110512通风作业问题详解.pdf

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1、实用标准文案 精彩文档 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 V1000m 3, 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

2、故排风量为 L=3.6m 3/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/m 3 以下， （风机启动后有害物继续发散） 。 解： y0=0 mg/s L=3.6 m 3/s Vf=1000 m 3 y1=3501060/1000=210 mg/m 3 y2=100 mg/m 3 x=350 mg/s min178 .1028ln 02 01 s LyxLy LyxLy L Vf 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212 所示，已知机械进风量Gjj=1.11kg/s ，局部排 风量 Gp=1.39kg

3、/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( t n - t w)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？ 实用标准文案 精彩文档 解： （1）风量平衡： zpjpzjjj GGGG 即： 1.11+0=1.39+GzpGzp=-0.28 kg/s 故：窗孔A是进风，风量为0.28 kg/s Tips: 利用 P18，式（ 2-12 ） ，注意正负号的含义。 （2）热平衡：

4、wzjjjjdnph tcGtcGQtcGQ 528.001.12011.101.12039.101.1)5(5.4 nn tt 24.11 n t Tips: 利用 P19，式（ 213） ，注意识图能力的培养，无循环风部分。 12某办公室的体积170m 3，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

5、，注意公式选择 smmL/0944.0min/67.5 60 170233 12 170 0944.036001 f V L ，判断是否可以用公式（2-4 ）进行计算的相应条件。 33 /10977.1/977. 1 2 mglg co 由查表获得 33 01 /9885.010977.1%05.0mgyy 33 2 /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( 012 ff V L y L x V L yy 带入求解人人196.19n （2）Tips: 稳态计算，注意公式选择 L x y

6、y 02 实用标准文案 精彩文档 Lyyn)(0055.0 02 得到人人169 .16n 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： 4321 LLLLL 式中：L密闭罩的排风量，m 3/s ； L1物料下落时带入罩内的诱导空气量，m 3/s ； L2从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m 3/s ； L3因工艺需要鼓入罩内的空气量，m 3/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，m 3/s

7、。 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

8、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300300mm 。已知其排风量 L=0.54m 3/s ，按下列情况 计算距罩口 0.3

9、m 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 实用标准文案 精彩文档 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=0.78 m/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v

10、x=0.13 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=0.15 ； 已知排风量L=v0F=v0(0.3 0.3)=0.54 ，v0=6m/s 则vx=0.15 6=0.9 m/s Tips: 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600600mm ，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=400mm p A5 .1=900mm 因为 p

11、 AH5.1，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=0.28m 2 3)热源的对流散热量 skJsJFtAFttFQ/96.2/2.2960)6 .06.0()20600(7 .17 .1 3/43/43/1 4)热射流收缩断面上的流量 111.06.096.2167.0167.0 2/33/12/33/1 0 BQLm 3/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 F

12、vLLm 3/s 实用标准文案 精彩文档 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(1 21 （2）排空浓度：y= m3/1. 0)1 ( 22.2 2 .22 g 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

13、粉尘排放标准应小于150mg/m 3 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 %99 15 15. 015 L LL z 因为一、二级除尘系统是串联，利用系统总效率公式 )1)(1(1 21z ，其中%85 1 计算得到电除尘器除尘效率%3.93 2 13某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据： 粒径（ um ）05 510 1020 2040 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： 该除尘器的全效率 0 1 21.0123.099.025.096.017.09

14、25.014.07 .0)()( ccc ddfd =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 y 1=3200mg/m 3 除尘器出口含尘浓度 y2=480mg/m 3 除尘器进口和出口管道内粉尘的粒径分布为 粒径（ um ）05 510 1020 2040 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： 假设除尘器结构严密，没有漏风； 实用标准文案 精彩文档 (1) 全效率 :85 3200 4803200 1 21 1 21 y yy Ly LyLy (2) 由分级效率

15、)( )( 1)( 11 22 c c c ddy ddy d其中： y1=3200mg/m 3 ， y 2=480mg/m 3 可以得出：粒径(um) 05 除尘器分级效率)( c d=5 .41 2 .03200 78.0480 1 510 )( c d=79 1 .03200 14.0480 1 1020 )( c d=6.92 15.03200 074.0480 1 2040 )( cd =55.99 2 . 03200 006. 0480 1 40 )( c d=1 35.03200 0480 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 ，

16、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： m ba ab Dv267.0 2.04. 0 2 .04. 022 smSGv/11)2 .04.0/(88.0/ 根据 v D，v，查附录6，得比摩阻mPaRm/6 0 粗糙度修正系数：397.2)113()( 25.025.0 KvK 382.14397.26 0rmm KRRPa/m PaPm 056.1158382.14 （2）

17、流量当量直径方法： 实用标准文案 精彩文档 m ba ab DL304.0 )2. 04. 0( )2. 04. 0( 3 .1 )( )( 3 .1 25. 0 625.0 25.0 625. 0 根据 L D，smG/88.0 3 ，查附录6，得比摩阻mPaRm/6 0 粗糙度修正系数：397.2)113()( 25.025.0 KvK 382.14397.26 0rmm KRRPa/m PaPm056.1158382.14 （3）比摩阻随空气温度和大气压力的修正 moBtm RKKR 冬季：923.0) 50273 20273 () 273 20273 ( 825.0825.0 t Kt

18、 mPaRm/275.13923.0382.14 PaPm2 .1068275.13 夏季：029.1) 10273 20273 () 273 20273 ( 825.0825.0 t Kt mPaRm/799.14029.1382.14 PaPm39.1188799.14 3有一通风系统如图629 所示。起初只设a 和 b 两个排风点。已知 smLL ba /5.0 3 ，PaPP bcac 250，PaPcd100。因工作需要，又增设 排风点 e，要求smLe/4.0 3 。如在设计中管段de 的阻力 de P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 a L及 b L各为多少 ? 实用标准文案 精彩文档 解： 根据节点平衡基本原理， 2 acacac LKP， 即10005.0/250/ 22 acacac LPKPa.s2/m6 同理，得1000 bc K Pa.s2/m6 smLLL bcaccd /1 3 1001/100/ 22 cdcdcd LPK Pa.s2/m6 de P 22222 14001000)2(100 acacacacaccdcdacdc LLLLKLKPP 2 1400300 ac L463.0 ac L 2 1400500 ac L598.0 ac L