[科普中国]-外部吸气罩

外部吸气罩是通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。控制点的空气运动速度称为控制风速（也称吸入速度）。外部吸气罩根据吸气罩口的形状分为圆形与矩形；根据吸气罩设置的位置分为侧吸罩和上吸罩；根据吸气罩的构造分为四周有法兰边和无法兰边两种。1

简介局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。它的效能对整个排风系统的技术经济性能具有十分重要的影响。设计完善的局部排风罩可用较小的风量获得最佳的控制效果，并且保证工作区的有害物质浓度符合国家卫生标准的规定。外部吸气罩是局部排风罩的一种类型。外部吸气罩是通过罩口的抽吸作用在距离吸气口最远的有害物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，从而把有害物吸入罩内。外部排风罩又称为开敞式排风罩，这种排风罩的特点是，污染源基本上是敞开的，而排风罩只在污染源附近进行吸气。为了使污染物被排风罩吸入，排风罩必须在污染源周围形成一速度场，其速度应能克服污染物的流动速度而引导至排风罩。开敞式吸气口的风速衰减很快，因此开敞式排风罩应尽量靠近污染源处。同时，吸气口处有围挡时，风速的衰减速度减缓，因此开敞式排风罩在有可能的条件下尽量有围挡。外部吸气罩根据吸气罩口的形状分为圆形与矩形；根据吸气罩设置的位置分为侧吸罩和上吸罩；根据吸气罩的构造分为四周有法兰边和无法兰边两种。1

吸气口的气流运动规律点汇吸气点根据流体力学，位于自由空间的点汇吸气口（见图1，（a）自由吸气口；（b）受限吸气口）的排风量为：1

式中 v1、v2—点1和点2的空气流速，m/s；

r1、r2—点1和点2至吸气口的距离，m。

吸气口在平壁上，吸气气流受到限制，吸气范围仅半个球面，它的排风量为：1

由式（1）~式（2）可以看出，吸气口外某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比，而且它是随吸气口吸气范围的减少而增大的，因此设计时罩口应尽量靠近有害物源，并设法减小其吸气范围。

圆形或矩形吸气口工程上应用的吸气口都有一定的几何形状、尺寸，因而其气流运动规律和点汇吸气口有所不同。从理论上准确解释出各种吸气口的流速分布难度很大，一般借助实验测得各种吸气口的流速分布图，而后借助流速分布图推出流速分布及所需排风量的计算公式。图2和图3就是通过实验求得四周无法兰边和四周有法兰边的圆形吸气口的速度分布图。两图的实验结果可用式（4）和式（5）表示。

对于无边的圆形和矩形（宽长比不小于1:3）吸气口有：1

对于有边的圆形或矩形（宽长比不小于1:3）吸气口有：1

设计时应注意的问题设计外部吸气罩时在结构上应注意以下问题：1

（1）为了减少横向气流的影响和罩口的吸气范围，若工艺条件允许时应在罩口四周设固定或活动挡板。

（2）罩口的吸入气流应尽可能均匀，因此罩的扩张角α应小于或等于60°。

（3）罩口的平面尺寸较大时，可以采用以下措施：把一个大排风罩分为几个小排风罩；在罩内设挡板；在罩口上设条缝口，要求条缝口风速在10m/s以上；在罩口设气流分布板。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学