工业通风作业模板解析Word文件下载.docx

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③本标准未制定粉尘的PC-STEL，在符合PC-TWA的前提下，粉尘短时间接触浓度的超限倍数是PC-TWA的2倍。

二、正确使用卫生标准的说明 

（1） 

总粉尘：

指可进入整个呼吸道的粉尘，简称总尘。

技术上是用总粉尘采样器按标准方法在呼吸带测得的所有粉尘。

（2） 

呼吸性粉尘：

指按呼吸性粉尘标准测定方法所采集到的可进入肺泡区的粉尘粒子，其空气动力学直径均为7.07µ

m以下，空气动力学直径5µ

m粉尘粒子的采样效率为50%。

（3） 

PC-TWA的应用：

时间加权平均容许浓度（PC-TWA）是评价工作场所环境卫生状况和劳动者接触水平的主要指标。

个体粉尘检测是测定TWA比较理想的方法，尤其适用于评价劳动者实际接触状况，是工作场所粉尘职业接触限值的主体性限值。

定点粉尘检测也是测定TWA的一种方法，要求采集一个工作班内某一工作地点各时段的样品，按各时段的持续接触时间与其相对应浓度乘积之和除以8，得出8h工作日的时间加权平均浓度（TWA）定点粉尘检测除了反映个体接触水平，也适用于评价工作场所环境的卫生状况。

（4）短时间接触浓度超限倍数的应用：

在作业场所某一工作地点一个工作班内不同时段粉尘浓度可能有明显差别。

即使时间加权平均浓度（TWA）没有超过PC-TWA，也要控制个别时段短时间接触浓度（STEL）。

因此采用超限倍数来控制STEL的过高波动。

粉尘浓度的超限倍数即测得的STEL不应超过PC-TWA的2倍。

需要注意的是，超限倍数与超标倍数两者的定义不同，不要混淆。

前者的实质是职业接触限值，后者则是反映粉尘危害的严重程度。

举例：

煤尘的PC-TWA总粉尘为4mg/m3，呼吸性粉尘为2.5mg/m3，其超限倍数均为2。

测得某采煤工作面打眼时总粉尘和呼吸性粉尘的STEL分别是10.0 

mg/m3和3.5 

mg/m3，分别为PC-TWA的2.5倍和1.4倍，总粉尘的STEL不符合超限倍数要求，呼吸性粉尘的STEL符合超限倍数要求。

（5）本标准规定的限值不能理解为安全与危险浓度的精确界限，也不能用作毒性的相对指数

2.2新型耐火材料厂粉尘污染测试

采用滤膜溶解涂片法测粉尘分散度。

将采有粉尘的滤膜放在瓷坩埚或小烧杯中，用吸管加入1～2ml乙酸丁酯，再用玻璃棒充分搅拌，制成均匀的粉尘混悬液，立即用滴管吸取一滴，滴于载物玻片上，用另一载物玻片成45°

角推片，贴上标签、编号、注明采样地点及日期。

镜检时如发现涂片上粉尘密集而影响测定时，可再加适量乙酸丁酯稀释，重新制备标本。

制好的标本应保存在玻璃平皿中，避免外界粉尘的污染。

在400～600倍的放大倍率下，用物镜测微尺校正目镜测微尺每一刻度的间距，即将物镜测微尺放在显微镜载物台上，目镜测微尺放在目镜内。

在低倍镜下（物镜4×

或10×

），找到物镜测微尺的刻度线，将其刻度移到视野中央，然后换成测定时所需倍率，在视野中心，使物镜测微尺的任一刻度与目镜测微尺的任一刻度相重合。

然后找出两尺再次重合的刻度线，分别数出两种测微尺重合部分的刻度数，计算出目镜测微尺一个刻度的间距。

取下物镜测微尺，将粉尘标本放在载物台上，先用低倍镜找到粉尘粒子，然后用400－600倍观察。

用目镜测微尺无选择地依次测定粉尘粒子的大小，遇长径量长径，遇短径量短径。

至少测量200个尘粒，算出百分数

3除尘器介绍

3.1袋式除尘器

袋式除尘器是一种干式滤尘装置。

它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。

滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。

一般性滤料的除尘效率是不够高的

滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。

随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。

另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。

因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。

清灰时不能破坏初层，以免效率下降。

过滤式除尘器是指含尘烟气孔通过过滤层时，气流中的尘粒被滤层阻截捕集下来，从而实现气固分离的设备。

过滤式除尘装置包括袋式除尘器和颗粒层除尘器，前者通常利用有机纤维或无机纤维织物做成的滤袋作过滤层，而后者的过滤层多采用不同粒径的颗粒，如石英砂、河砂、陶粒、矿渣等组成。

伴着粉末重复的附着于滤袋外表面，粉末层不断的增厚，布袋除尘器阻力值也随之增大;

脉冲阀膜片发出指令，左右淹没时脉冲阀开启，高压气包内的压缩空气通了，如果没有灰尘了或是小到一定的程度了，机械清灰工作会停止工作。

袋式除尘器本体结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。

袋式除尘器性能的好坏，除了正确选择滤袋材料外，清灰系统对袋式除尘器起着决定性的作用。

为此，清灰方法是区分袋式除尘器的特性之一，也是袋式除尘器运行中重要的一环。

按滤袋的形状分为：

扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（圆筒形）。

按进出风方式分为：

下进风上出风及上进风下出风和直流式。

按袋的过滤方式分为：

外滤式及内滤式。

滤料用纤维，有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等，不同纤维织成的滤料具有不同性能。

常用的滤料有208或901涤轮绒布，使用温度一般不超过120℃，经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃，棉毛织物一般适用于没有腐蚀性；

温度在80-90℃以下含尘气体。

同时要注意日常维护。

1要经常检查控制阀、脉冲阀以及定时器等的动作情况。

脉冲阀橡胶膜片的失灵是袋式除尘器常见故障，它直接影响清灰效果。

该设备属于外滤式，袋内装骨架，要检查固定滤袋的零件是否松弛，滤袋的张力是否合适。

支撑框架是否光滑，以防止磨损滤袋。

清灰采用压缩空气。

因此要求除油雾及水滴，且油水分离器必须经常清洗，以防运动机构失灵及滤袋的堵塞。

2处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符。

3滤袋的安装情况，是否有在使用后掉袋、松口、磨损等情况发生，可目测投运后烟囱的排放情况来判断。

4防止结露

使用中要防止气体在袋室内冷却到露点以下，特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。

由于其外壳常常会有空气漏入，使袋室气体温度低于露点，滤袋就会受潮，致使灰尘不是松散地，而是粘糊地附着在滤袋上，把织物孔眼堵死，造成清灰失效，使除尘器压降过大，无法继续运行，有的产生糊袋无法除尘。

要防止结露，必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点25～35℃（如窑磨一体机的露点温度58℃，运行温度应在90℃以上），以保证滤袋的良好使用效果。

清灰方法主要有：

1、气体清灰：

气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋，以清除滤袋上的积灰。

气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。

2、机械振打清灰：

分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。

3、人工敲打：

是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰

3.2旋风除尘器 

旋风除尘器是除尘装置的一类。

除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。

按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。

在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。

旋风除尘器结构 

普通旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。

旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。

在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。

在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。

它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。

选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×

105Pa的条件下操作。

从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。

因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。

它的主要缺点是对细小尘粒（<

5μm）的去除效率较低。

优点 

按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。

可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。

与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。

安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。

但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。

由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。

短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。

因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。

常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。

如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。

非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。

3.3静电电除尘器

静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。

负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。

正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。

静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。

粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。

比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。

比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。

这些情况都会造成除尘效率下降。

在正、负电极之间形成高压电场, 

使空气电离, 

当含尘气体通过电场时, 

粉尘被荷电, 

从而使尘粒向集尘极运动并沉积于集尘极上, 

使气体得到净化。

1、与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上, 

所以具有耗能小、气流阻力小的特点。

2、具有低阻的特点，压力损失小，一般为200～500Pa 

3、处理烟气量大，可达105～106m3/h。

可用于高温（可高达500℃）、高压和高湿（相对湿度可达100%）以及高含硫（硫3%以上）的场合，能连续运转，并能实现自动化。

4、能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3，静电除尘器运行费用低。

静电除尘器造价适中，使用寿命长，至少使用 

8-10 

年以上;

5、对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％，能捕集1um以下的细微粉尘;

6、静电除尘器运行稳定，不结露，不爬电，故障率极低;

3.4湿式除尘器

湿式除尘器是把水浴和喷淋两种形式合二为一。

先是利用高压离心风机的吸力，把含尘气体压到装有一定高度水的水槽中，水浴会把一部分灰尘吸附在水中。

经均布分流后，气体从下往上流动，而高压喷头则由上向下喷洒水雾，捕集剩余部分的尘粒。

其过滤效率可达85%以上。

湿式除尘器可以有效地将直径为0.1—20微米的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。

它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。

但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀及污水和污泥的处理等问题。

湿式除尘过程也不利于副产品的回收。

如果设备安装在室内，还必须考虑设备在冬天可能冻结的问题。

再则，要是去除微细颗粒的效率也较高，则需使液相更好的分散，但能耗增大。

该除尘器对粒径小于5μm粉尘的除尘效率高，使用寿命长达5～8年。

除尘器结构紧凑，占用空间小，耗水量小，每秒处理5～7立方米含尘气流的占地面积约为4平方米，耗水约1吨/小时。

湿式除尘器制造成本相对较低。

但对于化工、喷漆、喷釉、颜料等行业产生的带有水份、粘性和刺激性气味的灰尘是最理想的除尘方式。

因为不仅可除去灰尘，还可利用水除去一部分异味,如果是有害性气体（如少量的二氧化硫、盐酸雾等），可在洗涤液中配制吸收剂吸收。

缺点：

⑴从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；

⑵当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐材料保护；

⑶不合用于疏水性烟尘；

对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞；

|

⑷与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难题，在严寒地区应采用防冻措施。

在工程上使用的湿式除尘器形式很多。

总体上可分为低能和高能两类。

低能湿式除尘器的压力损失为0.2—1.5kPa，包括喷雾塔和旋风洗涤器等，在一般运行条件下的耗水量（液气比）为0.5—3.0升每立方米，对10微米以上颗粒的净化效率可达到90%—95%，东莞天明环保节能工程曾经就利用这一特点所研发的湿式除尘器09年就获得新老客户的喜爱，净化率达到98%。

高能湿式除尘器的压力损失为2.5—9.0kPa,净化效率可达99.5%以上，如文丘里洗涤器等。

主要湿式除尘装置的性能、操作范围摘要见下表。

现只局限于介绍应用较广泛的三类湿式除尘器，即喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器和文丘里洗涤器。

优点：

1.由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此这类除尘器既具有除尘作用，又具有烟气降温和吸收有害气体的作用。

2.适用于入理高温。

高温、易燃易爆和有害气体；

3.运行正常进，净化效率高；

4.可用于雾尘集聚之粉尘、气体；

5.排气量衡定；

6.结构简单、占地面积小。

投资低；

7.运行安全、操作及维修方便

3.5惯性除尘器

惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。

惯性除尘器亦称惰性除尘器。

由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力，含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，尘粒的运动轨迹将分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器。

惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。

前者是沿气流方向装设一道或多道挡板，含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。

显然，气体在撞到挡板之前速度越高，碰撞后越低，则携带的粉尘越少，除尘效率越高。

后者是使含尘气体多次改变方向，在转向过程中把粉尘分离出来。

气体转向的曲率半径越小。

转向速度越多，则除尘效率越高。

惯性除尘器的性能因结构不同而异。

当气体在设备内的流速为10m/S以下时，压力损失在200一1000Pa之间，除尘效率为50%一70%。

在实际应用中，惯性除尘器一般放在多级除尘系统的第一级，用来分离颗粒较粗的粉尘。

它特别适用于捕集粒径大于10μm的干燥粉尘．而不适宜于清除粘结性粉尘和纤维性粉尘。

惯性除尘器还可以用来分离雾滴，此时要求气体在设备内的流速以1—2m/s为宜。

这种设备结构简单，阻力较小，但除尘效率不高，这一类设备适用于大颗粒（20μm以上）的干性颗粒在惯性除尘器内，主要是气流急速转向或冲击挡板后迅速改变方向，其中的颗粒粉尘由于惯性效应（即在惯性力作用下），其运动轨迹偏离气流运动方向，从而使两者分离、气体获得净化。

若气流速度高，则惯性效应大、除尘效果好、气体净化程度高，因此惯性除尘器的体积可以大大减少。

4除尘设备管路计算

有一通风除尘系统如下图所示，风管全部用钢板制作，管内输送含有轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。

各排风点的排风量和各管段的长度如下图所示，该系统采用袋除尘器进行排气净化，除尘器的阻力为△P=1200Pa。

请对该系统进行设计计算。

⑴ 

对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。

⑵ 

选定最不利环路，本系统选择1—3—5—除尘器—6—风机—7为最不利环路。

⑶ 

根据各管道的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。

查表得（除尘风管的最小风速），输送含有水泥粉尘的空气时，风管内最小风速为：

垂直风管12m/s，水平风管18m/s 

考虑到袋式除尘器的反吹风量1740m³

/h及风管漏风率按10%计算，管段6及7计算风量为（800+1500+400）×

1.1+1740=8670 

m³

/h 

管段1 

根据L1=hmL/800m³

∕h（0.22m³

/sv1=20m∕s

由附录可查出管径和单位长度摩擦阻力。

所选管径应尽量符合附录的通风管道统一规格。

D1=120mm 

Rm1=53Pa∕m 

同理可查得管段3、5、6、7的管径及比摩阻，具体结果见表1 

⑷ 

确定管段2、4的管径及单位长度摩擦阻力，见表1 

⑸ 

查附录5，确定各管段的局部阻力系数。

①管段1 

摩擦阻力 

△Pm,1=Rm,1L1=53×

11Pa=583Pa 

局部阻力 

设备密闭罩 

ξ=1 

90º

弯头（R∕D=1）1个 

合流三通（1—3）见图2 

根据F1+F2≈F3α=30º

F2÷

F1=（0.023÷

0.035）²

=0.7,L2÷

L3=1500÷

2300=0.7

查得ξ=﹣0.12∑ξ=1+0.25－0.12=1.13

管内动压Pd,1=ρ÷

2×

v1²

=240pa△Pz,1=ΣξPd,1=1.13×

240pa=271.2pa管段1的阻力

△P1=△Pm1＋△Pz，1=（583+271.2）=854.2pa

管段2摩擦阻力△Pm，1=Rm，2L2=27×

6pa=583pa

局部阻力矩形伞形罩α=60º

ξ=0.16

弯头（R∕D=1）2个ξ=0.25×

2=0.5

合流三通查得ξ2=1

∑ξ=0.16﹢0.5+1=1.66管内动压Pd，2=（ρ÷

2）×

v²

=212.1pa

△Pz，2=∑ξPd，2=1.66×

212.1pa=352pa

△管段2的阻力△P2=△Pm,2+△Pz,2=（162+352）pa=514pa

管段3摩擦阻力△Pm,3=Rm,3L3=（21×

5）pa=105pa

局部阻力F3+F4≈F5α=45º

F4÷

F5=（0.062÷

1.102）²

=0.60

L4÷

L5=4000÷

6300≈0.60

查得ξ3=0.5Σξ=0.5

管内动压Pd，3=（ρ÷

v3²

=194.4pa△Pz，3=ΣξPd，3=0.5×

194.4pa=97.2pa

管路2的阻力△P3=△Pm，3+△Pz，3=202.2pa管路4摩擦阻力△Pm，4=Rm，4L4=78pa

局部阻力设备密闭罩ξ=1

弯头（R∕D=1）1个ξ=0.25

合流三通得ξ4=0.4∑ξ=1+0.25+0.4=1.65

管内动压Pd，4=∑ξP4=1.65×

194.4pa

管路5除尘器进口变径管（渐扩管）除尘器进口尺寸318mm×

512mm，变径管长度360mm，tanα=0.325α=18º

ξ=0.04∑ξ=0.04

管内动压Pd，5=153.6pa△Pz，5=∑ξP5=6.14pa

管段5的阻力△P5=△Pm，5+△Pz，5=（27.2+6.14）=33.34pa

管路6摩擦阻力△Pm，6=Rm，6L6=（7.4×

4）=29.6pa

局部阻力除尘器出口变径管（渐缩管）

除尘器进口尺寸318×

8552mm变径管长度L=300mm，tanα=0.39α=21.3º

管段7摩擦阻力△Pm，7=Rm，7L7=（7.4×

8）pa=59.2pa

局部阻力根据设计经验，初步选择4-68NO.5A风机，风机的出口尺寸为420×

480mmD7=480mm，

F7÷

F出=0.69扩散角度按设计定位10º

ξ≈0.1

带扩散管的伞形风帽（h∕D0=0.5）ξ=0.60

∑ξ=0.6+0.1=0.7

管内动压Pd，7=167.3pa△Pz，7=∑ξP7=0.7×

167.3pa=117.1pa

管段7的阻力△P7=△Pm,7+△Pz=1176.31pa

5.布袋除尘器优