工业通风与除尘实验指导书.pdf

1工业通风与除尘实验指导书（共工业通风与除尘实验指导书（共工业通风与除尘实验指导书（共工业通风与除尘实验指导书（共 4 4 4 4 学时）学时）学时）学时）实验名称：实验名称：工业通风与除尘实验工业通风与除尘实验 1 1 1 1实验一实验一实验一实验一粉尘分散度测定粉尘分散度测定粉尘分散度测定粉尘分散度测定一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的1使学生掌握显微镜的结构、原理及使用方法。2测定粉尘颗粒分散度、计算质量分散度。3掌握颗粒分散度及质量分散度的计算方法，做出粉尘质量累集分布曲线。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理采样后将滤膜溶解于有机溶剂中，形成粉尘粒子的混悬液，制成涂片标本，用显微镜在 400 倍下（目镜：10 倍，物镜：40 倍）测定粉尘的定向粒径，计录各粒径区间粉尘颗粒数，计算颗粒百分数及质量分散度。三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法实验用到的仪器设备及器材包括：DFS-3 型多功能防尘实验装置、AKFC-92A 型矿用粉尘采样器、滤膜、XSP-2CP 生物显微镜、目镜测微尺、物镜测微尺、载玻片、盖玻片、血球分类计数器、醋酸丁脂溶液（或醋酸乙酯、醋酸戊酯、醋酸异戊酯等）、醋酸丁脂吸液管、烧杯、镊子、剪刀、脱脂棉。1XSP-2CP 生物显微镜（1）XSP-2CP 生物显微镜示意图2图图 1 1 1 1 XSP-2CPXSP-2CPXSP-2CPXSP-2CP 生物显微镜生物显微镜（2）主要技术参数平场目镜：（放大倍数/视场孔径）10X/18（毫米）16X/11（毫米）消色差物镜：（放大倍数/数值孔径）4X/0.1NA10X/0.25NA40X（S）/0.65NA100X（S）油/1.25NA总放大倍数：40X1600X瞳距调节范围：5575 毫米聚光镜：阿贝聚光镜带可变光栏及滤色片数值孔径 1.25NA机械筒长：160 毫米粗微动调焦范围：15 毫米微动格值 0.002 毫米载物台尺寸：12520 毫米移动范围 700 毫米，游标 0.1 毫米光源：220V/110V6V/20VA（3）使用方法取镜和安放取镜和安放首先将显微镜的工作台擦干净，然后将要观察的标本和各种器具准备好。将显微镜从镜箱取出，取出时右手握住镜臂，左手托住镜座。把显微镜放在实验台上，略偏左（显微镜放在距实验台边缘 7 厘米左右）。对光前，先安上合适的目镜（一般采用 10目镜），将 4、10、40物镜按照顺时针安在物镜转换器上，逆时针转动转换器使 4物镜对准载物台中央的通光孔。对光对光电源插头插入 220V/50Hz 的插座，打开仪器基座后侧的电源开关。基座侧面有调光手轮，可使仪器的透射光连续可调，首先将光强度调至最低，然后再根据需要调节，直至视场明亮、均匀为止。转动转换器使低倍物镜对准通光孔（物镜的前端与载物台要保持5厘米的距离）。观察观察把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔中心。转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（眼睛看着物镜，以免物镜碰到玻片标本）。向目镜内看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为3止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。换高倍物镜：如果进一步使用高倍物镜观察，应在转换高倍物镜之前，把物像中需要放大观察的部分移至视野中央（将低倍物镜转换成高倍物镜观察时，视野中的物像范围缩小了很多）。如果换高倍物镜后物像不一定很清晰，可以转动细准焦螺旋进行调节。在转换高倍物镜并且看清物像之后，可以根据需要调节光圈或聚光器，使光线符合要求（一般将低倍物镜换成高倍物镜观察时，视野要稍变暗一些，所以需要调节光线强弱）。2目镜测微尺目镜测微尺是配装在显微镜目镜中的刻有尺度对比线的玻璃片。由于不同目镜、物镜组合的放大倍数不相同，目镜测微尺每格实际表示的长度也不一样，因此目镜测微尺测量被测物大小时须先用置于镜台上的物镜测微尺校正，以求出在一定放大倍数下，目镜测微尺每小格所代表的相对长度。图图 2 2 2 2 目镜测微尺尺度对比线目镜测微尺尺度对比线3物镜测微尺物镜测微尺是一块特制的载玻片，其中央有一个小圆圈，圆圈内刻有分度，是一标准尺度，其总长为 1mm，分为 100 等分，每一分度值为 0.01mm，即 10m。4图图 3 3 3 3 物镜测微尺物镜测微尺目镜测微尺每刻度间距（m）=a/b10（m）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，m。图图 4 4 4 4 标定示意图标定示意图如图 4 所示，目镜测微尺 20 个刻度相当于物镜测微尺 5 个刻度，则目镜测微尺寸1 个刻度相当于：5/2010（m）=2.5m4血球分类计数器5图图 5 5 5 5 血球分类计数器血球分类计数器四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤1采样（1）从干燥皿中取出待用滤膜，用摄子取下两面衬纸，将滤膜用滤膜夹夹好，放入滤膜夹。（2）将滤膜连夹放入采样头内拧紧，按图 1 连接采样管路。（3）开动采样器，调节流量计到 20 毫升（流量根据发尘浓度确定采样时间 1-2min即可），在抽气机的作用下，使一定体积的含尘空气通过滤膜，其中的粉尘被阻留在滤膜上。（4）开动 DFS-3 型多功能防尘实验装置风机。开动发尘器，调节发尘量。（5）采样结束关闭发尘器半闭采样器关闭风机。（6）取出滤膜夹，将采样后的滤膜及滤膜夹一起放入干燥皿内干燥两小时（学生实验主要学习实验方法，可以适当减少干燥时间，也可不烘干）。2样片制作将采样后的滤膜受尘面向上平铺在载破片上。向滤膜中间滴 1 滴（视膜上粉尘多少而定）醋酸丁脂后，液滴处的滤膜立即溶解，揭掉其余部分，再用一块干净的载破片将溶液来回推移几次，尘粒在溶液中均匀分布后，最后一次将溶液在载坡片上均匀推开，醋酸丁脂蒸发后，出现一层透明的含尘薄膜。样片制作完成。如滤膜为不溶型，则剪一小块含尘膜放在载破片上，再滴少量醋酸丁脂将小块膜上的粉尘洗下，将该膜取下，加适量醋酸丁脂混合均匀后，将含尘溶液推开，形成含尘薄膜。注意：注意：注意：注意：样片上的粉尘不宜太浓，否则，颗粒分散不好，不易观测。样片上的粉尘不宜太浓，否则，颗粒分散不好，不易观测。3目镜测微尺的标定6（1）先将物镜测微尺放在显微镜载物台上，把目镜测微尺放于目镜内。（2）将物镜测微尺置于显微镜的载物台上，使有刻度的一面朝上，同观察标本一样，使具有刻度的小圆圈位于视野中央。调整焦距旋钮（粗调手轮）使物镜到最低位置（不接触物镜测微尺为限）。（3）先用低倍镜观察，在低倍镜下，边观察边轻轻旋转粗调手轮将镜筒上移，找到物镜测微尺的刻度线，移动载物台，将其刻度移到视野中央，调至刻度线清晰，转动目镜，使目镜测微尺的刻度与物镜测微尺的刻度相平行。然后逐步提高倍数，最后换成测定时所需倍率(物镜)，即换成换成 400 倍放大倍率。移动载物台，使野中央使物镜测微尺任一刻度与目镜测微尺的任一刻度线相重合，然后再向同一方向找出两尺再次重合的刻度线，分别数出重合部分的目镜测微尺和物镜测微尺的刻度数，计算出目镜测微尺 1 个刻度在 400 倍放大倍数下所代表的长度。4显微镜测定分散度（显微镜使用方法和标定一样）（1）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。图图 6 6 6 6 视野中的粉尘颗粒视野中的粉尘颗粒（2）根据实际需要将粉尘径范围划分为几个粒径区间。本实验采用2；2-5；5-10；10-20；20五个区间。（3）标本的计数。计数时用血球分类计数器分档排列，如测出 1 颗 2m 以下的粉尘，即按第一档 1 次；1 颗介于 2m5m 的粉尘，即按第二档 1 次；依此类推。（4）凡在刻度尺覆盖范围内的尘粒要逐一计测，遇长径量长径，遇短径量短径，7测量每个尘粒。每个标本至少测量 200 个尘粒。用粒子计数器记录每一粒级粒子的颗粒数，填入实验记录。如刻度尺覆盖的粒数不足 200 粒，可向一个方向移动样片，继续计测，达到粒数为止。大颗粒粒子由于出现次数较少，易造成测定误差，可多测几个定面积视野再取其平均值。注意：镜检时应无选择地按顺序逐个测量，并在标本移动方向不变的条件下，遇注意：镜检时应无选择地按顺序逐个测量，并在标本移动方向不变的条件下，遇长径测量长径遇短径测量短径，不可图省事只数大颗粒。长径测量长径遇短径测量短径，不可图省事只数大颗粒。5.测定记录及计算（1）颗粒分散度在质量分散度计算时，在每一粒径区间均取其粒径平均值作为该区间的代表粒径。在2 微米区间，因为一般显微镜最小只能观测到 0.5 微米，其代表粒径可定为 1.25微米；在20 微米区间，如数量很少即不再划分，代表粒径可定为 20 微米。如大颗粒较多，视其具体情况确定。按下表计算颗粒分散度和质量分散度等项目：序号粒径范围（)m22-55-1010-202总数1计测粒数 n1.253.57.515202数量分散度 n/n（%）3代表粒径 d（m）4当量重 nd35质量分散度 nd3/nd3（%）6质量累集nd37质量累集分布 R（%）五、注意事项五、注意事项五、注意事项五、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，可再加入适量醋酸丁酯稀释，重新制作涂片标本。3.取放时动作一定要轻，切忌震动和暴力，否则会造成显微镜光轴偏斜而影响观察，而且光学玻璃也容易损坏。84.由于物镜的螺丝口容易损伤，安装物镜时要特别小心，即先向左方倒转一小段，凹凸双方吻合后再向右方旋转，不要转的太紧，轻轻捻到头，再稍紧即可。5.镜检标本应严格按照操作程序进行，观察时要从低倍镜开始，看清标本后再转用高倍镜。6.使用时不可用手摸光学玻璃部分，如需擦拭应严格按照光学部件擦拭办法。7.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。8.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。9.镜检时应无选择地按顺序逐个测量，并在标本移动方向不变的条件下，遇长径测量长径遇短径测量短径，不可图省事只数大颗粒10.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。9实验名称：实验名称：工业通风与除尘实验工业通风与除尘实验 2 2 2 2实验二实验二实验二实验二除尘器装置性能的测定除尘器装置性能的测定除尘器装置性能的测定除尘器装置性能的测定一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的本实验主要使学生掌握除尘器处理风量、阻力及除尘效率的测定方法。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理标志除尘装置性能的基本参数是处理风量、阻力与除尘效率。通过测出这几组数据评定除尘器的性能。处理风量、阻力与除尘效率分别通过测定管道内断面积、实验条件下空气密度、实验条件下空气压力、笛形管平均动压等相关数据，带入下式分别求出。sec/m 2hASQ3pd=，Pa )2 v2 v()pp(H222121z+=，%100CCC121=。三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法三、实验仪器及操作方法实验用到的仪器设备及器材包括：DFS-3 型多功能防尘实验装置、YYT-2000 倾斜式微压计；粉尘采样器；滤膜；万分之一电子天平。YYT2000 倾斜式微压计（以下简称微压计）用于测量不溶于乙醇的微小压力气体的表压和差压。它可以测量正压、负压和差压。其倾斜角度可以变更，主要由底座、介质容器、测量管、弧型支架、零位调节器、多向阀、水准器等组成。1.底座；2 水准指示器；3.弧形支架；4.加液盖；5.零位调节；6.多向阀；8.倾斜测量管；9.可调水准螺钉；10.乙醇容器10图图 1 1 1 1YYT-2000YYT-2000YYT-2000YYT-2000 倾斜式微压计结构图倾斜式微压计结构图底座下装有三个调水准螺钉；测量管由无色透明的玻璃管制作，在其长度方向上，均匀刻有 250mm 以上的毫米分度格；测量管可以在弧型支架的槽中来回调节其倾斜角度。弧型支架上标有 5 档倾斜常数 k（0.2、0.3、0.4、0.6、0.8），用于测量 5 档压力范围的气体。多向阀上部可作 60的旋转运动，顶面黑色标牌上标有“，”符号，下部侧壁上装有标号为 1、2、3 的三个接咀，根据它们的特定组合就可进行压力测量。图图 2 2 2 2YYT-2000YYT-2000YYT-2000YYT-2000倾斜式微压计工作原理倾斜式微压计工作原理YYT2000 倾斜式微压计具体使用操作步骤：准备工作a.打开包装箱盖，旋下包装箱底上的（固定微压计）2 个 M101 大螺钉，取出微压计，然后，在底座上旋上 3 个水准螺钉（配件）；b.调水平：把微压计放在平整的工作台上，缓慢调节底座下 3 个调节螺钉，使多向阀上“”对齐 1 号接咀。使水准器的气泡位于中心位置；c.调配介质密度：将无水乙醇倒入 500ml 量筒内，再把满量程为 800900（kg/m3的密度计放入乙醇中，然后，根据需要添加蒸馏水少许(同时要搅拌)使密度计浮起，注意观察当乙醇液面指到密度计的 810（kg/m3的刻线时，即达到要求；d.冲洗：用调好的乙醇，从充液口灌入容器，对容器、测量管、接咀进行冲洗，然后倒出乙醇；e.调零位：将测量管置于倾斜常数在 0.8 上，零位调节器旋至接近最高端。将乙醇再重新灌入容器中,使乙醇到达测量管的零位附近，盖好充液盖。用橡胶管的一端接到 1 号接咀上，另一端接压力源加压（或吹），使测量管内乙醇上升到顶端，反复几次，直到测量管内不见气泡且零位保持稳定为止；压力测量11用倾斜测量管的长支杆反面的锥型头螺钉将该测量管预置在弧形支架相应的倾斜常数上。对于未知气体压力的测试，应选用倾斜常数为 K0.8 档，然后，根据实际压力再调整 K 值。对于不同的 K 值要重新进行调零。a.正压力测量：将多向阀上“”对齐 1 号接嘴，用橡胶管把 2 号接咀与测量管支架上端接咀连接，被测正压力的接头与 1 号接咀相连。b.负压力测量：保持正压力测量时的多向阀的位置及橡胶管的连通方式，被测负压力的接头与 3 号接咀连接。c.差压测量：保持正压力测量时的多向阀的位置及橡胶管的连通方式，被测高压力的接头与 1 号接咀连接，被测低压力的接头与 3 号接咀连接。压力计算方法a.在某一倾斜常数（K）时的压力值，应按下式进行计算：P19.8 LK(Pa)式中：L玻璃测量管液柱长度（mm）K倾斜常数（0.2、0.3、0.4、0.6、0.8）b.为了保证测试精度，在调配乙醇时，应使其在标准温度时的密度为 810（kg/m3。注意事项：a.乙醇备份：因工作环境温度的变化，微压计容器内的乙醇密度也变化。为此，在调配好乙醇时，另外准备一个密封容器，把该密度的乙醇灌入此密封容器中保存，并且与微压计处于同一环境温度中。当工作环境温度有较明显的变化时，把测出的密封容器中的乙醇密度(d1)就作为实际密度来进行换算。b.搬动微压计应握住底座，切勿提拿弧形支架或测量管支架。c.微压计调零位时，若旋钮已旋到最低位置仍不能使液面升到玻璃管测量管零位，说明容器内乙醇太少，若旋钮已旋到最高位置液面仍超过玻璃管零位，说明容器内乙醇过多。d.若短期内间隔使用微压计，为避免乙醇蒸发，每次使用后应将多向阀上箭头“”对齐 2 号(中间位置的)接咀。e.如较长时间不用，应清洁处理后，将微压计放入包装箱内。f.接咀的确认：逆时针旋转多向阀到底，箭头“”所指的为 2 号(中间位置的)接咀。顺时针旋转多向阀到底“”号所对的为 1 号接咀。12g.为了保证测量的准确性，对于不同的 K 值要重新进行调零后再测试。四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤1风量测定本实验采用的笛形管（阿牛巴）流量计测定流量。流量可由笛形管的压差示值直接算出。在现场测定中，如无标准流量测定器件，除尘器的风量可按等环面积法，用皮托管、压差计测定风量。本实验中，笛形管测定风量，用下式计算sec/m 2hASQ3pd=式中pdh笛形管平均动压，OH mm2；A装置系数（取 1）；S管道内断面积（0.0082m）。实验条件下空气密度。用下式计算：3kg/m Tp00364.0=式中P实验条件下空气压力，mm Hg；T实验条件下空气绝对温度，K。2除尘器阻力测定除尘器的阻力（zH）即除尘器入排风侧的全能量差，依下式求出：Pa )2 v2 v()pp(H222121z+=；式中21p,p除尘器入、出口测定断面静压力，OH mm2；21v,v除尘器入、出口测定断面平均风速，m/s；实验条件下空气密度，3kg/m。3除尘器效率测定实验方法：按实验一的方法同时在除尘器入、排风管取样，分别计算入排风管内空气含尘浓度。除尘器除尘效率按下式计13%100CCC121=式中除尘效率，%；1C 入风粉尘浓度，3m/mg；2C 排风粉尘浓度，3m/mg。4实验记录及表格测点膜号初重mg末重mg增重mg流量1/mg时间min体积m3浓度mg/m3效率%1（入风）2（出风）3（入风）4（出风）五、注意事项五、注意事项五、注意事项五、注意事项现场测定中，如除尘器入、排风测点间高差较大。测定阻力时。除上式中的内容外，还要考虑位能差的影响。本实验中，入排风口虽在不同高度，但高差很小。其位能差一项可以忽略不计；另外，入、排风管断面相同，上式中的平均动压差一项为零。因此测定除尘器入排风测点的静压差即为除尘器的阻力（即12p-p）。