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=0mg/sL=3.6m3/sVf=1000m3y1=350×10×60/1000=210mg/m3y2=100mg/m3x=350mg/smin178.1028ln0201sLyxLyLyxLyLVfTips: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？2解：（1）风量平衡：zpjpzjjjGGGG即：1.11+0=1.39+GzpGzp=-0.28kg/s故：窗孔A是进风，风量为0.28kg/sTips:利用P18，式（2-12），注意正负号的含义。（2）热平衡：wzjjjjdnphtcGtcGQtcGQ528.001.12011.101.12039.101.1)5(5.4nntt℃24.11ntTips:利用P19，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）Tips:非稳态计算，注意公式选择smmL/0944.0min/67.560170233121700944.036001fVL，判断是否可以用公式（2-4）进行计算的相应条件。33/10977.1/977.12mglgco由查表获得3301/9885.010977.1%05.0mgyy332/977.110977.1001.0mgy＝人数为n，有害物浓度散发量nnx0055.03600/8.19(g/s))]exp(1)[()exp(012ffVLyLxVLyy带入求解人人196.19n（2）Tips:稳态计算，注意公式选择Lxyy023Lyyn)(0055.002得到人人169.16n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：4321LLLLL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。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。9．有一侧吸罩罩口尺寸为300×300mm。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4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=0.78m/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=1.04m/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=0.9m/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600×600mm，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=400mmpA5.1=900mm因为pAH5.1，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'F=0.8×0.8—0.6×0.6=0.28m23)热源的对流散热量skJsJFtAFttFQ/96.2/2.2960)6.06.0()20600(7.17.13/43/43/14)热射流收缩断面上的流量111.06.096.2167.0167.02/33/12/33/10BQLm3/s已知扩大面积上空气的吸入速度，取值范围0.5～0.75m/s取v’为0.5m/s则：251.028.05.0111.0''0FvLLm3/s5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：％％）％）99951(801(1)1)(1(121（2）排空浓度：y=m3/1.0)1(22.22.22g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/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%991515.015LLLz因为一、二级除尘系统是串联，利用系统总效率公式)1)(1(121z，其中%851计算得到电除尘器除尘效率%3.93213．某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据：粒径（um）0~55~1010~2020~4040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0121.0123.099.025.096.017.0925.014.07.0)()(cccddfd=93.3％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/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）0~55~1010~2020~4040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；6(1)全效率:％8532004803200121121yyyLyLyLy(2)由分级效率)()(1)(1122cccddyddyd其中：y1=3200mg/m3，y2=480mg/m3可以得出：粒径(um)0~5除尘器分级效率)(cd=％5.412.0320078.048015~10)(cd=％791.0320014.0480110~20)(cd=％6.9215.03200074.0480120~40)(cd=％55.992.03200006.0480140)(cd=135.0320004801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＝20℃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：mbaabDv267.02.04.02.04.022smSGv/11)2.04.0/(88.0/根据vD，v，查附录6，得比摩阻mPaRm/60粗糙度修正系数：397.2)113()(25.025.0KvK382.14397.260rmmKRRPa/mPaPm056.1158382.14（2）流量当量直径方法：7mbaabDL304.0)2.04.0()2.04.0(3.1)()(3.125.0625.025.0625.0根据LD，smG/88.03，查附录6，得比摩阻mPaRm/60粗糙度修正系数：397.2)113()(25.025.0KvK382.14397.260rmmKRRPa/mPaPm056.1158382.14（3）比摩阻随空气温度和大气压力的修正moBtmRKKR冬季：923.0)5027320273()27320273(825.0825.0tKtmPaRm/275.13923.0382.14PaPm2.1068275.13夏季：029.1)1027320273()27320273(825.0825.0tKtmPaRm/799.14029.1382.14PaPm39.1188799.143．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smLLba/5.03，PaPPbcac250，PaPcd100。因工作需要，又增设排风点e，要