工业通风实验指导书.docx
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工业通风实验指导书
局部排风罩性能测定实验指导书
执笔人:
宋译
一、实验目的
1、通过实验测定局部排风罩的排风量和局部阻力系数;
2、测定局部排风罩各断面的静压分布。
二、实验内容
1、局部排风罩排风量的测定
用毕托管和微压计测出断面1-1各测点的动压,在按下列公式计算排风罩排风量。
平均流速
m/s(1-3)
排风量
(1-4)
式中:
Pd1、Pd2…Pdn-——断面1-1各测点的动压,Pa;
n——分环数;
F——管道断面积。
2、局部排风罩的局部阻力系数的测定
由
(1-5)
用毕托管和微压计测出1-1断面各测点的动压和全压,按公式(1-5)即可计算出局部排风罩的局部阻力系数。
3、测定排风罩各断面的静压分布
如图1-1所示,用毕托管和微压计测定从罩口到接管各断面的静压值,按次序把数据记录下来,然后在图1-2表示出来,找出其中的分布规律。
Pj
(Pa)
l(离罩口距离,cm)
图1-2排风罩各断面静压分布
三、实验仪器和设备
局部排风罩、毕托管、软尺、U型水柱计等
四、实验原理
如图1-1所示,局部排风罩的阻力
(1-1)
式中:
——罩口断面的全压,Pa;
——1-1断面的全压,Pa;
——1-1断面的静压,Pa;
——1-1断面的动压,Pa;
——局部排风罩的局部阻力系数;
——断面1-1的平均流速,m/s;
——空气密度,kg/m3。
因此:
(1-2)
图1-1局部排风罩性能测定
五、实验方法和步骤
1、用软尺量出管径,计算管道的横断面积
2、用毕托管一端插入排风罩上的圆洞里,另一段与U型水柱计相连
3、取同一断面,不同圆环上各点(5~10),在U型水柱计上读出各点上的全压和动压读数
4、根据公式,计算局部排风罩的排风量和局部阻力系数
六、实验报告主要内容及要求
实验报告内容包括本实验的名称、实验仪器、实验目的、实验内容、实验原理、实验数据。
七、实验注意事项
1、毕托管插入端,要与断面保持垂直
2、软木塞要塞紧,避免进风
3、读数时,要保持眼睛与刻度表水平
粉尘浓度测定
执笔人:
宋译
一、实验目的
通过实验掌握方法,能对各个环境的粉尘浓度作出科学的测试。
二、实验内容
粉尘浓度测试。
三、实验仪器和设备
1、滤膜是用超细合成纤维制成的,有直径为40与75mm两种规格,表面呈细绒状,有明显的带负电性及疏水性和耐酸碱性,其阻尘率大于99%,阻力(流量20L/min、面积8cm2;)不大于980Pa。
2、采样头是由采样漏斗和滤膜夹两部分组成,一般用塑料作成。
初次使用时,应检查其气密性。
3、流量计常用的是流量为15~40L/min的转子流量计,精度应达到±2.5%,每年应进行校准。
4、抽气装置主要用电动抽气机,也有用压气(水)引射器的。
5、天平用感量为0.0001g的分析天平,每年检定一次。
6、干燥器干燥滤膜(夹)用,内装硅胶或氯化钙。
7、采样器是由测尘系统各部件(采样头、流量计、抽气机、调节夹等)组装成采样器,便于应用。
我国生产有多种型号的粉尘采样器。
四、实验原理
滤膜测尘法的基本原理是利用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气,当含尘空气通过滤膜时,粉尘被阻留在已知重量的滤膜上,根据采样后滤膜增加量(ΔW)和通过空气量,即可算出作业场所空气中粉尘的浓度。
式中
——虑膜的增重,mg;
——通过虑膜的空气量,L/min;
——采样时间,min。
虑膜由直径很细的合成纤维制成,有良好的静电吸附作用,阻尘率高(97.3~99.8),对空气的阻力比集尘管低得多,吸湿性小,容易干燥,近年国内广泛采用这一方法测尘。
五、实验方法和步骤
1、虑膜称重,用镊子取下虑膜两面的衬纸,将虑膜在分析天平上称重后装入虑膜夹。
2、装虑膜,扭下虑膜夹的固定盖,将虑膜中心对准虑膜夹的中心,铺于锥形环上,套好固定盖,将虑膜夹紧,倒转过来将螺丝底座拧入固定盖,放入样品盒中备用。
3、取样,将虑膜夹放入采样漏斗1内(图2),盖好顶盖2,拧紧。
按图2所示,将采样器连接于流量计和抽气装置,采样器应置于产尘箱采料口(在现场,采样器的高度应在人的呼吸带内距底板1.3~1.5米)。
软管
采样器
流量计
抽气装置
尘箱
图粉尘采样系统
取出虑膜夹,使受尘面向上装入样品盒内,准备称重。
为了保证测尘精度,要求在同一测定以相同流量平行采取两个试样,两者之差不得超过20%。
本实验只采取单独试样。
4、称重,仔细地将虑膜由夹内取出,将含尘一面向里折2~3折。
一般情况下,虑膜先放在干燥器内干燥30分钟后在称量,如虑膜表面有小水珠,则置于干燥箱内。
每隔30分钟称重一次,直到相邻两次称重差不超过0.2mg。
5、计算空气中粉尘浓度。
六、实验报告主要内容及要求
实验报告内容包括本实验的名称、实验仪器、实验目的、实验内容、实验原理、实验数据及结果。
七、实验注意事项
1、装卸滤膜时应选择无粉尘场所;
2、如空气湿度高,采样后发现滤膜潮湿时,应将滤膜置干燥器中半小时再称重。
重复称重,直至相邻两次滤膜重量之差不超过0.2mg为止。
3、粉尘采样器在整个采样过程中要注意流量的稳定与恒定,采样时应防止粉尘从滤膜上的脱落。
4、采样前后滤膜称量应使用同一台分析天平,称量前,滤膜应在天平室内或干燥器中放置2h以上,室内湿度控制在30%~60%,尽量保持温度与湿度稳定;
5、采用后,滤膜上粉尘增重若小于0.1mg或大于5mg,应重新采样。
粉尘分散度测定
(滤膜溶解涂片法)
执笔人:
宋译
一、实验目的
通过实验掌握方法,能对各个环境的粉尘分散度作出科学的测试。
二、实验内容
粉尘分散度测试。
三、实验仪器和设备
测尘滤膜;目镜测微尺、物镜测微尺;载物玻片;显微镜;小烧杯或小试管、小玻棒、滴管;乙酸丁酯或乙酸乙酯。
四、实验原理
采集有粉尘的滤膜溶于有机溶剂中,形成粉尘颗粒的混悬液,制成标本,在显微镜下测量和计数粉尘的大小及数量,计算不同大小粉尘颗粒的百分比。
五、实验方法和步骤
1、将采有粉尘的过氯乙烯纤维滤膜放入小烧杯或试管中,用吸管或滴管加入醋酸丁酯1-2ml,用玻璃充分搅拌,制成均匀的粉尘悬液,立即用滴管吸取一滴置玻璃片上,均与涂布,待自然挥发称透明膜,贴上标签,注明编号、采样地点、日期。
2、物镜测微尺是一标准尺度,其总长为1mm,分为100等分刻度,每一分度值为0.01mm,即10um
3、目镜测微尺的标定:
将待定的目镜测微尺放入目镜镜筒内,物镜测微尺置于载物台上,先在低倍镜下找到物镜测微尺的刻度线,移至视野中央,然后换成400-600倍放大倍率,调至刻度线清晰,移动载物台,使物镜测微尺的任一刻度线与目镜测微尺的任一刻度线相重合刻度线间物镜测微尺和目镜测微尺的刻度数。
计算目镜测微尺每刻度的间距,目镜测微尺每刻度间距(um)=a/b*10(um)a:
物镜测微尺刻度数;b目镜测微尺刻度数;10:
物镜测微尺每刻度间距,um。
如,目镜测微尺45个刻度相当于物镜测微尺10个刻度,则目镜测微尺寸1个刻度相当于:
10/45*10(um)=2.2um
4、取下物镜测微尺,将粉尘标本片放在载物台上,先用低倍镜找到粉尘粒子,然后在标定目镜测微尺时所用的放大倍率下,用目镜测微尺测量每个粉尘粒子的大小,移动标本,使粉尘粒子依次进入目镜测微尺范围,遇长径量长径,遇短径量短径,测量每个尘粒,每个标本至少测量200个尘粒,算出百分数。
六、实验报告主要内容及要求
实验报告内容包括本实验的名称、实验仪器、实验目的、实验内容、实验原理、实验数据及结果。
七、实验注意事项
1、所用器材在用前必须擦洗干净,避免粉尘污染。
已制好的涂片标本应置玻璃平皿内保存。
2、当发现涂片标本尘粒过密,影响测量时,可再加入适量醋酸乙酯稀释,重新制作涂片标本。
3、已标定的目镜测微尺,只能在标定时所用的目镜和物镜放大倍率下应用。
4、应选择涂片标本中粉尘分布较均匀的部位进行测量,以减少误差。
5、本法不适用于可溶于有机溶剂中的粉尘和纤维状粉尘,此粉尘应改用自然沉降法。
旋风除尘器性能的测定
执笔人:
宋译
一、实验目的
1、掌握除尘器性能的测试方案。
2、了解除尘器运行工况对其效率的阻力的影响。
二、实验内容
1、测定进口风速对除尘效率的影响。
2、测定进口风速对除尘器阻力影响。
三、实验仪器和设备
旋风除尘器、电子天平、倾斜式微压计、软尺等
四、实验原理
除尘器效率可按下式计算:
(4-1)
式中:
——供给除尘器的粉尘量,g;
——除尘器除下的粉尘量,g.
在除尘器不发生漏风的情况下,公式(3-1)可改写成为:
(4-2)
式中y1——除尘器前空气含尘浓度,mg/m3;
y2——除尘器后空气含尘浓度,mg/m3。
按公式(3-1)进行称为称重法,主要应用于实验研究,按公式(3-2)进行称为浓度法,主要应用于生产现场,它的测定工作量大,本次实验采用称重法。
旋风除尘器的阻力
Pa(4-3)
式中:
Pq1——除尘器前测定断面上空气的全压,Pa;
pq2——除尘器后测定断面上空气的全压,Pa;
——局部阻力系数;
——旋风除尘器进口风速,m/s;
——空气的容量,kg/m3。
当Pd1=Pd2时,上式可简化为:
(4-4)
或
(m/s)
式中:
——旋风除尘器风量,m3/s;
——旋风除尘器进口面积,m2.。
测定时,利用微压计测出除尘器前后的静压差,用上式即可求得局部阻力系数。
五、实验方法和步骤
1、根据除尘器的进口尺寸计算在不同进口风速下的试验风量
和每分钟给灰量;
2、调节阀门开度,使流量达到测试要求;
3、每次测定时间为3分钟,预先称好实验所需的粉尘量G1,利用螺旋式给灰器或用人工均匀供入管道。
4、测定结束后,收集灰箱中的粉尘,称重,即得G2。
5、经几次测定后,画出除尘器效率随除尘器进口风速的变化曲线,或者利用回归分方法,求出下列关系式
。
6、测量旋风除尘器阻力系数时,利用微压计测出除尘器前后的静压差,用计算式求出局部阻力系数。
六、实验报告主要内容及要求
实验报告内容包括本实验的名称、实验仪器、实验目的、实验内容、实验原理、实验数据及结果。
七、实验注意事项
1、注意倾斜式微压计的使用
2、开启除尘器之前,要检查除尘器灰斗中是否有粉尘,有的话要先打扫干净。
3、向除尘器中给灰时,速度要均匀,不易过快。
通风系统的风量风压测量
执笔人:
宋译
一、实验目的
通过实验掌握通风系统的风量风压测量方法
二、实验内容
1、选择某一风管断面进行静压、动压、全压的测量,计算该断面的平均风速及风量。
2、测量通风设备的阻力。
三、实验仪器和设备
毕托管、微压计、橡皮管、软尺等
四、实验原理
(一)毕托管的结构如图1-1所示,把毕托管放入通风管道内,测头对准气流。
A、B两端分别连接微压计时,A端测出的压力值为全压Pq、B端测出的压力值为静压Pj,把A、B两端连接在同一微压计上,测出的压差值就是动压,即:
(二)倾斜式微压计的工作原理如图1-2所示,微压计感受压力或压差值,玻璃管内液面从零点上升,其垂直高度h1=Zsinα,容器内的液面则从零点下降,下降高度为h2。
(5-1)
式中F1——玻璃管断面积
F2——容器的断面积
因此,两端的液面差
(5-2)
被测的压差值
(Pa)
式中:
—液体的容量,kg/m3
令
(5-3)
则
(Pa)(5-4)
由(1-3)可以看出,K值是随α角的变化而变化的,对应不同的α值及
会有不同的Kα值,在Y-1型微压计中以
的酒精作为工作介质,不同的α角所对应的Kα值直接在微压计上标出。
测出的压力值大于大气压力时,应接在M上,测定的压力值小于大气压力时,应接在N上,在测定压差值时,压力大的一端接M上,压力小的一端接N上。
(三)测定断面的选择
为了减少气流扰动对测定结果的影响,测定断面应选择气流平直扰动少的直管段上,测定断面设在局部构件前,距离要大于3倍管道直径,设在局部构件后相隔距离应大于6倍管道直径。
详见《工业通风》图8-1,具体测点位置见图1-3。
(四)用动压法测定管道内的风量
通风系统某一点的动压
(5-5)
式中:
V——某一点的空气流速,m/s;
——空气的容重,kg/m3;
因此:
(5-6)
由于气流速度在测定断面上的分布是不均匀的,为了测得该断面上的平均风速,必须多点测量,测点位置按《工业通风》第八章中图8-2,8-3来确定。
测定断面的平均风速
(m/s)(5-7)
测定断面的体积流量为:
(m3/s)(5-8)
F——测定断面的面积,m2
测定除尘系统的风量时,为了避免除尘管的测压孔堵塞,可用《工业通风》图8-5所示的S型测压管。
由于该测压管测出的压值并不是该点的实际动压,因此每根S型测压管在使用前必须校正,在测压管上标出它们的校正系数,对不同的测压管校正系数Kb是不同的。
五、实验方法和步骤
1、把毕托管放入通风管道内,测头对准气流,另两端分别连接微压计,一端测出的压力值为全压Pq、另一端测出的压力值为静压Pj;
2、用软尺量出测定断面的直径,计算其测定断面的面积;
3、选择不同断面,进行测量,并记录所测的全压、静压和动压值。
4、根据公式,计算断面的空气流量和断面的平均风速。
六、实验报告主要内容及要求
实验报告内容包括本实验的名称、实验仪器、实验目的、实验内容、实验原理、实验数据及结果。
七、实验注意事项
1、检查微压计内是否有气泡,并设法排除。
2、调节稳压计,使其保持水平,把玻璃管内液位调至零点。
3、检查毕托管的测压孔是否堵塞,注意毕托管与微压计的连接是否正确以免微压计内进入空气或酒精溢出。
4、测定时毕托管端部正对气流方向,与风管轴线平行,毕托管头部不应触及风管的内表面。
5、由于断面上各点的静压可看作是相同的,只要测出一点静压,就是该断面的静压。
6、用毕托管测定管道内气流速度,仅适用V≥5m/s的场合。
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