1、工业通风习题作者 :日期：?第一章工业有害物及其防治的综合措施习题1。粉尘有害蒸气和气体对人体有何危害?2。试阐明粉尘粒径大小对人体危害的影响。3。试阐述采用通风技术控制有害物的理论依据。4。写出下列物质在车间空气中的最高容许浓度 ,并指出何种物质的毒性最大 (一氧化碳 ,二氧化硫，氯 ,丙烯醛 ,铅烟 ,五氧化砷，氧化镉 )。5。卫生标准规定的空气中有害物质最高容许浓度,考虑了哪些因素?举例说明。排放标准规定空气中汞蒸气的含量为0.01 m3 ，试将该值换算为mL/ m 3 。7。排放标准与哪些因素有关？8。试阐述在不同的室内气象条件下对人体舒适感（或人体热平衡)的影响。第二章控制工业有害物
2、的通风方法习题。确定全面通风风量时 ,有时采用分别稀释各有害物空气量之和；有时取其中的最大值 ,为什么？2。进行热平衡计算时，为什么计算稀释有害气体的全面通风耗热量时,采用冬季采暖室外计算温度；而计算消除余热，余湿的全面通风耗热量时，则采用冬季通风室外计算温度？3。通用设计如果不考虑风量平衡和热平衡,会出现什么现象？。某车间体积V= 000 m3 ，由于突然发生事故，某种有害物大量散入车间，散发量为50 /s,事故发生后 10m n 被发现，立即开动事故风机，事故排风量为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100 m3 以下 ,(风机启动后有害物继续发散 )
3、。5。某大修厂在喷漆室内对汽车外表喷漆，每台车需用1.5 小时，消耗硝基漆1 k ,硝基漆中含有 20%的香蕉水 ,为了降低漆的粘度,便于工作 ,喷漆前又按漆与溶剂质量比：1 加入香蕉水。香蕉水的主要成分是：甲苯50、环己烷、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)。6。某车间工艺设备散发的硫酸蒸气量x=20 /s，余热量 Q=1 4KW 。已知夏季的通风室外计算温度 t w =3 要求车间内有害蒸气浓度不超过卫生标准，车间内温度不超过35。试计算该车间的全面通风量 (因有害物分布不均匀，故取安全系数=3）。7。某车间同时散发CO 和 S O
4、2 ， X co = 40 , Xso 2 =5 s,试计算该车间所需的全面通风量。由于有害物及通风空气分布不均匀，故取安全系数=。某车间布置如图示2- 2,已知生产设备散热量Q j =350KW, 围护结构失热量Q h 45KW,上部天窗风量 L3局部排风量 Ljp =4.16 m3 ，室内工作区温度t n20,zp =2.78 m /s,s室外空气温度 t w = 2 ,机械进风温度 t j ，车间内温度梯度t=0 3 m,从地H面到天窗中心线的距离为10m，求机械进风量 L jj 和自然进风量L zj ( m3/s) 。9 。车间通风系统布置如图示2-1 所示，已知机械进风量G jj=1
5、 /S ,局部排风量G1.39 / , 机械进风温度 t j20 , 车间的得热量Q d20KW，车间的失热量Q h4.5( 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 0，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（ )窗孔是进风还是排风,风量多大？（ 2)室内空气温度是多少度?10。某车间生产设备散热量Q11.6 J/?S,局部排风量G jp0.84 / ,机械进风量G jj0.56 S,室外空气温度t w =30，机械进风温度t jj25 ,室内工作区温度t n 32 ,天窗排气温度t p38 ， 试问用自然通风排
6、出余热时，所需的自然进风量和自然排风量是多少 ?1。某车间局部排风量G jp0.56 /S ，冬季室内工作区温度t n =15 ,采暖室外计算温度 t w =- 5 ,围护结构耗热量Q5.8 KJ S ,为使室内保持一定的负压,机械进风量为排风量的9 ,试确定机械进风系统的风量和送风温度。12。某办公室的体积17 m3 ,利用自然通风系统每小时换气两次，室内无人时,空气中CO 2含量与室外相同为0.0 %,工作人员每人呼出的CO 2 量为 19.8 g 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CO 2 含量不超过0.%。（ 2)室内一直有人, C
7、O 2 含量始终不超过0.1。 3。体积为 24 m3 的车间中，设有全面通风系统,全面通风量为0. 4 m3 /s， CO 2 的初始体积浓度为 0.0 %，有 15人在室内进行轻度劳动，每人呼出的CO 2 量为 45 g h ,进风空气中 CO 2 的浓度为 0.0 %,求(1) 达到稳定时车间内浓度 CO 2 是多少。（ )通风系统开启后最少需要多长时间车间CO 2 浓度才能接近稳定值（误差为%）。第三章局部排风罩习题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（ 2)外部吸气罩( )接受罩2。为获得良好的防尘效果，设计防尘密闭罩时应注意哪些问题?是否从罩内排除粉尘愈多愈
8、好 ?3。流量比法的设计原理和控制风速有何不同?它们的适用条件是什么?。根据吹吸式排风罩的工作台原理，分析吹吸式排风罩最优化设计的必要性。5。为什么在大门空气幕（或吹吸式排风罩)上采用低速宽厚的平面射流会有利于节能?6。影响吹吸式排风罩工作台的主要因素是什么?7。平面射流抵抗侧流（压）的能力为什么取决于射流的出口动量，而不是射流的流速？8。槽边排风罩上为什么fF1 愈小条缝口速度分布愈均匀？9。有一侧吸罩罩口尺寸为300 30。已知其排风量L=0. 4 m3 /s,按下列情况计算距罩口 0.3处的控制风速。（ )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10
9、。有一镀银槽槽面尺寸AB800 0 ,槽内溶液温度为室温，采用低截面条缝式槽边排风罩。槽靠墙布置或不靠墙布置时,计算其排风量、条缝口尺寸及阴力。1。有一金熔化炉（坩埚炉）平面尺寸为600 600，炉内温度t600 , 。在炉口上部 4 0 处设接受罩，周围横向风速0.3 m s。确定排风罩罩口尺寸及排风量。12。有一浸漆槽槽面尺寸为6 06 0 ,槽内污染物发散速度按v10.25 m s 考虑 ,室内横向风速为0.3 m s 。在槽上部350 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，罩口尺寸应与前者相同13。某产尘设备设有防尘密闭罩，已
10、知罩上缝隙及工作孔面积F0.08 ,它们的流量系数0. 4 ,物料带入罩内的诱导空气量为 0.2 m 3 / s .要求在罩内形成 25Pa的负压 ,计算该排风罩排风量。如果罩上又出现面积为 0.08的孔洞没有及时修补 ,会出现什么现象 ?14。某车间大门尺寸为33m ，当地室外计算温度t w =12 , 、室内空气温度t n =+15 、室外风速 v w = 2.5m / s 。因大门经常开启，设置侧送式大门空气幕。空气幕效率100 %，要求混合温度等于10 ,计算该空气幕吹风量及送风温度。 喷射角 5，不考虑热压作用 ,风压的空气动力系数=1.015。与 14 题同一车间，围护结构耗热量Q
11、 1400KW ，车间用暖气片作值班采暖。车间采暖的不足部分,50由暖风机供热, 0%由空气幕供热,在这种情况下,大门空气幕送风温度及加热器负荷是多少?空气幕吹风量采用14 题的结果 6。有一工业槽，长=宽为 2000 1500 ,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其排风量。提示: 控制点的控制风速v x 0.4 m s, 吹吸式排风罩的H20 bo17。有两股气流如图 3-6所示 ,求污染气流的边界线（ L1L 2 )。提示 : 确定流线的流函数值时 ,要注意流函数的增值方向第四章通风排气中粉尘的净化 .为什么两个型号相同的除尘器串联时,它们的除
12、尘效率是不同的？哪一级的除尘效率高？2.粉尘的平均几何标准偏差j 的物理意义是什么？为什么j 能反映粒径的分布状况？3公式（ 4- )和（ 4-2）的物理意义有何不同 ?如何把公式 (4-19）变换成（ 44)？4.沉降速度和悬浮速度的物理意义有何不同?各有什么用处？5在湿式除尘器或过滤式除尘器中,影响惯性碰撞除尘效率和扩散除尘效率的主要因素是什么 ? .袋式除尘器的阻力和过滤风速主要受哪些因素的影响?7.分析影响电除尘器除尘效率的主要因素。8说明理论驱进速度和有效驱进速度的物理意义。9.根据除尘机理分析重力沉降室旋风除尘器机电除尘器的工作原理有何共同点和不同点。为什么对同一粒径的尘粒，它们的
13、分级效率各不相同?1某除尘系统在除尘器前气流中取样，测得气流中粉尘的累计粒径分布如下：粒径 dc m .3.05 07.01025dc ( ）2104070 299.9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dc j 及几何标准偏差 j 。1 .有一两级除尘系统， 系统风量为 .22 m 3 s,工艺设备产尘量为22.2 g 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。1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。已知起始含尘量浓度为15g m 3，旋风除尘器效率为8%，为了达到排放标准的要求，电除尘器的效
14、率最少应是多少?13某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据:粒径m055101 2024040分级效率（ %) 0 29699100实验粉尘的分组质量百分数(%）117252321求该除尘器的全效率。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 13200 mg m 3除尘器出口含尘浓度y 2480 mg m 3除尘器进口和出口管道内粉尘的粒径分布为粒径m01010 202 400除尘器前（）2010235除尘器后 (）78 4 .40.6计算该除尘器的全效率和分级效率。金刚砂尘的真密度c3100 Kg m 3，在大气压力 P1atm 、温度 t20 的静止空气中自由沉降,
15、计算粒径 d c2 、 5、 1、 4 m 时尘粒的沉降速度。16。有一重力沉降室长6m、高 3m，在常温常压下工作。已知含尘气流的流速为5 m s,尘粒的真密度c2000 Kg m 3，计算除尘效率为0 %时的最小捕集粒径。如果除尘器处理风量不变,高度改为 m，除尘器的最小捕集粒径是否会发生变化?为什么？17 。对某电除尘器进行现场实测时发现，处理风量L55 m 3 s , 集尘极总集尘面积A 2500 ,断面风速 v 1.2 m s ，除尘器效率为 99，计算粉尘的有效驱进速度。18。某除尘系统采用两个型号相同的高效长锥体旋风除尘器串联运行。已知该除尘器进口处含尘浓度 y 15 g m 3
16、 ,粒径分布如下表。根据410 给出的分级效率，计算该除尘器的排空浓度。粒径范围 m 5 010 20 04d 1 (%） 011523519。对某除尘器测定后，取得以下数据:除尘器进口处含尘浓度4 g m 3 ，除尘器处理风量L 5600 m 3 h ,除尘器进口处及灰斗中粉尘的粒径分布如下:粒径范围 m055 1010220404 044进口处 d 1 (%）10.1419.622414 9 6灰斗中 d 2 (）7. 2.2023.214.82 .6除尘器全效率90.8%。计算：（ )除尘器分级效率 ;（ 2)除尘器出口处粉尘的粒径分布;（）除尘器粉尘排空量，Kg h 。20.已知试验粉
17、尘的中位径dcj 10.5m ，平均的几何标准偏差j2.0 ,利用对数概率纸求出该粉尘的粒径分布。2 。 已 知 某 旋 风 除 尘 器 特 性 系 数 m0.8 ， 在 进 口 风 速 u15 m s , 粉 尘 真 密 度cc2000 Kgm 3时，测得该除尘器分割粒径d cso 3 m 。现在该除尘器处理2700 Kgm 3的滑石粉，滑石粉的粒径分布如下:粒径范围m055 1010 0 030 40 0粒径分布 d(）7 83617910进口风速保持不变，计算该除尘器的全效率。22。含尘气流与液滴在湿式除尘器内发生惯性碰撞。已知液滴直径d y120 m ,气液相对运动速度y5 m s ，
18、气体温度t20。计算粉尘真密度c2000 kg m 3粒径为,5、 0、 20m 时的惯性碰撞数。23。已知某电除尘器处理风量 L 12.2104 m 3h ,集尘极总集尘面积A648，除尘器进口处粒径分布如下 :粒径范围m 55 0 020 30400粒径分布 d （%）31033517根据计和测定 ,理论驱进速度w3.95104 dc cm s ( d c为粒径， m) ;有效驱进速度w e1 w 计算该电除尘器的除尘效率。2第五章通风排气中有害气体的净化1摩尔分数和比摩尔分数的物理意义有何差别?为什么在吸收操作计算中常用比摩尔浓度？2为什么下列公式都是享利定律表达式？它们之间有何联系?C
19、HP *P*ExY *mX3.什么是吸收推动力?吸收推动力有几种表示方法?如何计算吸收塔的吸收推动力？画出吸收过程的操作线和平衡线，并利用它们分析该吸收过程的特点。双膜理论的基本点是什么?根据双膜理论分析提高吸收效率及吸收速率的方法。6吸收法和吸附法各有什么特点?它们各适用于什么场合？7.什么是吸附层的静活性和动活性?如何提高其活动性?8已知 HCl 空气的混合气体中，HCl 的质量占 30 ,求 HCl 的摩尔分数和比摩尔分数。 .某通风排气系统中, NO 2 浓度为 2000 mgm 3 ，排气温度为 5 ,试把该浓度用比摩尔分数表示。10.在 P 101.3kPa 、 t 20 时 ,氨
20、在水中的溶解度为NH 3 的分压力kPa00.40 8 .21.62溶液浓度 kg NH 3 100kgH 2O0 .51.5 .02.5把上述关系换算成Y *和 X的关系,并在YX图上绘出平衡图，求出相平衡系数m。NH3 空气混合气体的体积为100 m3 ，其中含NH3 20，用水吸收,使NH 3 的含量减小到5%(体积）。吸收过程有中间冷却,前后温度不变。求被吸收的NH 3 的体积数，并用比摩尔分数计算作对比。 2SO2 -空气混合气体在 P 1atm 、t 20 时与水接触 ,当水溶液中 SO2 浓度达到 .5%（质量） ,气液两相达到平衡 ,求这时气相中 SO 2 分压力 ( kPa
21、）。已知 Cl 2 -空气的混合气体在P1atm 、 t20 下，占 2.5%(体积 ),在填料塔用水吸收 ,要求净化效率为9。填料塔实际液气比为最小液气比的.2 倍。计算出口处 Cl 2的液相浓度。14某厂排出空气中 SO 2 占 1%(体积 )，已知排风量为 1000 m 3 h ,在 t20 , P 1atm 下用水吸收 SO2 ,实际用水量为 44 0 kg h （实际液气比为最小液气比的2 倍） ,求吸收塔出口处 SO2 气相浓度 ( mg m 3 ）。15. 有一通风系统在 t20 , P 1atm下运行 ,排出空气中 H 2S 占 5.4%（体积 )，排风量L 0.5 m 3 s
22、 。在吸收塔内用水吸收 H 2 S，实际的供液量为最小供液量的1.3 倍，气相总吸收系数 K g0.0021kmol m 2 ?s 。要求吸收塔出口处气相中H 2 S 浓度不超过10 0ppm。计算 :（1）实际的供液量kg h ;（）出口处液相中H 2 S浓度；(3）必须的气液接触面积。16 某油漆车间利用固定床活性炭吸附器净化通风排气中的甲苯蒸气。已知排风量L2000 m 3h 、t20 、空气中甲苯蒸气浓度1 0pp。要求的净化效率为00%。活性炭不进行再生,每90 天更换一次吸附剂。通风排气系统每天工作4 小时。活性炭的容积密度为 600 kg m 3,气流通过吸附层的流速0.4 m
23、s ,吸附层动活性与静活性之比为8。计算该吸附器的活性炭装载量（kg )及吸附层总厚度。17有一采暖锅炉的排烟量L3.44 m3s ,排烟温度t p150，在标准状态下烟气密度1.3 kg m 3， 烟 气 定 压 比 热c0.98 kJ kg ? 。 烟 气 中SO 2浓 度y so22000 mg m3, 地 面 附 近 大 气 温 度tw20 ， 在 0 处 大 气 平 均 风 速104 m s ，烟气出口流速ch18 m s 。要求烟囱下风侧地面附近的最大浓度不超过卫生标准的规定，计算必须的最小烟囱高度。大气状态中性。第六章通风管道的设计计算1.又以矿渣混凝土板通风管道，宽. m,高
24、0. m，管内风速 8 m s,空气温度2 ,计算其单位长度摩擦阻力R m 。2一矩形风管的断面尺寸为400200 ，管长8m,风量为0.88 m 3s ,在t20 的工况下运行，如果采用薄钢板或混凝土（K3.0 )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1 ,该矩形风管的摩擦阻力有何变化 ?3.有一通风系统如图6-2所示。起初只设a 和b 两个排风点。已知L aL b0.5 m 3s ，Pbc250Pa,Pcd100Pa 因工作需要，又增设排风点e，要求L e0.4 m3s。如在设计中管段de的阻力Pde 分别为300 Pa和 50 Pa（忽
25、略点三通直通部分阻力）,试问此时实际的L a 及L b 各位多少? 对 图6- 9所 示 的 排 风 系 统 进 行 水 力 计 算 并 选 择 风 机 。 已 知LaLb0.5 m3s , L0.4 m3s , l acl bc7m,l cd8m , l ed10m ， l df6m ，l gh5m局 部 排 风 罩 为 圆 伞 形 罩 ( 扩 张 角60o); 锥 形 风 帽1.6 ( 管 内 输 送t 20 的空气 )；风管材料为薄钢板。为什么不能根据矩形风管的流速当量直径D v 及风量 L 查线解图求风管的比摩阻Rm ?对图6-3所示的通风系统,绘出其压力分布图。7.为什么进行通风管道
26、设计时，并联支管汇合点上的压力必需保持平衡(即阻力平衡 )？如设计时不平衡 ,运行时是否会保持平衡?对系统运行有何影响 ?在纵轴为压力P 和横轴为管长 l的坐标上 ,画出等断面均匀送风和排风管道的压力分布图（可不计局部阻力） 。9.有一矩形断面的均匀送风管，总长l12.5m ，总送风量 L9600 m3h 。均匀送风管上设有 8 个侧孔 ,侧孔间的间距为1. m。确定该均匀送风管的断面尺寸阻力及侧孔的尺寸。10.某工厂全部设备从上海迁至青海西宁，当地大气压力B77.5kPa 。如对通风除尘系统进行测试 ,试问其性能（系统风量阻力风机风量风压轴功率）有何变化?1 .采暖通风与空气调节设计规范（
27、GBJ 1 - 7）第 4.7.条规定： “输送非标准状态空气的通风系统，当以实际的容积风量用标准状态下的图表计算出系统的压力损失,并按一般的通风性能样本选择通风机时，其风量和风压不应修正， 但是电动机的轴功率应进行验算”。为什么？从理论上加以说明。 2.某厂铸造车间采用低压吸送式系统，输送温度为100的旧砂，如图6 31所示。要求输料量 G11000kgh3.05kg s 已知物料密度2650 kgm3,输料管倾角70o,l,l车间内空气温度 20，不计管道散热 ; l2.0 第一级分离器进口风速118 m s ，局部阻力系数1 3.0 ;第二级分离进口风速216 m s ，局部阻力系数25
28、.6 ；第三级袋式除尘器阻力P1000Pa80。计算该气力输送系统,第一二级分离器效率均为的总阻力（受料器阻力系数 c1.5）。第七章自然通风与局部送风 .利用风压热压进行自然通风时，必须具备什么条件?2什么是余压？在仅有热压作用时,余压和热压有何关系?已知中和面位置如何求各窗孔的余压？4有效热量系数的物理意义是什么?为什么图7 11(b)所示的形式m 值要比图7- 1(a)大？5.热源占地面积f和地板面积F 之比 fF很大时, m 1 值和车间内热气流的运动与f F很小时有何不同？6.在南方炎热地区高温车间采用风扇进行降温有何优缺点?要注意什么问题？本书图- 8所示的自然排风系统，要求其局部
29、排风量L1000 m 3h 。已知风帽的空气动力系数K0.4 ,室外风速v w，风帽局部阻力系数1.2(对应于接管动压）,室内空气温度t n,管道内空气温度t 0 ( t 0t n )，管道的摩擦阻力系数0.02 ,如何计算该排风系统管到直径,列出其计算步骤。8.有一排风柜如图7- 1 所示 ,采用自然排风， 已知室内空气温度为t n ，柜内排出空气温度为t 0（ t 0t n ),排风柜孔口宽度为B ，孔口流量系数0.60 。为防止污染气体进入室内，中和面的最低位置应出于何处?最小的自然排风量是多少（列出其计算式)？某车间如图 -所示 ,已知 F1 F2 10 , 120.6 , K 10.6 , K 20.30 ，mn 室外空气流速 v 2.5 m s ,室内无大的发热源。计算该车间的全面换气量。10某车间如图-所示 ,已知 t w31
