VDI 2262 Blatt 4-2006 Workplace air - Reduction of exposure to air pollutants - Capture of air pollutants.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEURELuftbeschaffenheit am ArbeitsplatzMinderung der Exposition durch luftfremde StoffeErfassen luftfremder StoffeWorkplace airReduction of exposure to air pollutantsCapture of air pollutantsVDI 2262Blatt 4 / Part 4Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch Umwelttec

2、hnikVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 6VDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 4VDI-Koordinierungsstelle Umwelttechnik (VDI-KUT)Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Frhere Ausgabe: 03.04 Entwurf,deutschFormer edition: 03/04 Draft, in German onlyVDI-RICHTLINIENZu b

3、eziehen durch / Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure,Dsseldorf 2006Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlini

4、e ist verbindlich.ICS 13.040.30Mrz 2006March 2006Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Begriffe und Formelzeichen . . . . . . . . . 61.1 Begriffe . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . 61.2 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . 82 Entstehung und Ausbreitung luftfremderStoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.1 Freisetzungs- und Ausbreitungs-vorgnge Einteilung und Klassifizierung 112.2 Stoffausbreitung durch Dichteunterschiede (Thermik). . . . . .

6、 112.2.1 bersicht . . . . . . . . . . . . . . 112.2.2 Thermik an vertikalen Flchen . . . 152.2.3 Thermik ber horizontalen Flchen 162.2.4 Wrmestrme von wrmeabgebenden Flchen . . . . . 172.3 Stoffausbreitung durch uere Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.4 Stoffausbreitung durch Druckunte

7、r-schiede. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.5 Stoffausbreitung durch Diffusion . . . . . 193 Bauarten von Erfassungseinrichtungen . . . 193.1 bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.2 Offene Bauart . . . . . . . . . . . . . . . 203.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . 203.2.2 Geschw

8、indigkeitsfelder offenerErfassungseinrichtungen . . . . . . 223.3 Halboffene Bauart . . . . . . . . . . . . . 293.3.1 Arbeitstische . . . . . . . . . . . . 293.3.2 Arbeitskabinen . . . . . . . . . . . 303.4 Geschlossene Bauart . . . . . . . . . . . 31Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . . . 4Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Terms and symbols . . . . . . . . . . . . . . . 61.1 Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2 Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Generation and spreading

10、of air pollutants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112.1 Emission and spreading processes distinction and classification . . . . . . . .112.2 Spreading of substances due to differences in density (thermals) . . . . . .112.2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . .112.2.2 Thermals along vertica

11、l surfaces . . .152.2.3 Thermals above horizontal surfaces .162.2.4 Heat flows from heat-dissipating surfaces . . . . . . .172.3 Spreading of substances due to external forces. . . . . . . . . . . . . . . .172.4 Spreading of substances due to pressure differences . . . . . . . . . . . . .182.5 Sprea

12、ding of substances through diffusion .193 Types of capture devices . . . . . . . . . . . .193.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . .193.2 Open design . . . . . . . . . . . . . . . . .203.2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . .203.2.2 Velocity fields of open capture devices . . . . . . .

13、 . . . .223.3 Semi-enclosed design . . . . . . . . . . . .293.3.1 Workbenches . . . . . . . . . . . . .293.3.2 Booths . . . . . . . . . . . . . . . .303.4 Enclosed design . . . . . . . . . . . . . . .31No guarantee can be given with respect to the English transla-tion. The German version of this gu

14、ideline shall be taken asauthoritative.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2006 2 VDI 2262 Blatt 4 / Part 4Seite3.5 Erfassungseinrichtungen mitZuluftuntersttzung . . . . . . . . . . . . 323.5.1 Allgemeines . .

15、 . . . . . . . . . . . 323.5.2 Halboffene Bauart mitZuluftuntersttzung . . . . . . . . . 333.5.3 Offene Bauart mitZuluftuntersttzung . . . . . . . . . 343.6 Zuluftnachfhrung . . . . . . . . . . . . . 344 Auswahl von Erfassungseinrichtungen . . . 354.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . 354.

16、2 Strstrmungen. . . . . . . . . . . . . . . 375 Auslegungsverfahren . . . . . . . . . . . . . 395.1 berblick (rechnerische/experimentelleVerfahren) . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.2 Volumenstrombilanzierung. . . . . . . . . 405.3 Geschwindigkeitsverfahren . . . . . . . . 435.4 Laborversuche, S

17、imulationsrechnungen und Vor-Ort-Versuche . . . . . . . . . . . 516 Auslegung von Erfassungseinrichtungen fr spezielle Produktionsverfahren . . . . . . 526.1 Einhausungen/Kapselungen. . . . . . . . 526.2 Industriebder . . . . . . . . . . . . . . . 546.3 Schweien . . . . . . . . . . . . . . . . . 586

18、3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . 586.3.2 Ortsungebundene Absaugsysteme . 596.3.3 Ortsgebundene Absaugsysteme . . 616.4 Fertigungsverfahren unter Verwendungvon Khlschmierstoffen . . . . . . . . . . 626.5 Thermisches Trennen . . . . . . . . . . . 646.6 Thermisches Spritzen . . . . . . . . . .

19、 656.7 Lten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666.8 Pulverbeschichten . . . . . . . . . . . . . 676.9 Laboratorien, Digestorien, Sicherheits-werkbnke . . . . . . . . . . . . . . . . . 686.10 Holzbearbeitung. . . . . . . . . . . . . . 686.10.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . 686.10.2 Auslegu

20、ngsverfahren . . . . . . . 696.10.3 Beispiele und Erfahrungswerte . . 696.11 Anlagen fr die Frderung und Auf-bereitung von trockenen oder nichtwrasenden Schttgtern . . . . . . . . . . 736.12 Kochen in Grokchen . . . . . . . . . . 737 Geschwindigkeiten in den Rohrleitungen . . 748 Beurteilungskriteri

21、en vonErfassungseinrichtungen . . . . . . . . . . . 748.1 Erfassungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . 748.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . 748.1.2 Einflussgren. . . . . . . . . . . . 758.1.3 Verfahren zur Bestimmung(rechnerisch/experimentell) . . . . . 75Page3.5 Capture devices with suppor

22、ting air supply. . . . . . . . . . . . 323.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . 323.5.2 Semi-enclosed design with supporting air supply . . . . . . . . 333.5.3 Open design with supporting air supply . . . . . . . . 343.6 Replacement air supply . . . . . . . . . . 344 Selection of capture device

23、s . . . . . . . . . 354.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2 Interfering flows . . . . . . . . . . . . . . 375 Dimensioning methods . . . . . . . . . . . . 395.1 Overview (numerical/experimental methods) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.2 Air flow balancing . . . . . . . . . .

24、 . . . 405.3 Velocity method . . . . . . . . . . . . . . 435.4 Laboratory experiments, simulation calculations and in-situ experiments. . . . 516 Dimensioning of capture devices forparticular production processes . . . . . . . 526.1 Enclosure/encapsulation . . . . . . . . . 526.2 Industrial baths .

25、 . . . . . . . . . . . . 546.3 Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586.3.1 General. . . . . . . . . . . . . . . 586.3.2 Mobile extraction systems . . . . . 596.3.3 Stationary extraction systems . . . 616.4 Production processes using coolants . . . 626.5 Thermal cutting . . . . . . . . . . .

26、 . . . 646.6 Thermal spraying . . . . . . . . . . . . . 656.7 Soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . 666.8 Powder coating . . . . . . . . . . . . . . 676.9 Laboratories, digestories, safety workbenches . . . . . . . . . . . . . . . 686.10 Wood working . . . . . . . . . . . . . . 686.10.1 Genera

27、l . . . . . . . . . . . . . . 686.10.2 Dimensioning methods . . . . . . 696.10.3 Examples and experimental values 696.11 Installations for conveying andprocessing of dry or non-steamingbulk materials . . . . . . . . . . . . . . . 736.12 Cooking in large-scale catering establishments . . . . . . . .

28、 . . . . . 737 Velocities in the ducts . . . . . . . . . . . . . 748 Criteria for the evaluation of capture devices . . . . . . . . . . . . . . . . 748.1 Capture efficiency . . . . . . . . . . . . . 748.1.1 General . . . . . . . . . . . . . . . 748.1.2 Influencing quantities . . . . . . . . 758.1.3

29、 Methods for determination(numerical/experimental) . . . . . . 75B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2006 VDI 2262 Blatt 4 / Part 4 3 Seite8.1.4 Praktische Verfahren zur Beurteilung und Bewertung . . . . .

30、 769 Gewhrleistung/Abnahme . . . . . . . . . . . 779.1 Grundlage und Umfang derGewhrleistung. . . . . . . . . . . . . . . 779.2 Nachweis und Abnahme . . . . . . . . . . 7710 Konstruktive Auslegung, Materialauswahl,betriebliche Anforderungen und Wartung von Erfassungseinrichtungen . . . . . . . . 781

31、0.1 Konstruktive und betriebliche Anforderungen . . . . . . . 7810.2 Materialauswahl . . . . . . . . . . . . . 7910.3 Wartung . . . . . . . . . . . . . . . . . 7911 Beispiele ausgefhrterErfassungseinrichtungen . . . . . . . . . . 8011.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . 8011.2 Offene Bauart

32、 . . . . . . . . . . . . . 8011.2.1 Erfassung an einem Klebetisch . 8011.2.2 Metallurgische Behandlung. . . 8311.2.3 Nachfllbare Schweirauch-absaugsysteme . . . . . . . . . 8511.3 Halboffene Bauart . . . . . . . . . . . . 8611.3.1 Emmissionserfassung bei der Umfllung von Roheisen . . 8611.3.2 Schwe

33、ikabine mit impulsarmer Luftnachfhrung . . . . . . . . 8911.3.3 Hochgeschwindigkeits-Plasma-Spritzen . . . . . . . . . . . . . 9011.4 Geschlossene Bauart . . . . . . . . . . 9211.4.1 Einhausung eines ElektrolichtbogenofensBeispiele ausgefhrterErfassungseinrichtungen . . . . 92Anhang A Anhaltswerte f

34、r Erfassungsvolumenstrme . . . . . . 95Anhang B Beispiele zur Auslegung nach demGeschwindigkeitsverfahren . . . . . 111Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113Page8.1.4 Practical evaluation andassessment methods . . . . . . . . . 769 Warranty/acceptance . . . . . . . . . . . . . 779.1 Ba

35、sis and scope of warranty . . . . . . . . 779.2 Demonstration of compliance and acceptance . . . . . . . . . . . . . . . . . 7710 Design, selection of materials, operational requirements, and maintenanceof capture devices . . . . . . . . . . . . . . 7810.1 Design and operational requirements . . . .

36、 . . . . 7810.2 Selection of materials . . . . . . . . . . 7910.3 Maintenance. . . . . . . . . . . . . . . 7911 Case studies of existing capture devices. . . . . . . . . . . . . . . . 8011.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . 8011.2 Open design . . . . . . . . . . . . . . . 8011.2.1 Capture a

37、t a gluing bench . . . 8011.2.2 Metallurgical treatment. . . . . 8311.2.3 Adjustable welding fumeextraction systems . . . . . . . 8511.3 Semi-enclosed design . . . . . . . . . . 8611.3.1 Capturing of emissions duringpouring of pig-iron . . . . . . . 8611.3.2 Welding booth with low-momentum air repla

38、cement 8911.3.3 High-velocity plasma spraying . 9011.4 Enclosed design . . . . . . . . . . . . . 9211.4.1 Enclosure forelectric arc furnyceCase studies of existingcapture devices . . . . . . . . . 92Annex A Reference values for captured air flow rates . . . . . . . . 101Annex B Examples of dimension

39、ing accordingto the velocity method . . . . . . . . 111Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2006 4 VDI 2262 Blatt 4 / Part 4VorbemerkungIn der Kommission Rein

40、haltung der Luft im VDI undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. den Stand derWissenschaft in der Bundesrepublik Deutsc

41、hlandund dienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbei-tung und Anwendung von Rechts- und Verwaltungs-vorschriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flie-en ferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt indie europische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in dieinternati

42、onale technische Regelsetzung bei ISO(Internationale Organisation fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung undEnergieumwandlung; ganzhe

43、itliche Betrachtungvon Emissionsminderungsmanahmen unter Be-rcksichtigung von Luft, Wasser und Boden;Emissionswerte fr Stube und Gase; anlagenbe-zogene messtechnische Anleitungen; Umwelt-schutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; strfa

44、llbedingte Freisetzungen;mikro- und mesoskalige Windfeldmodelle; Wech-selwirkung zwischen Atmosphre und Oberfl-chen; meteorologische Messungen; angewandteKlimatologie; Lufthygienekarten; human-bio-meteorologische Bewertung von Klima und Luft-hygiene; bertragung meteorologischer DatenFachbereich III

45、Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfah-ren: z.B. Bioindikation mit Hheren und NiederenPflanzen, Erhebungsverfahren zur Biodiversitt;Werkstoffexposition; Erfassung mikrobieller Luft-verunreini

46、gungen; Olfaktometrie; Umweltsimula-tionFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-Preliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Commi

47、ttee KRdL ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own responsibility, establish VDI guide-lines and DIN standards in the field of environmentalprotection. These describe the state of the art in sci-ence and technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a de

48、cision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregulations and ordinances. KRdLs working resultsare also considered as the common German point ofview in the establishment of technical rules on theEuropean level by CEN (European Committee forStandardization) and o

49、n the international level byISO (International Organization for Standardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I “Environmental Protection Techniques”Integrated pollution prevention and control for in-stallations; procedures and installations for emis-sion control and energy conversion; overall con-sideration of measures for emission control withconsideration given to the air, water and soil; emis-sion limits for dust