《通風(fēng)除塵與氣力輸送技術(shù)》課件-第二章 粉塵概述

任務(wù)一粉塵概述粉塵及其來源進(jìn)入糧食、飼料加工廠的糧粒,一般夾著大量的灰塵,如泥灰、砂土、破碎的谷殼和其他細(xì)粒雜質(zhì),在糧食被加工或輸送時(shí),很容易產(chǎn)生粉塵。因此,對糧食、飼料加工廠生產(chǎn)中粉塵的控制、收集是十分重要的。粉塵：由自然力或機(jī)械力產(chǎn)生的，能夠較長時(shí)間懸浮于空氣中的固體微小顆粒。國際上將粒徑小于75微米的固體懸浮物定義為粉塵。在通風(fēng)除塵技術(shù)中一般將1—200微米乃至更大粒徑的固體懸浮物視為粉塵。

塵源：向空氣中放散粉塵的地點(diǎn)或設(shè)備稱作塵源。

塵化作用：在自然力或機(jī)械力作用下，使粉塵或霧滴由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閼腋∮诳諝庵械默F(xiàn)象稱作塵化作用。

一、粉塵的概念粉塵及其來源根據(jù)懸浮于空氣中顆粒物的性質(zhì)、來源等特點(diǎn)，粉塵可以分為以下幾類：

1、粉塵（dust):在粉塵的形成過程中，僅僅伴隨著物理變化。長時(shí)間懸浮于空氣中的粉塵一般小于76微米，粒徑0.1~10微米之間的數(shù)量最多，危害也最大。

2、煙塵（fume):粉塵形成過程中，伴隨著化學(xué)變化。粒徑一般小于1微米，較多的粒徑為0.01~0.10微米。

3、霧（mist）：由于蒸汽的凝結(jié)、液體的霧化以及化學(xué)反應(yīng)等過程所形成，粒徑一般在0.1~10微米之間。一、粉塵的概念粉塵及其來源4、煙霧（smog):在自然氣象條件形成的霧和人類活動(dòng)排出的煙塵的混合體，屬于二次污染物。倫敦型煙霧：空氣中未燃燒的煤塵、燃煤的排放物二氧化硫與空氣中水蒸氣混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的煙霧，稱硫酸煙霧。洛杉磯型煙霧：汽車、工廠等污染源排到空氣中的氮氧化合物或碳氧化合物經(jīng)光化學(xué)作用形成的煙霧，稱為光化學(xué)煙霧。工業(yè)型光化學(xué)煙霧：氮肥廠排放的氮氧化物、煉油廠排放的碳?xì)浠衔锝?jīng)光化學(xué)反應(yīng)形成的煙霧。一、粉塵的概念粉塵及其來源主要來源于自然過程和人類活動(dòng)兩個(gè)方面。自然過程包括火山活動(dòng)、森林火災(zāi)、土壤和巖石的風(fēng)化、宇宙落物、沙塵暴、海水濺沫等。人類活動(dòng)：

1、工業(yè)生產(chǎn)過程

2、燃料燃燒過程

3、交通運(yùn)輸

4、戰(zhàn)爭二、粉塵的來源粉塵及其來源1、按照粉塵的成分分類無機(jī)粉塵有機(jī)粉塵混合型粉塵2、按照有無毒性分類有毒粉塵無毒性粉塵放射性粉塵3、按燃燒、爆炸特性分類燃燒、爆炸性粉塵非燃燒、爆炸性粉塵4、從衛(wèi)生學(xué)的角度分類呼吸性粉塵（＜5μm）非呼吸性粉塵（＞5μm）5、按粉塵的存在狀態(tài)分類浮塵（飄塵）降塵三、粉塵的分類粉塵及其來源（一）粉塵對人的危害塵肺病等（二）粉塵對生產(chǎn)的影響

1、導(dǎo)致操作環(huán)境的惡化；

2、對產(chǎn)品品質(zhì)的影響；

3、對設(shè)備的影響。四、粉塵的危害任務(wù)二粉塵的危害粉塵及其來源（一）粉塵對人的危害塵肺病等（二）粉塵對生產(chǎn)的影響

1、導(dǎo)致操作環(huán)境的惡化；

2、對產(chǎn)品品質(zhì)的影響；

3、對設(shè)備的影響。四、粉塵的危害粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防粉塵爆炸：是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。危害性：具有極強(qiáng)的破壞性；容易產(chǎn)生二次爆炸；能產(chǎn)生有毒氣體。特點(diǎn)：1.具有多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn)。

2.所需的最小點(diǎn)火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。

3.與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時(shí)間長，釋放的能量大，破壞力強(qiáng)。四、粉塵的危害粉塵及其來源2010年中國淀粉行業(yè)著名企業(yè)河北省秦皇島驪驊淀粉股份有限公司淀粉4號(hào)車間2月24日16時(shí)發(fā)生爆炸事故，專家現(xiàn)場初步分析，事故原因可能是車間粉塵爆炸所致。造成19人死亡49人受傷。四、粉塵的危害2010年河北秦皇島驪驊淀粉公司粉塵爆炸

粉塵及其來源2011年11月14日，溫州聲業(yè)五金加工廠粉塵爆炸，事故造成1人死亡5人受傷。四、粉塵的危害2011年溫州聲業(yè)五金加工廠粉塵爆炸粉塵及其來源2011年10月24日，浙江省溫州市鹿城區(qū)藤橋鎮(zhèn)戴宅村前大岙巷自然村一民房加工場發(fā)生爆炸事故，造成18人受傷。四、粉塵的危害2011年溫州藤橋一加工場粉塵爆炸粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防粉塵爆炸的過程：粉塵的爆炸由以下三步發(fā)展形成的：

第一步：懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w；

第二步：可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒；

第三步：粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐次進(jìn)行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防粉塵爆炸的影響因素：1、粉塵物理化學(xué)性質(zhì)燃燒熱越大，粉塵的爆炸危險(xiǎn)性也越大，例如煤、碳、硫的粉塵等；越易氧化的物質(zhì)，其粉塵越易爆炸，例如鎂、氧化亞鐵、染料等；越易帶電的粉塵越易此起爆炸。2、顆粒大小顆粒越細(xì)，表面積越大，越易發(fā)生爆炸顆粒越細(xì)，發(fā)火點(diǎn)越低，爆炸下限也越低。顆粒越細(xì)，化學(xué)活性增加，而且還容易帶上靜電。3、粉塵的濃度粉塵爆炸有一定的濃度范圍，也有上下限之分。但在一般資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限，因?yàn)榉蹓m的爆炸上限較高。粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防粉塵爆炸的條件：1、可燃性粉塵以適當(dāng)?shù)臐舛仍诳諝庵袘腋?，形成粉塵云。（面粉濃度達(dá)到15-20克/立方米時(shí)最容易發(fā)生爆炸）最低可燃物濃度－爆炸濃度下限爆炸濃度上限2、有充足的空氣和氧化劑。3、有火源或者強(qiáng)烈振動(dòng)與摩擦。4、密閉的空間通常認(rèn)為，易爆粉塵只要滿足條件（1）和條件（2），就意味著具備了可能發(fā)生事故的苗頭。粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防容易發(fā)生粉塵爆炸的粉塵種類：七類物質(zhì)的粉塵具有爆炸性：金屬（如鎂粉、鋁粉）；煤炭、糧食（如小麥、淀粉）；飼料（如血粉、魚粉）；農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草）；林產(chǎn)品（如紙粉、木粉）；合成材料（如塑料、燃料）粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防糧食工廠容易粉塵爆炸的設(shè)備：1、破碎機(jī)、磨粉機(jī)、篩分機(jī)

2、干燥機(jī)、加料機(jī)

3、貯料倉

4、通風(fēng)除塵風(fēng)管

5、除塵器的灰斗部位粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防粉塵爆炸的預(yù)防：1、將產(chǎn)生粉塵的機(jī)器設(shè)備做成密閉結(jié)構(gòu)，防止粉塵飛揚(yáng)。2、將產(chǎn)生粉塵的車間同其他車間分開，并在產(chǎn)塵車間安裝通風(fēng)除塵裝置；3、及時(shí)清掃機(jī)器內(nèi)和室內(nèi)的積塵；4、適當(dāng)提高粉塵或大氣的濕度；5、消除火源，嚴(yán)格遵守防火規(guī)定；6、建筑物采用防火結(jié)構(gòu)，同其他建筑物的連接處應(yīng)設(shè)防火門；7、對有爆炸危險(xiǎn)的房屋、機(jī)器設(shè)備應(yīng)設(shè)置特別的安全壁和火種粉塵隔離裝置。8、糧食企業(yè)中除存?zhèn)}外，對磨粉機(jī)、通風(fēng)除塵裝置、氣力輸送裝置、袋式濾塵器等，均應(yīng)采取妥善的防火防爆安全措施。粉塵及其來源（三）粉塵爆炸和預(yù)防出現(xiàn)燃燒的處理：1．在室外的大型除塵裝置，為防止煙氣經(jīng)管道倒灌入車間，應(yīng)在關(guān)閉防火閥或風(fēng)量開關(guān)后，再關(guān)掉風(fēng)機(jī)。在室內(nèi)的小型除塵裝置，應(yīng)立即關(guān)閉風(fēng)機(jī)。2．堆集在灰斗內(nèi)的粉塵一旦著火，可用滅火器撲滅，然后將其內(nèi)部的粉塵排出。排出的粉塵要認(rèn)真處理，防止死灰復(fù)燃并要注意在清除過程中避免出現(xiàn)爆燃事故。3．滅火后，為了防止袋室內(nèi)缺氧及一氧化碳中毒，人員進(jìn)入前應(yīng)進(jìn)行充分的通風(fēng)換氣，待確認(rèn)安全后方可進(jìn)入查看、操作。4．在設(shè)置時(shí)，風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)在袋式除塵器后。任務(wù)三粉塵的特性一、粉塵的物理性質(zhì)粉塵的形成過程雖然僅發(fā)生了物理變化，但由于粉塵粒徑微細(xì)，所以又具有許多不同于母體的特性。粉塵具有形狀、粒徑、密度和比表面積等四個(gè)基本特性，還具有流動(dòng)性、黏附性、荷電性、燃燒爆炸性、吸濕性等多種特性。粉塵的形狀千差萬別，一般用形狀系數(shù)來表示顆粒的形狀。球形度=與顆粒相同的球的表面積/顆粒的實(shí)際表面積球形度=1時(shí)顆粒為球形，其他形狀的粉塵顆粒球形度值均小于1。球形度值越小，表明顆粒的球形度越差。一、粉塵的形狀一、粉塵的物理性質(zhì)粒徑：表示粉塵大小的尺寸。對于形狀規(guī)則的粉塵，用特征幾何尺寸表示，但實(shí)際工程中的粉塵形狀是多種多樣的，稱為非球形顆粒，對于非球形顆粒也采用粒徑表示其尺寸大小，但此時(shí)的粒徑表示的是粉塵的某一個(gè)特征的尺寸。

粒徑一般有單一粒徑和平均粒徑兩種說法。

注意：采用何種形式表示粉塵塵粒，取決于測定的目的和粉塵所處的工況狀態(tài)。在選取粒徑測定方法時(shí)，除需考慮方法本身的精度、操作難易及費(fèi)用等因素外，還應(yīng)特別注意測定的目的和應(yīng)用場合。不同的粒徑測定方法，得出不同概念的粒徑。在給出或應(yīng)用粒徑分析結(jié)果是，還必須說明或了解所用的測定方法。二、粒徑和粒徑分布一、粉塵的物理性質(zhì)

1.單一粒徑（1）投影徑（顯微鏡法）：是指塵粒在顯微鏡下所觀察到的粒徑。

長徑：不考慮塵粒方向的最長徑。

短徑：不考慮塵粒方向的最短徑。

定向直徑dF：也稱菲雷特（Feret直徑）：為各顆粒在投影圖中同一方向上的最大投影長度。

定向面積等分直徑dM：也稱馬?。∕artin直徑）：為各顆粒在投影圖中同一方向?qū)㈩w粒投影面積二等分的線段長度。二、粒徑和粒徑分布一、粉塵的物理性質(zhì)顯微鏡法觀察粉塵顆粒直徑的三種方法a-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影面積直徑一、粉塵的物理性質(zhì)

1.單一粒徑（2）空氣動(dòng)力徑：是指在靜止的空氣中，粉塵顆粒的沉降速度與密度為1000kg/m3的球形顆粒沉降速度相同時(shí)的球形顆粒直徑。（3）斯托克斯粒徑：是指在層流區(qū)內(nèi)的空氣動(dòng)力徑。2.平均粒徑

對于顆粒群體，因其粉塵的組成大小不一，往往用平均粒徑表示粒徑的大小。

（1）算術(shù)平均徑：是指用粉塵粒徑的總和除以粉塵的顆粒數(shù)。

（2）幾何平均粒徑：是指N個(gè)粉塵粒徑的連乘積的N次方根。

（3）篩分粒徑：是指用篩分的方法確定的粉塵粒徑，是以粉塵顆?？梢酝ㄟ^的最小篩孔的寬度作為粉塵顆粒的粒徑。二、粒徑和粒徑分布一、粉塵的物理性質(zhì)

3.粒徑分布

在除塵技術(shù)中常采用粒徑分布來表示不同粒徑范圍內(nèi)所含的粉塵個(gè)數(shù)或質(zhì)量。

分散度：是指粒徑大小分布的情況，有計(jì)數(shù)分散度和質(zhì)量分散度兩種表示方法。

質(zhì)量分散度：各種粒級的粉塵所占的質(zhì)量百分比，粒徑小的塵粒所占的質(zhì)量百分比大，表示分散度高，反之則表示分散度低。

計(jì)數(shù)分散度：各種粒級的粉塵所占的數(shù)量百分比，也即某一個(gè)粒徑范圍的顆粒的數(shù)量所占總數(shù)量的百分比，粒徑小的數(shù)量越多，表示分散度高，反之則表示分散度低。二、粒徑和粒徑分布一、粉塵的物理性質(zhì)

3.粒徑分布

粒徑分布的表示方法有列表法和圖示法兩種。

列表法是將粒徑分成若干個(gè)區(qū)段，然后分別給出每個(gè)區(qū)段的顆粒數(shù)或質(zhì)量。

圖示法是將不同粒徑粉塵的百分比以圖的方式展現(xiàn)的形式，如餅圖。掌握粉塵分散度對防塵工作具有重要意義。粉塵分散度的數(shù)據(jù)時(shí)機(jī)械除塵系統(tǒng)的管路配置、管徑計(jì)算以及選擇除塵器的主要依據(jù)之一。此外，細(xì)微塵粒（尤其是5微米以下的塵粒）的硅塵對人體危害大。二、粒徑和粒徑分布一、粉塵的物理性質(zhì)

比表面積：是指單位質(zhì)量粉塵的表面積，用單位㎡/kg表示。

粉塵的許多物理、化學(xué)性質(zhì)與其表面積有很大關(guān)系。粒徑微細(xì)顆粒常常表現(xiàn)出顯著的物理和化學(xué)活性，如氧化、吸附、溶解、生理效應(yīng)、催化、燃燒爆炸及毒性等都會(huì)因?yàn)轭w粒粒徑微細(xì)、比表面積大而被加速、增大和劇烈。

粉塵比表面積越大，粉塵顆粒的活性越高。三、顆粒的比表面積一、粉塵的物理性質(zhì)

真實(shí)密度：在密實(shí)堆積狀態(tài)（粉塵顆粒之間沒有任何空隙）下，單位體積粉塵的質(zhì)量。

堆積密度：在自然堆積狀態(tài)下，粉塵顆粒之間的空隙體積與粉塵總體積之比稱為空隙率。對于一種粉塵，其真實(shí)密度是定值，而堆積密度則會(huì)隨著堆積狀況、空隙率的大小而變化。真實(shí)密度對于設(shè)計(jì)除塵器有意義，在設(shè)計(jì)料斗等容器時(shí)，使用堆積密度。四、真實(shí)密度和堆積密度一、粉塵的物理性質(zhì)

黏附性：是粉塵黏附在物體表面或粉塵之間相互附著的現(xiàn)象。影響粉塵黏附性的因素有范德華力、靜電引力和毛細(xì)管力，一般認(rèn)為，粉塵粒徑越小，水分越高、有顯著導(dǎo)電性，黏附性越高。

黏附性的存在有利于粉塵的捕集，但帶來的危害更多，如難以輸送、堵塞管道和篩孔、難以去除等。

凝聚性：微細(xì)粉塵相互接觸而結(jié)合成較大顆粒的性質(zhì)。粉塵的凝聚性對粉塵的凈化具有重要的意義。五、粉塵的黏附性和凝聚性一、粉塵的物理性質(zhì)

流動(dòng)性：是指粉塵全部或部分發(fā)生相對位置變化的特性。影響因素有粉塵的形狀、表面特征、粒徑大小以及相對濕度等。

靜止角：粉塵從一定高度的漏斗中連續(xù)落到一水平板上，堆積成圓錐體，圓錐體的母線與水平面的夾角稱為粉塵的靜止角。

滑動(dòng)角：將粉塵置于傾斜的板上，粉塵在傾斜的板上開始滑動(dòng)的傾斜角稱為粉塵的滑動(dòng)角。六、粉塵的流動(dòng)性一、粉塵的物理性質(zhì)

荷電性：在粉塵形成和運(yùn)動(dòng)的過程中，由于相互的摩擦、碰撞、放射線照射、接觸帶電體等原因帶有一定電荷的性質(zhì)。粉塵荷電性的來源主要有：摩擦、吸附、外加電場等。

比電阻：粉塵的荷電性能常用比電阻來表示。厚度為1厘米，面積為1平方厘米的粉塵層所具有的電阻值，稱為粉塵的比電阻。七、粉塵的荷電性和比電阻一、粉塵的物理性質(zhì)

燃燒性和爆炸性：是指懸浮于空氣中的可燃性粉塵達(dá)到一定濃度，遇到火源，急劇燃燒和爆炸的特性。根據(jù)粉塵的燃燒性和危險(xiǎn)性可以將粉塵的燃燒性和爆炸性分成四類：

一類：爆炸危險(xiǎn)性最大的粉塵，如松香、膠木粉、砂糖等；

二類：有爆炸危險(xiǎn)的粉塵，如面粉、淀粉、亞麻粉塵、鋁粉等；

三類：火災(zāi)危害性最大的粉塵，自燃溫度低于250℃，如煙草粉塵等。

四類：有火災(zāi)危害性的粉塵，自燃溫度高于250℃，如鋸末粉塵等。八、粉塵的燃燒性和爆炸性一、粉塵的物理性質(zhì)

吸濕性：是指粉塵吸收水分的性質(zhì)。粉塵的吸水性取決于塵粒的成分、大小、荷電狀態(tài)、溫度和氣壓條件。一般來說,吸水性隨壓力增加而增加,隨溫度上升而降低，隨塵粒變小而減小。易于被水濕潤的粉塵稱為親水性粉塵,否則,稱為疏水性粉塵。對于疏水性粉塵,不適宜采用濕式除塵凈化。九、粉塵的吸濕性一、粉塵的物理性質(zhì)

磨損性：是指粉塵在流動(dòng)過程中對固體邊壁的磨損性能。粉塵的磨損性與粉塵的形狀、大小、硬度、密度等密切相關(guān)。

粉塵的運(yùn)動(dòng)速度與管道的磨損的關(guān)系也挺大，一般粉塵對管道的磨損性與氣流速度的2~3次方成正比。十、粉塵的磨損性二、粉塵的空氣力學(xué)特性粉塵的空氣力學(xué)特性主要是指粉塵的阻力系數(shù)或沉降速度和懸浮速度。

繞流：氣流繞過固體的外圍做相對運(yùn)動(dòng)稱為繞流。

繞流阻力：在繞流中，流體對繞流物體存在著作用力，此力在平行于來流方向的分力，叫做繞流阻力。

附面層：流體流過平板表面時(shí)，由于流體粘性的作用，在靠近表面形成具有一定速度梯度的流體薄層，此流體層就稱為附面層。附面層厚度一般定為附面層中的流體速度等于99%的主流速度處至平板表面的距離。與流體有不同的流動(dòng)狀態(tài)類似，附面層也可以分為層流附面層與紊流附面層。判定標(biāo)準(zhǔn)為雷諾數(shù)。當(dāng)雷諾數(shù)超過10的5次方至5倍10的5次方時(shí)，附面層即從層流轉(zhuǎn)變?yōu)闉槲闪?。增加主流擾動(dòng)度或者增加平板表面的粗糙度，都會(huì)降低臨界雷諾數(shù)。一、氣流對顆粒的阻力二、粉塵的空氣力學(xué)特性附面層的形成及其性質(zhì)二、粉塵的空氣力學(xué)特性附面層的形成及其性質(zhì)二、粉塵的空氣力學(xué)特性流體在繞流時(shí)，除了上述發(fā)生在附面層中的摩擦阻力外，還常會(huì)發(fā)生附面層與物體表面脫離，形成反向流動(dòng)的漩渦二構(gòu)成所謂形狀阻力或稱漩渦阻力。當(dāng)物體繞彎曲表面流動(dòng)時(shí)，邊界層內(nèi)會(huì)伴隨產(chǎn)生壓差，邊界層因此可能會(huì)從某一位置開始脫離物體表面，在物面附近出現(xiàn)回流現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為邊界層分離現(xiàn)象或脫體現(xiàn)象。一、氣流對顆粒的阻力圓柱后部發(fā)生的流動(dòng)分離形成一對旋渦——“貓眼”二、粉塵的空氣力學(xué)特性一、氣流對顆粒的阻力這是從靜止開始的運(yùn)動(dòng)初期附面層的發(fā)展變化情況二、粉塵的空氣力學(xué)特性繞流阻力包括氣流繞過物體時(shí)同時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力和漩渦阻力。一、氣流對顆粒的阻力垂直于平板的流動(dòng)二、粉塵的空氣力學(xué)特性

流體的摩擦阻力是指物體表面切應(yīng)力在來流方向的總和。

漩渦阻力是由物體表面上的壓力所引起的合力在來流方向上的分量。壓差阻力取決于物體表面形狀，故又稱為形狀阻力。在工程計(jì)算中，關(guān)心的是物體運(yùn)動(dòng)的總阻力，只要已知總阻力系數(shù)CD,按式就可求出總阻力。U為氣流同繞流物體之間的相對運(yùn)動(dòng)速度；CD為繞流阻力系數(shù)；一、氣流對顆粒的阻力二、粉塵的空氣力學(xué)特性二、粉塵的空氣力學(xué)特性二、粉塵的空氣力學(xué)特性在流體與固體顆粒組成的非均相物系中，流體與顆粒間的相對運(yùn)動(dòng)情況有以下三種：

1、流體在靜止顆粒表面流過；

2、顆粒在靜止流體中運(yùn)動(dòng)；

3、流體與顆粒均處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但仍維持一定的相對速度。在上述三種情況下，只要流體與顆粒之間的相對運(yùn)動(dòng)速度相等，則流體與顆粒間的作用力是相同的。二、物料的沉降速度和懸浮速度二、粉塵的空氣力學(xué)特性

沉降速度：在邊界無限的靜止空氣中，顆粒在浮力和重力的作用下自由下落，當(dāng)下落速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，浮力與重力相等，此時(shí)顆粒就以這一速度做恒速下降，這一恒定速度就稱作顆粒的沉降速度。

懸浮速度：將一顆粒置于垂直向上的氣流中，如果氣流的速度等于顆粒的沉降速度，顆粒則處于某一處位置上既不上升也不下降，呈懸浮狀態(tài)，此時(shí)的氣流速度稱為該顆粒的懸浮速度。二、物料的沉降速度和懸浮速度二、粉塵的空氣力學(xué)特性

影響沉降速度的因素：1、干擾沉降

2、器壁效應(yīng)

3、分子運(yùn)動(dòng)

4、顆粒形狀

5、液滴或氣泡的運(yùn)動(dòng)在水平管道內(nèi)，由于氣流的動(dòng)力方向同物料顆粒的重力方向垂直，因此此時(shí)顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更為復(fù)雜。在選擇氣流速度時(shí)，通常仍然以垂直管道內(nèi)的懸浮速度為依據(jù)。在實(shí)際的氣力輸送管道中，由于物料相互之間和同管壁之間的摩擦、碰撞以及管道內(nèi)氣流的不均勻等多種原因，實(shí)際所需的氣流速度遠(yuǎn)比物料懸浮速度為大。二、物料的沉降速度和懸浮速度任務(wù)四糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生及特點(diǎn)三、糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生及特點(diǎn)

（一）原料特點(diǎn)

糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生，與其原料、生產(chǎn)工藝、加工設(shè)備和產(chǎn)品類型等因素密切相關(guān)。1.糧食工業(yè)加工的對象，都是散裝農(nóng)產(chǎn)品物料，而且都屬于有機(jī)物。2.糧食中由于在收獲、干燥、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)會(huì)有各種各樣的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)都屬于極易飛揚(yáng)的污染性物質(zhì)。3.在糧食的加工過程中，會(huì)產(chǎn)生新的粉塵。

所以，糧食的特性，決定了糧食加工過程中粉塵的產(chǎn)生是不可避免的。一、糧食工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)三、糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生及特點(diǎn)

（二）生產(chǎn)特點(diǎn)

糧油加工過程中，均包含輸送、清理、入倉、研磨或粉碎、包裝等工序，最終產(chǎn)品呈粉狀或顆粒狀。1.糧油輸送過程中，極易在輸送過程中由于沖擊、摩擦等產(chǎn)生粉塵。2.原料的清理過程中，會(huì)使糧食中的微細(xì)顆?；蚍蛛x出的雜質(zhì)揚(yáng)出。3.糧食的加工過程往往是研磨和粉碎的過程，在生產(chǎn)過程中這些被粉碎的微細(xì)顆粒容易離開物料主流飛揚(yáng)到空中。

所以，糧食的生產(chǎn)特點(diǎn)，決定了糧食加工過程中粉塵的產(chǎn)生是不可避免的。一、糧食工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)三、糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生及特點(diǎn)

粉塵的塵化：微細(xì)顆粒物料離開物料主流二懸浮于周圍空氣中的過程，稱為粉塵的塵化。

一次塵化過程：即一次污染，主要指物料中的粉塵或微細(xì)顆粒離開物料主流的飛揚(yáng)過程。

二次污染：由于自然沉降過程降落到的各種表面上的粉塵，或者通過粉塵控制裝置捕捉到的粉塵再次飛揚(yáng)到空氣中的過程，稱為二次污染。二、糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生任務(wù)五糧食工業(yè)粉塵控制概述及粉塵測定三、糧食工業(yè)粉塵的產(chǎn)生及特點(diǎn)

1.糧食工業(yè)粉塵控制的方法：自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)全面通風(fēng)和局部通風(fēng)

2.糧食工業(yè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)的組成：吸塵罩：含塵空氣的捕集裝置，靠近塵源安裝。通風(fēng)管道：除塵系統(tǒng)中空氣流動(dòng)的通道。除塵器：將污染空氣凈化的設(shè)備。風(fēng)機(jī)：組織空氣流動(dòng)的動(dòng)力源。三、糧食工業(yè)粉塵的控制四、粉塵控制的標(biāo)準(zhǔn)空氣中含粉塵的濃度是評價(jià)環(huán)境污染狀況的主要指標(biāo)之一。單位體積空氣中所含灰塵量稱為含塵濃度，其常用的表示方法有三種：

質(zhì)量濃度：單位體積空氣中所含的灰塵質(zhì)量，單位為毫克/米3；

計(jì)數(shù)濃度：單位體積空氣中含有各種粒徑灰塵的顆?？倲?shù)，單位為粒/米3或粒/升；

粒徑計(jì)數(shù)濃度：單位體積空氣中所含某一粒徑范圍（粒級）內(nèi)的灰塵顆粒數(shù)，單位為粒/米3或粒/升。一、含塵濃度四、粉塵控制的標(biāo)準(zhǔn)一般在工業(yè)通風(fēng)技術(shù)中多采用質(zhì)量濃度，計(jì)數(shù)濃度主要用于超凈車間。在描寫大氣的含塵濃度時(shí)，二種方法同時(shí)采用，但更應(yīng)當(dāng)重視計(jì)數(shù)濃度。我國規(guī)定用質(zhì)量法作為測量含塵濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法，但僅靠質(zhì)量法還不足以正確地進(jìn)行衛(wèi)生評價(jià)，因?yàn)榈荣|(zhì)量的粉塵對人體的危害程度不同，例如等質(zhì)量的細(xì)粉塵比粗粉塵對肺部的危害程度大得多。因此，在評價(jià)室內(nèi)污染狀況和對人體的危害程度時(shí)，也往往采用計(jì)數(shù)法。此外，當(dāng)需要測定作業(yè)地帶的瞬時(shí)含塵濃度或快速比較除塵器的除塵效率時(shí)，計(jì)數(shù)法還作為一種輔助性測塵方法使用。二、粉塵控制的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)四、粉塵控制的標(biāo)準(zhǔn)

（一）衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為了使工業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)符合環(huán)保要求，我國于1962年頒布了國標(biāo)建（GBJ）1-62《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，后來在2002年又作了修正。衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度、空氣溫度、空氣相對濕度和流動(dòng)速度，對居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度等都作了規(guī)定，它是工業(yè)通風(fēng)設(shè)計(jì)和檢查其效果的重要依據(jù)。例如衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，車間空氣中一般粉塵的最高容許濃度為10毫克/米3（糧食企業(yè)屬此類）。含有10%以上游離二氧化硅的粉塵則為2毫克/米3二、粉塵控制的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)四、粉塵控制的標(biāo)準(zhǔn)

（二）排放標(biāo)準(zhǔn)

1973年，我國頒發(fā)了國標(biāo)建（GBJ）4-73《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》，從1974年開始試行。這是為了環(huán)境保護(hù)，防止工業(yè)三廢（廢水、廢氣、廢渣）對大氣、水源和土壤的污染、保障人民身體健康，促進(jìn)式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而制定的。在排放標(biāo)準(zhǔn)中，對十三類有害物質(zhì)的排放量或排放濃度作了規(guī)定。工業(yè)通風(fēng)中排入大氣的有害質(zhì)量（或濃度）應(yīng)該符合排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。例如對于糧食企業(yè)，排入大氣中的空氣含塵濃度不得超過150毫克/米3。二、粉塵控制的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)五、空氣中粉塵測定方法（GB5748-85）

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定作業(yè)場所空氣中的粉塵濃度、粉塵中游離二氧化硅含量和粉塵分散度。1術(shù)語

1.1作業(yè)場所

工人在生產(chǎn)過程中經(jīng)常或定時(shí)停留的地點(diǎn)。

1.2粉塵

懸浮于作業(yè)場所空氣中的固體微粒。

1.3粉塵濃度

單位體積空氣中所含粉塵的質(zhì)量(mg/m3)或數(shù)量

(粒/cm3)。本方法采用質(zhì)量濃度。

1.4游離二氧化硅

指結(jié)晶型的二氧化硅。

1.5粉塵分散度

各粒徑區(qū)間的粉塵數(shù)量或質(zhì)量分布的百分比。本方法采用數(shù)量分布百分比。

1.6測塵點(diǎn)

受粉塵污染的作業(yè)場所中必須進(jìn)行監(jiān)測的地點(diǎn)。2測塵點(diǎn)的選擇原則

2.1測塵點(diǎn)應(yīng)設(shè)在有代表性的工人接塵地點(diǎn)。

2.2測塵位置，應(yīng)選擇在接塵人員經(jīng)?；顒?dòng)的范圍內(nèi)，且粉塵分布較均勻處的呼吸帶。在風(fēng)流影響時(shí)，一般應(yīng)選擇在作業(yè)地點(diǎn)的下風(fēng)側(cè)或回風(fēng)側(cè)。

移動(dòng)式產(chǎn)塵點(diǎn)的采樣位置，應(yīng)位于生產(chǎn)活動(dòng)中有代表性的地點(diǎn)，或?qū)⒉蓸悠骷茉O(shè)于移動(dòng)設(shè)備上。3