工业通风第四版答案
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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=f6010350V210mg/m3 , y2=100mg/m3
∴06.33501006.306.33502106.3ln6.31000yln0201fLyxLLyxLyLV
ln40.66.310001028.82s≈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 144.212xx ,解得x=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=s/mg3.29636005.1100010006.1;
环己酮散发量x2=3.28%=0.256kg, x’2=mg/s41.4736005.110001000256.0
环己烷散发量x3=3.28%=0.256kg, x’3=mg/s41.4736005.110001000256.0
乙酸乙酯散发量x4=3.230%=0.96kg,x’4=mg/s78.17736005.11000100096.0
正丁醇散发量x5=3.24%=0.128kg, x’5=mg/s7.2336005.110001000128.0
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=0yyKxpx
甲苯:L1=m926.5503.29613/s,
环己酮:L2=m9482.05041.4713/s,
环己烷:L3=m19.025041.4713/s,
乙酸乙酯:L4=m8889.020078.17713/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Ht=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+Ht(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=36001702=0.0944m3/s,
121700944.036001fVL,
2CO=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)
)]exp(1)[()exp(y012ffVLyLxVLy,
解得n=19.6≈19(人)
(2)由于稳态,
Lxy02y, 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: 0.1300/300/ba
0.1300/300/bx
由图3-23查得:120.vv0x
(1)罩口排风量:L=0vF
54.03.03.00vLm3/s
解得:smvsmvx/72.012.06,/60则
(2)对于有法兰边时,罩口排风量为无法兰边的75%,即
54.03.03.075.00vLm3/s
解得:smvsmvx/96.012.08,/80则
(3)把该罩看成是300mm600mm的假想罩,则:
0.2300/600/ba
0.1300/300/bx
由图3-23查的:15.00vvx
罩口平均风速:15.0/0xvv
54.03.03.00vL m3/s
解得: smvsmvx/90.0,/60则
11、有一浸漆油槽槽面尺寸为mmmm600600,槽内污染物发散速度按smv/25.01考虑,室内横向风速为smv/3.01。在槽上部mm350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mA88.0235.04.06.0
短边mB88.0235.04.06.0
罩口周长:mP52.32)88.088.0(
取控制风速 smvx/3.0
则排风量为: