工业通风第四版

1、工业通风第四版答案4 .某车间体积Vf=1000n3i,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：.M=1000m,L=3.6m3/s,x=350mg/m,y0=0,y1=3501060210mg/m,y2=100mg/rnVf.Vfin卜xLy°迹|n3.6210350860LLy2xLy。3.63.61003503.60幽ln40.61028.82s17.15min3.65 .

2、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=1220%=2.4kg,力口量后12x-,解得x=0.8kg,2.4x1则加量后香蕉水含量m2=2.4+0.8=3.2kg日1。uco71，1.610001000甲本故友里xi=3.250%=1.6kg,x1=296.3mg/s；1.53600工;m而闩447

3、rz目-0ooo/no匚公I'0.25610001000./环己酮故友里X2=3.28%=0.256kg,x2=47.41mg/s1.53600环己烷散发量X3=3.28%=0.256kg,x3=乙酸乙酯散发量X4=3.230%=0.96kg,X4=0.256100010001.536000.96100010001.5360047.41mg/s177.78mg/s正丁醇散发量x5=3.24%=0.128kg,x0.1条1黑罟23.7mg/s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

4、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=ypxy0甲苯：L1=1296.35.926m3/s,50环己酮：L2=147.410.9482m3/s,50环己烷：L3=1710.19m3/s,250乙酸乙酯：L4=1177.780.8889m3/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=Li+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

5、量Q=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tn=20C,室外空气温度tw=-12C,机械进风温度tj=37C,车间内温度梯度H=0.3C/m,从地面到天窗中心线的距离为10m,求机械进风量L和自然进风量Lzj(m3/s)【解】：列风量平衡方程式：Gj+G=Gp+G,LzjPw+Ljjpj=LzpPp+Ljppn.CD上部天窗的排风温度：tp=tn+H(H-2)=20+0.38=22.4C,查相关资料得:pw=1.35kg/m3,pj=1.14kg/m3,pp=1.2kg/m3,pn=1.2kg/m3,列热平衡方程式:Q+cLzjp

6、wtw+cLjjpjtj=Q+cLzppptp+cLjppntn(2)由：Lzj1.35+Ljj1.14=2.781.2+4.161.2;由:350+1.01Lzj1.35(-12)+1.01Ljj1.1437=450+1.012.781.222.4+1.014.161.220解得：机械进风量Ljj=0.52m3/s,自然进风量Lzj=6.69m7s9.车间通风系统布置如图所示，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Q=20kW车间的失热量Qs=4.5(tn-tw)kW,室外空气温度tw=5C,开始时室内空气温度tn=20C,

7、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：G+G=Gp+G,则Gj-Gzp=G-Gjj=0.28kg/s,窗孔A是进风，风量为0.28kg/s(2)列热平衡方程式：Qd+cGtj+cGjtw=Q+cGtn,即20+1.011.1120+1.010.285=4.5(tn-5)+1.011.39tn,解得tn=11.24C10.某车间生产设备散热量Q=11.6kJ/s,局部排风量Gjp=0.84kg/s,机械进风量G=0.56kg/s,室外空气温度tw=30C,机械进风温度

8、tjj=25C,室内工作区温度tn=32C,天窗排气温度tp=38C,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m:列风量平衡方程式：Gj+G=Gp+G列热平衡方程式：Q+cGtjj+cGjtw=cGptp+cGtn由式：Gj-Gzp=G-Gjj=0.28kg/s;由式：11.6+1.010.5625+1.01Gzj30=1.01GZp38+1.010.8432解得：自然进风量Gj=1.16kg/s,自然排风量Gp=0.88kg/s11 .某车间局部排风量Gjp=0.56kg/s,冬季室内工作区温度tn=15C,采暖室外计算温度tw=25C,围护结构耗热量Q=5.8kJ/s,

9、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：G=Gjp90%=0.5690%=0.504kg/s,由风量平衡方程式：自然进风量Gp=GP-G=0.56-0.504=0.056kg/s列热平衡方程式：cGtjj+cGjtw=Q+cGtn,1.010.504tjj+1.010.056(-25)=5.8+1.010.5615,送风温度tjj=30.8C12 .某办公室的体积170m3,利用自然通风系统每小时换气2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

10、纳的人数。(1)工作人员进入房间后的第一小时，空气中CO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，因止匕L=2-l70=0.0944m3/s,3600L136000.094421,Vf17033co2=1.97710g/m,则y尸y°=0.05%1.977103=0.9885g/m3,y2=0.1%1.977103=1.977g/m3,设人数为n,则有害物浓度散发量x=19.8n/3600=0.0055n(g/s)y2y1exp()(-y0)1exp(),VfLVf解得n=19.6=19(人)(2)由于稳态，y2y0；,0.005

11、5n=(y2-yo)L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/b300/3001.0x/b300/3001.0由图3-23查得：v012V0(1)罩口排风量：L=V0FLV00.30.30.54m/s解得：V06m/s,则Vx60.120.72m/s(2)对于有法兰边时，罩口排风量为无法兰边的75%即L0.75v。0.30.30.54m/s解得：V08m/s,则Vx80.120.96m/s(3)把

12、该罩看成是300mm600mnm勺假想罩，则：(4) a/b600/3002.0(5) x/b300/3001.0由图3-23查的：出0.15V0罩口平均风速：V0Vx/0.15LV00.30.30.54m3/s解得：V06m/s,则Vx0.90m/s11、有一浸漆油梢梢面尺寸为600mm600mm，梢内污染物发散速度按V10.25m/s考虑，室内横向风速为V10.3m/s。在梢上部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，梢口尺寸应与前者相同】【解】控制风速法：罩口尺寸：长边A0.60.40.3520.88m短边B0.60.4

13、0.3520.88m罩口周长：P(0.880.88)23.52m取控制风速Vx0.3m/s则排风量为：LKPHv一_31.43.520.350.30.52m/s污染气体发生量为L1iF0.250.60.60.09m3/s,流量比法:H0.35m、E0.6m、F30.88m,1.3HF3根据Kl0.20.6g0.4EEKl0.20.350.60.60.881.30.40.60.09根据表3-5,取安全系数m8排风量L3L11mKL0.09(180.09)0.15m3/s15.有一工业梢，长x宽为2000mm1500mm，梢内溶液温度为常温，在梢上分别设置梢边排风罩及吹吸式排风罩，按控制风速法分别

14、计算排风量。【提示：控制点的控制风速Vi0.4m/s,吹吸式排风罩的H/b。20】【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250mm250mm,且控制风速V10.4m/s,故总排风量为：物I粒.物供0.2B0.2L2iAB20.421.515/42A31.97m/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:dcj及几何标准偏差j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;M2粒径dc(im)2.03.05.07.01025(dc)(%)21040709299

15、.9在对数概率纸上作图检查它是否符合对数正态分布，求出它的中位径由图可查得，当D=50%f,dcj=5.5m,jd84.1dcjJdcjdl5.9j鸵1.455.511.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%口95%计算该系统的总效率和排放浓度。【解】：除尘总效率1(11)(12)=1-(1-80%)(1-95)=0.99,.G1G2100%G1Ly2100%=0.99,G1Gi且G=22.2g/s,L=2.22m3/s,排放浓度y2=G(1-0.99)/L=0.1g/m312.有一两级除尘系统，第一级为旋风除尘器，第二级为电

16、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50mg/m的要求，电除尘器的效率最少应是多少？;G2=50mg/r3=0.05g/m3,G1=15g/m,二由二豆100%得甯。啊,11-1-0997且1(11)(12),.21-1-10.99798%1-110.8513.某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据:粒径(m)0-55-1010-2020-40>40分级效率(%7092.59699100实验粉尘的分组质量百分数（%1417252321求该除尘器的全效率。【解】:全效率为：n(dc)fi(dc)dc0.140.700.170.

17、9250.250.960.230.990.211i1=93%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：y1=3200mg/市除尘器出口含尘浓度：y2=480mg/rri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（11m0551010202040>40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%G1G1G2G1100%100%3.2L0.48L3.2L100%85%分级效率:(dJGdd1100%G1(dc)(dJy1d1(dJy2d2(dc)100%yd1(dc)1(dJ3.22

18、00.4878100%41.5%3.2202(dc)3.2100.4814100%79%3(dc)4(dc)3.2103.2150.487.43.2153.2200.480.6100%100%92.6%99.6%5(dc)3.22032350.480100%100%3.23519.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,除尘器处理风量L=5600nVh,除尘器进口处及灰斗中颗粒物的粒径分布如下表所不。粒径范围(1m05510102020404060>44进口处d1(%)10.41419.622.41419.6灰斗中d3(%)7.812.62023.214.821.6

19、除尘器全效率刀=90.8%。计算：(1)除尘器分级效率(2)除尘器出口处颗粒物的粒径分布;(3)除尘器的颗粒物排放量，kg/ho【解】(1):d)G3f3(dc)100%GifWf3(dc)d3fM)d11(dJ90.8%2(dc)90.8%3(dc)90.8%4也90.8%7.810.412.6142019.623.222.468.1%81.7%92.7%94.0%5(dc)90.8%6(dc)90.8%14814896.0%14巴6100%；19.6(2)vGi-G2=G,即G1d1(dc)-G(1-)d2(dc)Gd1(dc)一d2(dc)d1(dc)1-(dc)1-d2,1(dJd2,

20、2(dJd2,3(dJd2,4(dJd2,5(dJd2,6(dJG210.4(1能1%)36.0%1-90.8%14(181.7%)27.8%1-90.8%19.6 (1妆7%)15.6%1-90.8%22.4 (194.0%)14.6%1-90.8%14(196.0%)6.0%1-90.8%10.4(11)01-90.8%2.06kg/hLyLV560040.908560041000100020.已知试验颗粒物的中位径dcj=10.5pm,平均的几何标准偏差j=2.0,利用对数概率纸求出该颗粒物的粒径分布。【解】：;上共nj,dcjd15.9当dcj=10.5(1mj=2.0时，代入式中可求

21、出d84.121md15.95.25m第二章作业4.某车间体积V=IOO()m突然大量有害物散入车间.散发就为J50叫”.事故发生后lOmin裱发现立即开动零故风机,事故排风St为L=3,6m7s试问；风机启动后短过多长时间室内。害物浓度才傀降到lOOmgW以下(风机由动后有害物脩镂发散).由胭强如，房间体机VTOOO/n',百吉物收发成kW50en/3事故发生时间r=lOmin,小故揖风量L=3.6"/s通风后室内仃古物浓慢为=IOO"?/"二风机©动前室内有容物浓度片笠黑"-210mg/加工送入空气有害物浓度为乂0项?/加'

22、.I(MM)则根据公式(=ln4T一以Lyx-L义V.Av.-X-4”1000.3.6x210-350-0Mr-xIn-xIn1029aLlx仅3.63.6x100-350-0即风机启动后要1029秒有害物浓我方能降低到100"吆/加以下.JL莫大修厂&啧漆室内对汽车外表喷漆.每台下窗1.5小时，消耗硝基漆12版硝基漆含有20%的香焦水,为了降低漆的粘度./漆前又按漆。溶剂质贵比4:1加入香蕉水香蕉水的主要成分,甲笨50%.环已阐8%.环已烷8%.乙=乙/%、1Er»4%e计比使车间空气符会卫生标准所禽的最小的风量(取K值为1.0>立,由题点知，1.5小时涓兀

23、含的20%的香京水的12如硝麻漆.香熏水是以漆打酒刑侦比4:1却入在焦水成分，甲本50%.环已阴8%.环已烧8%、乙酸乙际30%、正丁194%安全杀数K1.Q各种用溶剂的散发为甲也X,=xO.2xO.5xO.8+xO.5xO.2=O.kg/h=244.4mg/s1.51.5环己酮：x.,x0.2x0.08x0.84-x0.08x0.2-0.14kg/h«39.1Img/y11.5环己烷：x>=l|xO.2xO.OgxO.84-l|x0.08x0.2«0.14kg/h=39.11Mg/s乙的乙Ift:xt=x0.2x03x0.8y-yx0.3x0.2=().528Ag/

24、A=l4667mg/s正丁m：x5«l|x0.2x0.04x0.8+y1x0.04x0.2=0.0704kgfh=19.56mg/s根据卫生立准.牟间产店中上述5机溶剂蒸汽的容许浓度为甲羊%100mx/i»'坏已韵力广50wg/m'环已炕心曲w/"乙般乙弗=3OOmg/m3正丁的yr$=200mg/m'送风空气中上述溶剂的浓度为零，即义=0"火/",且安全系数K=LO,按公式/=分别计尊将每秒溶剂/汽稀择到容许认度以下所需的风;it.尸尸。甲笨1.0x244.4环已能环已爆100-0L0x39l50-01.0x39.11

25、Hoo-o-0.78加7$=0.78加力乙胺乙船正丁髀1.0x146.67fcwF=°4889m/s嘤竽Ws200-0故料溶剂蒸汽同时在年阿散发.全面通风量为K口所能风量之和.期L-2.4440.78t0.780.4889/0.0978_4.5907，”'即使车间空气符合卫生标准所需总小通风量为4.5907m,/s.6、某车间工艺设餐散发的硫酸蒸汽、=20mq«.余热量Q=174kW.已知星季的通风室外计算眼度t=32C.要求车间内有占蒸汽液度不超过卫生标准.+间内温度不断过35c.试计算谟车间的全面通风量(因有喜物分布不均.取安全系数K=3)挈；由题点招：碇酸散发

26、热汽ftx=20用火/$,余热0=l74h，在外计灯温度/=32V.斫械通汽或高浓发%2"次/阳'车间内出度。435«7.安全系StK=3.仅稀释IHMK汽浓度所需金面风为Gs-g-»?0xLI4,34JAg/j3%2-0为了消除余热所篇全血通风量G=2=57.43板/s叱TJ1.01x(35-32)即或年间所需的全曲通风鼠为91.63奴/$.7、解：由题知：xul=l40mx/.t.”,=56川*/$,K=6.-30/rrg/m-I5mx/m根据公式人含7M力计第q=甯28万力，J,等.22.4犷/s则该车间所需全面通风量为0=-12%.8、解由咫6h班

27、务敬幺量0,350仙，01护站构失热量0=450木,上第大8HI风量J=2.78"/s,局部排只*4r=4.16m%,室内有度乙=20”。.空外舄度L=-12”c，机械进风温度，=37，车间内国度悌度卷=0.3Z/m,房高，=10期.Pa13Smmp2.2kg/nt'.pn2kn/m"空N街方程式GjG.=GjG/=。.也+。”=Jg”+%。r上部天算排风温度。=。+0.3(-2)=200.3x(l0-2)a22.4VIJSxA,L35x4,2.78xim6xl.2n从工=6.17叫$列热平衡方程QFLq,4FL4=0,4504.l.0lx20x).2x2.784.

28、1.0lx20x2.78xl.2-3504.I.01x37xl35xAi/4.|.01x(.12)xl.35xLn50.4495xLg-16.362、=268.2256联价式和式计口得Lj7.43才/s26m/69、解：由题意如：机M进风量G,L11依,同部IKJIG.=L39版/$机雄进风温度,TO"车间失热量0=4.5“11T.)*/室外气.，.=5Z.室内气温，=20%，百孔A为自然两风(1)列风¥密方程Gj+Gj=G741.ll»GfI.39=%-伉028枚/sX).所以窗孔A为自然挣JA呷搏风*为0.2S依/$(2)列总平瘠方程a=a+c/,c,=>

29、;4,5(-5)*1.01xx139=204-1.01x20x1.11=，“BP室内空气M度为llt11.某车向局部排风量Gj»T).56kg/s,冬季室内工作区淋度=15C采暖室外计算温度W-25C,国护结构耗用酸35.8Uk为使室内保持一定的负压机械进风最为掉发盘的90%.试确定机械进风系统的风僦和送风温度解：GGgiX90%0.56X90%»0.504kg/s机械进风系统的风最为O.5O4kg。；GyX%>、<twXfG1Pxuxc且G=Gjf-Gb-O564)504=0.056kg/slw°25Ctn-15X?,/尸30.84匕,即送风温度为3

30、0.84C12、Ht由鼬意知，身间体机Pl70d换气次数,2,则通风量£=Wxr=2xl70=340m7A.假及出名可以容纳“人，则m05/h.无人室内CO,含量与室外相同均为00S%即乂=乂=0.988/川Hy：=1.96*/"由公式r1340x0.98-Mxl9.8-340x0.98一”fi1._xIn“,nAr、/v人2340x|.96-.Wxl9,8-340x09«KJ工作人员进入庆间后的第.小时，至r中C«4；VfiU、lfl过01”居间.名可容纳2°人(2)x-19.8x/A>无人室内。口台11与空外和同均为0M即%=必=09

31、88/股)用必=”+华0.98+"9841%J/s="416SP历同一点有人，CO?含量始终不超过01%时房间雄B可得纳16人3-8有一侧吸草罩口尺寸为300x300mm,已知其排风量，=0.54次/一按卜列情况计算距罩口03m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：+2.5尸；0.2xF(j),s0.2103铲.1.0F=03x0.3=0.09m:.a=0.3m.b=0.3,L=0.54rr?/s>x=0.3(1)自由髭林,无法当边6/a=l,x/6=l,由图3-23查得,+0.12，v产热，%户(1)自由悬挂，

32、有法兰边v,0.54012-Wvf=vx=O.72m/s=-=-"vx=0.96nVs0.130.75F0.75x0.09(3)放在工作台上,无法兰边0.3<2.4x故可用公式3-11L=(5x2+F)vx,vx=0.857m/s39有一镀银槽槽面尺寸4x8=800x6006街，槽内溶液温度为室温,采用低截面条缝式槽边排风罩槽靠墙布置或不旅墙布置时.计克其排风量、条缝口尺寸及阻力.解：(0不存墙时，根据已知条件，采用低枝面槽边排风罩，单侧布置,故E=200mm,选用200x200.传附录6得，这类控制风速vx=05m/soL=3y4仇马一=3x0.25x0.8x0.6x()&#

33、176;:=0.3398m%I0.R假设条缝口吸入风速：vo=8m/s.条缝口面积：/=L="遐=0.04248/8条缝口高度h<r=A.=0.0531mA0.8A.®lL=|.062>0.3E0.2x02为了促使吸入风速分布均匀,在沿槽方向设2个排风罩:Z_.A.L9_=0.531>0.3F262x0.2x02条缱口设置成楔形.查询表37,%=L4%=1.4x0531=0.074mmh,=0.64=0.6x0531=0.045mm阻力与=4与"2.34x"xl2=89.856Pa22(2)靠墙时，如同设置了法兰边一样，吸气范围由把减小

34、为工,22E=200mm,选用200/200类型，控制风速，vu=O.25m/s*L=34产,3x0.25x0.8x0.6x-0.3398mVsU-3-0.3398/3,0.113用力假设条缝口风速v(r=8m/s0.113c？0.014m8条缝口高度九=金=照5.0177m3噢=0二>0：£02x0.2为保证条缝口上速度分布均匀,在每一侧分设两个单子.设两根立管因此=二=0.177>0.3£2£阻力3吟。=2.34x。.2=89.856Pa3-10有一金属熔化炉（地烟炉）平面尺寸为600x600.炉内温度t=600C在炉口上部400mm处设接受罩,周

35、围横向风速0.3m/§确定排风罩罩口尺寸及排风量.解：己知H=0.4m»a=0,6m.b=0.6m.v=0.3m/s15。=1.570.6x0.6=0.9m>H=0.4故为低悬罩跟口尺寸iAi=a+0.5H=0mBi=b+O.5H=O.8m热源的对流散热量Q=aXtF»1.7Af4/5F=1.7x(600-20)"x(0.6x0.6)=2.96kJ/s热射流收缩面上得流l：4O.16701O.n4m%取v*=0.5m/sF=ABab=0.8M080,6><0.6=0.644136=0.28m2排风罩排风量£=£0+v

36、rF,-0.114+0.5x0.28=0.254m3/s3-11有一浸漆槽槽面尺寸为600x600mm,槽内污染物发散速度按n0.25树$考虑，室内横向风速为O.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，罩口尺寸应与前者相同解：上F=0.6x0.6=0.36m2,H=350mm,ER.6m控制风速法：vx=O.3m/s0罩口尺寸：0.6+0.4x035x2=O.88m罩口周长：0.88x4=3.52m；有害气体发生量乙=Fv,=0.108mVs王|二,L?=Fv=0.3x(0.88上0.36尸0.124m%“t'CL*Li+L2=O.232m3/s流量比法：忸372上嗯犬棒氏H/E=0.35/0.6W,5833<0.7.F5=0.88x