工业通风第四版答案34. 某车间体积 Vf =1000m,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3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:f 3 3 3∵V =1000m,L=3.6m /s ,x=350mg/m,y 0=0, y 1= 350 10 60 210mg/m , y 2=100mg/m3 3Vf∴Vfln Ly1 x LyL Ly 2 x Ly1000 ln 3.6210 350 3.6 03.6 3.6 100 350 3.6 01000 ln40.6 1028.82s ≈17.15min3.65. 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=12 20%=2.4kg,加量后12x4,解得 x =0.8kg,2.4 x 1则加量后香蕉水含量m2=2.4+0.8=3.2kg∴甲苯散发量 x1=3.2 50%=1.6kg,x’1= 1.6 1000 1000 296.3mg / s ;1.5 3600环己酮散发量 x2=3.2 8%=0.256kg, x’2= 0.256 10001000 47.41mg/s1.5 3600环己烷散发量 x3=3.2 8%=0.256kg, x’3= 0.256 10001000 47.41mg/s1.5 3600乙酸乙酯散发量 x4=3.2 30%=0.96kg,x’4= 0.96 1000 1000 177.78mg/s1.5 3600正丁醇散发量 x5=3.2 4%=0.128kg, x’5= 0.128 10001000 23.7mg/s1.5 3600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 y p1=50mg/m3, 环己酮 y p2=50mg/m3, 环己烷 y p3=250mg/m3, 乙酸乙酯y p4=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= Kxypx y0甲苯: L1=1296.35.926m3/s,502 1 47.41 0.9482m 3/s,环己酮: L =503 1 47.41 0.19m 3/s,环己烷: L =250乙酸乙酯: L4=1177.78 0.8889m 3/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=L 1+L2+L3+L4 +L5=5.926+0.9482+0.19+0.8889=7.9531m 3/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 t n=20℃,室外空气温度 t w=-12 ℃,机t械进风温度 t j =37℃,车间内温度梯度H =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 ,∴Lzj ρ w+Ljj ρ j =Lzpρ p+Ljp ρn.... ①上部天窗的排风温度:tt p=t n+ H (H-2) =20+0.3 8=22.4 ℃,查相关资料得:ρw=1.35kg/m 3, ρj =1.14kg/m 3, ρ p=1.2kg/m 3, ρn=1.2kg/m 3,列热平衡方程式:Q+cLzj ρwt w+cLjj ρj t j =Qb+cLzpρ pt p+cLjp ρ ntn.............②由① : Lzj1.35+Ljj 1.14=2.78 1.2+4.16 1.2 ;由② :350+1.01 Lzj 1.35 (-12)+1.01 Ljj 1.14 37=450+1.01 2.781.2 22.4+1.01 4.16 1.2 20解得:机械进风量L自然进风量Ljj =0.52m3/s, zj =6.69m3/s9.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t j =20 ℃,车间的得热量Qd=20kW,车间的失热量 Qs=4.5(t n-t w)kW,室外空气温度t w=5℃,开始时室内空气温度t n=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:Q +cG t +cG t =Q+cGt n ,d jjj zj wsp即 20+1.01 1.11 20+1.01 0.285=4.5(t -5 )+1.01 1.39 t n ,n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 t w =30 ℃,机械进风温度 t jj =25℃,室内工作区温度 t n=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+cGjjt jj +cGzj t w=cGzpt p+cGjp t n . ............ ②由①式: zjzpjpjj0.28kg/s; G -G =G -G=由②式:11.6+1.01 0.56 25+1.01 Gzj 30=1.01 Gzp 38+1.01 0.84 32解得:自然进风量 G=1.16kg/s ,自然排风量 G =0.88kg/sz jzp11.某车间局部排风量 Gjp =0.56 ㎏/s, 冬季室内工作区温度 t n =15℃,采暖室外计算温度 t w=-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 =Gjp 90%=0.56 90%=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:cG tjj +cG t =Q+cGtn,jj zj w jp1.01 0.504 t jj +1.010.056 (-25)=5.8+1.01 0.56 15, ∴送风温度 t jj =30.8 ℃12. 某办公室的体积3利用自然通风系统每小时换气 2 次,室内170m,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=2 170 =0.0944m3/s,3600L 1 3600 0.09442 1 ,Vf 170CO 2=1.977103g/m3,则y1=y0=0.05% 1.977 103=0.9885g/m3,y2=0.1% 1.977 103=1.977g/m 3,设人数为 n, 则有害物浓度散发量x=19.8n/3600=0.0055n(g/s)y2 y1exp( L) (x y0)[1exp(L)],fL Vf V解得 n=19.6 ≈19(人)(2)由于稳态,y2y0 x, 0.0055n=(y 2-y 0)LL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 / b 300/ 300 1.0x / b300/ 300 1.0由图 3-23 查得:vx0.12v0(1)罩口排风量: L=v0 FL v0 0.3 0.3 0.543 m/s解得: v0 6m/ s,则vx 6 0.12 0.72m/ s(2)对于有法兰边时,罩口排风量为无法兰边的75%,即L 0 . 75 v 0 0 . 3 0 . 0 . 54 33 m/s解得: v0 8m/ s,则vx 8 0.12 0.96m/ s(3)把该罩看成是300mm 600mm 的假想罩,则:a /b 600/ 300 2.0x / b 300/ 300 1.0由图 3-23 查的:vx0.15v0罩口平均风速: v0 vx / 0.15 L v0 0.3 0.3 0.54 m3/s解得:v 6m/ s, v 0.90m/ s 0 则 x11、有一浸漆油槽槽面尺寸为600mm 600mm,槽内污染物发散速度按v1 0.25m/ s考虑,室内横向风速为v1 0.3m/ 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,槽口尺寸应与前者相同】【解】①控制风速法:罩口尺寸:长边 A 0.6 0.4 0.35 2 0.88m短边 B 0.6 0.4 0.35 2 0.88m 罩口周长: P (0.88 0.88) 2 3.52m取控制风速vx0.3m/ s则排风量为:L KPH v x 1.4 3.52 0.350.33/ s 0.52m②流量比法:污染气体发生量为L11F 0.25 0.6 0.6 0.09 m 3/s, H 0.35m、E 0.6m、 30.88m,FH 0.6 F31.3根据K L 0.2 0.4E E1 .3K L0.20.35 0.6 0.880.40.60.60.09根据表 3-5 ,取安全系数 m 8∴ 排风量L3 L1[1 mKL ] 0.09 (1 8 0.09) 0.15 m3/s15.有一工业槽,长×宽为 2000mm 1500mm,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。