通风除尘-作业及答案

第一次的第二分1.1粉尘、有害蒸汽和气体对人体有什么危害？ 对人体危害的影响因素是什么？答案：(1)粉尘的危害1 .粉尘对人的危害包括三个方面有毒粉尘造成的中毒粉尘的化学性质是危害人体的主要原因，有毒金属粉尘(铬、锰、铅、水银、砷等)一旦进入人体，就会引起中毒而死亡。 另外，这些物质进入肺会直接危害肺。一般粉尘在引起各种尘肺病的各种生产性有害因素引起的职业病中，尘肺约占60%。 在粉尘产生的生产过程中，无毒粉尘对人体的主要危害是粉尘进入人体肺部后可引起各种尘肺病。 也有像锌一样没有毒性的物质，被加热的烟状氧化物与体内的蛋白质作用而发热，发生所谓的铸造热症。 粉尘中的有害化学因子有游离二氧化硅、硅酸盐等。 根据接触不同成分和浓度的粉尘，尘肺可分为矽肺(由游离二氧化硅引起)、硅酸盐肺(由滑石肺、石棉肺、硅酸盐引起)、煤肺(由煤尘引起)、金属粉未沉积症、铸造尘肺、电焊工尘肺等。硫化矿尘等粉尘可能会引起皮炎。影响粉尘危害大小的因素主要有物理化学性质、粒径大小和浓度。 危害人体的因素主要是物理化学性质，粒径大小和浓度也是危害人体健康的重要因素。(2)有害气体和蒸汽的危害1 .对人的危害(1)一氧化碳(CO ) :一氧化碳大多是由于工业炉、内燃机等设备的不完全燃烧引起的，气体设备的泄漏也少。 无色无味，对人体有很强的窒息性。(2)二氧化碳(CO2):二氧化碳浓度超过5ppm，对眼睛、鼻子、喉咙、肺部有强刺激性，长期作用会引起粘膜炎、嗅觉、味觉障碍等症状。(3)二氧化硫(SO2):二氧化硫是无色强刺激性气体，在空气中被氧化成三氧化硫，形成酸性雾，其毒性是二氧化硫的10倍。 这主要来源于含硫矿物燃料(煤和石油)的燃烧，在金属矿物的燃烧、毛和丝的漂白、化学纸浆等生产过程中排出二氧化硫的废气。(4)苯(C6H6) :苯是一种香气、容易燃烧的麻醉气体，在常温下容易挥发。 这主要来源于以焦炉煤气和苯为原料和溶剂的生产过程。(5)水银(Hg ) :水银是液态金属，有毒性。 常温下容易挥发。(6)铅(Pb ) :有色金属冶炼、红丹、蓄电池、橡胶等生产过程中会产生铅蒸汽和铅尘，铅进入人体后血液中的色素降低，会产生晕眩、眩晕、食欲不振等现象，严重时会造成中毒性脑病。(7)氮氧化物(NOx):氮氧化物主要来源于燃料的燃烧、化工、电镀等生产过程。1.2粉尘的真密度和假密度的差异是？ 什么情况下粉尘的分散度低？粉尘的真密度：指单位体积的粉尘质量，不含粉尘间的空隙。粉尘假密度：又称堆积密度或表现密度，是指粉尘处于自然扩散状态时单位容积中粉尘的质量，包括粉尘间存在的空隙。粉尘分散度：也称为粒度分布，是指不同粒径范围内粉尘的个数和质量在总粉尘中所占的比例。 粒径小粉尘所占的比例越小，分散度越低。1.3粉尘有什么基本性质？粉尘爆炸应该有什么条件？影响粉尘爆炸的因素是什么？(1)基本性质1 .浮游性2 .凝聚和附着性3 .湿润性4 .自燃性和爆炸性5 .粒度及分散度特性6 .带电性7 .光学特性8 .磨损性。(2)粉尘爆炸的条件必须同时满足以下三个条件粉尘本身具有爆炸性。粉尘漂浮在一定氧气含量的空气中，达到一定浓度。有足够的起始能量引起粉尘爆炸。(3)影响粉尘爆炸的因素粉尘的化学成分和性质粒度和分散度氧含量； 灰分和水分可燃性气体含量； 点火能粉尘粒子的形状和表面状态。1.4尝试粉尘进入人体的过程。执行以下四个过程(1)在上呼吸道喉、气管内，含尘气流在沿路的惯性碰撞作用下，首先使粒径在10m以上的尘粒沉降，鼻腔和气管粘膜分泌物粘着，形成痰排出体外(2)在上呼吸道较大的支气管内，由于惯性碰撞和少量的重力沉降作用，堆积了510m的尘粒，经过气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰一起排出体外，因此，实际进入下呼吸道的尘粒粒径均不到5m(3)在下呼吸道细支气管内，支气管分支增多，气流速度变慢，部分25m的尘埃在重力沉降作用下堆积，通过纤毛运动阶段性地排出体外(4)其多馀细粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，一部分能随呼气排出体外，另一部分会堆积在肺泡壁上，或进入肺内。1.5写出以下物质在工厂空气中的最高容许浓度，指出哪种物质的毒性最大(1)一氧化碳(2)二氧化硫(3)氯(4)丙烯醛(5)铅烟(6)五氧化砷(7)氧化镉PR PR PK 3(1)一氧化碳： STEL 30； MAC :工作时间1小时以内、50 30分钟以内、100 15-20min、200(2)二氧化硫： STEL 10 MAC 15(3)氯： MAC 1(4)丙烯醛： MAC 0.3(5)铅烟： STEL 0.09* MAC 0.03(6)五氧化二砷： MAC 0.3(7)氧化镉： MAC 0.1毒性最大： (5)铅烟第二次两分钟1 .风路径250mm、长度15m、风路内空气温度40。 求出维持层流运动的最大流速和相应的摩擦阻力。 (计算)解：在配管内流动的状态的变化，可以用无量纲雷诺数Re来表现。由于层流状态下re2300，因此最大流速是Re=2300时的流速。 空气温度为40时，密度和运动粘度分别为1.128 kg/m3、1.92 Pas10-5。 最大流速是每秒钟摩擦阻力如下所示公共汽车查工业通风除尘技术谭天祐、梁凤珍P16。2 .有钢板制的矩形风道，其截面尺寸为宽300mm、长600mm、长10m、在风道内流动的风量L=4000 m3/h。 求出风道的总摩擦阻力。(图表或表格)解：矩形管道内的空气流速每秒钟流速相当径m从v=6.17 m/s、De=400 mm中，调查了单位摩擦阻力： hb0=1.25 Pa/mhb=Lhb0=101.25=12.5 Pa3 .已知某梯形风道摩擦阻力系数=0.0177 Ns2/m4、风道长度L=200m、净截面积S=5m2，以风量Q=720 m3/min求出摩擦风阻力和摩擦阻力.解：在梯形风路的周长u和截面积s之间满足，其中C=4.16的话U=4.16*50.5=9.30 m风路摩擦风阻力，通过具有上述数值，可以得到Rr=0.263 kg/m7或Ns2/m8 .风道摩擦阻力是公共汽车4 .兰州市某工厂有通风系统，管道由薄钢板制成。 已知风量L=1500 m3/h(0.417 m3/s )、管内空气流速v=15 m/s、空气温度t=100，求出管道的管径和每单位长度的沿面损失。解：从线图： D=200 hb0=14.8 Pa/m兰州市大气压： B=82.5 kPa从图2-3-3可以看出，Kt=0.82、KB=0.86所以HB=ktk bb0=0. 820.8314.8=10.07 pa/m5 .圆形通风管道系统的局部、大截面直径600、小截面直径400m，现在截面变化测得的大截面间的静压差为550Pa，大截面的平均动压为100Pa，空气密度为1.2kg/m，求出了那里的局部阻力系数。解：由于总压差为局部电阻，已知静压差为550Pa大截面的平均动压为100Pa，因此米/秒； 从风量不变可知Q1=Q2，即S1v1=S2v2时如果有m/s，小截面的平均动压力为Pa，因此动压力差为：-404.6 Pa，总压力差如下550-404.6=145.4有。在大截面中，局部电阻系数1=1.456 .矩形薄板管道(K=0.15 mm )的截面尺寸为400mm200mm，管长8m，风量为0.88 m3/s，在t=20的条件下运转，以流速相当径和流量相当径计算摩擦阻力。 使用矿渣混凝土块(K=1.5 mm )制作管道，求出该管道的摩擦阻力。 如果空气在冬天被加热到50，夏天被冷却到10，这个矩形薄板钢板管道的摩擦阻力如何变化？解：(1)求出该管道内的空气流速v每秒钟为了求出流速相当径Dv :mv=11 m/s，Dv=270 mm，从标准曲线计算图得到： hb0=5.4 Pa/m，该管道的摩擦阻力如下h=hb0l=5.48=43.2 pa流量相当径DL :mL=0.88 m3/s=3168 m3/h，DL=300 mm，由检针图得到： hb0=5.4 Pa/m，该管道的摩擦阻力如下h=hb0l=5.48=43.2 pa两种方法结果相同。(3)矿渣混凝土管道K=1.5h=Krhb0l=5.4*2.02*8=87.26(3)另外，根据图2-3-3求出温度校正系数t=50、Kt1=0.93； t=10，Kt2=1.04因此，这个矩形管道的冬天和夏天的摩擦阻力如下h冬=Kt1hb0l=0.935.48=40. 18 Pa/m夏天=Kt2hb0l=1.045.48=44. 93 Pa/m6 .圆形通风管道系统局部、大断面径600、小断面径400m，现在断面变化测得的大断面间的静差压为550Pa，大断面的平均动压为100Pa，空气密度为1.2kg/m，求出了那里的局部阻力系数。解：(1)如果大截面平均动压=100 Pa、=1.2 kg/m，则大截面的平均风速为每秒钟(2)由于两截面的风量相等每秒钟小断面上的平均动压公共汽车大小截面的平均动态压力差为404.6 Pa。两截面的总压力差如下所示已知两截面的静差压为550Pa，动差压为404.6Pa，总差压为145.4Pa。(3)局部电阻是两截面的总压力差，由局部电阻计算式可知，局部电阻系数如下这里的局部电阻系数是第三次作业一分钟上课作业3 .离心式和轴流风扇的个体特性曲线有什么区别？马鞍型驼背从两条曲线可以看出，轴流风扇的H-Q特性曲线出现鞍型的“驼峰”区，风扇在该区间工作时，出现风量、风压、电动机功率的急剧变动，有时会发生喘振现象。 N-Q特性曲线：在其稳定的工作区域，由于风量的增大，电力减少，因此在工作风阻力最小，即风量最大时启动。当离心风扇的H-Q特性曲线比轴流风扇的功段缓慢，管网的风阻发生了相同量的变化时，其风量的变化比轴流风扇大。 N-Q特性曲线：电力随着风量的增加而增加，工作风阻力最大时启动。计算：教材p82-12，13题。12.大气运动引起的自然风压：但是，vw=8 m/s，w=1.3 kg/m3，A=0.69。可代入： HN=28.7 Pa。13.密度引起的自然风压：其中，z=30m、g=9.8 m/s2、m1=1.212 kg/m3、m2=1.033kg/m3。可以代入： HN=52.6 Pa。第四次作业两分钟p18系列13.解：全密闭盖的必要风量Qmb :Qmb=Qmb1 Qmb2其中，Qmb1材料或工艺设备带入盖内的空气量、m3/min；从Qmb2端口或严格的间隙吸入的空气量，m3/min。如果Qmb1=0.2 m3/s、间隙和工作孔面积S=0.08 m2、间隙局部电阻系数=3.9、罩内形成hl=25 Pa的负压可用：这里，空气密度=1.293 kg/m3，代入时Qmb2=0.08*3.15=0.252 m3/s可以得到全密闭盖的必要风量Qmb=0.2 0.252=0.452 m3/s。在面积为0.08 m2的孔未被修补的情况下，在保证负压一定的情况下，Qmb2为0.454 m3/s，即不通过严密的间隙，吸入的空气量就变成2倍，全密闭罩所需的风量为0.654 m3/s。14.解：已知D=200 mm，集气罩的局部电阻系数为0.35，罩口尺寸AB=500 mm600 mm，=1.2 kg/m3。根据能量守恒方程(1)式中，P0、v0、h0和p、v、h分别表示集气罩口和管道的压力、速度、电阻损失。相对于大气压P0=0 Pa、p=-55 Pa(2)根据以上条件，你可以：