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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= ∴??350?10?60?210mg/m3 , y2=100mg/m3 VfVfLy1?x?Ly010003.6?210?350?3.6?0?ln?ln LLy2?x?Ly03.63.6?100?350?3.6?0 ?
1000ln40.6?1028.82s≈17.15min 3.65.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,
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加量后
12?x4? ,解得x=0.8kg, 2.4?x1 则加量后香蕉水含量m2=2.4+0.8=3.2kg
∴甲苯散发量
1=
x1=3.2?50%=1.6kg, x
’
1.6?1000?1000?296.3mg/s;
1.5?3600 环己酮散发量
2=
x2=3.2
?8%=0.256kg, x
’
0.256?1000?1000?47.41mg/s
1.5?3600 环己烷散发量
3=
x3=3.2
?8%=0.256kg, x
’
0.256?1000?1000?47.41mg/s
1.5?3600 乙
4=
酸乙酯散发量x4=3.2
?30%=0.96kg,x
’
0.96?1000?1000?177.78mg/s
1.5?3600 正丁醇散发量
5=
x5=3.2
?4%=0.128kg, x
’
0.128?1000?1000?23.7mg/s
1.5?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=
1?296.3?5.926m3/s, 501?47.41?0.9482m3/s, 环己酮:L2=
50Kx ypx?y0甲苯:L1=
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1?47.41?0.19m3/s, 2501?177.78乙酸乙酯:L4=?0.8889m3/s
200环己烷:L3=
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
?ttw=-12℃,机械进风温度tj=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 ,
∴Lzjρw+Ljjρj=Lzpρp+Ljpρn....①
上部天窗的排风温度:
tp=tn+
,
查相关资料得:
?tH(H-2)=20+0.3?8=22.4℃
ρw=1.35kg/m
3,
3,ρj=1.14kg/m3,ρp=1.2kg/m3,ρ
n=1.2kg/m
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列热平衡方程式:
Q+cLzjρwtw+cLjjρjtj=Qb+cLzpρptp+cLjpρntn.............②
由①:Lzj?1.35+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?2.78
?1.2?22.4+1.01?4.16?1.2?20
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:
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Qd+cGjjtj+cGzjtw=Qs+cGptn ,
即20+1.01?1.11?20+1.01?0.28?5=4.5(tn-5)+1.01?1.39?tn , 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+1.01?0.56?25+1.01?Gzj?30=1.01?Gzp?38+1.01?0.84?32
解得:自然进风量Gzj=1.16kg/s,自然排风量Gzp=0.88kg/s
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