工业通风典型习题讲解.doc

第一章 工业有害物及其防治的综合措施1什么是一次尘化作用，二次尘化作用，粉尘在室内扩散的直接原因是什么？解：使尘粒由静止状态进入空气中浮游的尘化作用称为一次尘化作用；一次尘化作用给予粉尘的能量是不足以使粉尘扩散飞扬的，它只造成局部地点的空气污染。二次气流带着局部地点的含尘气流在整个车间内流动，使粉尘散布到整个车间，成为二次尘化作用。粉尘在室内扩散的直接原因为二次尘化作用。个别学生中常见问题：概念问题（1）把二次尘化作用简单的理解为：粉尘从一个地点扩散到另一个地点的过程； （2）将粉尘在室内扩散的原因写成：一次尘化和二次尘化的综合作用；第二章 控制工业有害物的通风方法4某车间体积V1000m3,由于突然发生事故，某种有害物大量散入车间，散发量为350mg/s，事故发生后10min被发现，立即开动事故风机，事故排风量为L=3.6m3/s。试问：风机启动后要经过多长时间室内有害物浓度才能降低100mg/m3以下，（风机启动后有害物继续发散）。解：y0=0 mg/s L=3.6 m3/s Vf=1000 m3y1=3501060/1000=210 mg/m3y2=100 mg/m3x=350 mg/s利用P14公式（23）同学常见问题：此题绝大多数的同学是正确的计算错误有一同学选用P14公式(2-4)进行解答，有两位同学计算错误；9车间通风系统布置如图212所示，已知机械进风量Gjj=1.11kg/s，局部排风量Gp=1.39kg/s，机械进风温度tj=20，车间的得热量Qd=20kW，车间的失热量Qh=4.5(tn-tw)kW，室外空气温度tw=5，开始时室内空气温度tn=20，部分空气经侧墙上的窗孔A自然流入或流出，试问车间达到风量平衡、热平衡状态时，（1）窗孔A是进风还是排风，风量多大？（2）室内空气温度是多少度？解：（1）风量平衡：即：1.11+0=1.39+Gzp Gzp=-0.28 kg/s故：窗孔A是进风，风量为0.28 kg/s利用P18，式（2-12）（2）热平衡：利用P19，式（213）学生常见错误：风量平衡方程和热平衡方程都对，做题思路清晰；概念错误将（2）中所求平衡时的温度tn在1.01*1.39*tn一项中认为是已知的20，导致计算错误；12某办公室的体积170m3，利用自然通风系统每小时换气两次，室内无人时，空气中CO2含量与室外相同为0.05%，工作人员每人呼出的CO2量为19.8g/h，在下列情况下，求室内最多容纳人数。（1）工作人员进入房间后的第一小时，空气中CO2含量不超过0.1%。（2）室内一直有人，CO2含量始终不超过0.1.解：（1）人数为n，有害物浓度散发量(g/s)带入求解（2） 得到学生常见问题：公式选用基本正确个别计算错误大多由于代入的单位比较混乱导致的；概念错误有两位同学没完全理解（2）中co2含量始终不超过0.1的含义,仍选用（1）所用的公式；第三章 局部排风罩101分析下列各种局部排风罩的工作原理和特点。（1）防尘密闭罩：其原理是将有害物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排出。其中排风量的确定依据进、排风量平衡确定：式中：L密闭罩的排风量，m3/s；L1物料下落时带入罩内的诱导空气量，m3/s；L2从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m3/s；L3因工艺需要鼓入罩内的空气量，m3/s；L4在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加的空气量，m3/s。特点：优点：只需较小的排风量就能有效控制有害物的扩散；排风罩气流不受周围气流的影响；缺点：影响设备检修，有的看不到罩内的工作状况。（2）外部吸气罩其原理：为保证有害物全部吸入罩内，必须在距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，通过控制风速的确定，确定排风量等参数。特点：由于工艺条件限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在有害物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在有害物散发地点造成一定的气流运动，把有害物吸入罩内。（3）接受罩接受罩在外形上和外部吸气罩完全相同，但作用原理不同。对接受罩而言，罩口外的气流运动时生产过程本身造成的，接受罩只起接受作用。它的排风量取决于接受的污染空气量的大小。接受罩的断面尺寸应不小于罩口处污染气流的尺寸。特点：是无动力源。学生常见问题：概念问题以上3种局部排风罩特点都知道，原理部分大部分同学没写，写的又不太完整；3流量比法的设计原理和控制风速法有何不同？它们的适用条件是什么？控制风速法：该计算方法的核心是边缘控制点上的控制风速，依据是实验求得的排风罩口速度分布曲线。适用条件没有污染气流的情况下，即L1=0，主要用于冷过程。流量比法：该计算方法是通过计算排风罩的流量比，来计算该罩的排风量。适用条件用于排风罩口上同时有污染气流和吸气气流的情况，尽量减少周围的干扰。主要用于热过程。学生常见问题：概念问题基本正确，有些回答不太完整；9有一侧吸罩罩口尺寸为300300mm。已知其排风量L=0.54m3/s，按下列情况计算距罩口0.3m处的控制风速。（1）自由悬挂，无法兰边；（2）自由悬挂，有法兰边；（3）放在工作台上，无法兰边。解：（1）a/b=300/300=1，x/b=300/300=1，则由P35图3-23得：vx/v0=0.13；已知排风量L=v0F=v0*(0.3*0.3)=0.54，v0=6m/s则vx=0.13*6=0.78 m/s （2）a/b=300/300=1，x/b=300/300=1，则由P35图3-23得：vx/v0=0.13；已知排风量L=0.75*v0F=v0*(0.3*0.3)*0.75=0.54，v0=8m/s则vx=0.13*8=1.04 m/s （3）b/a=300/600=1/2，x/b=300/300=1，则由P35图3-23得：vx/v0=0.15；已知排风量L=v0F=v0*(0.3*0.3)=0.54，v0=6m/s则vx=0.15*6=0.9 m/s 学生常见问题：计算问题由于题中所给的是等边矩形吸气口，不少同学按照圆形吸气口计算公式来做，有的是读错图上数据；总的来说，做题的效果不是特别好；11有一金属熔化炉（柑埚炉）平面尺寸为600600mm，炉内温度t=600。在炉口上部400mm处设接受罩，周围横向风速0.3m/s。确定排风罩罩口尺寸及排风量。解：1）确定是低悬罩还是高悬罩：H=400mm=900mm因为，所以为低悬罩。2）求罩口的扩大面积：因周围横向风速较明显，且热源为等边矩形，则有：A1=B1=600+0.5*400=800mm = 0.8*0.80.6*0.6=0.28m23)热源的对流散热量4)热射流收缩断面上的流量m3/s已知扩大面积上空气的吸入速度，取值范围0.50.75m/s取v为0.5m/s则：m3/s学生常见问题:计算问题1)罩口扩大面积求解错误，正方形错按圆形来计算； 2)计算热射流收缩断面上的流量时，错误选用不同高度上热射流的流量的计算公式p44（3-26）； 有几个同学在4）中代入Q数据时，直接代入的是2960J/s; 3)选用0.3m/s，没在0.5-0.75m/s之间；第四章 通风排气中粉尘的净化11有一两级除尘系统，系统风量为2.22m3/s，工艺设备产尘量为22.2g/s，除尘器的除尘效率分别为80和95，计算该系统的总效率和排空浓度。解：（1）该系统的总效率：（2）排空浓度：y=12有一两级除尘系统，第一级为旋风除尘器，第二级为电除尘器，处理一般的工业粉尘，已知起始的含尘浓度为15g/m3，旋风除尘器效率为85，为了达到排放标准的要求，电除尘器的效率最小应是多少？解：由课本附录查得：一般性工业粉尘排放标准应小于150mg/m根据起始含尘浓度和排放标准（0.15g/m3），可以计算出该除尘系统总效率因为一、二级除尘系统是串联，利用系统总效率公式，其中计算得到电除尘器除尘效率学生常见问题：计算错误 做题思路清晰，但把一般性工业粉尘排放标准应小于150mg/m认为是10mg/m或者200mg/m；13某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据：粒径（um）055101020204040分级效率实验粉尘的分组质量百分数701492.5179625992310021求该除尘器的全效率。解：该除尘器的全效率=93.314.在现场对某除尘器进行测定，测得数据如下：除尘器进口含尘浓度 y1=3200mg/m3除尘器出口含尘浓度 y2=480mg/m3除尘器进口和出口管道内粉尘的粒径分布为粒径（um）055101020204040除尘器前除尘器后20781014157.4200.6350计算该除尘器的全效率和分级效率。解：假设除尘器结构严密，没有漏风；(1)全效率:(2)由分级效率 其中：y1=3200mg/m3 ，y2=480mg/m3可以得出：粒径(um) 05 除尘器分级效率 = 510 =1020 =2040 =40 =第六章 通风管道的设计计算2一矩形风管的断面尺寸为400x200mm，管长8m，风量为0.88m3/s， 在t20的工况下运行、如果采用两钢板成混凝土(K=3.0mm)制风管，试分别用流速当量直径和流量当量直径计算其摩擦阻力。空气在冬季加热至50，夏季冷却至10，该矩形风管的摩擦阻力有何变化?解：(1) 流速当量直径方法： 根据，查附录6，得比摩阻 粗糙度修正系数： Pa/m （2