110512通风作业答案

1、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。第二章控制工业有害物的通风方法4 某车间体积V= 1000m3,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

2、要经过多长时间室内有害物浓度才能降低100mg/m以下，（风机启动后有害物继续发散）。解：33y=0 mg/s L =3.6 m /sVf=1000 m3y1=350X 10X 60/1000=210 mg/m3y2=100 mg/mx=350 mg/sVf |n Ly1 X LyoLLy2 x Ly1028.8s 17minTips:利用P14公式(2-3 )，注意公式中每个字符的含义。9.车间通风系统布置如图2- 12所示，已知机械进风量 G=1.11kg/s，局部排风量G=1.39kg/s，机械进风温度tj=20C，车间的得热量Qd=20kW车间的失热 量Q=(trrtw)kW,室外空气

3、温度tw=5C，开始时室内空气温度t n=20C，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：G jjGzjG jp G zp即：+O=+GpGp=-0.28 kg/s故：窗孔A是进风，风量为 0.28 kg/sTips:利用P18，式(2-12 ),注意正负号的含义。(2 )热平衡：Qh cGptn Qd cGjjtj cGzjtw4.5(tn 5) 1.01 1.39 tn 20 1.01 1.11 20 1.01 0.28 5 tn 11.24 CTips:利用P19

4、,式(2- 13),注意识图能力的培养，无循环风部分。12 某办公室的体积170mi，利用自然通风系统每小时换气两次，室内无人时， 空气中CQ含量与室外相同为%工作人员每人呼出的CQ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CQ含量不超过%(2)室内一直有人，CQ含量始终不超过 .解：(1) Tips:非稳态计算，注意公式选择2 17033L5.67m3/min 0.0944m3/s602-4 )进行计算的相应条件。13600.94421，判断是否可以用公式(Vf170叫 1.977g/11.977 103g/m3 由查表获得y1 y0

5、0.05% 1.977 1030.9885g/m3y20.001 1.977 103 =1.977g/m3人数为n，有害物浓度散发量 x 19.8n/3600 0.0055n(g/s)Lxl月2y1 exp() ( y)1 exp( )Vf LVf带入求解n 19.6人19人(2) Tips:稳态计算，注意公式选择x0.0055n ( y2 y0 )L 得到 n 16.9人 16人第三章 局部排风罩1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

6、：L L1 L2 L3 L4式中：l密闭罩的排风量，m?s ；Li物料下落时带入罩内的诱导空气量，m/s ；L2从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，ny/s ；La因工艺需要鼓入罩内的空气量，n/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，n/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

7、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。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。适用条件一一没有污染气流的情况下，即 Li=0，主要用于冷过程。 流量比法：该计算方法

8、是通过计算排风罩的流量比，来计算该罩的排风量。 适用条件一一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。9 有一侧吸罩罩口尺寸为300x 300mm已知其排风量L=0.54m3/s，按下列情况 计算距罩口 0.3n 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/ Vo=；已知排风量 L=VoF=Voxx =, vo=6n/s则 vx=x 6=0.78 m/ s(2) a/ b=300/30

9、0=1 , x/ b=300/300=1，则由 P35 图 3-23 得： Vx/ V0=；已知排风量 L=xV0F= V0XXX =, V0= 8n(s贝U Vx=x 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=；已知排风量 L=vF=V0xx =, V0=6n/s则 Vx= x 6=0.9 m/ sTips:注意不同罩体结构和放置方法导致的计算特征。11.有一金属熔化炉（柑埚炉）平面尺寸为 600x600mm炉内温度t=600C。 在炉口上部400mm处设接受罩，周围横向风速 0.3m/s。

10、确定排风罩罩口尺寸及 排风量。解：1）确定是低悬罩还是咼悬罩：H=400mm1.5 A =900mm因为H 1.5. Ap，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：A=B=600+ x 400=800mm2F = x x =0.28m3）热源的对流散热量1/34/34/3Q tF 1.7 t F At F 1.7 （600 20）（0.6 0.6）2960.2J / s 2.96kJ /s4）热射流收缩断面上的流量L00.167Q1/3B3/20.167 2.961/30.63/20.111 m/s已知扩大面积上空气的吸入速度，取值范围0.75m/s取

11、 v为 0.5m/s则： L L0 vF 0.1110.5 0.280.251 m3/s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：1 (1,)(12) 1 (1 80%) (1 95%)99%22 2(2)排空浓度： y (1)0.1g/m32.2212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

12、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/m3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L 15 L 0.15L 1599%因为一、二级除尘系统是串联，利用系统总效率公式1 (11)(12)，其中 1 85%计算得到电除尘器除尘效率2 93.3%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709699100实验粉尘的分组质量百分数1417252321求该除尘器的全效率。解：该除尘器的全效率0 (dc)f1(dc) de 0.7 0.140.925 0.170.96 0.250.99

13、0.23 10.21=%14.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y 1=3200mg/m3除尘器出口含尘浓度y 2=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2010152035除尘器后78140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：Lyi Ly2yi y 3200 48085%(2)由分级效率Ly1y13200(de)1y2d 2(dc)y2 1(de)其中：y1=3200mg/m* , y2=480mg/ni可以得出：粒径(um) 055101020204040除

14、尘器分级效率480 0.7832000.24800.1432000.14800.07432000.154800.006320C)0.2480 032000.35(de) =1(de) =1(dc)= 1(de) =1(de) =141.5%79%92.6%99.55%1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t =20C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50T，夏季冷却至10C，该矩形风管的摩擦阻力有何变化？解：(1)流速当量直

15、径方法：-2ab2 0.4 0.2 门Dv0.267ma b0.4 0.2v G/S0.88 /(0.4 0.2)11m/s根据Dv, v，查附录6，得比摩阻Rm0 6Pa/m粗糙度修正系数：K (Kv)025(3 1 1)025 2.397Rm Rm0Kr 6 2.39714.382 Pa/mPm14.382 8 115.056Pa(2)流量当量直径方法：Dl1.30.625(ab)0.25 (a b)(0.4 0.2)0625(0.4 0.2)0.250.304m根据Dl , G 0.88m3/s，查附录6，得比摩阻Rm0 6Pa/m粗糙度修正系数： K(Kv)0.25(3 1 1)0.2

16、52.397RmRm0Kr 6 2.397 14.382 Pa/m14.382 8115.056 PaRmKt K B Rmo冬季：Kt(273 20)0.825 (273 20)0.825 0.923273 t273 50Rm 14.382 0.92313.275Pa/mPm 13.275 8106.2 Pa夏季：Kt (273 20)0825 (273 20)0825 1.029273 t273 10Rm 14.382 1.02914.799Pa/m(3 )比摩阻随空气温度和大气压力的修正Pm14.799 8118.39Pa3 有一通风系统如图6 29所示。起初只设a和b两个排风点。已知3La Lb 0.5m /s , PacPbc250 Pa ,Pcd 100Pa。因工作需要，又增设排风点e,要求Le0.4m3/s。如在设计中管段de的阻力Pde分别为300Pa和500Pa(忽略d点三通直通部分阻力)，试问此时实际的La及Lb各为多少？鬧6-39推通.凤乐魄解:根据节点平衡