纺织厂空气调节管理知识分析答案.docx
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纺织厂空气调节管理知识分析答案
第一章空气环境与人体健康和工艺生产的关系
一问答题
1答:
扇扇子使身体旁边的空气流动速度加快,对流放热系数大,散发的热量就越多,使人
的实感温度就越低。
所以,夏天扇扇子会感到凉快。
2答:
在空气环境中影响人体散热的因素主要有温度、湿度和风速。
温度高,人体散发的热
量小于体内产生的热量,人就会感觉到热;湿度低,空气干燥,汗水容易蒸发,人的实感温度就低;风速大,对流放热系数大,散发热量多。
在纺织厂车间内危害人体健康的物质主要是粉尘。
粉尘沾有大量细菌,易沾污皮肤而引
起皮肤发炎。
大量粉尘进入呼吸气管后,会刺激上呼吸道黏膜,引起鼻炎、咽喉炎;吸入肺部易引起尘肺症等疾病。
为了保证人们有足够的氧气量,“工业企业采暖通风和空气调节设计规范”规定:
系统
的新风量应不小于总风量的10%保证各房间每人每小时有不小于30m的新风量。
人们长期
停留地点二氧化碳的最大允许浓度为1L/m3,短期停留地点二氧化碳的最大允许浓度为
1L/m3。
3答:
夏季细纱车间要求温度为30〜32C,相对湿度为55〜60%织造车间要求温度为32C以下,相对湿度为68〜80%两车间相比较,细纱车间要求的温度比较高,但是相对温度比较低,即细纱车间相对干燥些。
在夏季时,空气越干燥,则汗水越容易蒸发,实感温度就越低。
所以,工人在细纱车间感觉较凉爽和舒适。
4答:
纺织厂络筒、穿箝、整理车间夏季的相对湿度高于冬季的相对湿度。
5答:
化纤或混纺品种与纯棉品种对温湿度要求是不同的。
化纤或混纺品种中的合成纤维具
有高电阻、吸湿性差的特点,易起静电,故抗静电剂在吸湿时随水份吸附在纤维表面,所以
对车间温湿度的变化很敏感,即清棉车间的相对湿度要大,以后各道纺纱过程均以放湿为宜。
至于织造车间主要应视浆料性质而定。
例如涤纶纺纱时,在夏季车间温度宜较棉纺织为低,在冬季车间温度与棉纺厂相类似。
至于相对湿度,在纺部清棉车间相对湿度宜大,因涤纶清洁、除杂问题很少,而涤纶纤维极
易产生静电,故应以减少静电为主。
湿度大,有利于减少静电,纤维柔软,成卷情况良好,以后各道工序宜在逐步放湿状态下进行,工作才比较好做。
第二章湿空气与水蒸气
一填空题
9、水蒸气粉尘2水蒸气数量湿度3大大4空气中存在的水蒸气分压力同温度饱和
状态下水蒸气分压力5热湿比线6显热潜热7大小80%100%9增加减小表面式蒸汽(或热水)加热器、电加热器减小增加表面式冷却器不变直接喷雾10混合加
热冷却绝热加湿11值大小相等方向相反12未饱和水状态区湿蒸汽状态区过热
蒸汽状态区13未饱和水饱和水湿饱和蒸汽干饱和蒸汽过热蒸汽
二名词解释
1、绝对湿度丫q:
1斥湿空气中含有水蒸气的质量(以克计)称为绝对湿度。
也就是湿空气
中单位容积水蒸气的质量克数,可用下式表示:
q
相对湿度①:
空气的绝对湿度丫q和同温度饱和状态下的绝对湿度丫q,b之比称为相对湿度,
常用百分数表示:
100%,也可理解为现在空气中存在的水蒸气分压力与冋温度
饱和状态下水蒸气分压力之比,即P^100%
Fqb
2、含湿度d:
内含1kg干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量(以克计),称为湿空气的
含湿量。
即:
d巴1000
3、饱和空气:
当空气的相对湿度为100%时,为饱和空气,即空气完全没有吸湿能力。
V。
4、比容V:
单位质量的空气所占的容积成为空气的比容
密度P:
单位容积的空气所具有的质量称为空气的密度P。
i表示。
5、焓i:
内含1kg干空气为单位的湿空气所含的热量称为湿空气的焓,以
6、热湿比£:
指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。
7、空气的露点温度ti:
当空气在含湿量不变的情况下进行冷却达到饱和状态时,这一点的温度就是空气的露点温度。
8、干球温度tg和湿球温度ts:
干湿球温度计由两只相同的水银温度计组成,其中一只水银
球保持干燥,用以测量空气的温度,称干球温度计,从干球温度计上读出的温度称为干球温度tg;另一只水银球上包有纱布,并将纱布下端浸入盛有蒸馏水的容器中,在毛细管作用下使水银球表面的纱布经常保持湿润状态,称为湿球温度计,从湿球温度计上读出的温度称为
湿球温度ts。
9、汽化热r:
当液体水变为气态的水汽时,由于水分子需克服周围分子间的吸引力及其造
成的表面张力,故需要吸收热能,此热能通常称为汽化热,单位是kj/kg,它的意义是指1kg
的液体,在一定温度下转变为同温度蒸汽时所需要吸收的热量。
10、干度x:
每千克湿蒸汽中所含饱和水蒸气的质量(千克数),称为干度X。
三判断题
1〜5:
6〜10:
11〜15:
^x^xx16〜21
四问答题
1答:
理想气体状态方程式:
PV=mRT。
在空气调节过程中,通常将湿空气以及组成湿空气
的干空气和水蒸气视为理想气体,故理想气体状态方程式也适合于湿空气。
2答:
不是。
是室内空气的压力是用仪表测出的表压力,而表压力不是压力的真正数值,而
是空调系统中空气压力与当地大气压力的差值,故室内空气的压力不是室外的大气压力。
3答:
湿空气的水蒸气分压力的大小直接反映空气中水蒸气数量的多少,它是衡量空气湿度
的一个指标。
对一定温度的空气,其水蒸气分压力有一个最大限量,这个最大限量为饱和水蒸气分压力。
4答:
空气的绝对湿度丫q和同温度饱和状态下的绝对湿度丫q,b之比称为相对湿度。
空气的
相对湿度反映了空气接近饱和的程度,在含湿量一定的情况下,0小说明空气饱和程度小,吸收水蒸气的能力强。
①=100%寸,指的是饱和空气,完全没有吸湿能力。
内含1kg干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量(以克计),称为湿空气的含湿量。
当
大气压力一定时,含湿量仅与水蒸气分压力有关,Pq越大,d也越大。
当空气状态发生变化
时,只要空气中的水蒸汽分压力不变,那么空气的含湿量也是不变的,因此含湿量可以度量空气中水蒸气的含量。
5答:
不是同样干燥。
已知不同温度对应的Pq,b不同,由公式PqRq可知当相对湿度不
同时,水蒸气分压力不同,即空气中水蒸气的含量不同,也就是说空气的干燥程度不同。
6答:
可以。
式①$代入式①得出式④dBFq,bp由b
的认为吨K
db
7答:
由公式d622BFq
等相对湿度线将在大气压力较咼的相对湿度下面。
8答:
当Pq一定时,由d622q,B增加,则d减少,因此这时等0线将在较低大气
BR
P
=yq/yq,b是由定义可得。
将式②q2.17丁和式③qb2.17』
Pq-100%,已知式⑤-电B匹,把式④代入式⑤得于Pq与Pq,b在数值上远小于qB,故BB-pPqg,因此可以近似
L可知,当Pq一定时,B较低时,得出的d值较大,因此这时的
B.PL
压力的相对湿度上面。
p
9答:
由公式d622q知,在不同的大气压力下,d值相同,Pq值不同。
Pq值随着大
BR
[d(A
气压力B的增大而增加,随着大气压力B的减小而减少,绘出的水蒸气分压力线上的标定值也不相同。
10答:
空气经过加热器时,空气的温度要升高,空气的含湿量不变,相对湿度减少;空气经过冷却器时,温度降低,空气的含湿量不变,相对湿度增加。
图新29
11答:
最终水温是tshz=ts=5C。
水的初始温度较高经与空气接触一次后,由于水失去热量而使水温
降低,再将水循环使用,水温就会不断降低。
当水温降低到与空气的湿球温度相等时,由于
空气状态的变化沿等焓线进行,空气的含热量不变,因而水温就保持不变了。
12答:
热湿比£是指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。
对于任何
一个变化过程都有一定的热湿比值。
对于空气的任何变化过程,不论其初终状态如何,只要
变化过程的热湿比值相同,则其变化过程线必然是相互平行。
13答:
在i-d图上可知起始状态1:
t1=18C,①1=45%寸,i1=33kj/kg,d=5.7g/kg。
取i2=66kj/kg,已知&=33000,由公式也__L1000,可得出
d2d1
d2=6.7g/kg,
得出i2、d2可得出状态2,在i-d图上连接状态1点和状态2点就可得出热湿比为&=33000的变化过程线。
同理可得出热湿比为&=-2200的变化过程线。
图
14答:
因为冷水管的外表面、窗户玻
璃和有些外墙的内表面温度低于空气的露点温度,
因此空气中的水蒸气凝结成水滴附着在它
们的表面。
措施:
在夏季可以在冷水管表面包上稻草之类的;在冬季可降低室内的含湿量或
提高室内温度。
15答:
不对。
湿球温度实际上反映了湿纱布中水的温度,也是贴近湿球表面的一薄层饱和
空气的温度。
湿球从周围空气或周围物体得到的热量正好等于湿球表面水分蒸发所需要的热量。
被测空气的湿球温度值不受开始时容器中水温的影响。
16答:
17答:
ts和I是两个彼此不独立的参数。
18答:
19答:
在冬季,室外温度低于随着人呼吸排出的水蒸气的露点温度,因此水蒸气凝露成小水滴悬浮在空中,也就是白色的雾气。
冬季室内供暖使空气中部分水蒸气蒸发成水汽,空气的相对湿度降低,因此人感觉空气
干燥。
20答:
是。
21答:
已知送风状态和排风状态即可求出。
五计算题
535
1解:
P绝对=B+P表=1.027X10+8X10=1.107X10Pa
2解:
P绝对=B-P真=1.021X10-3.1X10=7.11X10Pa
3解:
P1=758-738=20mmHgV1=80Smm3(S是管的横截面积)T1=273+27=300K
P2=P-743mmHgV2=(738+80)S-743S=75Smm3
T2=273+(-3)=270K
将数据代入理想气体的状态方程:
空至
Xt2
得2082S(P743)75S二p=762.2mmHg
300270
4解:
初状态P=4atm,71=213,T1=250K,末状态时,V2=V,T2=300K,
由理想气体状态方程■PV1PV2得:
壬T2
P2
^V1T223004
V2T1
atm3.2atm3350
5解:
(1)设烃类在混合气中的分压为Pa;水蒸气的分压为
Pa=P-Pb=101.198kPa
贝UPb=3.167kPa。
由公式Pl可得:
nA
nB
Pb。
&nA=^^1000=31.3mol
PA101.198
(2)所求初始体积为
VnRTgRT
Pa
nBRT
Pb
3「3&315叫24.65m3
3.1671000
6解:
已知M甲烷=16.04X0-3kg/mol
mPM20010316。
410\g/m31.294kg/m3VRT8.315(25273.15)
7解:
已知:
B=105Pa,V=\q=Vg=4500m3,T=30+273.15=303.15K,
Pq=2400Pa,Pg=B-Pq=97600Pa
pVq24004500
由公式PV=mRT可知mqqq77.2kg
qRqT461.5303.15
同理可得m=5048.1kg
8解:
①空气加热前:
RVumRT;空气加热后:
P>V2=m>RT>
已知m=m,P1=P2,T1=20+273.15=293.15K
T2=130+273.15=403.15K
由备TV2£M鬻咖2475m3
②由附表1可知当t=20C时,干空气的密度为1.205kg/m3,
0.00349空
T
RiVq=mRTq1
mq=1.44kg
同理可得
mg=2165.5kg
9解:
当温度
t=20C时,
由附录表
1查得:
Pq,b=23.31
2
x10Pa
B
0.003490.00132
TT
Pq,b
1.013102
0.00349
27320
0.823.31102
0.00132
27320
Pg101216.5Pa,则R=B-Pg=101325-101216.5=108.5Pa
=1.207-0.0084=1.199kg/m
则空气的质量为:
m=1000X1.199=1199kg
10解:
P1600
(1)d622q6229.98g/kg
BFq1013251600
(2)查附表1知,当t=20C时,R,b=2331Pa
Pq,b
622
B赊
9.98
622
2331
1013252331
68.6%
(3)根据理想气体状态方程式可知
已知Pq=1600Pa,Vq=100mi,R=461.5J/kg
PqVi=mqRqTq
-K,Tq=20+273.15=293.15K
得叫
PqVq
RqTq
16001001.18kg
461.5293.15
同理可得m=118.53kg
即m=m+nm=1.18+118.53=119.71kg
11解:
干空气的密度的可用公式:
Pg
RgT
g1
Pg1
RgT1
101325
287273.15
1.29kg/m3
Pg
gqRT
Pq
PP
O.O。
34吟O.O。
217亍,将Pg=B-Pq代入得
0.00348B0.00132
TT
12解:
已知原有的空气含湿量为
5.5g/kg,
mq叫100
即:
巴10005.5
mg
mq0.55kg,mg99.45kg
mq0.55
11.55kg
13
解:
mq
mg
1000匹1000
mg
155
100015.6g/kg
99.45
t=24C、$=60%B=101325Pa由附表1可查出当t=24C时,Pq,b=2977Pa
已知
P
2.17—^
2.17O'62977
13.04g/m3
24273.15
622
0.62977
11.16g/kg
1013250.62977
d
d
(1.01
1.84
)t
2500-
1000
1000
11.16、
11.16
(1.01
1.84
)
242500
1000
1000
622
Pq,b
BPq,b
52.63kj/kg
t=11C时,Pq,b=1309Pa
14解:
由附表1可查出当
在i-d图上可以得出露点温度ti=15.7C
d622也622
BPq,b
°.613095.68g/kg
1013250.61309
在加热前,空气的焓i1(1.011.84-^儿2500-^
10001000
plpl
在加热后,空气的焓i2(1.011.84-^)t22500-^
10001000
由条件知di=d2=d,ti=1「C,t2=20C
1.84-^
1000
•••在加热前后,空气焓差值ii2h(1.01
(1.011.84
5.68
1000
)(2011)
9.18kj/kg
•加热量W=AixQ=9.18x104=9.18x104kj
15解:
已知t1=29C、$1=60%B=101325Pa
在i-d图上可知d1=15.2g/kg,i1=68kj/kg
即在状态1下,内含1kg干空气的湿空气中含有15.2g水蒸气,则内含
100kg干空气的湿空气中含有1.52kg水蒸气,加入1kg水蒸气后,则状
态2中有2.52kg水蒸气,由定义可知,d2=25.2g/kg。
由题意可知此处理过程为等温加湿过程,即温度不变,11=t2=29C
在附表1可查出当t=29C时,Pq,b=3995Pa
P
•••d622qPq23945Pa
BPqq
•2-100%98%
Pq,b2
16解:
1、64.513.421502、8129.831503、-31001120
4、63.52623305、99.6527.21006、55.5607、-91.21500
17解:
原状态t1=20C,d1=5g/kg;处理后的状态12=20-5=15C,d2=5+4=9g/kg
在i-d图上可查出i1=33kj/kg;i2=38kj/kg
因为i1 18解: 原状态t1=25C,d1=10g/kg;处理后的状态12=25-5=20C,d2=10-2=8g/kg 在i-d图上可查出i1=51kj/kg;i2=40.5kj/kg 因为i1>i2,所以处理后的空气焓值是减少了。 19解: 已知: t1=11C、$1=70%G=10000kg/h、t2=20C、B=101325Pa 在i-d图上可得出状态1的点,即: i1=25.5kj/kg、d1=5.6g/kg、Pq1=920Pa 在i-d图上保证d1=d2=5.6g/kg就可)找出状态2的点。 由i-d图可知i2=35kj/kg、Pq2=920Pa 由焓的定义可知: 加热量Q=G(i2-i1)=10000x(35-25.5)=9.5x104kj 在附表1可查出当t2=20C时,Fq,b2=2331Pa Pq,b2 100% 920100% 2331 39.5% i3=1.01t3+(2500+1.84t3)dsX10-3 =1.01x90+(2500+1.84x90)x5.6x10-=105.8kj/kg △i=i3-i1=105.8-25.5=80.3kj/kg 4 1183.1kg Q9.510i80.3 20解: 在i-d图上,可得出在含湿量为20g/kg状态,ti为25C,即该车间围护结构内表面的 温度最低应为25C. 21解: (1)由图可知此过程是增焓、减湿、增温的过程。 100% (2)在i-d图上连接状态1点和状态2点,平移,与其连线平行的热湿比显示其值& 匍000kj/kg。 (3)在附表1可查出当ti=24C时,Fq,bi=2977Pa;当t2=30C时,Pq,b2=4232Pa di 622—B 1pq,b1 1Pq,bi 6220.929771013250.9297716.9g/kg d1d1 i1(1.011.84—)t12500— 10001000 (1.0116.9 1.841000) 24250016.9100067.2kj/kg 同理可得d2=17.9g/kg,i2=76kj/kg i“cc76.067.2“cceg•八 100010008800kj/kg d17.916.9 3 22解: 已知T1=26+273.15=299.15K1=60%V=1500m,B=101325Fa 在i-d图上可知d1=12.6g/kg,i1=58.5kj/kg 在附表1可查出当t1=26C时,Fq,b1=3353Fa 0.00349—0.00132^~^ T1T1 °.00349罰°.00132 0.63353 299.15 (状态1表示初始状态) 1.17kg/m3 m1 1V1 1.17 1500 1755kgmq1mg1① d1 mq1 mg1 1000 mq1 mg1 0.0126② 由式①②可知m1=1733kg,m(1=22kg mg3=1733+4=1737kg(状态3表示气体混合后的状态) •••d3匹1000匹100012.7g/kg mg3mg3 在附表4可查出当P2=105Pa时,i2=2675.4kj/kg(状态2表示加入的气体) mihm2i2 (mimb)i3 im1i1m2i2 i3 mjm2 175558.542675.4 17554 64.5kj/kg 由题意知d2=0g/kg i3 O.01佃歸32500希 t331.7C d36223q,b3 B3比山3 343.5% 23解: (1)由题意知: t1=5C, 01=60%气体1加热时d1=d2=d3值不变,则由i-d 态1、2、3连接成一直线,则: 31G14①;G+G=120② 32G20.7 在附表1可查出当13=31.7C时,Pq,b3=4664.7Pa 图知状 由式①②解出G=G热=102.13kg/min,G2=G未=17.87kg/min。 (2)在i-d图上可查出i1=10.7kj/kg、i2=41kj/kg •••Q=Gh(i2-i1)t=102.13X(41-10.7)x60=185.67kj 24解: (1)在i-d图上可查出状态1的露点温度为19.5C,而冷表面的温度18C低于其露点温度,故 (1)会出现结露现象。 (2)在i-d图上可查出状态1的露点温度为14.5C,而冷表面的温度18C高于其露 点温度,故 (2)不会出现结露现象。 25解: 由i-d图可知,含湿量为5.6g/kg,相对湿度为52%ts=12.5C。 di 100% 26解: 在附表1可查出当tg=25C时,R,b=3160Pa;当ts=21C时,Ps,b=2480Pa。 已知: u=0.5m/s,B=101325Pa 675675A0.00001(65)0.00001(65)7.851040.5Ps,bA(tgts)B100%24807.85104(2521)101325684% Pg,b 622Pq^ BPq,b pl (1.011.84d 622 0.6843160 1013250.6843160 13.56g/kg pl 1000}t2500^⑺011.84 空6)252500135659.78kj/kg 10001000 100% %3160.% 27解: 由公式: Ps,b A(tgts)BA Pg,b;A 6.75 0.00001(65) (1) ■/ts1=ts2、 u1>u2「. tg1=tg2,Psb1=Psb2, Bi=Bz 又U1>u 2•••A1 $1>$2 (2) u1
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