接受罩接受的气流可分为两类:粒状物粒高速运动时所诱导的空气流动(如砂轮机等)、热源上部的热射流两类。前者影响因素较多,多由经验公式确定;后者可分为生产设备本身散发的热烟气(如炼钢炉散发的高温烟气)、高温设备表面对流散热时形成的热射流。通常生产设备本身散发的热烟气由实测确定,因而我们着重分析设备表面对流散热所形成的热射流。
热设备将热量通过对流散热传给相邻空气,周围空气受热上升,形成热射流。我们可以把它看成是从一个假想点源以一定角度扩散上升的气流,根据其变化规律,可以按以下方法确定热射流在不同高度的流量、断面直径等。
在
式中 Q—热源的对流散热量,kJ/s;
H—热源至计算断面的距离,m;
B—热源水平投影的直径或长边尺寸,m。
对热射流观察发现,在离热源表面1~2B处射流发生收缩(通常在1.5B以下),在收缩断面上流速最大,随后上升气流逐渐缓慢扩大。近似认为热射流收缩断面至热源的距离
热源的对流散热量:
式中 A—热源的对流放热面积,m;
Δt—热源表面与周围空气的温度差,℃;
α—对流放热系数,W/(m·℃);
a—系数,对于水平散热面α=1.7;垂直散热面α=1.13。
在某一高度上热射流的断面直径DZ可按下式确定:
理论上只要接受罩的排风量、断面尺寸等于罩口断面上热射流的流量、尺寸,污染气流就会被全部排除。实际上由于横向气流的影响,热射流会发生偏转,可能溢向室内,且接受罩的安装高度越大,横向气流的影响越重,因此需适当加大罩口尺寸和排风量。
热源上部接受罩可根据安装高度的不同可分为两类:低悬罩(
(1)低悬罩(
①对横向气流影响小的场合,排风罩口尺寸应比热源尺寸扩大150~200mm。
②若横向气流影响较大,按下式确定
圆形
矩形
式中 D1—罩口直径,m;
d—热源水平投影直径,m;
A1、B1—罩口尺寸,m;
a、b—热源水平投影尺寸,m。
(2)高悬罩(
高悬罩的罩口尺寸按下式确定: