侧的吸风口。由于吹吸式通风依靠吹、吸气流的联合工作进行有害物的控制和输送，依靠吹、吸气流的联合工作进行有害物的控制和输送，它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影它具有风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。在某些情况下，还可以利用吹出气响工艺操作等特点。在某些情况下，还可以利用吹出气流在有害物源周围形成一道气幕，像密闭罩一样使有害流在有害物源周围形成一道气幕，像密闭罩一样使有害物的扩散控制在较小的范围内，保证局部排风系统获得物的扩散控制在较小的范围内，保证局部排风系统获得良好的效果。良好的效果。图4.8是精炼电炉上带有气幕的局部排风是精炼电炉上带有气幕的局部排风罩，它利用气幕抑制热烟气的上升，保证热烟气全部吸罩，它利用气幕抑制热烟气的上升，保证热烟气全部吸入罩内。入罩内。

4.3 4.3 密闭罩密闭罩

4.3.1 4.3.1 密闭罩密闭罩

将发生区域或产尘的整个设备完全密闭起来，将发生区域或产尘的整个设备完全密闭起来，以隔断在生产过程中一次尘化气流和室内二次气流的联以隔断在生产过程中一次尘化气流和室内二次气流的联系，是控制有害物扩散的最有效办法。它的形式较多，系，是控制有害物扩散的最有效办法。它的形式较多，可分为三类：可分为三类：（（ 11 ）局部密闭罩）局部密闭罩将有害物源部分密闭，工艺设备及传动装置设在罩外。将有害物源部分密闭，工艺设备及传动装置设在罩外。这种密闭罩罩内容积较小，所需气量较小。如这种密闭罩罩内容积较小，所需气量较小。如图4.9所示。所示。


（（ 22 ）整体密闭罩）整体密闭罩将产生有害物的设备大部分或全部密闭起来，只把设备将产生有害物的设备大部分或全部密闭起来，只把设备的传动部分设置在罩外，如的传动部分设置在罩外，如图4.10所示。所示。（（ 33 ）大容积密闭罩）大容积密闭罩将有害物源及传动机构全部密闭起来，形成一独立小室。将有害物源及传动机构全部密闭起来，形成一独立小室。如如图4.11所示。所示。

4.3 4.3 密闭罩密闭罩（（ 44 ）密闭罩的排风量）密闭罩的排风量在密闭罩内设备及物料的运动（如碾压、摩擦等）使空气温度升在密闭罩内设备及物料的运动（如碾压、摩擦等）使空气温度升高，压力增加，于是罩内形成正压。因为密闭罩结构并不严密高，压力增加，于是罩内形成正压。因为密闭罩结构并不严密（有孔或缝隙），粉尘随着一次尘化过程，沿孔隙冒出。为此在（有孔或缝隙），粉尘随着一次尘化过程，沿孔隙冒出。为此在罩内还必须排风，使罩内形成负压，这样可以有效地控制有害物罩内还必须排风，使罩内形成负压，这样可以有效地控制有害物质外溢。罩内所需负压值可参见质外溢。罩内所需负压值可参见表4.1。为了避免把物料过多地顺。为了避免把物料过多地顺排尘系统排出，密闭罩形式、罩内排风口的位置、排风速度等要排尘系统排出，密闭罩形式、罩内排风口的位置、排风速度等要选择得当、合理。防尘密闭罩的形式应根据生产设备的工作特点选择得当、合理。防尘密闭罩的形式应根据生产设备的工作特点及含尘气流运动规律规定。排风点应设在罩内压力最高的部位，及含尘气流运动规律规定。排风点应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压。排风口不能设在含尘气流浓度高的部位或溅区以利于消除正压。排风口不能设在含尘气流浓度高的部位或溅区内。罩口风速不宜过高，通常采用下列数值：内。罩口风速不宜过高，通常采用下列数值：筛落的极细粉尘筛落的极细粉尘 =0.4~0.6 m/s=0.4~0.6 m/s粉碎或磨碎的细粉粉碎或磨碎的细粉 <2 m/s<2 m/s粗颗粒物料粗颗粒物料 <3 m/s<3 m/sv

vv

vv

v

4.3 4.3 密闭罩密闭罩多数情况下防尘密闭罩的排风量由两部分组成，即运动物多数情况下防尘密闭罩的排风量由两部分组成，即运动物料进入罩内的诱导空气量（如物料输送）或工艺设备供给料进入罩内的诱导空气量（如物料输送）或工艺设备供给的空气量（如设有鼓风装置的混砂机）和为消除罩内正压的空气量（如设有鼓风装置的混砂机）和为消除罩内正压由孔口或不严密缝隙处吸入的空气量。由孔口或不严密缝隙处吸入的空气量。 = + = + （（ 4.14.1 ））式中 ——防尘密闭罩排风量，式中 ——防尘密闭罩排风量， mm33/s/s ；； —— ——物料或工艺设备带入罩内的空气量，物料或工艺设备带入罩内的空气量， mm33/s/s ；； —— ——由孔口或不严密缝隙处吸入的空气量，由孔口或不严密缝隙处吸入的空气量，m3/sm3/s 。。式中可按下列计算式中可按下列计算 = m= m33/s /s （（ 4.24.2 ））式中 ——敞开的孔口及缝隙总面积，式中 ——敞开的孔口及缝隙总面积， mm22 ；； —— ——孔口及缝隙的流量系数；孔口及缝隙的流量系数； —— ——罩内最小负压值，罩内最小负压值， PaPa ，见，见表4.1；； —— ——敞开孔口及缝隙处进入空气的密度，敞开孔口及缝隙处进入空气的密度， kgkg/m/m33 。。

L 1L 2LL

1L2L

2L

2L /2 pF

Fp


4.3.24.3.2 柜式排风罩柜式排风罩

柜式排风罩俗称柜式排风罩俗称通风柜通风柜，与密闭罩相似。小零件喷漆柜，化，与密闭罩相似。小零件喷漆柜，化学实验室通风柜是柜式排风罩的典型结构。通风柜一侧面完学实验室通风柜是柜式排风罩的典型结构。通风柜一侧面完全敞开（工作窗口），柜的工作口对通风柜内的气流分布影全敞开（工作窗口），柜的工作口对通风柜内的气流分布影响很大，气流分布又直接影响柜式排风罩的工作效果。如工响很大，气流分布又直接影响柜式排风罩的工作效果。如工作口的气流速度分布是不均匀的，有害气体会从速度小的地作口的气流速度分布是不均匀的，有害气体会从速度小的地点逸入室内，为此，对通风柜的工作情况加以分析。点逸入室内，为此，对通风柜的工作情况加以分析。

通风柜的排风量按下计算通风柜的排风量按下计算 = + m= + m33/s /s （（ 4.4.33 ））

L 1L v F


式中 ——柜内的有害气体发生量，式中 ——柜内的有害气体发生量， mm33/s/s ；； —— ——工作孔上的控制风速，工作孔上的控制风速， m/sm/s ；； —— ——操作口或缝隙的面积，操作口或缝隙的面积， mm22 ；； —— ——安全系数，安全系数， =1.1~1.2=1.1~1.2 。。

对化学实验室用的通风柜，工作孔上的控制风速可按对化学实验室用的通风柜，工作孔上的控制风速可按表4.2确确定。对某些特定的工艺过程，其控制风速可参照定。对某些特定的工艺过程，其控制风速可参照表4.3确定。确定。

1LvF

4.3 4.3 密闭罩密闭罩排风柜的控制风速排风柜的控制风速表表 4.34.3

序序号号生产工艺生产工艺有害物的名称有害物的名称速度（速度（ m/sm/s ））

一、金属热处理一、金属热处理

11 油槽淬火、回火油槽淬火、回火油蒸气、油分解产物（植物油蒸气、油分解产物（植物油为丙烯醛）热油为丙烯醛）热 0.30.3

22硝石槽内淬火硝石槽内淬火 t=400~7t=400~700℃00℃ 硝石、悬浮尘、热硝石、悬浮尘、热 0.30.3

33 盐槽淬火盐槽淬火 t=400℃t=400℃ 盐、悬浮尘、热盐、悬浮尘、热 0.50.5

44 熔铜熔铜 t=400℃t=400℃ 铅铅 1.51.5

55 氰化氰化 t=700℃t=700℃ 氢化合物氢化合物 1.51.5

4.3 4.3 密闭罩密闭罩二、金属电镀二、金属电镀

66 镀镉镀镉氢氰酸蒸气氢氰酸蒸气 1~1.51~1.5

77 氰铜化合物氰铜化合物氢氰酸蒸气氢氰酸蒸气 1~1.51~1.5

88

脱脂：脱脂：（（ 11 ）汽油）汽油（（ 22 ）氯化氢）氯化氢（（ 33 ）电解）电解

汽油、氯表碳氢化合物蒸汽汽油、氯表碳氢化合物蒸汽0.3~0.50.3~0.50.5~0.70.5~0.70.3~0.50.3~0.5

99 镀铅镀铅铅铅 1.51.5

1010酸洗：酸洗：（（ 11 ）硝酸）硝酸（（ 22 ）盐酸）盐酸

酸蒸气和硝酸酸蒸气（氯化酸蒸气和硝酸酸蒸气（氯化氢）氢）

0.7~1.00.7~1.00.5~0.70.5~0.7

1111 镀铬镀铬铬酸雾气和蒸气铬酸雾气和蒸气 1.0~1.51.0~1.5

1212 氰化镀锌氰化镀锌氢氰酸蒸气氢氰酸蒸气 1.0~1.51.0~1.5

4.3 4.3 密闭罩密闭罩三、涂刷和溶解油漆三、涂刷和溶解油漆

1313 苯、二甲苯、甲苯苯、二甲苯、甲苯溶解蒸气溶解蒸气 0.5~0.70.5~0.7

1414 煤油、白节油、松节油煤油、白节油、松节油溶解蒸气溶解蒸气 0.50.5

1515 无甲酸戌酯、乙酸戌酯无甲酸戌酯、乙酸戌酯的漆的漆 0.50.5

1616 无甲酸戌酯、乙酸戌酯无甲酸戌酯、乙酸戌酯和甲烷的漆和甲烷的漆 0.7~1.00.7~1.0

1717 喷漆喷漆漆悬浮物和溶解蒸气漆悬浮物和溶解蒸气 1.0~1.51.0~1.5

4.3 4.3 密闭罩密闭罩四、使用粉散材料的生产过程四、使用粉散材料的生产过程

1818 装料装料

粉尘允许浓度：粉尘允许浓度：10mg/m10mg/m33 以下以下4 mg/m4 mg/m33 以下以下小于小于 1 mg/m1 mg/m33

以下以下

0.70.70.7~1.00.7~1.01.0~1.51.0~1.5

1919手工筛分手工筛分和混合筛和混合筛分分

粉尘允许浓度：粉尘允许浓度：10mg/m10mg/m33 以下以下4 mg/m4 mg/m33 以下以下小于小于 1 mg/m1 mg/m33

以下以下

1.01.01.251.251.51.5

2020 称量和分称量和分装装

粉尘允许浓度：粉尘允许浓度：10mg/m10mg/m33 以下以下小于小于 1 mg/m1 mg/m33

以下以下

0.70.70.7~1.00.7~1.0


2121 小件喷砂清理小件喷砂清理硅盐酸硅盐酸 1~1.51~1.5

2222 小零件金属喷镀小零件金属喷镀各种金属粉尘及其氧化物各种金属粉尘及其氧化物 1~1.51~1.5

2323 水溶液蒸发水溶液蒸发水蒸气水蒸气 0.30.3

2424 柜内化学实验工作柜内化学实验工作各种蒸气气体允许浓度各种蒸气气体允许浓度>0.01 mg/L>0.01 mg/L<0.01 mg/L<0.01 mg/L

0.50.50.7~1.00.7~1.0


2525

焊接：焊接：（（ 11 ）用铅或焊锡）用铅或焊锡（（ 22 ）用锡和其他不含铅）用锡和其他不含铅

的金属合金的金属合金

允许浓度：允许浓度：抵于抵于 0.01 mg/L0.01 mg/L抵于抵于 0.01 mg/L0.01 mg/L

0.5~0.70.5~0.70.3~0.50.3~0.5

2626用汞的工作用汞的工作（（ 11 ）不必加热的）不必加热的（（ 22 ）加热的）加热的

汞蒸气汞蒸气汞蒸气汞蒸气

0.7~1.00.7~1.01.0~1.251.0~1.25

2727 有特殊有害物的工序（如有特殊有害物的工序（如放射性物质）放射性物质）各种蒸气、气体和粉尘各种蒸气、气体和粉尘 2~32~3

2828小型制品的电焊小型制品的电焊（（ 11 ）优质焊条）优质焊条（（ 22 ）裸焊条）裸焊条

金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物

0.5~0.70.5~0.70.50.5

4.4 4.4 外部吸气罩外部吸气罩

4.4.14.4.1 排气罩口气体流动规律排气罩口气体流动规律

外部吸气罩外部吸气罩是通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的是通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。控制点的空气运动速度为控制风速（也称有害物吸入罩内。控制点的空气运动速度为控制风速（也称吸入速度）。罩口要控制扩散的有害物，需要造成必须的控吸入速度）。罩口要控制扩散的有害物，需要造成必须的控制风速制风速 VVxx ，为此要研究罩口风量，为此要研究罩口风量 LL 、罩口至控制点的距离、罩口至控制点的距离XX与控制风速与控制风速 VVxx 之间的变化规律。之间的变化规律。


（（ 11 ）点汇吸气口）点汇吸气口根据流体力学，位于自由空间的点汇吸气口（根据流体力学，位于自由空间的点汇吸气口（图4.12）的排）的排风量为风量为 =4 =4 =4 =4 （（ 4.44.4 ）） / = / = （（ 4.54.5 ））式中， ——点式中， ——点 11 和点和点 22 的空气流速，的空气流速， m/sm/s ；；， ——点， ——点 11 和点和点 22至吸气口的距离，至吸气口的距离， mm 。。吸气口在平壁上，吸气气流受到限制，吸气范围仅半个球面，吸气口在平壁上，吸气气流受到限制，吸气范围仅半个球面，它的排风量为它的排风量为 =2 =2 =2 =2 （（ 4.64.6 ））由公式（由公式（ 4.54.5 ）可以看出，吸气口处某一点的空气流速与该）可以看出，吸气口处某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比，而且它是随吸气口吸气范围点至吸气口距离的平方成反比，而且它是随吸气口吸气范围的减小而增大的，因此设计时罩口应尽量靠近有害物源，并的减小而增大的，因此设计时罩口应尽量靠近有害物源，并设法减小其吸气范围。设法减小其吸气范围。

L 12

1 vr 22

2 vr1v 2v 2

12 )/( rr

1v 2v2r 1r

L 12

1 vr 22

2 vr


（（ 22 ）圆形或矩形吸气口）圆形或矩形吸气口工程上应用的吸气口都有一定的几何形状、一定的尺寸，它们工程上应用的吸气口都有一定的几何形状、一定的尺寸，它们的吸气口外气流运动规律和点汇吸气口有所不同。目前还很难的吸气口外气流运动规律和点汇吸气口有所不同。目前还很难从理论上准确解释出各种吸气口的流速分布，一般借助实验测从理论上准确解释出各种吸气口的流速分布，一般借助实验测的各种吸气口的流速分布图，而后借助此图推出所需排风量的的各种吸气口的流速分布图，而后借助此图推出所需排风量的计算公式。计算公式。图4.13和图4.14就是通过实验求得四周无法兰边和就是通过实验求得四周无法兰边和四周有法兰边的圆形吸气口的速度分布图。两图的实验结果可四周有法兰边的圆形吸气口的速度分布图。两图的实验结果可用式（用式（ 4.74.7 ）和式（）和式（ 4.84.8 ）表示。）表示。对于无边的圆形或矩形（宽长比不小于对于无边的圆形或矩形（宽长比不小于 11︰︰ 33 ）吸气口有）吸气口有

(4.7)(4.7)F

Fx

v

v

x

20 10


对于有边的圆形或矩形（宽长比不小于对于有边的圆形或矩形（宽长比不小于 11︰︰ 33 ）吸气口有）吸气口有

(4.8)(4.8)式中 ——吸气口的平均流速，式中 ——吸气口的平均流速， m/sm/s ；； —— ——控制点的吸入速度，控制点的吸入速度， m/sm/s ；； —— ——控制点至吸气口的距离，控制点至吸气口的距离， mm ；； F ——F —— 吸气口面积，吸气口面积， mm22 。。式（式（ 4.74.7 ）和式（）和式（ 4.84.8 ）仅适用于 ≤）仅适用于 ≤ 1.5 1.5 的场合，当的场合，当 >1.5 >1.5 时，实际的速度衰减要比计算值大。时，实际的速度衰减要比计算值大。

)10

(75.02

0

F

Fx

v

v

x

0vxvx

x d dx


4.4.24.4.2 前面无障碍排风罩风量计算前面无障碍排风罩风量计算

（（ 11 ）控制风速的确定）控制风速的确定控制风速值与工艺过程和室内气流运动情况有关，一控制风速值与工艺过程和室内气流运动情况有关，一般通过实例求得。若缺乏现场实测的数据，设计时可般通过实例求得。若缺乏现场实测的数据，设计时可参考参考表4.4和和表4.5确定。确定。


污染物放散情况污染物放散情况最小控制风速最小控制风速（（ m/m/ss ））举例举例

以轻微的速度放散到以轻微的速度放散到相应平静的空气中相应平静的空气中 0.25~0.50.25~0.5

槽内液体的蒸发；气槽内液体的蒸发；气体或烟从敞口容器体或烟从敞口容器中外逸中外逸

以较低的初速度放散以较低的初速度放散到尚属平静的空气到尚属平静的空气中中

0.5~1.00.5~1.0

喷漆室内喷漆；断续喷漆室内喷漆；断续地倾倒有尘屑的干地倾倒有尘屑的干物料到容器中；焊物料到容器中；焊接接

以相当大的速度放散以相当大的速度放散出来，或是放散到出来，或是放散到空气运动迅速的区空气运动迅速的区域域

1~2.51~2.5

在小喷漆室内用高力在小喷漆室内用高力喷漆；快速装袋或喷漆；快速装袋或装桶；往运输器上装桶；往运输器上给料给料

以高速放散出来，或以高速放散出来，或是放散到空气运动是放散到空气运动很迅速的区域很迅速的区域

2.5~102.5~10 磨削；重破碎；滚筒磨削；重破碎；滚筒清理清理


范围下限范围下限范围上限范围上限

室内空气流动小或有利于扑集室内空气流动小或有利于扑集室内有扰动气流室内有扰动气流

有害物毒性低有害物毒性低有害物毒性高有害物毒性高

间歇生产产量低间歇生产产量低连续生产产量高连续生产产量高

大罩子大风量大罩子大风量小罩子局部控制小罩子局部控制


（（ 22 ）排风量的确定）排风量的确定

① ① 圆形或矩形的吸气口圆形或矩形的吸气口圆形无边圆形无边 = == = （（ 10 + 10 + ）） mm33/s /s （（ 4.9 4.9 ））四周有边四周有边 = =0.75= =0.75 （（ 10 + 10 + ）） mm33/s /s （（ 4.104.10 ））② ② 工作台侧吸罩工作台侧吸罩四周无边四周无边 == （（ 5 + 5 + ）） mm33/s /s （（ 4.14.111 ））四周有边四周有边 =0.75=0.75 （（ 5 + 5 + ）） mm33/s /s （（ 4.14.122 ））式中 ——实际排风罩的罩口面积，式中 ——实际排风罩的罩口面积， mm22 。。公式（公式（ 4.114.11 ）和式（）和式（ 4.124.12 ）适用于）适用于 <2.4 <2.4 的场合。的场合。

L Fv02x F xv

L Fv0

2x F xv

LL

2x F xv2x F xvF

x F


③ ③ 宽长比（宽长比（ b/1b/1 ）） <1/3<1/3 的条缝形吸气口，其排风量按下式计算的条缝形吸气口，其排风量按下式计算自由悬挂无法兰边时自由悬挂无法兰边时 =3.7 m=3.7 m33/s /s （（ 4.14.133 ））自由悬挂有法兰边或无法兰边设在工作台上时自由悬挂有法兰边或无法兰边设在工作台上时 =2.8 m=2.8 m33/s /s （（ 4.144.14 ））有法兰边设在工作台上时有法兰边设在工作台上时 =2 m=2 m33/s /s （（ 4.154.15 ））式中 ——条缝口长度，式中 ——条缝口长度， mm 。。

L x xv l

L x xv lx xv lL

l


4.4.34.4.3 前面有障碍排风罩风量计算前面有障碍排风罩风量计算

排风罩如果设在工艺设备上方，由于设备的限制，气流只能从排风罩如果设在工艺设备上方，由于设备的限制，气流只能从侧面流入罩内。上吸式排风罩的尺寸及安装位置按侧面流入罩内。上吸式排风罩的尺寸及安装位置按图4.15确定。确定。为了避免横向气流的影响，要求为了避免横向气流的影响，要求 HH尽可能小于或等于尽可能小于或等于 0.30.3（罩口长边尺寸）。（罩口长边尺寸）。


前面有障碍的罩口尺寸可按下列确定前面有障碍的罩口尺寸可按下列确定 AA= + 0.8= + 0.8HH m m （（ 4.164.16 ）） AA= + 0.8= + 0.8HH m m （（ 4.174.17 ））式中式中 AA ，， BB———— 罩口长、短边尺寸，罩口长、短边尺寸， m/sm/s ；；， ——污染源长、短边尺寸，， ——污染源长、短边尺寸， mm ；； —— ——罩口距污染源的距离，罩口距污染源的距离， mm 。。其排风量可按下式计算其排风量可按下式计算 = m= m33/s /s （（ 4.184.18 ））式中式中 P P ———— 排风罩口敞开面的周长，排风罩口敞开面的周长， mm ；； —— ——边缘控制点的控制风速，边缘控制点的控制风速， m/sm/s ；； KK———— 安全系数，通常安全系数，通常 KK=1.4=1.4 。。以上确定外部吸气罩排风量的计算方法称为以上确定外部吸气罩排风量的计算方法称为控制风速法控制风速法。这种。这种方法仅适用于冷过程。方法仅适用于冷过程。

1A

1B

1A 1BH

L KPH xv

xv


【例【例 4.14.1 】有一浸漆槽槽面尺寸为】有一浸漆槽槽面尺寸为 0.5×0.8m0.5×0.8m 。为排除有机。为排除有机溶剂蒸气，在其上方设排风罩，罩口至槽口面溶剂蒸气，在其上方设排风罩，罩口至槽口面 HH=0.4 m=0.4 m ，罩，罩的一个长边设有固定挡板，计算排风罩排风量。的一个长边设有固定挡板，计算排风罩排风量。解根据表解根据表 4.44.4 、、 4.54.5取取 =0.25 m/s=0.25 m/s ，则罩口尺寸，则罩口尺寸长边长边 A =0.8+0.8×0.4=1.12 mA =0.8+0.8×0.4=1.12 m 短边短边 B =0.5+0.8×0.4=0.82 mB =0.5+0.8×0.4=0.82 m罩口敞开面周长罩口敞开面周长 P=1.12+0.82×2=2.76 mP=1.12+0.82×2=2.76 m根据公式（根据公式（ 4.184.18 ）有）有 = =1.4×2.76×0.4×0.25=0.37 m= =1.4×2.76×0.4×0.25=0.37 m33/s/s

xv

L KPH xv

4.4 4.4 外部吸气罩外部吸气罩4.4.44.4.4 条缝式槽边排风罩风量计条缝式槽边排风罩风量计

算算条缝式槽边，专门用于各种工艺槽，如电镀槽、酸洗槽等。条缝式槽边，专门用于各种工艺槽，如电镀槽、酸洗槽等。它是为了不影响工人操作而在槽边上设置的条缝形吸气口。它是为了不影响工人操作而在槽边上设置的条缝形吸气口。常用的槽边排风罩的形式有：常用的槽边排风罩的形式有：平口式、条缝式平口式、条缝式。平口式槽。平口式槽边排风罩因吸气口上不设法兰边，吸气范围大。但是当槽边排风罩因吸气口上不设法兰边，吸气范围大。但是当槽靠墙布置时，如同设置了法兰边一样，吸气范围由靠墙布置时，如同设置了法兰边一样，吸气范围由 33减少减少为为 /2/2 ，见图，见图 4.164.16 ，减少吸气范围排风量会相应减少。，减少吸气范围排风量会相应减少。


槽边槽边 BB≤700 mm≤700 mm 需用单侧排风，需用单侧排风， BB＞＞ 700 mm 700 mm 时采用时采用双侧，双侧， BB＞＞ 1200 mm 1200 mm 时宜采用吹吸式排风罩。条缝式槽边排时宜采用吹吸式排风罩。条缝式槽边排风罩的布置除单侧和双侧外风罩的布置除单侧和双侧外 ,, 还可按图还可按图 4.174.17 的形式布置的形式布置 ,, 它们它们称为周边式槽边排风罩。称为周边式槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的特点是截面高度条缝式槽边排风罩的特点是截面高度 EE 较大，较大， EE≥250mm ≥250mm 的称的称为高截面为高截面 , , EE 250mm ﹤250mm ﹤ 的称为低截面。增大截面高度如同设置的称为低截面。增大截面高度如同设置了法兰边一样了法兰边一样 ,, 可以减少吸气范围。因此可以减少吸气范围。因此 ,, 它的排风量小，它的它的排风量小，它的缺点是站用空间大缺点是站用空间大 ,, 对于手工操作有一定影响。对于手工操作有一定影响。


f

条缝式槽边排风罩的条缝口有等高条缝条缝式槽边排风罩的条缝口有等高条缝 (( 图图 4.18(a))4.18(a)) 和楔形条和楔形条缝缝 (( 图图 4.18(b))4.18(b)) 两种。两种。（（ 4.194.19 ））式中 ——排风罩排风量，式中 ——排风罩排风量， mm33/h /h ；； —— ——条缝口长度，条缝口长度， mm ；； —— ——条缝口的吸入速度，条缝口的吸入速度， m/sm/s ，， =7~10 m/s =7~10 m/s ，排风量大时可适当提高。，排风量大时可适当提高。采用等高条缝，条缝口上速度上速度分布不易均匀，末端采用等高条缝，条缝口上速度上速度分布不易均匀，末端风速小，靠近风机的一端风速大。条缝口的速度分布与条缝口风速小，靠近风机的一端风速大。条缝口的速度分布与条缝口面积与罩子断面面积之比（面积与罩子断面面积之比（ / / ）有关，）有关， / / 越小，越小，速度分布缺均匀速度分布缺均匀 . / ≤0.3. / ≤0.3 时时 ,, 为了均匀排风可以采用楔形条缝，为了均匀排风可以采用楔形条缝，楔形条缝的高度可按表楔形条缝的高度可按表 4.64.6 确定。如槽长大于确定。如槽长大于 1500 mm 1500 mm 时可时可沿槽长度方向分设两个或三个排风罩（如图沿槽长度方向分设两个或三个排风罩（如图 4.194.19 所示），对分所示），对分开后的排风罩来说一般开后的排风罩来说一般 / ≤0.3/ ≤0.3 ，这样仍可采用等高条缝。，这样仍可采用等高条缝。条缝高度不宜超过条缝高度不宜超过 50 mm50 mm 。。

lvLh o3600/Ll

0v 0v

f 1F1F f

1Ff f

1F

f1F


条缝式槽边排风罩的排风量可按下列公式计算：条缝式槽边排风罩的排风量可按下列公式计算：（（ 11 ）高截面单侧排风）高截面单侧排风 = 2 m= 2 m33/s /s （（ 4.204.20 ））（（ 22 ）低截面单侧排风）低截面单侧排风 = 3 m= 3 m33/s /s （（ 4.214.21 ））（（ 33 ）高截面双侧排风）高截面双侧排风 = 2 m= 2 m33/s /s （（ 4.224.22 ））（（ 44 ）低截面双侧排风（总风量））低截面双侧排风（总风量） = 3 m= 3 m33/s /s （（ 4.234.23 ））（（ 55 ）高截面周边型排风）高截面周边型排风 = 1.57 m= 1.57 m33/s /s （（ 4.244.24 ））（（ 66 ）低截面周边型排风）低截面周边型排风 = 2.36 m= 2.36 m33/s /s （（ 4.254.25 ））

Lxv AB

2.0）（A

B

Lxv AB

2.0）（A

B

Lxv AB

2.0）（A

B

Lxv AB

2.0）（A

B

L xv2D

L xv2D


式中 ——槽长，式中 ——槽长， mm ；； —— ——槽宽，槽宽， mm ；； —— ——圆槽直径，圆槽直径， mm ；； —— ——边缘控制点的控制风速，边缘控制点的控制风速， mm/s/s 。值可按附录。值可按附录 4.14.1 确定。条缝式槽边排风罩的局部阻确定。条缝式槽边排风罩的局部阻力用下式计算力用下式计算 = Pa = Pa （（ 4.264.26 ））式中 ——局部阻力系数，式中 ——局部阻力系数， =2.34=2.34 ；； —— ——条缝口上空气流速，条缝口上空气流速， m/sm/s ；； —— ——周边空气密度，周边空气密度， kg/mkg/m33 。。平口式槽边吸气罩的排风量可根据相应的条缝式低截面槽平口式槽边吸气罩的排风量可根据相应的条缝式低截面槽边吸气的排风量乘以修正系数边吸气的排风量乘以修正系数 KK ，单侧吸气，单侧吸气 KK 为为 1.151.15 ，，双侧吸气双侧吸气 KK 为为 1.201.20 。。

ABDxv xv

p

p 2

20v

0v


【例【例 4.24.2 】长】长 1 m1 m ，宽，宽 0.8 m 0.8 m 的酸性镀铜槽，槽内溶液温的酸性镀铜槽，槽内溶液温度等于室温。设计该槽上的槽边排风罩。度等于室温。设计该槽上的槽边排风罩。解因解因 BB＞＞ 700 mm700 mm ，采用双侧。选用高截面，采用双侧。选用高截面 E×F=250×250 E×F=250×250 mmmm （国家标准设计共有（国家标准设计共有 250×250250×250 、、 250×200250×200 、、 200×200 m200×200 mm m 三种断面尺寸）。三种断面尺寸）。控制风速查附录控制风速查附录 4.14.1 ，得，得 =0.3 m/s=0.3 m/s总排风量总排风量 L= 2 AB =2×0.3×1×0.8 =0.4 mL= 2 AB =2×0.3×1×0.8 =0.4 m33/s/s每一侧排风量每一侧排风量 = = ×0.4=0.2 m= = ×0.4=0.2 m33/s/s取条缝口风速取条缝口风速 =8 m/s =8 m/s 。。

xv xvxv

2.0

2）（A

B 2.0

12

8.0）（

L 2

1L 2

1

0v


1.1. 采用等高条缝采用等高条缝条缝口面积条缝口面积 = / =0.2/8=0.025 m= / =0.2/8=0.025 m22

条缝口高度条缝口高度 = /A=0.025 m=25 mm= /A=0.025 m=25 mm / =0.025/0.25×0.25=0.4/ =0.025/0.25×0.25=0.4 ＞＞ 0.30.3为保证条缝口速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两为保证条缝口速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根排气立管。根排气立管。 / = 0.2/ = 0.2 ＜＜ 0.30.3

=ξ =2.34× ×1.2=90 Pa=ξ =2.34× ×1.2=90 Pa

0f Lv

0h 0ff

1F

f1F

25.025.0

2/25.02/

1F

f

p2

20v

2

82


2.2. 若采用楔形条缝，查表若采用楔形条缝，查表 4.64.6 ，得，得 =1.3 =1.3×25=32.5 mm =1.3 =1.3×25=32.5 mm ，可取，可取 33 mm 33 mm ；； =0.7 =0.7×25=17.5 mm =0.7 =0.7×25=17.5 mm ，可取，可取 18 mm 18 mm ；； =90 Pa =90 Pa 每侧设一个罩子，共设一个排气管。每侧设一个罩子，共设一个排气管。

1h 0h2h 0hp


4.4.54.4.5 吹吸式风量计算吹吸式风量计算

吹吸气流的运动情况较为复杂，缺乏统一的计算方法，吹吸气流的运动情况较为复杂，缺乏统一的计算方法，下面介绍一种代表性的计算方法——下面介绍一种代表性的计算方法——速度控制法速度控制法。。只要吸风口前射流末端的平均速度保持一定数值（通常要只要吸风口前射流末端的平均速度保持一定数值（通常要求不小于求不小于 0.750.75～～ 1 m/s1 m/s ），就能保证对有害物的有效控），就能保证对有害物的有效控制。这种方法只考虑吹出气流的控制和输送作用，不考虑制。这种方法只考虑吹出气流的控制和输送作用，不考虑吸风口的作用，把它看作是一种安全因素。吸风口的作用，把它看作是一种安全因素。


对工业槽，其设计要点如下：对工业槽，其设计要点如下：（（ 11 ）对于有一定温度的工业槽，吸风口前必须的射流平均速）对于有一定温度的工业槽，吸风口前必须的射流平均速度按下列经验数值确定：度按下列经验数值确定：槽温槽温 tt=70=70～～ 95 =℃95 =℃ HH （（ HH 为吹、吸风口间距离为吹、吸风口间距离 mm ））m/sm/s tt=60 =0.85 m/s℃=60 =0.85 m/s℃ tt=40 =0.75 m/s℃=40 =0.75 m/s℃ tt=20 =0.5 m/s℃=20 =0.5 m/s℃（（ 22 ）为了避免吹出气流溢出吸风口外，吸风口的排风量应大）为了避免吹出气流溢出吸风口外，吸风口的排风量应大于吸风口前射流的流量，一般为射流末端流量的（于吸风口前射流的流量，一般为射流末端流量的（ 1.11.1～～ 1.21.255 ）倍。）倍。

1v1v1v1v


（（ 33 ）吹风口度一般为（）吹风口度一般为（ 0.010.01～～ 0.150.15 ）） HH ，为了防止，为了防止吹风口发生阻塞，应大于吹风口发生阻塞，应大于 55～～ 7 mm7 mm 。吹风口出口流速。吹风口出口流速不宜超过不宜超过 1010～～ 12 m/s12 m/s ，以免液面波动。，以免液面波动。（（ 44 ）要求吸风口上的气流速度 ≤（）要求吸风口上的气流速度 ≤（ 22～～ 33 ），过），过大，吸风口高度过小，污染气流容易溢入室内。但是大，吸风口高度过小，污染气流容易溢入室内。但是也不能过大，以免影响操作。也不能过大，以免影响操作。

obob

1v 1v 1v1b 1b


【例【例 4.34.3 】某工业槽宽】某工业槽宽 HH=2.0m=2.0m 、长、长 ll=2m=2m ，槽内溶液温度，槽内溶液温度 tt=60℃=60℃ ，采用吹吸式排风罩。计算吹、吸风量及吹、吸风口高，采用吹吸式排风罩。计算吹、吸风量及吹、吸风口高度。度。解解 1.1. 吹风口前射流末端平均风速吹风口前射流末端平均风速 =0.85=0.85HH=0.85×2=1.7m/s=0.85×2=1.7m/s 2.2. 吹风口高度吹风口高度 =0.015=0.015HH=0.015×2=0.03m=30mm=0.015×2=0.03m=30mm 3.3. 根据流体力学平面射流的公式计算吹风口出口流速根据流体力学平面射流的公式计算吹风口出口流速因因 =1.5m/s=1.5m/s 是指射流末段有效部分的平均风速，可以近似是指射流末段有效部分的平均风速，可以近似认为射流末段的轴心风速认为射流末段的轴心风速 =2 =2×1.7=3.4 m/s=2 =2×1.7=3.4 m/s

= m/= m/s s

1vob

0v1v

mv 1v

41.0

2.1

0

0

baHv

vm

2.1

41.00

0

baH

vv m 5.102.1

41.003.0

22.0

4.3


4.4. 吹风口的吹风前射流流量吹风口的吹风前射流流量 = =0.03×2×10.5=0.63m= =0.03×2×10.5=0.63m33 /s /s5.5. 计算吸风口前射流流量计算吸风口前射流流量根据流体力学根据流体力学

= =2.8m= =2.8m3 3 /s/s

0L vlb 00

L'

1

41.02.100

'

1 bL

L aH

L'

141.0

03.0

22.02.163.0


6.6. 吹风口的排风量吹风口的排风量 mm33 /s /s7.7. 吸风口气流速度吸风口气流速度 =3 =3×1.7=5.1 m/s=3 =3×1.7=5.1 m/s8.8. 吸风口高度吸风口高度 = m= m

取取 mmmm

L108.38.21.11.1

'

1L

1v 1v

vlLb

1

11 302.0

1.52

08.3

3001 b


4.4.64.4.6 接受罩风量计算接受罩风量计算（（ 11 ）热源上部的热射流）热源上部的热射流接受罩接受的气流可分为两类：接受罩接受的气流可分为两类：粒状物料高速运动时所诱导的粒状物料高速运动时所诱导的空气流动（如砂轮机等）、热源上部的热射流两类空气流动（如砂轮机等）、热源上部的热射流两类。前者影响。前者影响因素较多，多由经验公式确定。后者可分为生产设备本身散发因素较多，多由经验公式确定。后者可分为生产设备本身散发的热烟气（如炼钢炉散发的高温烟气）、高温设备表面对流散的热烟气（如炼钢炉散发的高温烟气）、高温设备表面对流散热时形成的热射流。通常生产设备本身散发的热烟气由实测确热时形成的热射流。通常生产设备本身散发的热烟气由实测确定，因而我们着重分析设备表面对流散热时形成的热射流。定，因而我们着重分析设备表面对流散热时形成的热射流。热射流的形态如图热射流的形态如图 4.204.20 所示。热设备将热量通过对流散热传给所示。热设备将热量通过对流散热传给相邻空气，周围空气受热上升，形成热射流。我们可以把它看相邻空气，周围空气受热上升，形成热射流。我们可以把它看成是从一个假想点源以一定角度扩散上升的气流，根据其变化成是从一个假想点源以一定角度扩散上升的气流，根据其变化规律，可以按以下方法确定热射流在不同高度的流量、断面直规律，可以按以下方法确定热射流在不同高度的流量、断面直径等。径等。


在在 H/BH/B=0.9~0.7=0.9~0.7 的范围内，在不同高度上热射流的流量的范围内，在不同高度上热射流的流量 =0.04 =0.04 （（ 4.274.27 ））式中式中 Q Q ————热源的对流散热量，热源的对流散热量， kJ/s kJ/s ；； ZZ==HH+1.26+1.26BB m m （（ 4.284.28 ））式中式中 H H ————热源至计算断面的距离，热源至计算断面的距离， mm ；； B B ————热源水平投影的直径或长边尺寸，热源水平投影的直径或长边尺寸， mm 。。对热射流观察发现，在离热源表面（对热射流观察发现，在离热源表面（ 1~21~2 ）） BB 处射流发生处射流发生收缩（通常在收缩（通常在 1.51.5BB 以下），在收缩断面上流速最大，随后以下），在收缩断面上流速最大，随后上升气流逐渐缓慢扩大。近似认为热射流收缩断面至热源的上升气流逐渐缓慢扩大。近似认为热射流收缩断面至热源的距离 ≤距离 ≤ 1.5 1.5 （为热源的水平投影面积），收缩（为热源的水平投影面积），收缩断面上的流量按下式计算断面上的流量按下式计算 =0.167 m=0.167 m33/s /s （（ 4.294.29 ））

ZL2/31/3ZQ

oH PA PA

oL2/31/3BQ


热源的对流散热量热源的对流散热量 QQ= J/s = J/s （（ 4.304.30 ））式中 ——热源的对流放热面积，式中 ——热源的对流放热面积， mm22 ；； —— ——热源表面与周围空气的温度差，℃；热源表面与周围空气的温度差，℃； —— ——对流放热系数，对流放热系数， J/(mJ/(m22·s·℃)·s·℃) 。。 = 1/3 = 1/3 （（ 4.314.31 ））式中 ——系数，对于水平散热面式中 ——系数，对于水平散热面 = 1.7= 1.7 ，垂直散热，垂直散热面面 = 1.13= 1.13 。。在某一高度上热射流的断面直径在某一高度上热射流的断面直径 =0.36=0.36H H ++BB m m （（ 4.324.32 ））

F tFt

A t

A AA

ZD


（（ 22 ）罩口尺寸的确定）罩口尺寸的确定理论上只要接受罩的排风量、断面尺寸等于罩口断面上热射流理论上只要接受罩的排风量、断面尺寸等于罩口断面上热射流的流量、尺寸，污染气流就会被全部排除。实际上由于横向气的流量、尺寸，污染气流就会被全部排除。实际上由于横向气流的影响，热射流会发生偏移，可能溢向室内，且接受罩的安流的影响，热射流会发生偏移，可能溢向室内，且接受罩的安装高度越大，横向气流的影响愈重，因此需适当加大罩口尺寸装高度越大，横向气流的影响愈重，因此需适当加大罩口尺寸和排风量。和排风量。热源上部接受罩可根据安装高度的不同分成两大类：低悬罩热源上部接受罩可根据安装高度的不同分成两大类：低悬罩（（ HH≤1.5 ≤1.5 ），高悬罩（），高悬罩（ HH＞＞ 1.5 1.5 ）。为热源的水平）。为热源的水平投影面积，对于垂直面取热源顶部的射流断面积（热射流的起投影面积，对于垂直面取热源顶部的射流断面积（热射流的起始角取始角取 5°5° ）。）。

PA PA PA


① ① 低悬罩（低悬罩（ HH≤1.5 ≤1.5 时）：时）：对横向气流影响小的场合，排风罩口尺寸应比热源尺寸扩大对横向气流影响小的场合，排风罩口尺寸应比热源尺寸扩大 1150~200 mm50~200 mm ；；若横向气流影响较大，按下式确定若横向气流影响较大，按下式确定圆形圆形 = = BB+0.5+0.5HH m m （（ 4.334.33 ））矩形矩形 = = aa+ 0.5+ 0.5HH m m （（ 4.344.34 ）） = = bb+ 0.5+ 0.5HH m m （（ 4.34.355 ））式中 ——罩口直径，式中 ——罩口直径， mm ；；， ——罩口尺寸，， ——罩口尺寸， mm ；； a a ，， bb —— ——热源水平投影尺寸，热源水平投影尺寸， mm 。。

PA

1D

1A1B

1D

1A 1B

4.4 4.4 外部吸气罩外部吸气罩② ② 高悬罩（高悬罩（ HH≥1.5 ≥1.5 ））高悬罩的罩口尺寸按式（高悬罩的罩口尺寸按式（ 4.364.36 ）确定，均采用圆形，直径用）确定，均采用圆形，直径用表示。表示。 = + 0.8= + 0.8HH （（ 4.364.36 ））（（ 33 ）热源上部接受罩的排风量计算）热源上部接受罩的排风量计算①①低悬罩低悬罩 = + m= + m33/s /s （（ 4.374.37 ））式中 ——收缩断面上的热射流流量，式中 ——收缩断面上的热射流流量， mm33/s/s ；； —— ——罩口的扩大面积，即罩口面积减去热射流罩口的扩大面积，即罩口面积减去热射流的断面积，的断面积， mm22 ；； —— ——扩大面积上空气的吸入速度，扩大面积上空气的吸入速度， =0.5~0.75 =0.5~0.75 m/s m/s 。。

PA

D ZD

L oL Fv oL

F

v


②②高悬罩高悬罩 = + m= + m33/s /s （（ 4.384.38 ））式中 ——罩口断面上的热射流流量，式中 ——罩口断面上的热射流流量， mm33/s/s ；； —— ——同式同式 (4.37) (4.37) 。。高悬罩排风量大高悬罩排风量大 ,, 且易受气流干扰且易受气流干扰 ,, 工作不稳定，应视工艺条工作不稳定，应视工艺条件尽量降低其安装高度。如工艺条件允许，可在接受罩上装件尽量降低其安装高度。如工艺条件允许，可在接受罩上装设活动卷帘。设活动卷帘。

L ZL Fv ZLFv


【例【例 4.44.4 】某金属熔化炉，炉内金属温度为】某金属熔化炉，炉内金属温度为 600℃600℃ ，周围，周围空气温度为空气温度为 20℃20℃ ，散热面为水平面，直径，散热面为水平面，直径 B=0.8mB=0.8m ，在热设，在热设备上方备上方 0.5m 0.5m 处设接受罩，计算其排风量，确定罩口尺寸。处设接受罩，计算其排风量，确定罩口尺寸。解解 1.5 =1.5[ ]1/2=1.06m1.5 =1.5[ ]1/2=1.06m由于由于 HH＜＜ 1.5 1.5 ，该罩为低悬罩，该罩为低悬罩Q= =1.7 4/3F=1.7Q= =1.7 4/3F=1.7 （（ 600-20600-20 ）） 4/3× =4131 4/3× =4131 J/s=4.13 kJ/sJ/s=4.13 kJ/s =0.167Q1/3B2/3=0.167×=0.167Q1/3B2/3=0.167× （（ 4.134.13 ）） ×× （（ 0.80.8 ）） =0.192 m=0.192 m33/s/s罩口断面直径罩口断面直径 D =B+200=800+200=1000 mmD =B+200=800+200=1000 mm取取 =0.5 m/s=0.5 m/s排风量排风量 = + =0.192+ ×0.5=0.57 m= + =0.192+ ×0.5=0.57 m33//ss

PA28.0

4）（

PA

F t t 28.04

）（

oL

vL oL Fv ]8.006.1[

422 ）（）（

4.5 4.5 空气幕空气幕

4.5.14.5.1 空气幕的分类和原理空气幕的分类和原理

空气幕空气幕是利用条形空气分布器喷出一定速度和温度的幕是利用条形空气分布器喷出一定速度和温度的幕状气流，借以封闭大门、门厅、通道、门洞、柜台等，减少状气流，借以封闭大门、门厅、通道、门洞、柜台等，减少或隔断外界气流的侵入，以维持室内或某一工作区的环境条或隔断外界气流的侵入，以维持室内或某一工作区的环境条件，同时还可以阻挡粉尘、有害气体及昆虫的进入。空气幕件，同时还可以阻挡粉尘、有害气体及昆虫的进入。空气幕的隔断、隔冷、隔虫特性不仅可以维护室内环境而且还可以的隔断、隔冷、隔虫特性不仅可以维护室内环境而且还可以节约建筑能耗。空气幕可由节约建筑能耗。空气幕可由空气处理设备、风机、风管系统空气处理设备、风机、风管系统及空气分布器及空气分布器组成。组成。

空气幕按照空气分布器的安装位置可以分为空气幕按照空气分布器的安装位置可以分为上送式、侧上送式、侧送式、下送式送式、下送式三种。三种。

4.5 4.5 空气幕空气幕（（ 11 ））上送式空气幕上送式空气幕是把条缝形吹风口设在大门上方，气流是把条缝形吹风口设在大门上方，气流由上而下，如图由上而下，如图 4.214.21 所示，喷出气流的卫生条件较好，安装简所示，喷出气流的卫生条件较好，安装简便，占空间面积小，不影响建筑美观，适用于一般的公共建筑，便，占空间面积小，不影响建筑美观，适用于一般的公共建筑，如影剧院、会堂、商场、体育馆等，仪表、纺织、电子等工业如影剧院、会堂、商场、体育馆等，仪表、纺织、电子等工业厂房也常采用该种形式空气幕。尽管上送式空气幕阻挡室外冷厂房也常采用该种形式空气幕。尽管上送式空气幕阻挡室外冷风的效率不如下送式空气幕，但它仍然是目前最有发展前途的风的效率不如下送式空气幕，但它仍然是目前最有发展前途的一种型式。一种型式。

（（ 22 ））侧送式空气幕侧送式空气幕是把条缝形吹风口设在大门的侧面，设是把条缝形吹风口设在大门的侧面，设在一侧的称为单侧，在大门两侧设吹风口的称为双侧。如图在一侧的称为单侧，在大门两侧设吹风口的称为双侧。如图 4.24.222 所示，单侧空气幕适用于宽度小于所示，单侧空气幕适用于宽度小于 4m4m 的门洞和车辆通过门洞的门洞和车辆通过门洞时间较短的工业厂房。双侧空气幕适用于门洞宽度大于时间较短的工业厂房。双侧空气幕适用于门洞宽度大于 4m4m ，或，或车辆通过门洞时间较长的场合。工业建筑的门洞较高时常采用车辆通过门洞时间较长的场合。工业建筑的门洞较高时常采用侧送式空气幕，但由于它占据建筑面积使用时受到一定的限制。侧送式空气幕，但由于它占据建筑面积使用时受到一定的限制。为了不阻挡气流，装有侧送式空气幕的大门严禁向内开启。为了不阻挡气流，装有侧送式空气幕的大门严禁向内开启。


（（ 33 ））下送式空气幕下送式空气幕气流由下部地下风道吹出，如图气流由下部地下风道吹出，如图 4.234.23所示，冬季阻挡室外冷风的效果最好，而且不受大门开启方所示，冬季阻挡室外冷风的效果最好，而且不受大门开启方向的影响。由于它采用下部送风，风口容易被脏物堵塞，送向的影响。由于它采用下部送风，风口容易被脏物堵塞，送风射流会受到运输工具的阻挡，而且会把地面的灰尘吹起。风射流会受到运输工具的阻挡，而且会把地面的灰尘吹起。因此，仅适用于运输工具通过时间较短，工作场地较为洁净因此，仅适用于运输工具通过时间较短，工作场地较为洁净的车间。的车间。空气幕按送出气流温度的不同，可分为空气幕按送出气流温度的不同，可分为热空气幕、等热空气幕、等温空气幕和冷空气幕温空气幕和冷空气幕三种。三种。（（ 11 ））热空气幕热空气幕在空气幕内设有加热器，以热水、蒸汽或在空气幕内设有加热器，以热水、蒸汽或电为热媒，将送出空气加热到一定温度。它适用于寒冷地区。电为热媒，将送出空气加热到一定温度。它适用于寒冷地区。


（（ 22 ））等温空气幕等温空气幕空气幕内不设加热（冷却）装置，送空气幕内不设加热（冷却）装置，送出空气不经处理，因而构造简单、体积小，适用范围更广，出空气不经处理，因而构造简单、体积小，适用范围更广，是目前非寒冷地区主要采用的型式。是目前非寒冷地区主要采用的型式。（（ 33 ））冷空气幕冷空气幕空气幕内设有冷却装置，送出一定温度空气幕内设有冷却装置，送出一定温度的冷风，主要用于炎热地区而且有空调要求的建筑物大门。的冷风，主要用于炎热地区而且有空调要求的建筑物大门。一般的大门空气幕其目的只是阻挡室外冷（热）空气，通一般的大门空气幕其目的只是阻挡室外冷（热）空气，通常只设吹风口，不设回风口，让射流和地面接触后自由向常只设吹风口，不设回风口，让射流和地面接触后自由向室内外扩散，这种大门空气幕称为简易空气幕。室内外扩散，这种大门空气幕称为简易空气幕。


4.5.24.5.2 空气幕的设计计算空气幕的设计计算

大门空气幕的计算方法较多，下面介绍一种理论的计算方法，大门空气幕的计算方法较多，下面介绍一种理论的计算方法，它的计算结果和实验结果是相似的。如图它的计算结果和实验结果是相似的。如图 4.224.22 所示，下送式所示，下送式大门空气幕工作时，理论计算流入大门的空气量：大门空气幕工作时，理论计算流入大门的空气量： m3/s m3/s （（ 4.34.399 ））式中 ——射流的出口流速，式中 ——射流的出口流速， m/sm/s ；； —— ——大门宽度，大门宽度， mm ；； —— ——大门高度，大门高度， mm ；； —— ——无空气幕工作时，大门门洞上室外空气流无空气幕工作时，大门门洞上室外空气流速，速， m/sm/s ；； —— ——射流的出口流速，射流的出口流速， m/sm/s ；； —— ——吹风口宽度，吹风口宽度， mm ；；

HbvBvHBHbvBLL ww 0000 wLBHvw

v0

b0

4.5 4.5 空气幕空气幕其中其中（（ 4.404.40 ））

—— ——吹风口的紊流系数；吹风口的紊流系数； —— ——射流出口轴线与轴的夹角；射流出口轴线与轴的夹角； —— ——双曲线正切函数。双曲线正切函数。而空气幕工作时的气流运动是室外气流和吹风口吹出的平面射而空气幕工作时的气流运动是室外气流和吹风口吹出的平面射流这两股气流合成，因而流入大门的空气量就是吹风口吹流这两股气流合成，因而流入大门的空气量就是吹风口吹出的空气量和空气幕工作时侵入大门的室外空气量出的空气量和空气幕工作时侵入大门的室外空气量之和。之和。 mm33/s /s （（ 4.414.41 ））把代入公式（把代入公式（ 4.404.40 ）和（）和（ 4.414.41 ），则），则 mm33/s /s （（ 4.424.42 ））

ath

a

sincos

cos2

3

ath

LL0 Lw

'

LLL w

'

0

vbBL 000

b

LLL Hww

0

'

0

1


当吹风口的紊流系数当吹风口的紊流系数 =0.2=0.2 时，值与角的关系时，值与角的关系见见表表 4.74.7 中。中。令令（（ 4.434.43 ））

称为空气幕效率，它表示空气幕所能阻挡的室称为空气幕效率，它表示空气幕所能阻挡的室外空气量大小。值外空气量大小。值表表 4.7 4.7

a

LLLw

ww

'

喷射角喷射角

101000 0.260.26

202000 0.360.36

303000 0.410.41

404000 0.450.45

505000 0.460.46


把公式（把公式（ 4.434.43 ）代入公式（）代入公式（ 4.424.42 ）中，则）中，则 mm33/s /s （（ 4.444.44 ））

计算侧送式大门空气幕时，应把公式（计算侧送式大门空气幕时，应把公式（ 4.444.44 ）中的）中的 HH 改为改为大门的宽度大门的宽度 BB 。。空气幕设计时应注意以下问题：空气幕设计时应注意以下问题：（（ 11 ）公共建筑宜采用上送式；生产厂房宜采用双侧送风，）公共建筑宜采用上送式；生产厂房宜采用双侧送风，外门宽度小于外门宽度小于 4m4m 时可采用单侧送风。受条件限制不能采用时可采用单侧送风。受条件限制不能采用侧送风时，可用上送式。一般不宜采用下送式。侧送风时，可用上送式。一般不宜采用下送式。

b

H

LL w

0

10


（（ 22 ）出于经济上的考虑，空气幕效率）出于经济上的考虑，空气幕效率 ηη 一般采用下列数值：一般采用下列数值：下送式空气幕下送式空气幕 0.6~0.80.6~0.8侧送式空气幕侧送式空气幕 0.8~1.00.8~1.0（（ 33 ）侧送时射流的喷射角）侧送时射流的喷射角 αα 一般取一般取 45°45° 下送时，为了避免下送时，为了避免射流偏向地面，取射流偏向地面，取 α=30°~40°α=30°~40° 。。（（ 44 ）热空气幕的送风温度，应根据计算确定。对于公共建筑）热空气幕的送风温度，应根据计算确定。对于公共建筑和生产厂房的外门，不宜高于和生产厂房的外门，不宜高于 50℃50℃ ；对于高大的外门，不应；对于高大的外门，不应高于高于 70℃70℃ ，同时保证空气幕射流与室外空气混合后的温度不，同时保证空气幕射流与室外空气混合后的温度不宜过低，否则大门附近的工人会有吹冷风感。下送时，混合温宜过低，否则大门附近的工人会有吹冷风感。下送时，混合温度应不低于度应不低于 5℃5℃ ；侧送时，混合温度应不低于；侧送时，混合温度应不低于 10℃10℃ 。。（（ 55 ）空气幕出口风速应根据计算确定。对于民用及商业建筑）空气幕出口风速应根据计算确定。对于民用及商业建筑其速度可采用其速度可采用 4~9m/s4~9m/s ；对于工业建筑其速度可采用；对于工业建筑其速度可采用 8~24m/8~24m/ss ，不宜大于，不宜大于 25 m/s25 m/s 。。

th th

4.5 4.5 空气幕空气幕【例【例 4.54.5 】某车间大门尺寸为】某车间大门尺寸为 3×3m3×3m ，当地室外计算温度，当地室外计算温度 ℃，室内空气温度 ℃，室外风速 ℃，室内空气温度 ℃，室外风速 m/sm/s 。因大门经常开启，设置侧送式大门空气幕。要求混。因大门经常开启，设置侧送式大门空气幕。要求混合温度等于合温度等于 10℃10℃ ，计算该空气幕吹风量及送风温度。，计算该空气幕吹风量及送风温度。解因不考虑热压作用，只有室外风作用，空气幕不工作时流入解因不考虑热压作用，只有室外风作用，空气幕不工作时流入室内的室外空气量室内的室外空气量 mm33/s /s 设设 =40°=40° ，紊流系数，紊流系数 =0.2=0.2 ，由表，由表 4.74.7查的查的 =0.45=0.45 。。设空气幕的效率，吹风口宽度设空气幕的效率，吹风口宽度 mm根据公式（根据公式（ 4.444.44 ），空气幕吹风量），空气幕吹风量 mm33/s/s

12tw15tn 5.2vw

5.225.233 vHBL ww

a %100 2.0

0b

2.85.22

0 2.0

345.011

0

b

B

LL w


出口流速出口流速 m/sm/s

根据流体力学，对于空气幕的平面射流在射流末端的空气量为根据流体力学，对于空气幕的平面射流在射流末端的空气量为

m/sm/s

7.132.032.8

0

00

Hb

Lv

41.0

22.0

32.041.0

2

2

12

1

0

'

12.12.8

0

2.1b

aBLL

9.2453.22.12.8


假设周围卷入空气和空气幕吹出空气得到充分混合，在射流末假设周围卷入空气和空气幕吹出空气得到充分混合，在射流末端射流的平均温度（即混合温度） ℃时，空气幕送端射流的平均温度（即混合温度） ℃时，空气幕送风温度可根据下列热平衡方程式求出。风温度可根据下列热平衡方程式求出。

解上式求得 ℃解上式求得 ℃空气幕加热器的加热量空气幕加热器的加热量

KJ/sKJ/s

10tht0

109.24)12(35.81535.82.80

t3.27

0t

121)153.27(12.12.8)(000

ttLQ nc

4.64.6 局部淋浴局部淋浴

在生产车间中，工人经常会停留在某一固定的工作岗位，工在生产车间中，工人经常会停留在某一固定的工作岗位，工作岗位辐射照度和空气温度较高，且工艺条件又不允许有水作岗位辐射照度和空气温度较高，且工艺条件又不允许有水滴，或工作地点散发有害气体或粉尘不允许采用在循环空气滴，或工作地点散发有害气体或粉尘不允许采用在循环空气时，应采用局部淋浴。时，应采用局部淋浴。设置局部淋浴时，工作地点的温度和平均风速应按表设置局部淋浴时，工作地点的温度和平均风速应按表 4.84.8 确确定。定。


辐射照度辐射照度（（ W/mW/m22 ））

冬季冬季夏季夏季

温度温度（℃）（℃）

风速风速（（ m/sm/s ））

温度温度（℃）（℃）

风速风速（（ m/sm/s ））

350350 ～～ 700700 2020 ～～ 2525 11 ～～ 22 2626 ～～ 3131 1.51.5 ～～ 33

700700 ～～ 14001400 2020 ～～ 2525 11 ～～ 33 2626 ～～ 3030 22 ～～ 44

14001400 ～～ 21002100 1818 ～～ 2222 22 ～～ 33 2525 ～～ 2929 33 ～～ 55

21002100 ～～ 28002800 1818 ～～ 2222 33 ～～ 44 2424 ～～ 2828 44 ～～ 66

工作地点的温度和平均风速表工作地点的温度和平均风速表 4.4.88


4.6.14.6.1 局部淋浴的组成局部淋浴的组成

（（ 11 ）风管）风管送风系统中输送气体的管道称为风管，常采用薄钢板材料或送风系统中输送气体的管道称为风管，常采用薄钢板材料或塑料板。塑料板。（（ 22 ）风口）风口根据工作地点大小及工人活动范围而定，当工作地点固定时，根据工作地点大小及工人活动范围而定，当工作地点固定时，亦可采用带有渐扩短管的圆形送风口，如图亦可采用带有渐扩短管的圆形送风口，如图 4.244.24 （（ aa ）所）所示。当工作场地较大时，宜采用大型送风口或旋转送风口如示。当工作场地较大时，宜采用大型送风口或旋转送风口如图图 4.244.24 （（ bb ），旋转送风口带有导流叶片，且风口与风管），旋转送风口带有导流叶片，且风口与风管间采用可转动的活动连接，这样可任意调节送风方向，其尺间采用可转动的活动连接，这样可任意调节送风方向，其尺寸见表寸见表 4.94.9 。。


型型号号 DD AA BB EE KK HH GG CC

有效截面积有效截面积（（ mm22 ））

当量面积直径当量面积直径dd00

11 265265 265265 410410 10101010 216216 125125 375375 410410 0.1090.109 0.4430.443

22 285285 285285 440440 10601060 231231 132132 403403 440440 0.2500.250 0.4760.476

33 320320 320320 490490 11451145 291291 127127 435435 490490 0.1570.157 0.5320.532

44 375375 375375 580580 12801280 296296 128128 530530 570570 0.2180.218 0.6270.627

55 440440 440440 680680 14551455 301301 130130 623623 680680 0.3000.300 0.7350.735

旋转送风口尺寸表旋转送风口尺寸表 4.94.9

注：当量面积直径，（式中注：当量面积直径，（式中 BB 、、 GG 分别为矩形送分别为矩形送风口的边长）风口的边长）

BGd 13.10


（（ 33 ）风机）风机为了克服送风系统中阻力，需设置风机向送风系统提供空气流为了克服送风系统中阻力，需设置风机向送风系统提供空气流动的动力。动的动力。

4.6.24.6.2 局部淋浴的设计局部淋浴的设计

（（ 11 ）设计局部淋浴时，应符合下列要求：）设计局部淋浴时，应符合下列要求：①①不得将有害物质或热气流吹向人体；不得将有害物质或热气流吹向人体；②②送风气流宜从人体的前侧或前侧上方斜吹到头、颈和胸送风气流宜从人体的前侧或前侧上方斜吹到头、颈和胸部，或从上向下垂直送风；部，或从上向下垂直送风；③③送到人体上的有效气流宽度，宜采用送到人体上的有效气流宽度，宜采用 1m1m ；对于室内散；对于室内散热量小于热量小于 23W/m23W/m33 的轻作业者，可采用的轻作业者，可采用 0.6m0.6m 。。


（（ 22 ）局部淋浴的计算：）局部淋浴的计算：设置局部淋浴的目的就是要在工作地点造成一定的风速和空设置局部淋浴的目的就是要在工作地点造成一定的风速和空气温度，在表气温度，在表 4.84.8 中要求达到温度和风速是指有效部分的平中要求达到温度和风速是指有效部分的平均温度和风速，而不是整个射流断面上的平均温度和风速。均温度和风速，而不是整个射流断面上的平均温度和风速。因此，局部淋浴公式经过换算后见表因此，局部淋浴公式经过换算后见表 4.104.10 。。



注：脚码“注：脚码“ s”s” 指离送风口指离送风口 ss米处的距离；“米处的距离；“ 0”0” 指送风口的数指送风口的数值，“值，“ n”n” 指室内空气参数。指室内空气参数。首先应根据卫生要求，确定工作地点所需要求的温度和风速，首先应根据卫生要求，确定工作地点所需要求的温度和风速，然后利用空气自由射流的运动规律，求出送风口出口风速、送然后利用空气自由射流的运动规律，求出送风口出口风速、送风量、送风口尺寸以及送风温度。风量、送风口尺寸以及送风温度。


【例【例 4.64.6 】已知夏季室外通风计算温度】已知夏季室外通风计算温度 =30℃=30℃ ，车间工，车间工作地点空气温度作地点空气温度 =35℃=35℃ ，辐射照度为，辐射照度为 1400W/m21400W/m2 。在该处。在该处设置局部淋浴送风系统，送风口至工作地点距离设置局部淋浴送风系统，送风口至工作地点距离 =1.5m=1.5m ，，送风气流作用范围送风气流作用范围 =1.4m=1.4m ，需确定送风口的尺寸及送风参，需确定送风口的尺寸及送风参数。数。解根据表解根据表 4.84.8 ，在局部工作地点送风射流的平均温度，在局部工作地点送风射流的平均温度 =29=29℃℃ ，平均风速，平均风速 =3.4m/s=3.4m/s 。。1.1. 计算送风口的当量直径计算送风口的当量直径

twt n

SDs

t spvsp

)145.0(400

DaS

D

Ds

344.058.0

5.12.044.1

58.04

0

SaD

Ds

mm

根据表根据表 4.94.9 ，选用，选用 No.1No.1旋转式送风口，送风口面积旋转式送风口，送风口面积 =0.109 m=0.109 m22 ，当量直径，当量直径 =0.443m=0.443mF 0 D0


2.2. 确定送风温度确定送风温度

送风温度 ℃送风温度 ℃

50.0145.0

443.0

5.12.041.0

145.0

41.0

0

0

Dtttt

aSn

nsp

235.0

352935

5.00

tttt

nsp

n ℃ ℃


3.3. 确定送风口出口流速确定送风口出口流速

4.4. 送风口送风量送风口送风量

41.0882.0

34.0

145.0443.0

5.12.034.0

145.0

34.0

0

0

Dvv

aSsp

2.841.0

4.3

41.00 vv

sp

89.0109.082.0000

FvL mm33/s=3217 m/s=3217 m33/h/h

m/sm/s

复习思考题复习思考题11．局部排风系统的组成。．局部排风系统的组成。22．分析下列各种局部排风罩的工作原理和特点。．分析下列各种局部排风罩的工作原理和特点。（（ 11 ）密闭罩）密闭罩（（ 22 ）外部吸气罩）外部吸气罩（（ 33 ）接受罩）接受罩 33．影响吹吸式排风罩工作的主要因素是什么？．影响吹吸式排风罩工作的主要因素是什么？44．槽边排风罩上为什么愈小条缝口速度分布愈均匀。．槽边排风罩上为什么愈小条缝口速度分布愈均匀。55．简述空气幕的分类和原理。．简述空气幕的分类和原理。

Ff

1

复习思考题复习思考题

66．有一尺寸为．有一尺寸为 300×600mm300×600mm 的矩形排风罩（四周无边），的矩形排风罩（四周无边），要求在距罩口要求在距罩口 900mm900mm 处，造成处，造成 m/sm/s的吸入速度，计算该排风罩的排风量。的吸入速度，计算该排风罩的排风量。77．有一侧吸罩罩口尺寸为．有一侧吸罩罩口尺寸为 300×300mm300×300mm 。。已知其排风量已知其排风量 0.54m0.54m33/s/s ，按下列情况计算距罩口，按下列情况计算距罩口 0.0.3m3m 处的控制风速。处的控制风速。（（ 11 ）自由悬挂，无法兰边）自由悬挂，无法兰边（（ 22 ）自由悬挂，有法兰边）自由悬挂，有法兰边（（ 33 ）放在工作台上，无法兰边）放在工作台上，无法兰边

x 25.0vx

L

Thank youThank you

Documents

单元 4 局部通风