无组织排放是指大气污染物不经过排气筒的无规则排放,包括开放式作业场所逸散,以及通过缝隙、通风口、敞开门窗和类似开孔的排放等。无组织排放多发生在含VOCs物料(包括含VOCs原辅材料、含VOCs产品、含VOCs废料以及有机聚合物材料等)储存、转移和输送、设备与管线组件泄漏、敞开液面逸散、工艺过程等五类排放源。无组织废气应遵循“应收尽收、分质收集”的原则,科学设计废气收集系统,将无组织排放转变为有组织排放进行控制。
1 无组织废气的收集方式及风量计算
无组织废气的收集方式根据应用场景不同大致可分为全面通风和局部排风,与全面通风相比,局部排风具有排风量小、控制效果好等优点,因此在条件允许前提下应优先选择局部排风。局部排风可分为密闭罩、外部罩等。
1.1 密闭罩的风量计算
密闭罩是将污染源密闭在罩内的排风罩,密闭罩的排风量按下式计算:
Q=β·F·ν·3600或Q=V0·n (1-1)
Q——排风量,m3/h;
F——缝隙面积,m2;
ν——缝隙风速,根据工况取值0.3~5m/s;
β——安全系数,取1.1~1.3;
V0——罩内容积,m3;
n——换气次数,次/h。
1.2 外部罩的风量计算
外部罩是设置在污染源近旁,依靠罩口的抽吸作用,在控制点处形成一定的风速排除有害物的排风罩。外部罩主要分为顶吸罩、侧吸罩等。无论顶吸罩还是侧吸罩均应设置边框。
(1)顶吸罩
顶吸罩的排风量按下式计算:
Q=1.4·p·H·νx·3600 (1-2)
Q——排风量,m3/h;
p——罩口周长,m;
H——污染源至罩口距离,m;
νx——0.25~2.5m/s。
(2)侧吸罩
侧吸罩的排风量按下式计算:
Q=0.75·(10x2+F)·νx·3600 (1-3)
Q——排风量,m3/h;
F——罩口面积,m;
x——控制点至罩口距离,m;
νx——控制点风速,m/s。
2 控制风速及其检测方法
控制风速是将控制点处或控制面上有害物有效捕集所需的最小风速。控制面为控制有害物质而设定的界面,控制点为距离排风罩罩口最远的有害物放散点。
2.1 控制面和控制点的位置
控制面和控制点的位置如表2-1所示。
2.2 控制风速检测方法
在测量控制风速之前宜用发烟管/发烟器观察气流组织,观测位置参照表2.1所示控制面和控制点位置,并进行记录。
测量控制风速的步骤:
(1)将风速仪的探头置于检测点处,风速仪上的方向指示点应迎着风的方向;
(2)风速仪数值稳定后的风速为该检测点的风速;
(3)各检测点的风速应至少检测3次,取其算术平均值作为该检测点的平均风速;
(4)控制点的控制风速检测结果应为检测点的平均风速值,控制面的控制风速检测结果应为各监测点平均风速的最小值。
2.3 控制风速的限值要求
控制风速限值应在不影响生产工艺的情况下,确保职业病危害因素浓度符合GB Z2.1要求的同时,尽量符合节能要求。控制风速限值在GB 50019、GB 50073等标准和技术手册中有特殊要求时按其规定执行,无特殊要求时,控制风速限值可按表2-2的规定执行。
3 无组织废气收集系统设计原则
(1)无组织废气收集系统设计应充分考虑排风罩设计和管道设计的匹配及合理性。排风罩设计应能将有害污染源放散的有害物予以捕集。而管道设计主要是确定管道的位置、选择断面尺寸并计算风道的压力损失,以便根据系统的总风量和总阻力选择适当的风机。
(2)对可以密闭的有害污染源,应首先采用密闭的措施,尽可能将其密闭,用最小的排风量达到较好的控制效果。
(3)当不能将有害污染源全部密闭时可设置外部罩,外部罩的罩口应尽可能接近有害污染源。
(4)当排风罩不能设置在有害污染源附近或罩口至有害污染源距离较大时,可设置吹吸罩。对于有害污染源上挂有遮挡吹吸气流的工件或隔断吹吸气流作用的物体时应慎用吹吸罩。
(5)排风罩的罩口外气流组织宜有利于有害气流直接进入罩内,且排气线路不应通过作业人员的呼吸带。
(6)外部罩、接受罩应避免布置在存在干扰气流之处。排风罩的设置应方便作业人员操作和设备维修。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二五年 五月