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集气罩与管道系统的设计
主要内容
●净化系统的组成及系统设计的基本内容 ●集气罩的集气机理 ●集气罩的基本类型 ●集气罩性能参数及计算 ●集气罩设计的方法
●废气净化系统设计（第二部分）
1净化系统的组成及系统设计的基本内容
局部排气净化系统的
1、 集气罩；2、排风管；3、净化设备；4、风机；5、烟囱；
(1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统 的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。 (2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。
(3)净化设备:为了防止大气污染 ，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后 ，才能排人大气。
(4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀 ，通常把风机设在净化装备的后面。
(5)烟 囱: 烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后的烟气中仍含有一定量的污染物。这些污染物在大气中扩散、稀释，并最终沉降到地面。
局部排气净化系统设计的基本内容 1、捕集装置设计（结构、安装、性能） 2、净化系统的选择或设计 (1)选择依据
a.污染物的种类与性质； b.处理量； c.净化效率；
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d.净化系统的环境、经济及社会效益。 (2)一般程序 a.工程调查； b.确定净化程度； c.选择合理的净化工艺；
d.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置； e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。 (3)除尘系统与装置的选择 (4)吸收系统与装置的选择 (5)吸附系统与吸附装置的选择 (6)净化装置的费用
设备投资费、运行费用、总费用 3.管道系统的设计 4.排放烟囱设计
2集气罩的集气机理
集气罩气流流动的基本理论 集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集 ，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。
集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流动。
吸入气流 1.外部吸气罩罩口气流流动规律
a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律
将吸气口近似视为一个点汇，等速面是以该点为中心的球面（见图13-2a） ，假设点汇吸风量为Q，等速面的半径为r1、r2，相应气流速度为u1、u2，由于通过每个等速面的风量相等，则有
Q = 4πr1u1 = 4πr2u2 (13--1)
2
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于是： u1/u2 = (r2/r1) (13--2)
2
表明吸气口外气流速度衰减很快，应尽量减少罩口至污染源的距离。
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图13-2点汇气流流动情况 2.罩口的设置位置对气流分布的影响
如果吸气口设在墙上，如图13—2b所示,吸气范围减少一半,其等速面为半球面,则吸气口的吸气量为
Q=2πr1u1=2πr2u2 (13--3)
2
2
比较式(13-1)(13-3)，可见：
（1）吸气速度相同时，同一距离上Q（悬空设置的吸气口）=2Q（有一面阻挡的吸气口） （2）吸风量相同时，同一距离上u（有一面阻挡的吸气口）=2u（悬空设置的吸气口） 3.吸风罩的形式对气流速度分布的影响
有边的吸风口比无边的吸风口流速衰减慢，实际等速面为椭圆形。
吹出气流 空气从管口喷出，在空间形成的一股气流称为空气射流。
(1)空气射流的一般特性。如图13一6所示，这是等温圆射流的示意图。管口速度假设是完全均匀的。M 为射流极点，射流中保持原出口速度v。的部分称为射流核心，速度小于v。的部分称为射流主体，射流核心消失的断面BOE称为过渡断面，出口断面至过渡面称为起始段，过渡断面以后称为主体段。
等温自由圆射流的一般特性为:
①射流边缘有卷吸周围空气的作用，这主要是 由于紊流动量交换引起的。 ②由于射流边缘的卷吸作用，射流断面不断扩大，射流量随射流长度增加而增大。
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集气罩与管道系统的设计说明
