《通风与防尘》PPT课件.ppt

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1、通风与粉尘控制,第一节 粉 尘,第一节 粉 尘,原粮是粮食加工厂的基本原料。在粮食的输送、破碎、摩研、筛分和包装等过程中，不可避免要产生粉尘。如不采取有效的防尘措施，任其飞扬，就会污染作业场所和室外环境，对人体的健康和式农业生产都有很大的危害。工业粉尘化的主要危害是，当它进入人体肺部后可能引起各种尘肺病，其中以矽肺病危害最大。矽肺病是由于吸入含有二氧化硅的粉尘化而引起的肺纤维性病变。,一、概述,粉尘化还能加速机器部件的磨损，影响机器设备的寿命；粉尘化落入电气设备里，有可能破坏绝缘而 发生事故；建筑结构也会因积尘土过多而 受腐蚀和破坏；排至厂房外的粉尘化会污染厂区周围的大气，不仅危害居民的健康，

2、而且还损害农、林、牧业生产。,除此之外，排出的工业粉尘化，有些是有较高经济价值的，如不加以回收，可造成经济上的损失。因此搞好安全防尘，做好通风除尘工作，是关系户到保护和改善人类环境的一个重要问题。,建国以来，国家相继发布了一系列劳动保护和防止硅尘危害的政策、法令、标准等，推动了安全防尘工作的进展，取得了很大的成绩。,我国在长期的防尘实践中，总结出一整套防尘综合措施。据工业企业设计卫生标准规定，在粮食工业作业场所和空气中，粉尘的最高容许浓度为10毫克/米3。粉尘污染的控制和防治工作，可以从不同角度，由不同的专业领域来进行。,第一节 粉 尘,一、概述,目前，主要有下列四个方面：1、防尘规划和管理

3、包括园林绿化带的规划、管理和对生产过程的封闭化、自动化。由于园林绿化带包围或隔离，使粉尘向外扩散减少到最低限度。此外，对于生产过程中的破碎、磨研、输送、筛分等工序，要尽可能采用密闭措施。,2、通风技术 通风技术是指对作业场所或作业机引进洁净空气，以替换被污染的空气。,3、除尘技术 包括对原来悬浮于空气中的粉尘的捕集、分离、以及生产过程中产生的粉尘的捕集和分离，同时也包括降落在地面或物体表面的粉尘之清除。,4、防护罩具技术 包括对各处工作人员配备防护面罩，以及对整个车间设置防护设施。,第一节 粉 尘,一、概述,物质的细小颗粒体叫做粒子或粉体。能在空气中分散（悬浮）一定时间的固体粒子叫做粉尘。从胶

4、体化学的观点来看，粉尘是一种分散系，其分散相是固体粒子，分散介质是空气，这种分散系又称气溶胶。分散于空气中的粉尘，一般以一种不均质、不规则和不平衡的复杂运动状态存在。,粉尘的分类有以下几种方法。,按粉尘生成的特征可分为：粉尘悬浮于空气中的微小颗粒体，是由于破碎和输送等工艺过程产生的，即在粉尘的形成过程中没有任何物理的或化学的变化。尘粒的直径一般小于0.25微米。烟尘粉尘在生成过程中，伴随着物理或化学变化，例如由于氧化、升华、蒸发和泠凝过程而形成悬浮于空气中的固体颗粒，各种炉烟中的粉尘即属此类。,第一节 粉 尘,一、概述,在静止空气中，按粉尘的沉降性质可分为：尘埃在静止空气中，能够呈加速度沉降的

5、尘粒，粒子直径为10010微米；尘雾在静止空气中，能够呈等速沉降的尘粒，其直径为100.25微米。尘云在静止空气中，不能沉降的浮尘而只能随空气分子作布朗运动，其直径小于0.1微米。,按理化性质分类：无机粉尘矿物质和金属粉尘；有机粉尘植物性和动物性粉尘；混合粉尘无机和有机粉尘同时悬浮于空气中。,按卫生要求还可分为：有毒粉尘、无毒粉尘和放射性粉尘等。按粉尘的爆炸性质还可分为：易燃、易爆和非燃、非爆性粉尘。,第一节 粉 尘,一、概述,二、粉尘的分类,粮食加工厂、仓库的粉尘大多数是可燃的有机物质，具有一定爆炸危险性。基中，对人体危害最大的游离二氧化硅含量在10%以下，在面粉厂的制粉车间，粉尘的形成过程

6、一般没有化学变化，因而其化学成分同所处理物料的成分基本相同，一般只有0.71.3%的差别。但是，悬浮在空气中的粉尘，其在密实状态下的各种物理性质，同所处理的固体物料相差很大。,第一节 粉 尘,粮食的输送、破碎、磨研、筛分和包装等生产过程均可能成为粉尘产生的原源。在这些过程中，粉尘究竟怎样形成和扩散，这是进行防尘工作时首先要认识的问题。,在生产条件下，机械作用力、重力和布朗运动对尘粒的影响较小，甚至可以忽略不计，而起决定性影响的是空气流动速度。,在粉碎机械和筛分设备中，在设备部件可能给予机械力的作用下，粉尘以较高的初速度向某一方向运动。在研究机械力作用下的尘粒运动规律时要忽略重力作用。现以粒径为

7、20微米、真空密度为4000千克/米3、水平运动初速度为0.5米/秒的尘粒为例，当运动时间为0.01秒和0.02秒时，经计算其水平运动距离分别为2.1厘米和蔼.4厘米，尘粒所达到的末速度分别为6.5厘米/秒和8.5厘米/。可见上述尘粒很快丧失本身的运动速度，水平运动的距离很短。因此，粉尘几乎不能依靠机械力给予的动能飞扬。换言之，机械力作用不是粉尘飞扬的根本原因。,二、粉尘的分类,第一节 粉 尘,三、粉尘的形成及扩散,微细尘粒由于同进行热运动的空气分子碰撞而作布朗运动，但依靠布朗运动而得到的扩散也是微不足道的。,此外，当尘粒受重力作用而沉降时，细微粉尘也很快达到恒定的末速度（沉降速度）。而室内的

8、空气流动速度一般控制在0.20.5米/秒。在装设进风系统的车间内，空气速度可达12米/秒，比之机械力、布朗运动的扩散速度和重力沉降速度高得多。因此，粉尘本身实际上没有离开空气的作用力而独立运动的能力，只能随风飘扬。这就说明，无论是粉尘的飞扬（形成）还是扩散，主要是由于空气流动的结果。,生产过程中产生的粉尘，由于空气流动而引起的飞扬过程，称为“尘化”作用或扩散机理。它分为两种基本情况：,第一节 粉 尘,一次尘化过程：,在处理散状物料时，由于诱导空气的流动，将粉尘从处理物料中带出，污染局部环境。,诱导空气造成的尘化作用。物料在空气中高速运动时，能带动周围空气随其运动，这部分空气称为诱导空气。例如物

9、料沿着溜管运动时，周围的空气由于同物料摩擦等原因，随着物料而流动（诱导作用），使粉尘飞扬和扩散。,剪切作用造成的尘化，其明显例子是从高处落入存仓的细粉料，由于空气迎面阻力而引起剪切作用，使粉料悬浮起来。又例如振动筛在作往复运动时，使疏松的物料不断地受到挤压，从而把物料间隙中的空气猛烈地挤压出来。当这些空气受向外运动时，由于气流和粉尘的剪切作用，带动粉尘一起逸出。,将物料装入一定容积的存仓时，必然要排挤出同装入物料同体积的空气量，这些空气将由装料口携带粉尘逸出。,三、粉尘的形成及扩散,第一节 粉 尘,二次尘化过程：由于室内空气的流动和设备的振动所造成的气流，把沉落在设备、地坪和建筑结构上的粉尘再

10、次扬起。这种气流同一次尘化气流不同，称为二次尘化气流。,二次尘化气流主要指室内的无规则气流和通风射流，但设备的振动，人的行走等，也都可能形成二次气流。0.10.2米/秒的细小风速即能把10微米以下的石英尘粒吹散满屋。所以二次气流可以说是粉尘大面积扩散的主要因素。而实际上，一次尘化气流和二次尘化气流多半是同时连续作用的，最终造成整个车间粉尘弥漫。,三、粉尘的形成及扩散,第一节 粉 尘,第三章通风与粉尘控制,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,一、含尘浓度,粉尘对人体的危害，不仅取决于粉尘的性质，还取决于粉尘在空气中的含量（即浓度）。,空气中含粉尘的浓度是评

11、价环境污染状况的主要指标之一。单位体积空气中所含灰尘量称为含尘浓度，其常用的表示方法有三种：,质量浓度：单位体积空气中所含的灰尘质量，单位为毫克/米3；计数浓度：单位体积空气中含有各种粒径灰尘的颗粒总数，单位为粒/米3或粒/升；粒径计数浓度：单位体积空气中所含某一粒径范围（粒级）内的灰尘颗粒数，单位为粒/米3或粒/升。,一般在工业通风技术中多采用质量浓度，计数浓度主要用于超净车间。在描写大气的含尘浓度时，二种方法同时采用，但更应当重视计数浓度。,我国规定用质量法作为测量含尘浓度的标准方法，但仅靠质量法还不足以正确地进行卫生评价，因为等质量的粉尘对人体的危害程度不同，例如等质量的细粉尘比粗粉尘对

12、肺部的危害程度大得多。因此，在评价室内污染状况和对人体的危害程度时，也往往采用计数法。此外，当需要测定作业地带的瞬时含尘浓度或快速比较除尘器的除尘效率时，计数法还作为一种辅助性测尘方法使用。,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,一、含尘浓度,二、卫生标准,为了使工业企业的设计符合环保要求，我国于1962年颁布了国标建（GBJ）1-62工业企业设计卫生标准，后来在1973年又作了修正。卫生标准对车间空气中有害物质的最高容许浓度、空气温度、空气相对湿度和流动速度，对居住区大气中有害物质的最高容许浓度等都作了规定，它是工业通风设计和检查其效果的重要依据。例如卫生标准规定，车间空气中一般粉尘的最高容

13、许浓度为10毫克/米3（粮食企业属此类）。含有10%以上游离二氧化硅的粉尘则为2毫克/米3。,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,三、排放标准,1973年，我国颁发了国标建（GBJ）4-73工业“三废”排放试行标准，从1974年开始试行。这是为了环境保护，防止工业三废（废水、废气、废渣）对大气、水源和土壤的污染、保障人民身体健康，促进式农业生产的发展而制定的。在排放标准中，对十三类有害物质的排放量或排放浓度作了规定。工业通风中排入大气的有害质量（或浓度）应该符合排放标准的规定。例如对于粮食企业，排入大气中的空气含尘浓度不得超过150毫克/米3。,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,1973

14、年，我国颁发了国标建（GBJ）4-73工业“三废”排放试行标准，从1974年开始试行。这是为了环境保护，防止工业三废（废水、废气、废渣）对大气、水源和土壤的污染、保障人民身体健康，促进式农业生产的发展而制定的。在排放标准中，对十三类有害物质的排放量或排放浓度作了规定。工业通风中排入大气的有害质量（或浓度）应该符合排放标准的规定。例如对于粮食企业，排入大气中的空气含尘浓度不得超过150毫克/米3。,三、排放标准,第二节 含尘浓度、卫生标准和排放标准,第三章通风与粉尘控制,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,粮食厂仓在生产过程中经常产生粉尘。在粮食加工厂中利

15、用通风方法来进行空气净化（除尘）和冷却物料是必不可少的重要措施。通风作业的进一步转化，利用空气动力特性，还可对粮粒进行风选分级，进而发展成为；输送粉粒体的一种方式，即气力输送。此外，合理的通风除尘装置对防止微生物、害虫的孳生及粉尘爆炸事故均起到积极作用。,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,粮食企业中，防止粉尘在室内扩散的最有效方法是，在粉尘产生的地点直接把它们收集起来，经除尘器净化后排至室外。这种通风方法称为局部排风（吸风）。,有些企业由于生产条件的限制，不能采用局部排风，或采用局部排风后，室内有害物的浓度仍超过卫生标准，在这种情况下可采用全面通风。全面通风是对车间进行通风换气，用新鲜空气把车间

16、内有害物浓度冲淡到最高容许浓度以下。全面通风所需风量大大超过局部排风，相应的设备也较庞大。,按照工作动力的不同，通风系统可分为机械通风和自然通风两类。自然通风是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压使空气流动。故自然通风不需要专门动力，在某些有余热的车间是一种经济有效的通风方法。机械通风则是依靠通风机造成的压力使空气流动。,有些地处寒带的粮食企业，由于室外温度很低，进入机械设备的空气都取自室内，但需要经过处理（包括洗涤、加热）。如此循环使用空气，形成一个封闭环路，称为封闭再循环通风系统。为了克服封闭再循环通风系统中卫生效果差的缺陷，可适当补充（不小于10%）一些室外新鲜空气（也需要

17、经加热后进入机械设备），这种系统称为半封闭再循环通风系统。,对于有些自带通风机的机械设备（如振动筛），为了做到“一风多用”，有些地区已改装成单机空气封闭循环系统。这样可节省部分风管和除尘设备，也有利于节电。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,粮食企业中的机械局部排风装置（或称通风除尘装置、通风除尘网路）是由通风机、吸风罩、风管和除尘器四部分组成。如图所示，当通风机工作时，由于负压的作用，外界空气通过机器设备外壳的缝隙和专门的风道进入工作区，把机器设备工作时扩散出来的粉尘、热量的水汽带走，经吸风罩沿风管送入除尘器净化，再将净化后的空气排出室外。,第三节 控制粉

18、尘的方法与通风除尘装置,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,吸风罩：吸风罩是收集含尘空气的罩口，它应靠近尘源安装。其一端同机器设备相连，另一端同风管相连接。由于机器设备结构和操作的不同，吸风罩的形式是多种多样的。风管：风管是输送含尘空气的管道，其断面一般呈圆形。下图为吸风罩同分支风管的连接形式。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,除尘器：含尘空气必须经过除尘器净化后才能排入大气。粮食企业中，常用的除尘器和袋式滤尘器，它们可以单独使用，也可以分前后两级同时使用。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,通风机：通风机时通风网路的气源，

19、一般选用中低压离心通风机。根据工艺流程和机器设备的配置、厂房条件和风量的大小，可设计成单独通风除尘网路（一台机器单独用一台通风机吸口），如图所示，或集中通风除尘网路（两台或两台以上机器设备合用一台通风机吸风），如图所示。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,一、粮食厂仓控制粉尘的通风除尘,二、吸风罩的型式,吸风罩是通风除尘网路的重要部件。它的性能优劣直接影响通风除尘网路的经济效益。如果设计得合理，较小的吸风量就能获得良好的效果；反之，用了很大的吸风量也达不到预期的目的。,设计吸风罩时应注意以下几点：1、尽可能包围或靠近尘源，使粉尘扩散被限制在最小的范围内；2、不应当妨碍操作和检修；3、吸风方

20、向应尽可能同含尘空气的运动方向一致；4、不宜靠近敞开的孔口，如观察孔、操作孔，以免吸入同除尘无关的空气；5、为使罩内气流均匀，吸风罩的收缩角尽量不大于60；6、为防止吸走完整粮粒和其它物料，罩面风速采取：对于粮粒，35米/秒；对于粉料，0.51.5米/秒。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,在除尘工程上，当尘源没有比较严密的防尘密闭罩，吸风罩同防尘密闭罩相连称为封闭式吸风罩。其特点是把产生粉尘的尘源局部或整体完全封闭，粉尘被限制在一个小空间内。例如化学实验室的通风柜和溜筛密闭柜，就属于这一类。经验表明，即使在防尘密闭罩上开设操作门或有缝隙的情况下，也能使尘源附近的含尘浓度大大下降。,如果由

21、于工艺条件的限制，机器设备无法进行密闭，只能把吸风罩设置在尘源附近（上部、下部或侧面）依靠通风机的负压把含尘空气吸走，这种吸风罩称为敞口吸风罩或外部吸风罩。,二、吸风罩的型式,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,在除尘工程上，当尘源没有比较严密的防尘密闭罩，吸风罩同防尘密闭罩相连称为封闭式吸风罩。其特点是把产生粉尘的尘源局部或整体完全封闭，粉尘被限制在一个小空间内。例如化学实验室的通风柜和溜筛密闭柜，就属于这一类。经验表明，即使在防尘密闭罩上开设操作门或有缝隙的情况下，也能使尘源附近的含尘浓度大大下降。,如果由于工艺条件的限制，机器设备无法进行密闭，只能把吸风罩设置在尘源附近（上部、下部或侧

22、面）依靠通风机的负压把含尘空气吸走，这种吸风罩称为敞口吸风罩或外部吸风罩。,二、吸风罩的型式,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,吸风罩是通过罩面的抽吸作用，在距离吸风罩口最近的粉尘散发点（即控制点）上造成适当的空气流动速度（即控制风速或吸入速度），如图所示。至于吸风罩需要多大的吸风量Q，才能在控制点X米处造成适当的吸入速度VX，就必须研究Q同VX之间的变化规律。,二、吸风罩的型式,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,这种吸风罩可以近似地看成点流。在吸风罩口四周空气流速相等的各点的轨迹是一个球面。通过球面等速面的风量就是点流吸风口的吸风量，即：,Q=4r12v1=4r22v2,式中：r1、

23、r2计算点1、2至吸风罩口的距离；V1、V2点1、2的流速。,二、吸风罩的型式,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,可见，吸风罩口外某一点的空气流速同该点至吸风口距离的平方成反比。这说明随控制点至吸风罩口距离的增大，控制点的空气流速会很快衰减。因此，布置吸风罩时应尽量靠近尘源。,如果吸风罩口设在墙壁上，由于吸风范围受到限制，它的等速面将呈半椭球面，其风量是上述情况的一半。也就是说，要在相同的距离上造成相同的吸入速度，自由设置的吸风罩的风量要比靠墙设置的大一倍。因此，设计吸风罩时，应设法减小吸风范围。,二、吸风罩的型式,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,粮食厂仓中某一具体机器设备的通风除尘

24、装置，是指同该机器设备直接相连接的吸风罩和风管部分的安装结构。它们是整体通风除尘网路的重要组成部分。,三、粮食厂仓中机器设备的通风除尘装置,现择其常见的介绍如下：1、皮带输送机：皮带输送机在输送粮食时，常在其进端和抛料端扬起很浓的灰尘，这的中间部分一般扬尘很少。进料端扬尘的原因是，进粮时粮粒同皮带的撞击和溜管中诱导空气向四周扩散。控制的方法可采用图所示的装置。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,抛料端灰尘的飞扬，一方面发生在粮粒抛出的时候，另一方面是因为皮带卸料后其表面粘附一些粉尘，当其经过下托辊时，即被剥落下来而飞扬到空气中。为消除这里的粉尘，必须要设计合理的防尘罩结构，如图所示。对于粮

25、仓仓顶的皮带输送机，由于其卸料要通过卸料小车，因此尘源是移动的，其通风除尘装置如图装设。,三、粮食厂仓中机器设备的通风除尘装置,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,2、斗式提升机：提升机的粉尘主要产生于底座。因为畚斗在底座中畚取粮食时同粮食冲击和翻捣以及由于通过溜管和提升机下行管流入大量诱导空气，使底座内空气压力升高，迫使粉尘从缝隙中逸出。,三、粮食厂仓中机器设备的通风除尘装置,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,3、螺旋输送机：螺旋输送机输送物料时，由于设备本身比较严密，一般不设通风除尘装置。但当物料落差较大时，如大于1.5米,则应设置，见教材图。此时，为避免吸出物料，吸风罩下部宜设扩大

26、箱。,三、粮食厂仓中机器设备的通风除尘装置,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,4、清理设备吸尘装置 例如滚筒精选机、去石机、自动下粮坑的通风除尘装置分别见教材图。,三、粮食厂仓中机器设备的通风除尘装置,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,四、机器设备的吸风量和压力损失,（一）吸风量 在确定防尘密闭罩的吸风量时，必须考虑设备运行特点、罩的结构和罩内气流的运动状况。另外，鉴于有些设备的通风装置兼有降温、吸湿、风选等任务，因此机器的吸风量应满足下列要求：1、生产过程中产生的热量和水汽能被带走；2、生产过程中产生的粉尘不得向机器外飞扬，保证机器内部空气浓度达不到爆炸的下限；3、吸风量在满足对物料风选分离的要求。各种机器设备的吸风量，见附录。,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,（二）、压力损失 空气通过机器设备的风道、粮层，类似通过许多局部构件，同样会产生压力损失。由于风道结构不同，各构件又相互影响、于扰，因此，这个压力损失是无法精确计算的，一般靠试验来确定。对于同一类型的结构相似的机器设备，其压力损失同吸风量存在下列关系：H机=Q2秒 式中：H机机器设备的压力损失（牛/米2）；Q秒吸风量（米3/秒）；机器设备的压力损失系数（牛。秒2/米8）。,四、机器设备的吸风量和压力损失,第三节 控制粉尘的方法与通风除尘装置,