工业通风与除尘考试复习题.doc

工业粉尘防治复习题

第一章 作业场所空气与粉尘
1、粉尘：是指在生产过程中产生并能较长时间悬浮在空气中的固体微粒。

2、粉尘的分类：
（1） 按粉尘成分

（2）按粒径大小

（3）按卫生学的角度
呼吸性粉尘（5um以下）
全尘（又称为总粉尘）

（4）按粉尘物性
吸湿性、不吸湿性粉尘
不粘尘、微粘尘、中粘尘、强粘尘
可燃尘、不燃尘
高比电阻尘、一般比电阻尘、导电性尘
可溶性粉尘、不溶性粉尘
（5）从环境保护角度
降尘（d>10um）
飘尘(d<10um0
二粉尘分散度及实验
粉尘的分散度：指各粒径粉尘占总粉尘的百分比。又分为质量分散度和数量分散度。
安置角——评价粉尘流动性的指标
（ 1）静安置角（自然堆积角）（<30°流动性好，30°～45°流动性中，>45°流动性差）
（2）动安置角（滑动角）
（3）影响因素：粒径、含水率、形状、表面光滑程度、粘滞性
（4）作用：设计除尘器灰斗或料仓锥度、除尘管道或输灰管道倾斜度以及设计漏斗排料是否加振动器的主要依据。
肺尘埃沉着病发病症状：
• 0+尘肺
• Ⅰ期尘肺
• Ⅱ期尘肺
Ⅲ期尘肺
粉尘爆炸条件及过程：
1）三个条件
（1）粉尘本身具有爆炸性
（2）粉尘本身悬浮在一定含氧量的空气中，并达到爆炸极限范围内。
（3）引起粉尘爆炸的点火源。
2）过程：
（1）尘粒得到能量温度升高—粒子周围生成气体—与空气混合成爆炸性气体，遇火产生火焰；
（2）粒子内部发生反应，迸发出微小火花，成为点火源，使粉尘着火，扩大爆炸范围；
（3）燃烧产生热量促进粉尘分解，补充爆炸源，形成连锁反应。
• 影响爆炸的主要因素：

（1）粒径及分散度
（2）化学组分及性质
（3）氧含量
（4）灰分及水分
（5）点火能量
（6）可燃气含量
（7）粉尘粒子形状及表面状态
2职业接触限值：劳动者在职业活动中长期反复接触对机体不引起急性或慢性有害健康影响的允许接触水平。
化学因素的职业接触限值

最高允许浓度：是指工作地点空气中任何一次有代表性的采样测定均不得超过的浓度。
时间加权平均阈限值：指正常8小时工作日或者40小时工作周的时间加权平均浓度不得超过的接触限值。
短时间接触阈限值：是在一个工作日的任何时间不得超过的15分钟时间加权平均接触限值。
三工业通风
工业通风——将外界的新鲜空气送入有限空间内，又将有限空间内的废气排至外界。
分类：
（1）按通风范围分有全面通风和局部通风系统两种形式。
局部通风系统一般有排风罩、通风管道、除尘器、通风机组、其它附属设施。

（2）按通风动力分：机械通风、自然通风、自然—机械联合通风。
（3）按通风机械设备工作方法分:
抽出式通风（排风or吸风）：
压入式通风（送风）：
混合式通风

第二章 粉尘检测与粉尘管理
1、粉尘检测目的
– 了解粉尘的危害情况
– 正确评价作业地点的劳动卫生条件
– 为制定防尘措施、选择除尘设备、验证防尘措施和防尘系统的防尘效果等提供指导和参考
–
2、粉尘检测的基本要求：
准确性和代表性

3、测定方法有两种：
个体采样器、定点采样（区域采样）
•
4、采样器的种类又分为全尘浓度采样器，呼尘浓度采样器和两极计重粉尘采样器
呼尘采样器的设计，按照分离过滤原理不同，在采样头部加设不同的前置装置（也成为陶析器）。
按分离原理不同，陶析器有三种类型：
（1）平板陶析器;按重力沉降原理设计
（2）离心陶析器：按离心分离原理设立
（3）冲击分离器：按惯性冲击原理设计

• 采样位置：在作业点下风侧风流较稳定区域选取；采样点位于工人呼吸带高度，距底板约1.5m左右；采样头方向应迎向风流。

采样流量和时间：应使所采粉尘量不小于1mg，对于小号滤膜不大于20mg，一般采样流量为10～30L/min，采样时间应不少于20min，但要视被测点的粉尘浓度而定。

三呼吸性粉尘及其采样效率曲线

四、粉尘分散度的测定
• 分散度测定方法
• 计数浓度（颗／cm3）和质量浓度（mg／m3）。
显微镜法测量粉尘分散度
1样品的制取
样品制作有滤膜涂片法和滤膜透明法两种。
利用滤膜可溶于有机溶剂而粉尘不被溶解的原理，将采样后的滤膜放于磁坩埚或其它小器皿中，加1～2mL乙酸乙酯或乙酸丁酯溶剂，使滤膜溶解并搅拌均匀，然后取一滴加在盖玻璃片上的一端，再用另一玻璃片推片制成样品，一分钟后形成透明薄膜，即可观测。
如果尘粒过于密集影响观测，再加入醋酸丁酯溶剂稀释，重新制作样品。
2目镜测微尺的标定
目镜测微尺是一个线状分度尺，是测量尘粒大小的标尺，它每一分格所度量的尺寸大小，与显微镜的放大倍数有关，使用前必须用标准尺—物镜测微尺进行标定；物镜测微尺长1MM，其分成100等分，每个小刻度为10，图3所示。

10
18线
物镜测微尺

0

8

7

6

5

4

3

2

1

目镜测微计

显微镜下测微计的标定
m

特别提示
• 观测时样品的移动方向应保持一致；
• 测量尘粒的定向径（指尘粒的最大投影尺寸，它由测微尺的垂线与尘粒投影轮廓线相切的两条平行线间的距离来表示）；
• 按粒径分布的分级计数；（5级计数）
• 测定时对尘粒不应有选择，每一样品计测200粒以上，可用血球计数器分档计数。
六、粉尘沉积强度的测定
粉尘的沉积强度（或称粉尘条件浓度）：
是指每昼夜（或每单位产量）在每平方米面积上所沉积的粉尘量。

第三章 工业通风与除尘

按通风机械设备;抽出式、压入式、混合式。
局部排风系统的组成：排风罩、通风管道、除尘器、净化设备。
局部送风系统分为系统式和分散式两种。全面通风
全面通风：又称稀释通风，对整个车间进行通风换气, 用新鲜空气稀释室内有害物, 消除余热, 余温, 使之符合卫生标准要求。
有自然通风、机械通风和自然与机械联合通风等各种形式。
全面通风的动力可以是自然风压和热压, 也可以是风机风压。
全面通风的效果不仅与通风量有关，而且与通风气流组织有关。
全面通风量按下式计算：

安全系数k选取要考虑多因素，可按经验取3~10范围。
存在多种有害物时风量确定原则：
（1）分别求出排除每种有害物风量Li
（2）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶剂类；S2O3、SO3等刺激性气体，按求和计算风量：L=∑Li
（3）毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计算式：L=max{Li}
有害物散发量无法确定时的风量计算原则：
按经验式计算：L=nVf （m3/h）
n—换气次数，(次/h)；Vf—房间体积
2消除余热风量公式：

G——通风风量（计重），Kg/s；
Q----室内余热量, KJ/s ;
C----空气的质量比热, C=1.01KJ/Kg ℃;
tp----排气温度,℃ ;
t0----进气温度,℃ 。

3、消除余湿风量公式：

G——通风风量（计重），Kg/s；
W----室内余湿量, g/s ;
dp----排气含湿量,g/Kg ;
d0----进气含湿量, g/Kg
4、有害气体或粉尘的产生量可按下式计算:
x = [ Vf (y1 - y0)+ L (yp- yj) t]/t

式中 Vf----房间的容积, m3
y0, y1 ----室内空气有害气体或粉尘初始和最终浓度, g/m3
yp,yj ----排风和进风空气中有害气体或粉尘的浓度, g/m3
t ----进行测定的时间, s

[例] 某车间使用脱漆剂，每小时消耗量为4kg，脱漆剂成分为苯50%，醋酸乙酯30%，乙醇10%，松节油10%，求全面通风所需空气量。（苯容许浓度为40mg/m3,醋酸乙酯 300mg/m3 ,松节油300mg/m3 ）

[分析]进入车间的空气中，上述四种溶剂的浓度为零。即y0=0。取安全系数K=6，按公式分别计算把每种溶剂蒸气稀释到最高容许浓度以下所需的风量。
苯

醋酸乙酯

乙醇 L3=0 (乙醇无规定，不计风量)

松节油

数种有机溶剂混合存在时，全面通风量为各自所需风量之和。即

由上题可以看出，用全面通风把室内有害物稀释到最高容许浓度以下，所需风量是很大的。
注意:当室内同时存在有害物源、热源和湿气源时，应用三个公式分别计算，取其中最大值为所需要的换气量。

一般通风房间气流组织的方式有：上送上排、下送上排及中间送上下排等多种形式。
简答题：使用机械通风，又使用再循环空气补偿部分车间热损失的车间中在保证室内卫生条件的前提下，为了节省能量，提高通风系统的经济效益，进行车间通风系统设计时，可采取下列措施。(节能措施)
⒈ 设计局部排风系统时（特别是局部排风量大的车间）要有全局观点，不能片面追求大风量，应改进局部排风罩的设计，在保证效果的前提下，尽量减少局部排风量，以减小车间的进风量和排风热损失，这一点，在严寒地区特别重要；
⒉ 机械进风系统在冬季应采用较高的送风温度。直接吹向工作地点的空气温度，不应低于人体表面温度（34度左右），最好在37～50°C之间。这样，可避免工人有吹冷风的感觉，同时还能在保持热平衡的前提下，利用部分无组织进风，适当减小机械进风量；
⒊ 净化后的气体再循环使用。对于含尘浓度不太高的局部排风系统，排出的空气经除尘净化后，有害物质浓度不超过室内最高允许浓度的30%，如达到卫生标准要求，可以再循环使用；
4.在集中采暖地区，设有局部排风的建筑，因风量平衡需要送风时，应首先考虑自然补风（包括利用相邻房间的清洁空气）的可能性。
5.当相邻房间未设有组织进风装置时，要取其冷风渗透量的50%作为自然补风。
6.对于每班运行不足二小时的局部排风系统，经过风量和热量平衡计算，对室温没很大影响时，可不设机械送风系统。
7.把室外空气直接送到局部排风罩或排风罩的排风口附近，补充局部排风系统排出的风量。例如，采用送风通风柜，其70%的排风量由室外空气直接供给，这样的可以减小车间排风热损失。
8.为充分利用排风余热，节约能源，在可能条件下应设置热回收装置。
置换通风：
置换通风是通过把较低风速（湍流度）的新鲜空气送入人员工作区，利用挤压的原理把污染空气挤到上部空间排走的通风方法，它能在改善室内空气品质基础上与辐射吊顶（地板）技术结合实现节能目的。
五 通风除尘系统
按照结构特点和布置形式，通风除尘系统可以分为就地式、分散式和集中式除尘系统三种形式。
六通风系统风量调节
1、通风能量的角度看，可以分为增能调节、耗能调节、节能调节
2局部风量调节：减阻法、
增阻法（耗能调节法）实质是改变跳崖风路上的风压分布，达到调节某风路风压的目的。
增能调节法（辅助通风机调节法；利用自然风压调节）

第四章 排风罩
1、排风罩是局部排风系统的重要组成部风。通过排风罩口的气流运动，可在有害物散发地点内直接捕集有害物或控制其在车间的扩散，保证室内工作区有害物浓度不超过国家卫生标准的要求。
一排风罩的基本型式
按其工作原理可分为：1、密闭罩（全密闭罩、半密闭罩、通风柜）

2外部集气罩(上吸罩、下吸罩和侧吸罩)
3 接受罩
4、吹吸式集气罩

2、防尘密闭罩
1、全密闭罩（局部密闭罩、整体密闭罩和室式密闭罩）
2、半密闭罩
3、通风柜（上部排风通风柜、下部排风通风柜、上下联合排风柜、供气式通风柜）
4、外部集气罩
5、接受式集气罩
6、吹吸罩

根据接受罩口距离热源高度 H 不同，相对于热源的扩大面积不同，接受罩可分为两类：低悬罩和高悬罩两类：

FS——热源水平投影面积
B——热源在水平面投影面积的直径或者变长
3、局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属装置组成。
4、地面建筑全面通风设施：侧窗、避风天窗、避风风帽、屋顶集气罩
5、地下全面通风构筑物：矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。
6、通风构筑物（风门、风桥、密闭、挡风板）
   分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。

1第五章 除尘器
1、除尘机理：重力、离心力、惯性力、惯性相撞、接触阻留、扩散、静电力、凝聚
重力机理

气流中的尘粒可以依降，
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、分类
根据主要除尘机理不同，可分为：重力除尘器、惯性除尘、离心力除尘、过滤除尘、洗涤除尘、静电除尘
按除尘效率分类：低效、中效和高效除尘装置
根据气体净化程度不同，可以分为：粗净化、中净化、细净化、超净化
3、除尘器的性能指标
1）除尘器效率：除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一。它是指除尘器从气体中捕集粉尘的能力，常用除尘器的全效率、穿透率和分级效率表示。
除尘器全效率

式中 G1—供给除尘器的粉尘量，g/s。
G3—除尘器除下的粉尘量，g/s。

如果除尘器结构严密，没有漏风
（L1=L2），公式可改写为:

4、全效率的表示方法：质量法、浓度法
质量法：通过称重求得全效率 ，用这种方法测出的结果比较准确，主要用于实验室，生产现场很难进行。
浓度法：在现场测定除尘器效率时，通常先同时测出除尘器前后的空气风量和含尘浓度，再利用公式求得全效率，这种方法称为浓度法。含尘空气管道内的浓度分布既不均匀又不稳定，要测得准确的结果是比较困难的。
多级除尘器串联的效率
在除尘系统中为提高除尘效率常把两个除尘器串联使用，两个除尘器串联时的总除尘效率为：

n个除尘器串联时，其总效率为 ：

• 未被捕集的粉尘量占进入除尘器粉尘量的百分数称为透过率。
•

5、除尘器的分级效率：不同的除尘器最好按粉尘分散度来标定它的除尘效率，即所谓的分级效率。它表示了该除尘器对某一颗粒直径的粉尘的除尘效率。
两种表示方法：按浓度法和按质量法测定。
质量法

• G1、G3—分别为除尘器进口和被除尘器捕集的粉尘量
• Dd1、Dd3—分别为除尘器进口和被除尘器捕集的粉尘中，粒径为 d 的粉尘质量百分数。
• η—除尘效率
浓度法：

当除尘器结构严密，不漏风时L1=L2

利用粒径分布和分级效率求除尘全效率

作 业
1.有一两级除尘系统，第一级为旋风除尘器，第二级为电除尘器，处理一般的工业粉尘。已知起始的含尘浓度为15g/m3，旋风除尘效率为85%，为了达到排放标准的要求，电除尘器的效率最少应是多少？（国家规定的排放标准为100mg/m3）
课本
P249：11、12
常用除尘器
6、旋风除尘器：旋风除尘器是利用离心力将颗粒从气流中分离并捕集下来的装置。当含尘气流由切线进口进入除尘器后,气流在除尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。
7、旋风除尘器的优缺点：旋风除尘器结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便、压力损失中等、动力消耗不大、能用于高温、高压及有腐蚀性气体,并可直接回收干颗粒物等优点。
旋风除尘器一般用来捕集5～15 μm 以上的颗粒物,除尘效率可达80 % ,其主要缺点是对捕集< 5μm 颗粒的效率不高。
8、旋风除尘器的分离理论主要是筛分理论。
处于外涡旋的尘粒在径向会受到两个力的作用：
• 1、惯性离心力
• 2、向心运动的气流给予尘粒的作用力 。

9、袋式除尘器 袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，它利用纤维织物的过滤作用进行除尘。
工作原理： 含尘气体进入除尘器后，通过滤袋，粉尘被阻留在滤袋的内表面，净化后的气体从除尘器上部出口排出。
优点：1.除尘效率高
2.适应性强
3.使用灵活
4.结构简单
5.工作稳定
缺点 1.应用范围主要受滤料的耐温、耐腐蚀性等性能局限；
2.不适宜于粘结性强及吸湿性强的粉尘；
3.处理风量大时，占地面积大。
袋式除尘器的结构形式：1）按清灰方式 机械清灰、脉冲喷吹清灰、逆气流清灰、声波清灰
4、湿式除尘器是通过含尘气体与液滴或液膜的接触使尘粒从气流中分离的。
优点:结构简单，投资低，占地面积小，除尘效率高，能同时进行有害气体的净化。它适宜处理有爆炸危险或同时含有多种有害物的气体。
缺点:物料不能干法回收，泥浆处理比较困难；为了避免水系污染，有时要设置专门的废水处理设备；高温烟气洗涤后，温度下降，会影响烟气在大气的扩散。
8、除尘器的选择
• 选择除尘器时必须全面考虑有关的因素，如除尘效率、阻力、一次投资、维护管理等等，其中最主要的是除尘率。具体地讲，选择除尘器时应注意以下几个方面的问题。
• 1.明确用途，了解排放标准
• 2.熟悉除尘装置的性能（技术性能、经济性能）
• 3.气体的含尘浓度和处理风量
• 4.含尘气体性质
• 5. 粉尘性质
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