密闭罩是将污染源的局部或整体密闭起来的一种集气罩。其作用原理是将污染物的扩散限制在一个很小的密闭空间内,通过排出口排出一定量的气体,仅在必须留出的罩上开口或缝隙处吸入若干室内空气,使罩内保持一定负压,达到防止污染物外逸的目的。密闭罩与其他类型集气罩相比,它所需的排风量最小,控制效果最好,且不受室内横向气流干扰,在设计中应优先选用。一般来说,密闭罩多用于粉尘发生源,常称为防尘密闭罩。
1.密闭罩的结构形式
按密闭罩的围挡范围和结构特点,可将其分为局部密闭罩(见图8-3)、整体密闭罩(见图8-4)和大容积密闭罩(见图8-5)三种。
图8-3 局部密闭罩
图8-4 整体密闭罩
图8-5 大容积密闭罩
局部密闭罩的特点是体积小,材料消耗少,工艺设备大部分在罩外,操作与检修方便。一般适用于污染气流速度较小且连续散发的地点,如皮带运输机的受料点等。
整体密闭罩将产尘设备或产尘点大部分或全部密闭起来,只把需要经常维护和操作的传动部分留在罩外,它的特点是密闭性好,适用于有振动和气流较大的设备。
大容积密闭罩是将整个产生污染物的设备和所有发生源都密闭起来,也称为密闭小室。其特点是罩内容积大,可以缓冲污染气流,减少局部正压,设备检修可在罩内进行。它适用于多点源、阵发性、气流速度大的设备与污染源,例如振动筛即可采用这类密闭罩。
2.密闭罩的布置要求
(1)在结构上密闭罩要根据需要设置必要的观察窗、操作门和检修门,各类门窗应便于操作、开关灵活、密封性好,且避开气流正压较高的部位。
(2)密闭罩内应保持一定的均衡负压,避免污染物逸出。这需要合理组织罩内气流,正确选择吸风点位置和数量。由于热气流上升、设备运转和物料飞溅等因素,会使罩内局部区域形成正压。为控制烟气外逸,设置排气口时,必须考虑罩内的压力分布,将排气口设于压力较高的部位,消除局部正压,同时又要避开物料流,防止过多地吸走物料,对于正压点多,罩内气流不易流通,容积过大,长度过长的密闭罩,可考虑设置两个以上的吸风点。
(3)吸气罩的布置,应根据扬尘点,物料和气流运动情况,尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走。吸气罩口上的风速要分布均匀,罩子扩张角一般不大于60°。罩口风速按物料的干、湿、粗、细和轻重情况选取。粒径小于3mm的物料,罩口风速可取1~2m/s。吸气罩及其上部风管,一般应垂直敷设,以防物料堆积。
(4)处理热物料时,密闭罩形式和吸风点位置的选择应考虑热压对气流运动的影响,通常应适当加大密闭罩容积,吸风点可设于罩子顶部最高点。
3.密闭罩排风量的计算
确定密闭罩排风量的原则,是要保证罩内各点都处于负压,保证从罩子开口及不严密缝隙处均匀地吸入一部分室内空气,防止罩内污染气流从缝隙、孔洞中逸出,造成污染。一般来说,适当的排风量应保证密闭罩内的负压不小于5~14Pa。
从罩内吸走一部分气体,使之形成负压,这时罩内风量平衡如下式所示(www.xing528.com)
式中,Q——密闭罩的吸气量(m3/s);
Q1——被运动物料带入罩内的诱导空气量(m3/s);
Q2——由罩密闭开口或不严密缝隙处吸入的空气量(m3/s);
Q3——由化学反应,受热膨胀,水分蒸发等产生的气体量(m3/s);
Q4——由于设备运转而吸入密闭室内的空气量(m3/s);
Q5——被压实的物料所排挤出的空气量(m3/s);
Q6——随物料排出所带走的空气量(m3/s)。
上式中Q3、Q4依生产工艺和设备类型而定,Q5、Q6值一般很小,而且可以相互抵消,因此,在无Q3、Q4产生的情况下,密闭罩的吸风量主要由Q1、Q2决定,即
从密闭罩中吸出的气量,不但与罩子结构、罩内气流情况有关,而且与工艺设备的种类,操作情况等因素有关,故排风量的理论计算较为困难。在工程设计中,常用以下几种方法来确定密闭罩的排风量。
(1)按开口或缝隙处空气的吸入速度u0计算。当已知开口或缝隙的总面积F0(m2)和开口、缝隙处空气的吸入速度u0(m/s)时,即可按下式计算
考虑到要减少因排风带走过多的物料并保证控制效果,一般取u0=0.5~1.5m/s。
(2)按经验公式或数据确定某些特定的污染设备的排风量,已根据工程实践总结出一些经验公式。例如,砂轮机和抛光机的排风量可按下式计算
式中,K——每毫米轮径的排风量[m3/(mm·h)],对砂轮取K=2(m3/mm·h),毡轮取K=4m3/(mm·h),布轮取K=6(m3/(mm·h)。
某些污染设备可根据其型号、规格、密闭罩形式直接从有关手册中查出推荐风量。
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