工业通风第四版答案培训讲学.doc

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工业通风第四版答案
4.某车间体积Vf=1000m3，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/m3以下（风机启动后污染物继续发散）。
解： ∵Vf=1000m3 ，L=3.6m3/s，x=350mg/m3，
y0=0, y1=210mg/m3 , y2=100mg/m3
∴
1028.82s≈17.15min

5.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,
加量后 ，解得=0.8kg,
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, x’1=;
环己酮散发量x2=3.28%=0.256kg, x’2=
环己烷散发量x3=3.28%=0.256kg, x’3=
乙酸乙酯散发量x4=3.230%=0.96kg,x’4=
正丁醇散发量x5=3.24%=0.128kg, x’5=
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=
甲苯：L1=3/s,
环己酮：L2=3/s,
环己烷：L3=3/s,
乙酸乙酯：L4=3/s
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/s
8.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tn=20℃，室外空气温度tw=-12℃，机械进风温度tj=37℃，车间内温度梯度=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 ，
∴Lzjρw+Ljjρj=Lzpρp+Ljpρn....①
上部天窗的排风温度：
tp=tn+(H-2)=20+0.38=22.4℃，
查相关资料得：
ρw=1.35kg/m3,ρj=1.14kg/m3,ρp=1.2kg/m3,ρn=1.2kg/m3,
列热平衡方程式：
Q+cLzjρwtw+cLjjρjtj=Qb+cLzpρptp+cLjpρntn.............②
由①:Lzj1.35+Ljj1.14=2.781.2+4.161.2；
由②:350+1.01Lzj1.35(-12)+1.01Ljj1.1437=450+1.012.78
1.222.4+1.014.161.220
解得：机械进风量Ljj=0.52m3/s, 自然进风量Lzj=6.69m3/s

9.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 tj=20℃，车间的得热量 Qd=20kW，车间的失热 量 Qs=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：
Qd+cGjjtj+cGzjtw=Qs+cGptn ,
即20+1.011.1120+1.010.285=4.5（tn-5）+1.011.39tn ,
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tw =30℃，机械进风温度tjj=25℃，室内工作区温度tn=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 .........①
列热平衡方程式：
Q+cGjjtjj+cGzjtw=cGzptp+cGjptn .............②
由①式：Gzj-Gzp=Gjp-Gjj=0.28kg/s;
由②式：
11.6+1.010.5625+1.01Gzj30=1.01Gzp38+1.010.8432
解得：自然进风量Gzj=1.16kg/s，自然排风量Gzp=0.88kg/s

11.某车间局部排风量 Gjp=0.56㎏/s,冬季室内工作区温度tn =15℃,采暖室外计算温度tw=－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=Gjp90%=0.5690%=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：
cGjjtjj+cGzjtw=Q+cGjptn ,
1.010.504tjj+1.010.056(-25)=5.8+1.010.5615,
∴ 送风温度tjj=30.8℃

12.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==0.0944m3/s,
,
=1.977103g/m3,
则y1=y0=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)
，
解得n=19.6≈19（人）
（2）由于稳态，
， 0.0055n=(y2-y0)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:

由图3-23查得：
（1）罩口排风量：L=F
m3/s
解得：
（2）对于有法兰边时，罩口排风量为无法兰边的75%，即
m3/s
解得：
（3） 把该罩看成是300mm600mm的假想罩，则：

由图3-23查的：
罩口平均风速：
m3/s
解得：

11、 有一浸漆油槽槽面尺寸为，槽内污染物发散速度按考虑，室内横向风速为。在槽上部处设外部吸气罩。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】① 控制风速法：
罩口尺寸：长边
短边
罩口周长：
取控制风速
则排风量为：

②流量比法：
污染气体发生量为3/s,
,
根据

根据表3-5，取安全系数
∴排风量 m3/s

15. 有一工业槽，长×宽为，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：①控制点的控制风速，②吹吸式排风罩的】
【解】∵，
∴采用双侧槽边排风罩。
条缝式槽边排风罩的断面尺寸为，
且控制风速，
故总排风量为：

10. 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(μm)
2.0
3.0
5.0
7.0
10
25

2
10
40
70
92
99.9
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。
【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=5.5，
∵ ∴

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放浓度。
【解】：除尘总效率=1-（1-80%）（1-95）=0.99,
∵=0.99，
且G1=22.2g/s, L=2.22m3/s,
∴排放浓度y2=G（1-0.99）/L=0.1g/m3

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/m3的要求，电除尘器的效率最少应是多少？
【解】： ∵G2=50mg/m3=0.05g/m3, G1=15g/m3,
∴由得，
且，∴

13. 某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据：
粒径（）
0-5
5-10
10-20
20-40
>40
分级效率（%）
实验粉尘的分组质量百分数（%）
70
14
92.5
17
96
25
99
23
100
21
求该除尘器的全效率。
【解】：全效率为：
=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/m3;
除尘器出口含尘浓度： y2=480mg/m3.
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（μm）
0—5
5—10
10—20
20—40
>40
除尘器前（%）
除尘器后（%）
20
78
10
14
15
7.4
20
0.6
35
0
计算该除尘器的全效率和分级效率。
【解】全效率：

分级效率：
∵，
∴，
∴

19. 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=5600m3/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（μm）
0—5
5—10
10—20
20—40
40—60
>44
进口处d(%)
灰斗中d(%)
10.4

7.8

14

12.6
19.6

20
22.4

23.2
14

14.8
19.6

21.6
除尘器全效率η=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/h。
【解】（1）∵

；
(2） ∵ G1-G2=G3,
即
∴
∴

20. 已知试验颗粒物的中位径dcj=10.5μm，平均的几何标准偏差=2.0，利用对数概率纸求出该颗粒物的粒径分布。
【解】：∵ ，
∴ 当dcj=10.5μm，=2.0时，
代入式中可求出

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