工业通风第四版答案

工业通风第四版答案
4.某车间体积V f =1000m 3，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=3.6m 3/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/m 3以下（风机启动后污染物继续发散）。

解： ∵V f =1000m 3 ，L=3.6m 3/s ，x=350mg/m 3，
y 0=0, y 1=
=⨯⨯f 6010350V 210mg/m 3 , y 2=100mg/m 3 ∴0
6.33501006.306.33502106.3ln 6.31000y ln 0201f ⨯--⨯⨯--⨯=----==Ly x L Ly x Ly L V τ ==
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m 1=12⨯20%=2.4kg,
加量后 1
44.212=++x x ，解得x =0.8kg, 则加量后香蕉水含量m 2=2.4+0.8=3.2kg
∴甲苯散发量x 1=3.2⨯50%=1.6kg, x ’1=
s /mg 3.2963600
5.110001000
6.1=⨯⨯⨯; 环己酮散发量x 2=3.2⨯8%=0.256kg, x ’2=mg/s 41.473600
5.11000100025
6.0=⨯⨯⨯ 环己烷散发量x 3=3.2⨯8%=0.256kg, x ’3=mg/s 41.473600
5.11000100025
6.0=⨯⨯⨯ 乙酸乙酯散发量x 4=3.2⨯30%=0.96kg,x ’4=mg/s 78.1773600
5.1100010009
6.0=⨯⨯⨯ 正丁醇散发量x 5=3.2⨯4%=0.128kg, x ’5=mg/s
7.2336005.11000100012
8.0=⨯⨯⨯ 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y p1=50mg/m 3, 环己酮y p2=50mg/m 3, 环己烷y p3=250mg/m 3, 乙酸乙酯y p4=200mg/m 3, 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y 0=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=
0y y Kx px - 甲苯：L 1=
m 926.550
3.2961=⨯3/s, 环己酮：L 2=m 9482.050
41.471=⨯3/s, 环己烷：L 3=m 19.0250
41.471=⨯3/s, 乙酸乙酯：L 4=m 8889.020078.1771=⨯3/s 正丁醇：L 5=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+L 2+L 3+L 4+L 5=5.926+0.9482+0.19+0.8889=7.9531m 3/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Q b =450kW ，上部天窗排风量L zp =2.78m3/s ，局部排风量L jp =4.16m3/s ，室内工作区温度t n =20℃，室外空气温度t w =-12℃，机
械进风温度t j =37℃，车间内温度梯度H t
∆=0.3℃/m ，从地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)
【解】：列风量平衡方程式：
G zj +G jj =G zp +G jp ，
∴L zj ρw +L jj ρj =L zp ρp +L jp ρn ....①
上部天窗的排风温度：
t p =t n +H t
∆(H-2)=20+0.3⨯8=22.4℃，
查相关资料得：
ρw =1.35kg/m 3,ρj =1.14kg/m 3,ρp =1.2kg/m 3,ρn =1.2kg/m 3, 列热平衡方程式：
Q+cL zj ρw t w +cL jj ρj t j =Q b +cL zp ρp t p +cL jp ρn t n .............②
由①:L zj ⨯1.35+L jj ⨯1.14=2.78⨯1.2+4.16⨯1.2；
由②:350+1.01⨯L zj ⨯1.35⨯(-12)+1.01⨯L jj ⨯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L jj =0.52m 3/s, 自然进风量L zj =6.69m 3/s
9.车间通风系统布置如图所示，已知机械进风量 G jj =1.11kg/s ，局部排风量 G p =1.39kg/s ，机械进风温度 t j =20℃，车间的得热量 Q d =20kW ，车间的失热 量 Q s =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：G zj+G jj=G zp+G p，则G zj-G zp=G p-G jj=0.28kg/s,
∴窗孔A是进风，风量为0.28kg/s
（2）列热平衡方程式：
Q d+cG jj t j+cG zj t w=Q s+cG p t n ,
即20+1.01⨯1.11⨯20+1.01⨯0.28⨯5=4.5（t n-5）+1.01⨯1.39⨯t n,
解得t n=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G jj =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：G zj+G jj=G zp+G jp .........①
列热平衡方程式：
Q+cG jj t jj+cG zj t w=cG zp t p+cG jp t n .............②
由①式：G zj-G zp=G jp-G jj=0.28kg/s;
由②式：
11.6+1.01⨯0.56⨯25+1.01⨯G zj⨯30=1.01⨯G zp⨯38+1.01⨯0.84⨯32
解得：自然进风量G z j =1.16kg/s ，自然排风量G zp =0.88kg/s
11.某车间局部排风量 G jp =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：G jj =G jp ⨯90%=0.56⨯90%=0.504kg/s,
由风量平衡方程式:自然进风量G zp =G jp -G jj =0.56-0.504=0.056kg/s 列热平衡方程式：
cG jj t jj +cG zj t w =Q+cG jp t n ,
1.01⨯0.504⨯t jj +1.01⨯0.056⨯(-25)=5.8+1.01⨯0.56⨯15,
∴ 送风温度t jj =30.8℃
12.某办公室的体积170m 3,利用自然通风系统每小时换气2次，室内无人时,空气中 CO 2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CO 2含量不超过 0.1％。

（2）室内一直有人,CO 2含量始终不超过 0.1％。

【解】 （1）由于是非稳态，因此L=
36001702⨯=0.0944m 3/s, 121700944.036001f
>=⨯⨯=V L
τ, 2CO ρ=1.977⨯103g/m 3,
则y 1=y 0=0.05%⨯1.977⨯103=0.9885g/m 3,
y 2=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) )]exp(1)[()exp(y 012f
f V L y L x V L y ττ--++-=， 解得n=19.6≈19（人）
（2）由于稳态，
L x y +=02y ， 0.0055n=(y 2-y 0)L
解得 n=16.9≈16（人）
8.有一侧吸罩，罩口尺寸为300mm ⨯300mm ，已知其新风量L=0.54m 3/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/==b a
0.1300/300/==b x 由图3-23查得：120.v
v 0
x = （1）罩口排风量：L=0
v F 54.03.03.00
=⨯⨯=v L m 3/s 解得：s m v s m v x /72.012.06,/60=⨯==则。