Transcript 通風與換氣

通風換氣裝置及其維護
勞委會勞工安全衛生研究所
張振平
Http://www.iosh.gov.tw
前言

主要的目的
 危害
– 缺氧
– 化學性危害因子
– 火災爆炸
 目的
– 提供新鮮空氣
– 稀釋濃度
– 稀釋及排出
– 溫、濕度調節
整體換氣與局部排氣
原理
控制因素
設備費
操作費
整體比較
整體換氣
稀釋
風量
較低
較高
較不經濟
易受干擾
局部排氣
排出
風速
較高
較低
較經濟
穩定性高
整體換氣裝置

種類

自然換氣
– 風力換氣
– 溫差換氣
– 氣體擴散
溫差換氣

機械換氣
– 排氣式
– 供氣式
– 排供氣並用
通風動力(自然力)

溫度


風力


密度流
壓力差
擴散

凡得瓦耳力
均勻混合
短路
置換
活塞
各種氣流型態。
(二)
整體換氣裝置

性能
 需考慮流場模式
 使用時需考量安全係數
 清除時間與V/Q 成正比
3
G
(
m
/ min)
3
Q ( m / min) 
 10 6
C ( ppm ) C 0 ( ppm )
Q 風量 G 污染物產生量 C 理想濃度 Co 外氣中之濃度
G(m3／min)＝w/M.W.×24.45×10-3
W 每分鐘消耗量 MW 分子量
法令規定

整體換氣
設施規則
氣積
＜5.7
5.7 - 14.2
14.2 - 28.3
28.3 >
 有機溶劑中毒預防規則

換氣量
0.6
0.4
0.3
0.14
– 每小時消費量（公克）×係數
– 係數 0.3 0.04 0.01
 鉛中毒預防規則
– 每分鐘1.67立方公尺
有一工作場所使有機溶劑甲苯為清
潔劑，一天工作8小時消費20kg，計
算其換氣量（m3/min）？
20×103
8
×0.04 = 100 m3/m
某作業場所勞工人數120人，作業場所長25公
尺、寬15公尺、高2.8公尺，每小時甲苯、丙
酮各為2公斤、4公斤（分子量92,85）。若用
整體換氣裝置控制時，其最小換氣量為何？
（時量平均容許濃度甲苯100ppm、丙酮1000ppm，一大氣壓）
(25×15×2.8)/120 = 8.75 m3
0.4 ×120 =48 m3/min
Q1=
24.45×103 ×2×103
60×92 ×100
= 90.56 m3/min
Q2=
24.45×103 ×4×103
60×85 ×1000
= 19.18 m3/min
Q1 + Q2= 109.74 m3/min
Q=60AV
V2’ V2
V1
V1’
in
out
V1 = V2
V1’ << V2’
A=4πR2
局部排氣裝置

基本組成
排氣口
氣罩 2
導管
排氣機
肘管
氣罩 1
合流
氣罩 3
空氣清淨裝置

氣罩形式
圖 5
包圍式或崗亭式
外裝式
接收式
吹吸式
各種氣罩型式。
局部排氣(8/27)實際使用的包圍式氣罩
一般包圍式氣罩
密閉手套箱(密閉取決於什麼??)
局部排氣(7/27)實際使用的外裝式氣罩



側吸式：須搭配有害物擴散上升速度
下吸式：對傾向落下的有害物效果最
佳
接收式：最適合熱上升的有害物
局部排氣(9/27)實際使用的包圍式氣罩（排
氣櫃）
概說(3)前人為降低側風影響所作的氣罩改良
×
四面開啟
一面遮蔽
兩面遮蔽
三面遮蔽
近似四面遮蔽
外裝式氣罩
擋板氣罩
雙擋板氣罩
三擋板氣罩
包圍式氣罩
氣罩懸吊
安裝於牆面
安裝於屋角
氣流亭
排氣櫃
局部排氣(10/27)吹吸式氣罩
只有吸
過渡模式
強抽模式
氣簾技術(3)氣簾輔助排氣方法之概念
背牆
QH
接收型(外裝式)氣罩
污染控
制空間
QA
左側氣簾
工作檯
污染源
正面氣簾
QC
右側氣簾
工作檯
流場特徵(2)數值模擬結果
確認能捕集顆粒微小的氣膠後，以簡
易方式製備顆粒大、慣性大且缺乏浮
力的冰冷氣膠，導入控制空間，以考
驗實驗組合的極限捕集能力。
傳統廂型化學氣櫃的分類
A. Constant Air Volume (CAV)
I. Conventional
II. Blow at sash opening
(Berkeley hood)
B. Variable Air Volume (VAV)
氣簾式氣櫃平面示意圖

導管


Q=60AV
注意壓力損失
– 摩擦損失
– 動損失


管線連結與動力分配
排氣機


所需動力正比於壓力
損失與流量
軸流式、離心式

空氣清淨裝置
 除塵
– 重力沈降
– 慣性集塵
– 離心分離
– 濕式集塵
– 靜電集塵
– 袋式濾塵
局部排氣(14/27)哪個作法比較好？
排氣機概略分類
離心式(P↑Q↓) 斜流式(P↑Q↑) 軸流式(P↓Q↑)
典型的排氣道出口設計錯誤案例
局部排氣(19/27)排氣道：請盡量設計為垂
直排氣
離心式排氣機（污染氣體之排氣迴路）
SP
TP
(a) 靜壓
圖6
(b) 全壓
靜壓、全壓與動壓測定示意圖。
 U 
VP  

 4.04 
2
VP:mmAq
U: m/S
， U  4.04 VP ，
VP
(c) 動壓
4
1
2
3
氣罩
排氣機
局部排氣(3/27)導管壓力變化
風速測定
x1=0.026D，x2=0.082D，x3=0.146D，x4=0.226D與x5=0.342D
平均求得五點法
Q=60AV
皮托管
在12m/sec以上才能確保合理(3%)量測精度
熱線式風速計
0.1～1m/sec低風速圍之精度良好
熱球式風速計
穩定度高且壽命長，適合無方向性、0.2m/sec以上之場合
輪葉式風速計
只適合量測0.5m/sec以上風速
通風常用公式及單位

風量（Ｑ）



風速（Ｖ）



m3/min;CMM
ft3/min;CFM
m/s; ft/min
管徑（Ｄ）:m
壓力（Ｐ）

mmHg; mmH2O(Aq);
psi; atm; 1Kg/cm2
1atm=760mmHg
=10336mmH2O=14.7psi







Q=60AV
A=D2/4
Pv=V2/2g
PL=Pf+ Pv
Pf=摩擦損失
Pv=動損失
N= PLQ/6120