簡介
局部排風罩是局部排風系統的重要組成部分。它的效能對整個排風系統的技術經濟性能具有十分重要的影響。設計完善的局部排風罩可用較小的風量獲得最佳的控制效果,並且保證工作區的有害物質濃度符合國家衛生標準的規定。某些生產過程或設備本身會產生或誘導一定的氣流運動,而這種氣流運動的方向是固定的,我們只需把排風罩設在污染氣流前方,讓其直接進入罩內排出即可,這種排風罩稱為接受罩。
熱接受罩
熱源上部的熱射流
接受罩接受的氣流可分為兩類:粒狀物粒高速運動時所誘導的空氣流動(如砂輪機等)、熱源上部的熱射流兩類。前者影響因素較多,多由經驗公式確定;後者可分為生產設備本身散發的熱煙氣(如煉鋼爐散發的高溫煙氣)、高溫設備表面對流散熱時形成的熱射流。通常生產設備本身散發的熱煙氣由實測確定,因而我們著重分析設備表面對流散熱所形成的熱射流。
熱設備將熱量通過對流散熱傳給相鄰空氣,周圍空氣受熱上升,形成熱射流。我們可以把它看成是從一個假想點源以一定角度擴散上升的氣流,根據其變化規律,可以按以下方法確定熱射流在不同高度的流量、斷面直徑等。
在 的範圍內,在不同高度上熱射流的流量:
式中 Q—熱源的對流散熱量,kJ/s;
H—熱源至計算斷面的距離,m;
B—熱源水平投影的直徑或長邊尺寸,m。
對熱射流觀察發現,在離熱源表面1~2B處射流發生收縮(通常在1.5B以下),在收縮斷面上流速最大,隨後上升氣流逐漸緩慢擴大。近似認為熱射流收縮斷面至熱源的距離 (A為熱源的水平投影面積)。收縮斷面上的流量可按下式計算:
熱源的對流散熱量:
式中 A—熱源的對流放熱面積,m;
Δt—熱源表面與周圍空氣的溫度差,℃;
α—對流放熱係數,W/(m·℃);
a—係數,對於水平散熱面α=1.7;垂直散熱面α=1.13。
在某一高度上熱射流的斷面直徑D可按下式確定:
罩口尺寸的確定
理論上只要接受罩的排風量、斷面尺寸等於罩口斷面上熱射流的流量、尺寸,污染氣流就會被全部排除。實際上由於橫向氣流的影響,熱射流會發生偏轉,可能溢向室內,且接受罩的安裝高度越大,橫向氣流的影響越重,因此需適當加大罩口尺寸和排風量。
熱源上部接受罩可根據安裝高度的不同可分為兩類:低懸罩( ),高懸罩( )。A為熱源的水平投影面積,對於垂直放熱面取熱源頂部的射流斷面積(熱射流的起始角度取5°)。
(1)低懸罩( )
①對橫向氣流影響小的場合,排風罩口尺寸應比熱源尺寸擴大150~200mm。
②若橫向氣流影響較大,按下式確定
圓形
矩形
式中 D—罩口直徑,m;
d—熱源水平投影直徑,m;
A、B—罩口尺寸,m;
a、b—熱源水平投影尺寸,m。
(2)高懸罩( )
高懸罩的罩口尺寸按下式確定:
砂輪機等防護吸塵罩
如圖1所示為砂輪接受罩的幾種形式。圖1(a)形式的接受罩排風量較大,在砂輪後部仍有很微小的粉塵擴散出來,而不能全部接受。圖1(b)形式為密閉形接受罩,排風量較小,但在工件的上部仍有微細粉塵擴散難以捕集。為了更好地捕集這部分粉塵,可在其上部加設輔助罩,如圖1(c)所示。