外部吸氣罩

局部排風罩是局部排風系統的重要組成部分。它的效能對整個排風系統的技術經濟性能具有十分重要的影響。設計完善的局部排風罩可用較小的風量獲得最佳的控制效果，並且保證工作區的有害物質濃度符合國家衞生標準的規定。外部吸氣罩是局部排風罩的一種類型。外部吸氣罩是通過罩口的抽吸作用在距離吸氣口最遠的有害物散發點（即控制點）上造成適當的空氣流動，從而把有害物吸入罩內。外部排風罩又稱為開敞式排風罩，這種排風罩的特點是，污染源基本上是敞開的，而排風罩只在污染源附近進行吸氣。為了使污染物被排風罩吸入，排風罩必須在污染源周圍形成一速度場，其速度應能克服污染物的流動速度而引導至排風罩。開敞式吸氣口的風速衰減很快，因此開敞式排風罩應儘量靠近污染源處。同時，吸氣口處有圍擋時，風速的衰減速度減緩，因此開敞式排風罩在有可能的條件下儘量有圍擋。外部吸氣罩根據吸氣罩口的形狀分為圓形與矩形；根據吸氣罩設置的位置分為側吸罩和上吸罩；根據吸氣罩的構造分為四周有法蘭邊和無法蘭邊兩種。 ^[1] 

根據流體力學，位於自由空間的點匯吸氣口（見圖1，（a）自由吸氣口；（b）受限吸氣口）的排風量為： ^[1] 

式中 v₁、v₂—點1和點2的空氣流速，m/s；

r₁、r₂—點1和點2至吸氣口的距離，m。

吸氣口在平壁上，吸氣氣流受到限制，吸氣範圍僅半個球面，它的排風量為： ^[1] 

由式（1）~式（2）可以看出，吸氣口外某一點的空氣流速與該點至吸氣口距離的平方成反比，而且它是隨吸氣口吸氣範圍的減少而增大的，因此設計時罩口應儘量靠近有害物源，並設法減小其吸氣範圍。

工程上應用的吸氣口都有一定的幾何形狀、尺寸，因而其氣流運動規律和點匯吸氣口有所不同。從理論上準確解釋出各種吸氣口的流速分佈難度很大，一般藉助實驗測得各種吸氣口的流速分佈圖，而後藉助流速分佈圖推出流速分佈及所需排風量的計算公式。圖2和圖3就是通過實驗求得四周無法蘭邊和四周有法蘭邊的圓形吸氣口的速度分佈圖。兩圖的實驗結果可用式（4）和式（5）表示。

對於無邊的圓形和矩形（寬長比不小於1:3）吸氣口有： ^[1] 

對於有邊的圓形或矩形（寬長比不小於1:3）吸氣口有： ^[1] 

設計外部吸氣罩時在結構上應注意以下問題： ^[1] 

（1）為了減少橫向氣流的影響和罩口的吸氣範圍，若工藝條件允許時應在罩口四周設固定或活動擋板。

（2）罩口的吸入氣流應儘可能均勻，因此罩的擴張角α應小於或等於60°。

（3）罩口的平面尺寸較大時，可以採用以下措施：把一個大排風罩分為幾個小排風罩；在罩內設擋板；在罩口上設條縫口，要求條縫口風速在10m/s以上；在罩口設氣流分佈板。 ^[1]