工业通风期末复习总结.docx

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工业通风期末复习总结

工业通风期末复习总结

1、气溶胶：

固体或液体微粒分散在气体介质中所构成的分散系统。

2、气溶胶按性质分类：

a灰尘b烟c雾d烟雾

3、有害物对人体的危害途径：

1）呼吸道2）皮肤3）消化道。

粉尘对人体的危害取决于粉尘的性质、粒径大小和进入人体的粉尘量。

有害气体和蒸气对人体的危害可以分为刺激性、麻醉性、腐蚀性和窒息性几种。

4、危害程度的决定因素：

①有害物毒性的大小；②有害物浓度的大小；③有害物与人体持续接触的时间；④车间的气象条件以及人的劳动强度、年龄、性别和体质情况等。

有害物进入人体形成的毒性作用的表达式为：

式中：

k某种可观察到的毒性作用；c有害物的浓度；t有害物对机体的作用时间；a有害物不会对人体产生危害的最低浓度。

5、尘化作用：

使尘粒从静止状态变成悬浮于周围空气中的作用。

一次尘化作用型式：

①剪切压缩造成的尘化作用；②诱导空气造成的尘化作用；③综合性的尘化作用；④热气流上升造成的尘化作用；

6、工业有害物在车间内的传播机理：

尘粒的受力：

重力、机械力（惯性力）、分子扩散力和气流带动尘粒运动的力。

细小的粉尘本身没有独立运动的能力,一次尘化作用给予粉尘的能力不足以使粉尘扩散飞扬,它只会造成局部地点的空气污染。

造成粉尘进一步扩散，污染车间空气的主要原因是二次气流（横向气流）。

除尘设计中尽量采用密闭装置，使一次尘化气流和二次尘化气流隔开，避免颗粒物传播。

7、污染物浓度及换算1）污染蒸气和气体的浓度表示方法：

质量浓度和体积浓度。

质量浓度（Y）：

每立方米空气中所含有害蒸气或气体的毫克数，mg/m3体积浓度（C）：

每立方米空气中所含有害蒸气或气体的毫升数，mL/m31mL/m3=1ppm（百万分率符号ppm）1ppm表示空气中某种污染蒸气或气体的体积浓度为百万分之一。

标况下质量浓度与体积浓度的换算关系式：

式中：

Y有害气体的摩尔质量，g/molC换气次数，次/h;Vf自然进风量，kg/s；Gjj自然排风量，kg/s；Gjp围护结构、材料吸热的总失热量，kW；∑Qf局部和全面排风风量，m3/s；tw机械、自然以及再循环进风量，m3/s；ρn、ρw空气的质量比热，c=

1、01kJ/kg﹒℃tn、tjj、ts柜内污染气体的发生量，m3/s；v工作孔口及缝隙总面积，m2；β局部阻力系数，ζ=

2、34v0周围空气密度，kg/m3第四章

1、颗粒物（粉尘）特性1）主要性质：

粉尘的密度、粘附性、爆炸性、荷电性、润湿性、粉尘的粒径（粒度）①粉尘的密度定义：

单位体积粉尘的质量称为粉尘密度。

kg/m3或g/cm3粉尘密度分类：

容积密度：

自然状态下堆积起来的粉尘在颗粒之间及颗粒内部充满空隙，把松散状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容积密度。

计算灰斗体积真密度：

如果设法排除颗粒之间及颗粒内部的空气，所测出的在密实状态下单位体积粉尘的质量，把它称为真密度（或尘粒密度）。

研究单个尘粒在空气中运动②粘附性定义：

粉尘附着固体表面或者粉尘互相粘附的性质（力的表现）性质：

粉尘相互间的凝聚与粉尘在器壁上的附着都与粘附性有关。

粘附性与颗粒物形状、大小及吸湿等状况有关。

粒径细。

吸湿性大的颗粒物粘附性强。

尘粒间的粘附性使尘粒增大，有利于提高除尘效率。

③一般认为，含硫大于10%的硫化粉尘即可有爆炸性，发生爆炸的浓度范围为250-1500g/m3，引燃温度为435-450℃、④荷电性定义：

粉尘能被荷电的难易程度。

指标：

衡量粉尘荷电性的指标为比电阻，它反映粉尘的导电性能。

荷电量的大小与粉尘的表面积和含湿量有关系。

⑤根据粉尘被液体润湿的程度将粉尘大致分为两类：

①容易被水润湿的亲水性粉尘②难以被水润湿的疏水性粉尘指标：

衡量润湿性的指标是润湿接触角（θ），如图4-1所示。

当θ<60时，表示润湿性好，为亲水性；当θ>90时，润湿性差，属于憎水性。

粉尘的润湿性是湿式防、除尘的依据。

各种湿式除尘装置主要依靠粉尘与水的润湿作用捕集粉尘。

影响因素：

润湿性与粉尘成分、粒径、荷电状况及水的表面张力等因素有关。

⑥粉尘的粒径表示方法：

用显微镜法测量：

定向粒径、长轴粒径、短轴粒径用筛分法测量：

筛分直径用液体沉降法测量：

斯托克斯直径（定义：

在同一种流体中，与尘粒密度相同并且有相同沉降速度的球体直径）粉尘粒径分布特性定义：

某种粉尘中，各种粒径的颗粒所占比例，也称粉尘的分散度。

粒径的分布通常有以下表示方法：

①粒数分布：

颗粒的粒数所占的比例。

②质量分布：

颗粒的质量所占的比例。

（某一粒径间隔内尘粒所占的质量百分数为频率分布）粉尘粒径常用的分布函数有正态分布函数和对数正态分布函数。

凡符合正态分布的函数具有左右对称的特性，在这种情况下算术平均粒径即为累计质量分数50%时的粒径，我们这个粒径称为中位径，以d50表示。

评定除尘器工作性能的主要指标有：

除尘效率，阻力，经济性等。

2、除尘器效率除尘器效率指除尘器从气流中捕集粉尘的能力。

常用除尘器的全效率、分级效率和穿透率表示。

含尘气体通过除尘器时所捕集的粉尘量占进入除尘器的粉尘总量的百分数称为除尘器全效率，以η表示。

式中G1进入除尘器的粉尘量，g/s；G2从除尘器排出的粉尘量，g/s；G3除尘器所捕集的粉尘量，g/s。

n个除尘器串联时的总除尘效率为：

两个型号相同的除尘器串联运行时，由于它们处理粉尘的粒径不同，η1和η2是不同的。

要正确评价除尘器的除尘效果，必须按粒径标定除尘器的效率，这种效率称为分级效率。

除尘器的分级效率与诸多因素有关：

除尘器种类和结构、气流流动状况、运行条件、粉尘密度和粒度等。

大多数除尘器的分级效率可用下列经验公式表示：

式中α、m待定的常数。

其大小由粉尘的粒径、气体的性质、除尘器种类、运行状态等决定。

α值愈大，除尘器的分级效率愈高；m值愈大，说明粒径dc对分级效率的影响愈大。

分级效率的一般表达式将除尘器分级效率为50%时的粒径称为分割粒径或临界粒径。

通常用dc50表示。

3、全效率和分效率二者关系式中dΦ1（dc）在除尘器进口处，该粒径范围内粉尘所占的质量百分数；dΦ3（dc）在除尘器灰斗中，该粒径范围内粉尘所占的质量百分数。

工程计算中

4、除尘机理：

①重力②离心力③惯性碰撞④接触阻留⑤扩散⑥静电力⑦凝聚1）重力：

气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中进行分离。

由于尘粒的沉降速度一般较小，这个机理只适用于粗大的尘粒。

2）离心力：

含尘气流作圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。

它是旋风除尘器工作的主要机理。

3）惯性碰撞：

惯性碰撞是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要除尘机理。

4）接触阻留：

细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线紧靠物体表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留，这种现象称为接触阻留。

另外当尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，这种现象称为筛滤作用。

粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。

5）扩散：

如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理称为扩散。

对于dc≤0、3μm的尘粒，这是一个很重要的机理。

6）静电力：

悬浮在气流中的尘粒，如带有一定的电荷，可以通过静电力使它从气流中分离。

由于自然状态下，尘粒的荷电量很小，因此，要得到较好的除尘效果，必须设置专门的高压电场，使所有的尘粒都充分荷电。

7）凝聚：

凝聚作用不是一种直接的除尘机理。

通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除尘方法去除。

5、重力沉降室沉降速度与最小捕集粒径工作原理：

重力沉降室是通过重力使尘粒从气流中分离的，含尘气流进入重力沉降室后，流速迅速下降，在层流或接近层流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。

尘粒的沉降速度：

式中ρc尘粒密度，kg/m3；ρ空气密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2；dc尘粒直径，m；CR空气阻力系数。

在通过风除尘中通常都近似认为处于Rec≤1的范围内，如果已知尘粒的沉降速度，可用下式求得对应的尘粒直径：

沉降室的分级效率与粒径大小平方成正比，粒径大效率高，粒径小效率低。

重力沉降室能100%捕集的最小粒径：

沉降室内的气流速度v要根据尘粒的密度和粒径确定，一般为0、3～2m/s。

6、过滤式除尘器机理袋式除尘器：

袋式除尘器通过由棉、毛、人造纤维等加工成的滤料来进行过滤，主要依靠滤料表面形成的粉尘初层和集尘层进行过滤作用。

它通过以下几种效应捕集粉尘：

①筛滤效应②惯性碰撞效应③扩散效应第五章

1、有害气体的净化方法：

①燃烧法②冷凝法③吸收法④吸附法燃烧法应用：

有机溶剂蒸气和碳氢化合物的净化处理以及除臭。

其用于通风排气的形式：

热力燃烧、催化燃烧。

吸收定义：

用适当的液体和混合气体接触，利用气体在液体中溶解能力的不同，除去其中一种或几种组分的过程成为吸收。

吸收分为物理吸收和化学吸收两类：

2、浓度表示方法及二者关系表示方法：

摩尔分数、比摩尔分数比摩尔分数：

对于吸收过程中，被吸收的气体称为吸收质，气相中不参与吸收的气体称为惰气，吸收用的液体称为吸收剂。

由于惰气量和吸收剂量在吸收过程中基本上是不变的，以它们为基准表示浓度，对于计算相当方便。

液相：

气相：

式中X

A、YA液相、气相组分A的比摩尔数。

3、吸收的气液平衡关系在溶有气体组分的液体上方同时有该组分的气体存在，溶液中气体组分的含量不仅与气体和液体的种类有关，而且还与温度、压力和气相组成有关。

气体的溶解度不仅与吸收质和吸收剂的性质有关，还与吸收剂的温度、气相中吸收质分压力有关。

溶液吸收某种气体之后，在溶液表面处因分子扩散形成一定的分压力，其值大小与溶液中吸收质浓度（即液相浓度）有关。

在一定的温度、压力下，气液两相处于平衡状态时，液相中的吸收质浓度与气相的平衡分压力之间存在着一定的函数关系，即每一个液相浓度都有一个气相平衡分压力与之对应。

在气相吸收质分压力相同的情况下，吸收剂温度愈高，液相平衡浓度（溶解度）愈低。

气体能否被液体吸收，关键在于气相中吸收质分压力和与液体中吸收质浓度相对应的平衡分压力之间的相对大小。

对于稀溶液，气体总压力不高的情况（低于5个大气压），气液之间平衡关系可用下式表示：

式中P*气相吸收质平衡分压力，atm或kPa；x液相中吸收质浓度（用摩尔分数）；E亨利常数，atm或kPa。

4、吸收过程机理吸收过程是吸收质从气相转移到液相的质量传递过程。

传质的基本方式：

分子扩散、对流传质。

双模理论：

相界面两侧分别存在一层很薄的气膜和液膜，吸收质以分子扩散方式通过双模，从气相进入液相。

两膜以外的气液两相叫做气相主体和液相主体，主体中的流体均处于紊流状态，可以认为是吸收质的浓度分布是均匀的。

在相界面上，气液两相总是处于平衡状态，传质阻力只存在与通过双膜的过程。

5、亨特定律例题5-25-

36、操作线与平衡线二者关系（二者垂直距离代表什么）操作线方程Y

1、X1塔顶的气相和液相中吸收质浓度。

V单位时间通过吸收塔的吸收剂量，kmol/s；上式在图上表示的是通过（X1,Y1）和（X2,Y2）两点，斜率为L/V的一条直线，称为操作线。

操作线反映了吸收塔内任一断面上气、液两相吸收质浓度的变化关系。

操作线的斜率L/V称为液气比，它表示每处理1kmol惰气所用的吸收剂量（kmol）。

液气比通过平衡线可以找出与A-A断面上液相浓度相对应的气相平衡浓度Ya*。

A-A断面上的气相浓度Ya与气相平衡浓度Ya*之差就是A-A断面的吸收推动力。

操作线和平衡线之间的垂直距离就是塔内各断面的吸收推动力。

不同断面上的吸收推动力ΔY是不同的，不是一个常数。

7、吸附法吸收者二者区别联系①吸收过程中吸收剂是液体，吸附过程吸附剂是固体；②吸收时吸收质均匀分散在液相中，吸附时吸附质只吸附在吸附剂表面。

用作吸附剂的物质是松散的多孔状结构，具有巨大的比表面积

8、静活性与动活性的关系静活性:

单位质量吸附剂在一定温度、压力下，达到饱和状态（即吸附量与解吸量处于平衡状态）时所吸附的气体量称为吸附剂的静活性。

影响因素：

平衡吸附量的大小取决于吸附质分压力（或浓度）和温度温度↓，平衡吸附量↑浓度↑，平衡吸附量↑动活性：

从操作开始到吸附层被穿透，该吸附层内单位质量吸附剂所吸附的气体量动活性<静活性

9、有害气体高空排放影响扩散因素:

1）排气立管高度2）烟气抬升高度3）大气温度分布4）大气风速5）烟气温度6）周围建筑物高度计布置第六章

1、风管内空气流动的阻力包括摩擦阻力和局部阻力。

2、矩形风管摩擦阻力计算方法进行矩形风管计算，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即折算成当量直径，再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。

当量直径：

与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径。

包括流速当量直径和流量当量直径。

1）流速当量直径（圆形风管）空气流速=（矩形风管）空气流速（圆形风管）比摩阻=（矩形风管）比摩阻→→（圆形风管）直径=流速当量直径（Dv）圆形风管水力半径矩形风管水力半径根据矩形风管（水力半径）=圆形风管（水力半径）2）流量当量直径（圆形风管）空气流量=（矩形风管）空气流量（圆形风管）比摩阻=（矩形风管）比摩阻→→（圆形风管）直径=流量当量直径（DL）根据推导，流量当量直径可近似按下式计算：

①采用流速当量直径时，必须用矩形风管中的空气流速查算阻力。

②采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量查算阻力。

3、均匀送风基本条件对于侧孔面积f0保持不变的均匀送风管：

①保持各侧孔静压相等②保持各侧孔流量系数相等③增大出流角α两侧孔间静压相等的条件是两侧孔间的动压差等于两侧孔间的阻力。

风管中的静压与动压的比值愈大，出流角α也愈大，出流方向接近垂直。

当比值减小时，气流方向会偏斜，即使各侧孔风量相等，也达不到均匀送风的效果。

实现均匀送风两个基本要求：

①各侧孔出流风量相等②出口气流尽量与管道侧壁保持垂直第七章自然通风是依靠室内风力造成的风压和室内外空气温度差所造成的热压使空气流动的一种通风方式，不消耗机械动力的一种经济的通风方式。

1、实现条件：

对于产生大量余热的车间需要通风降温，通风动力可以以热压作用为主、室内风力为辅，使室内外空气产生循环实现自然通风。

实现自然通风的条件是窗孔两侧必须存在压力差如果室内外没有空气温度差或者窗孔之间没有高度差就不会产生热压作用下的自然通风。

如果只有一个窗孔也会形成自然通风，这时窗孔的上部排风、下部进风，相当于两个窗孔连在一起。

2、余压：

室内某一点的压力和室外同标高未受建筑或其他物体扰动的空气压力差值。

中和面：

余压等于零的平面。

3、自然通风计算例题7-

14、局部送风装置类型：

①风扇②喷雾风扇③系统式局部送风装置