工业通风第四版答案.doc

-工业通风第四版答案34. 某车间体积 Vf =1000m，由于突然发生事故，某种污染物大量散入车间，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3室内污染物浓度才能降到100mg/m以下（风机启动后污染物继续发散）。解：f333V =1000m，L=3.6m /s ，x=350mg/m，y0=0, y 1=350 10 60 210mg/m , y2=100mg/m33Vf-Vfln Ly1 x LyLLy 2xLy001000 ln 3.62103503.603.63.61003503.601000 ln40.61028.82s 17.15min3.65. 某大修厂在喷漆室内对汽车外表喷漆，每台车需1.5h ，消耗硝基漆 12kg，硝基漆中含有 20的香蕉水，为了降低漆的黏度，便于工作，喷漆前又按漆与溶剂质量比 4：1 加入香蕉水，香蕉水的主要成分是：甲苯 50，环己酮 8，环己烷 8%，乙酸乙酯 30，正丁醇4，计算使车间空气符合卫生标准所需的最小通风量（取 K值为 1.0 ）解：加量前香蕉水含量m1=12 20%=2.4kg,加量后12x4，解得 x =0.8kg,2.4x1则加量后香蕉水含量m2=2.4+0.8=3.2kg甲苯散发量 x1=3.250%=1.6kg,x1= 1.6 1000 1000296.3mg / s ;1.53600环己酮散发量 x2=3.28%=0.256kg,x2=0.2561000 100047.41mg/s1.53600环己烷散发量 x3=3.28%=0.256kg,x3=0.2561000 100047.41mg/s1.53600乙酸乙酯散发量 x4=3.2 30%=0.96kg,x4=0.96 1000 1000177.78mg/s1.53600正丁醇散发量 x5=3.24%=0.128kg,x5=0.1281000 100023.7mg/s1.53600根据卫生标准，车间空气中上述有机溶剂蒸气的允许浓度为：甲苯 yp1=50mg/m3, 环己酮 yp2=50mg/m3, 环己烷 yp3=250mg/m3, 乙酸乙酯 yp4=200mg/m3, 正丁醇没有规定不计风量，送风空气中上述溶剂的浓度为零，即y0=0稀释到使车间空气符合卫生标准所需的最小通风量为L=Kxypxy0甲苯： L1=1296.35.926m 3/s,502147.410.9482m3/s,环己酮： L =503147.410.19m3/s,环己烷： L =250乙酸乙酯： L4=1177.780.8889m 3/s200正丁醇： L5=0数种有机溶剂混合存在时，全面通风量为各自所需风量之和，即L=L1+L2+L3+L4 +L5=5.926+0.9482+0.19+0.8889=7.9531m3/s8. 某车间布置如图所示，已知生产设备散热量且Q=350kW，围护结构失热量 Qb=450kW，上部天窗排风量 Lzp=2.78m3/s ，局部排风量 Ljp =4.16m3/s ，室内工作区温度 t n=20，室外空气温度 t w=-12 ，机t械进风温度 t j =37，车间内温度梯度H =0.3 /m，从地面到天窗中心线的距离为 10m,求机械进风量Ljj 和自然进风量Lzj (m3/s)【解】：列风量平衡方程式：Gzj +Gjj =Gzp+Gjp ，Lzj w+Ljj j =Lzp p+Ljp n.上部天窗的排风温度：tt p=t n+ H (H-2) =20+0.3 8=22.4 ，查相关资料得： w=1.35kg/m 3, j =1.14kg/m 3, p=1.2kg/m 3, n=1.2kg/m 3,列热平衡方程式：Q+cLzj wt w+cLjj j t j =Qb+cLzp pt p+cLjp nt n.由 : Lzj 1.35+Ljj1.14=2.78 1.2+4.161.2 ；由 :350+1.01Lzj1.35 (-12)+1.01 Ljj1.1437=450+1.01 2.781.222.4+1.014.161.220解得：机械进风量L自然进风量Ljj =0.52m3/s,zj =6.69m3/s9. 车间通风系统布置如图所示， 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t j =20 ，车间的得热 量Qd=20kW，车间的失热量 Qs=4.5(t n-t w)kW，室外空气温度t w=5，开始时室内空气温度t n=20，部分空气经侧墙上窗孔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？【解】：（ 1）列风量平衡方程式： Gzj +Gjj =Gzp+Gp ，则 Gzj -Gzp=Gp-Gjj =0.28kg/s,窗孔 A 是进风，风量为0.28kg/s（2）列热平衡方程式：Q +cG t +cG t =Q+cGtn,djjjzjwsp即 20+1.011.1120+1.010.285=4.5（t -5 ）+1.01 1.39tn,n解得 tn=11.24 10. 某车间生产设备散热量 Q=11.6kJ/s ，局部排风量 G jp = 0.84 /s, 机械进风量 Gjj =0.56 /s ，室外空气温度 t w =30 ，机械进风温度 t jj =25，室内工作区温度 t n=32，天窗排气温度 t p =38，试问用自然通风排出余热时， 所需的自然进风量和自然排风量是多少【解】：列风量平衡方程式：Gzj +Gjj =Gzp+Gjp.列热平衡方程式：Q+cGjjt jj +cGzj t w=cGzpt p+cGjp t n . .由式： zjzpjpjj0.28kg/s;G -G =G -G=由式：11.6+1.01 0.5625+1.01 Gzj30=1.01 Gzp 38+1.01 0.84 32解得：自然进风量G=1.16kg/s，自然排风量 G =0.88kg/szjzp11. 某车间局部排风量 Gjp =0.56 /s, 冬季室内工作区温度 t n =15,采暖室外计算温度 t w=25，围护结构耗热量 Q=5.8kJ/s, 为使室内保持一定的负压 , 机械进风量为排风量的 90, 试确定机械进风系统的风量和送风温度。【解】：机械进风量： Gjj =Gjp 90%=0.56 90%=0.504kg/s,由风量平衡方程式 : 自然进风量 Gzp=Gjp - Gjj =0.56-0.504=0.056kg/s列热平衡方程式：cG tjj+cG t =Q+cGtn,jjzjwjp1.01 0.504t jj+1.010.056(-25)=5.8+1.01 0.56 15, 送风温度 t jj =30.8 12. 某办公室的体积3利用自然通风系统每小时换气 2 次，室内170m,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CO 2 量为 19.8g/h, 在下列情况下，求室内最多容纳的人数。（ 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）由于是非稳态，因此L=2 170 =0.0944m3/s,3600L 1 3600 0.09442 1,Vf170CO 2 =1.977103g/m3,则 y1=y0=0.05% 1.977 103=0.9885g/m3,y2=0.1% 1.977 103=1.977g/m 3,设人数为 n, 则有害物浓度散发量x=19.8n/3600=0.0055n(g/s)y2 y1exp(L)(xy0)1 exp(L) ，fLVfV解得 n=19.6 19（人）（2）由于稳态，y2 y0x ， 0.0055n=(y 2-y 0)LL解得 n=16.9 16（人）8. 有一侧吸罩，罩口尺寸为 300mm300mm，已知其新风量 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: a / b 300/ 300 1.0x / b300/ 3001.0由图 3-23查得： vx0.12v0（1）罩口排风量： L=v0 FLv0 0.3 0.3 0.543m/s解得： v06m/ s,则vx6 0.12 0.72m/ s（2）对于有法兰边时，罩口排风量为无法兰边的75%，即L0 . 75v 0 0 . 3 0 . 30 . 543m/s解得： v08m/ s,则vx8 0.120.96m/ s（3）把 该 罩 看 成 是300mm600mm 的 假 想 罩 ， 则 ：a / b 600/ 3002.0x / b 300/ 3001.0由图 3-23 查的： vx0.15v0罩口平均风速： v0 vx / 0.15Lv0 0.3 0.30.54 m3/s解得：v6m/ s, v0.90m/ s0则 x11、有一浸漆油槽槽面尺寸为600mm 600mm，槽内污染物发散速度按 v10.25m/ s考虑，室内横向风速为 v10.3m/ s。在槽上部 350mm处设外部吸气罩。分别用控制风速法和流量比法进行计算，对计算结果进行比较。【提示：用流量比法计算时，槽口尺寸应与前者相同】【解】控制风速法：罩 口 尺 寸 ： 长边A0.60.40.352 0.88m短边 B0.60.40.352 0.88m罩口周长： P(0.880.88)23.52m取控制风速 vx0.3m/ s则排风量为：L KPH vx1.43.520.350.33/ s0.52m流量比法：污染气体发生量为 L11F0.250.60.60.09 m 3/s,H 0.35m、E0.6m、 30.88m,FH0.6 F 31.3根据 K L0.20.4EE1 .3K L0.20.350.60.880.40.60.60.09根据表 3-5 ，取安全系数 m8 排风 量L3L11 mKL 0.09(1 80.09)0.15 m3/s15. 有一工业槽，长宽为 2000mm 1500mm，槽内溶液温度为常温，在槽上分别设置槽边排风罩及吹吸式排风罩， 按控制风速法分别计算排风量。【提示：控制点的控制风速v10.4m/ s，吹吸式排风罩的H / b020】【解】B1500mm700mm，采用双侧槽边排风罩。条缝式槽边排风罩的断面尺寸为250mm 250mm，且控制风速v1 0.4m/ s，故总排风量为：B0.20.2L 2 1AB2A2 0.4 2 1.5 1.5/ 431.97m / s10. 某除尘系统在除尘器前气流中取样，测得气流中颗粒物的累计粒径分布如下：粒径 dc( m)2.03.05.07.01025（ dc）(%)21040709299.9在对数概率纸上作图检查它是否符合对数正态分布，求出它的中位径dcj 及几何标准偏差j 。【解】：如图所示，将数据在对数概率纸上表示（红色点细线描出），可见其粒径分布近似为一条直线，所以符合对数正态分布；由图可查得，当D=50%时， dcj =5.5m ，jd84.1dcj j8.51.45dcjd15.95.511. 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放浓度。【解】：除尘总效率1（11）（1=1-（1-80%）（1-95 ）=0.99,2）G1G 2100%G1Ly 2G1100% =0.99 ，G1且 G1 =22.2g/s, L=2.22m 3 /s,排放浓度 y2=G（1-0.99 ）/L=0.1g/m 312. 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，处理一般的工业颗粒物。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350mg/m的要求，电除尘器的效率最少应是多少？23313【解】： G=50mg/m=0.05g/m , G=15g/m ,由G1 G 215 - 0.050.997，100% 得15G1且1 （11）（12）21-1-1- 0.99798%，1 -1 0.851-113. 某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据：粒径（ m ）0-55-1010-2020-4040分级效率（ %）7092.59699100实验粉尘的分组质量1417252321百分数（ %）求该除尘器的全效率。【解】：全效率为：n(dc) fi(dc) dc0.14 0.70 0.17 0.925 0.25 0.96 0.23 0.99 0.21 1i 1=93%14. 在现场对某除尘器进行测定，测得数据如下：3除尘器进口含尘浓度：y 1 =3200mg/m;3除尘器出口含尘浓度：y 2 =480mg/m.除尘器进口和出口管道内颗粒物的粒径分布如下表所示。粒径（ m）0551010 20204040除尘器前（ %）2010152035除尘器后（ %）78147.40.60计算该除尘器的全效率和分级效率。【解】全效率：G3100%G1 G2100%L y1L y2 100%3.2L 0.48L 100% 85%G1G1L y13.2L分级效率： (dc)G3(dc)100% ，G1(d c) (d c)y1 d 1 (dc)y2 d 2(dc)100% ，y1 d1 (dc) （1dc） 3.2 200.4878 100% 41.5%3.2202c）3.2 100.48 14100%79%（d3.2103c）3.2150.487.4100%92.6%（d3.2154c）3.2200.480.6100%99.6%（d3.2205c）3.2350.480 100% 100%（d3.23519. 对某除尘器测定后，取得以下数据：除尘器进口含尘浓度4g/m3,3除尘器处理风量L=5600m/h, 除尘器进口处及灰斗中颗粒物的粒径分布如下表所示。粒径范围（ m）0 551010 2020 4040 6044进口处 d 1(%)10.41419.622.4141