工业通风典型习题讲解

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1、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。个别学生中常见问题： 概念问题（1）把二次尘化作用简单的理解为：粉尘从一个地点扩散到另一个地点的过 程；（2）将粉尘在室内扩散的原因写成：一次尘化和二次尘化的综合作用；第二章 控制工业有害物的通风方法4某车间体积V

2、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=0 mg/s L=3.6 m3/s Vf=1000 m3y1=3501060/1000=210 mg/m3 y2=100 mg/m3 x=350 mg/smin178 .1028ln0201sLyxLyLyxLy LVf利用利用 P14 公式（公式（23） 同学常见问题： 此题绝大多数的同学是正确的此题绝大多数的同

3、学是正确的 计算错误计算错误有一同学选用有一同学选用 P14公式公式(2-4)进行解答，有两位同学计算错误；进行解答，有两位同学计算错误；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/s，机械进风温度tj=20，车间的得热量Qd=20kW，车间的失2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？解：（1）风量平衡：zpjpzjjjGGGG即：1.

4、11+0=1.39+Gzp Gzp=-0.28 kg/s 故：窗孔 A 是进风，风量为 0.28 kg/s 利用利用 P18，式（，式（2-12）（2）热平衡：wzjjjjdnphtcGtcGQtcGQ528. 001. 12011. 101. 12039. 101. 1)5(5 . 4nntt24.11nt利用利用 P19，式（，式（213） 学生常见错误： 风量平衡方程和热平衡方程都对，做题思路清晰；风量平衡方程和热平衡方程都对，做题思路清晰； 概念错误概念错误将（将（2）中所求平衡时的温度）中所求平衡时的温度 tn在在 1.01*1.39*tn一项中认为是已知的一项中认为是已知的 20，

5、导，导 致计算错误；致计算错误；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%。3（2）室内一直有人，CO2含量始终不超过 0.1.解：（1）smmL/0944. 0min/67. 560170233121700944. 036001fVL33/10977. 1/977. 12mglgco33 01/9885. 010977. 1%05. 0mgyy33 2/977. 1109

6、77. 1001. 0mgy人数为 n，有害物浓度散发量(g/s)nnx0055. 03600/8 .19)exp(1)()exp(012 ffVLyLx VLyy带入求解人人196 .19n（2）Lxyy02得到Lyyn)(0055. 002人人169 .16n学生常见问题： 公式选用基本正确 个别计算错误大多由于代入的单位比较混乱导致的； 概念错误有两位同学没完全理解（2）中 co2 含量始终不超过 0.1的含义,仍选 用（1）所用的公式；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

7、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；4L3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

8、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。 学生常见问题： 概念问题以上 3 种局部排风罩特点都知道，原理部分大部分同学没写，写的又不太完 整；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

9、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。 学生常见问题： 概念问题基本正确，有些回答不太完整；9有一侧吸罩罩口尺寸为 300300mm。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，无法兰边。解： （1）a/b=300

10、/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 vx=0.13*8=1.04 m/s 5（3）b/a=300/600=1/2，x/b=300/300=1，则由 P35 图 3-23 得： vx/v0=0.15；

11、 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 学生常见问题： 计算问题由于题中所给的是等边矩形吸气口，不少同学按照圆形吸气口计算公式来做，有的是读错图上数据；总的来说，做题的效果不是特别好；0vvx11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=900mmpA5 . 1因为，所以为低悬罩。pAH5 . 12）求罩口的扩大面积： 因周围横向风速较明

12、显，且热源为等边矩形，则有： A1=B1=600+0.5*400=800mm= 0.8*0.80.6*0.6=0.28m2F 3)热源的对流散热量skJsJFtAFttFQ/96. 2/2 .2960)6 . 06 . 0()20600(7 . 17 . 13/43/43/14)热射流收缩断面上的流量m3/s111. 06 . 096. 2167. 0167. 02/33/12/33/1 0BQL已知扩大面积上空气的吸入速度，取值范围 0.50.75m/s 取 v为 0.5m/s则：m3/s251. 028. 05 . 0111. 00FvLL学生常见问题: 计算问题1)罩口扩大面积求解错误，

13、正方形错按圆形来计算；2)计算热射流收缩断面上的流量时，错误选用不同高度上热射流的流量的计 算公式 p44（3-26） ；有几个同学在 4）中代入 Q 数据时，直接代入的是 2960J/s;3)选用 0.3m/s，没在 0.5-0.75m/s 之间；v67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 .22g12有一两级除尘系统

14、，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/m 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%9915*15. 0*15*LLLz因为一、二级除尘系统是串联，利用系统总效率公式，其中)1)(1 (121z%851计算得到电除尘器除尘效率%3 .932学生常见问题： 计算错误 做题思路清晰，但把一般性工业粉尘排放标准应小于 150mg/m认为是10mg/m或者 200m

15、g/m；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）0551010202040408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；(1)全效率:8532004803200121121yyy LyLyLy(2)由分级效率 其中：y1=3200mg/m3 ，y2=480mg/m3)()(1)(1122cc cddyddyd可以得出：粒径(um) 05 除尘器分级效率 =)(cd 5 .412 . 03200 78. 04801