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設(shè)計(jì)原理

集氣罩的形式，根據(jù)產(chǎn)生廢氣源的設(shè)備、工作環(huán)境的要求不同，可以是多種多樣的，但無論是哪種形式的集氣罩在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該遵循“通、近、順、封、便”的原則。
通：就是廢氣能暢通地被吸走。通常物料從高處落地時(shí)，會(huì)向四面散發(fā)，此時(shí)，廢氣的散發(fā)速度稱為飛揚(yáng)速度。物料落點(diǎn)處的廢氣飛揚(yáng)速度最大。隨著廢氣散發(fā)距離的增加，達(dá)到一定距離后，其散發(fā)速度為零。當(dāng)廢氣散發(fā)速度較大時(shí)，不容易被捕集。而散發(fā)速度達(dá)到零時(shí)，廢氣被捕集就容易得多了。速度達(dá)到零點(diǎn)的那一點(diǎn)稱為控制點(diǎn)，控制點(diǎn)到集氣罩口的距離為x，廢氣源至集氣罩口的距離為D，如下圖所示。

在實(shí)際工作中，為有效捕集廢氣，應(yīng)根據(jù)廢氣源周圍空氣運(yùn)動(dòng)的速度、廢氣的有害程度，使集氣罩在該處造成一個(gè)吸收速度(稱為控制風(fēng)速)。要在廢氣源點(diǎn)造成一定的控制風(fēng)速，必須有相應(yīng)的罩口風(fēng)速(罩口面風(fēng)速)。對一定形式的集氣罩，風(fēng)量愈大，罩口風(fēng)速愈大，控制風(fēng)速也愈大，廢氣就容易被捕集。
近：就是集氣罩要盡量靠近廢氣源。
順：在生產(chǎn)中，必須在順著廢氣飛濺的方向設(shè)置罩口正面對著含塵氣流的集氣罩，使集氣罩充分利用含塵氣流的動(dòng)能，以提高捕集效果。
封：就是在不影響操作和生產(chǎn)的前提下，集氣罩應(yīng)盡可能將廢氣源包圍起來。這樣有利于用較少的抽風(fēng)量達(dá)到收塵效果。
便：就是集氣罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于操作，便于檢修。
通、近、順、封、便這五個(gè)方面是一個(gè)整體，不可分割，但也常常發(fā)生矛盾，尤其是近、順、封與便更是常發(fā)生矛盾。當(dāng)集氣罩和廢氣源設(shè)置太近時(shí)，操作往往不方便。所以，設(shè)計(jì)過程也是正確處理這些矛盾的過程。
本篇主要講述VOCs廢氣集氣罩的風(fēng)量設(shè)計(jì)。

密閉罩及通風(fēng)柜的風(fēng)量按式(1)計(jì)算。
?? = ?? × ?? × ??× 3600  （1）
式中：
??——密閉罩及通風(fēng)柜的計(jì)算風(fēng)量，m3/h；
??——操作口平均風(fēng)速，m/s?？扇?.4~0.6，根據(jù)內(nèi)部有害物質(zhì)的危險(xiǎn)性調(diào)節(jié)；越危險(xiǎn)風(fēng)速越高；
??——操作口面積，m2；
??——安全系數(shù)，一般取1.05~1.1。
外部吸罩風(fēng)量計(jì)算
外部吸罩一般分為：頂吸罩、側(cè)吸罩、底吸罩。外部吸罩的控制點(diǎn)為距離距罩口最遠(yuǎn)處的散逸點(diǎn)，控制點(diǎn)風(fēng)速取0.3~0.5m/s。

頂吸罩宜與有害物散發(fā)源形狀相似，并完全覆蓋散發(fā)源。頂吸罩應(yīng)設(shè)裙邊，當(dāng)邊長較長時(shí)，可分段設(shè)置。頂吸罩的風(fēng)量按式(2)計(jì)算。
??1  = ??0 × ?? × 3600          （2）
式中：
L1 ——頂吸罩的計(jì)算風(fēng)量，m3/h；
??0 ——罩口平均風(fēng)速，m/s。可取0.5~1.25，應(yīng)根據(jù)控制點(diǎn)風(fēng)速調(diào)節(jié)；

F——罩口面積，m2；裙邊高度c=0.25√F。
矩形頂吸罩 ?? = ?? ×  ??
圓形頂吸罩 F=πD2/4
??、??——矩形頂吸罩兩邊，m；
??、??——有害物散發(fā)矩形平面兩邊，m；
??——圓形頂吸罩直徑，m；
??——有害物散發(fā)圓形平面直徑，m；
?? = ?? + 0.4 × ?
?? = ?? + 0.4 × ?
?? = ?? + 0.4 × ?
?——罩口與有害物面的高度，m。

整體收集風(fēng)量計(jì)算

整體排風(fēng)宜與事故通風(fēng)系統(tǒng)兼用，換氣次數(shù)不宜小于12次/h。
整體收集時(shí)，應(yīng)考慮以下情況：
1）有人員在密閉空間作業(yè)時(shí)，廢氣收集系統(tǒng)風(fēng)量，應(yīng)同時(shí)滿足員工職業(yè)衛(wèi)生接觸限值和斷面風(fēng)速的要求，按照式4、式5同時(shí)計(jì)算，并取最大值。
2）無人員在密閉空間作業(yè)時(shí)，僅需要滿足斷面風(fēng)速的要求，按照式5計(jì)算。
3）如整體收集計(jì)算得到的風(fēng)量，造成進(jìn)風(fēng)面風(fēng)速超過0.6m/s或外窗外門風(fēng)速超過1.5m/s，密閉空間內(nèi)應(yīng)設(shè)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。宜考慮作業(yè)人員的崗位送風(fēng)，并滿足GBZ1的相關(guān)要求。
按照VOCs主要成分濃度計(jì)算的風(fēng)量，總風(fēng)量為各成分計(jì)算風(fēng)量之和，各成分的計(jì)算風(fēng)量按式3計(jì)算，總風(fēng)量按式4計(jì)算。

式中：
L0——總風(fēng)量，m3/h；

L2——各成分的計(jì)算風(fēng)量，m3/h；
G——密閉空間內(nèi)該成分的散發(fā)量，mg/h；
C1——密閉空間內(nèi)部該成分的作業(yè)接觸限值，mg/m3。取值應(yīng)符合GBZ 2.1的規(guī)定；
C2——進(jìn)風(fēng)、補(bǔ)風(fēng)的該成分的濃度，mg/m3。

按照密閉空間開口斷面的計(jì)算風(fēng)量，進(jìn)風(fēng)面包括員工進(jìn)出口、物料進(jìn)出口、補(bǔ)風(fēng)口等，按式(5)計(jì)算。
??3  = ?? × ?? × 3600  （5）
式中：
L3——按照密閉空間開口斷面的計(jì)算風(fēng)量，m3/h；
v——控制風(fēng)速，m/s，采用車間整體密閉，開啟的外門、外窗取1.2~1.5m/s；其他進(jìn)風(fēng)面，取0.4~0.6m/s；
F——進(jìn)風(fēng)面的面積，m2。

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