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工业通风复习题
通风工程复习题
第一章工业有害物及其防治的综合措施
.填空题
1.灰尘的粒径上限约为200rm,烟的粒径范围约为0.01~1.0口m,雾的粒径在
0.10~10口m之间。
2.列出六种常见的污染蒸汽和气体:
汞蒸气、铅、笨、一氧化碳、二氧化硫和
氮氧化物。
3.对农作物危害较普遍的有害气体有:
二氧化硫、氟化氢、二氧化氮和臭氧
4.常见的一次尘化作用有:
剪切压缩造成、诱导空气造成、综合性和热气流上升造成的尘化作用。
5.人的冷热感觉与空气的温度、相对湿度、流速和周围物体表面温度等因素有
6.污染蒸气或气体的浓度有两种表示方法,一种是质量浓度、另一种是体积浓
Ho
7.利用空气污染指数(API)将环境空气质量级别分为五级,分别为空气质量优秀、良好、轻度污染、中度污染和重度污染。
二.名词解释
1.气溶胶:
当一种物质的微粒分散在另二种物质之中,就构成了一个分散系统,人们把固体或液体微粒分散在气体介质中而构成的分散系辨称为气潞股「当分散在气体中的微粒为固体时.
2.尘化作用:
粉尘,有弱气体都要经过二•定的传播过程,扩酸到周闱空气中,再与人体相接触身使尘粒从静止状态变成悬浮于F国空气中的作用,称为“尘化"作用*常见的几种生化作用
三.简答题
1)简述粉尘的主要来源
1.一体物料的机械粒碎和N磨]例如选矿,耐火材料车间的矿石破碎过程和各种研磨加工过程1
4扮状物色的混合,筛分.包装及运输,到如水呢工面希等的生产和运输过程j
♦物质而燃烧:
例如煤燃烧时润生的烟手盘,占燃煤量的1B%以上.
4;物旗被加热时产生的蒸气在空气中的外化和疑结,例如矿石烧结,金属冶煤等过程
2)简述工业有害物对人体危害程度所取决的因素。
1.有害物本身的物理“化学性质对人体产生有害作用的程度,即毒性的大小,
2.有害物在空气中的含量,即侬度的大小中
3.有害物与人体持续接触的时瓦?
3)简述防治工业污染物的综合措施。
答:
1改革工艺设备和工艺操作方法,从根本上防止和减少污染物的产生
2.采用通风措施控制污染物
3.个人防护措施
4.建立严格的检查管理制度
四.计算题
无。
第二章控制工业有害物的通风方法
一.填空题
1.按照通风动力的不同,通风系统可分为机械通风和自然通风两类。
2.局部排风系统由局部排风罩、风管、净化设备和风机组成。
3.按照对有害物控制机理的不同,全面通风可分为稀释通风、单向流通风、均匀流通风和置换通风等。
4.蒸发冷却是利用自然环境中未饱和空气的干球温度和湿球温度差对空气进行降温。
5.在生产车间里,当生产设备发生事故或故障时,有出现突然散发大量污染气体或有爆炸性的气体的可能时,应设置事故排风系统。
二.名词解释
1.全面通风的气流组织;
全面通风效果不仅取决于通原量的大小,还与通风气流的组织有关。
所谓气渔组耨!
就发:
命理地布置送二排风口位置、分配风盘以及选用风口形式,以便用埴小的通风量达到G隹的通风效集*图215是某车间的全面通风实例,果用图2Y«)所示的通风方式,Tk和T住
2.风量平衡;
在通风房间中,不论采用何种通风方式*单位时间内进入塞内阻空气量应和阿•时间内推出的空气最保持相等,即通风房间的空气量第保持平衡;这就是一般说的空气平衡或风量军衡上
三.简答题
1)简述通风房间气流组织的原则;
1,排风口应尽量靠近有害物源或有害物诙度高的区域,把有害物迅速从室内排出.
2.送风口应尽量接近操作地点。
送人通风房间的清洁空气『要先经过操作地点,再经污染区域推至室外u
3.在整个通风房间内,尾量使送风气流均匀分布,减少涡流,避免有害物在局部地区的积聚e
四.计算题
1.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%、乙酸乙脂30%、正丁醇4%。
计算使车间空气符合卫生标准(甲苯50mg/m3.环己酮50mg/m3、环己烷250mg/m3、乙酸乙脂200mg/m3、正丁醇0mg/m3)所需的最小通风量(取K值为1.0)。
【解】:
每台车每小时需消耗香蕉水量为:
(12X20%+12X1/4)/1.5=3.6kg
各种有机溶剂的散发量为:
甲苯:
Xi=3.6X50%=1.8kg/h=500mg/s
环己酮:
X2=3.6X8%=0.288kg/h=80mg/s
环己烷:
X3=3.6X8%=0.288kg/h=80mg/s
乙酸乙酯:
X4=3.6>^0%=1.08kg/h=300mg/s
正乙醇:
X5=3.6X4%=0.144kg/h=40mg/s
根据卫生标准,车间空气中上述有机溶剂蒸汽的容许浓度
为:
甲苯:
丫门=50mg/s环己酮:
y02=50mg/s
环己烷:
yp3=250mg/s乙酸乙酯:
y04=200mg/s
正乙醇没有规定,不计风量。
送风空气中上述5种溶剂的浓度为零,即y0=0。
安全系
数k=1,按式(2-9),分别计算把各种溶剂稀释到最高容许
浓度以下所需的风量。
所以全面通风量为各自所需风量之和:
3.
L=L1L2L3L4L5=13.42m/s
2
.某车间布置如下图,己知生产设备散热且Q=350kW,围护结构失热量Qb=450kW,上部天窗排风且Lzp=2.78m3/s.局部排风量Ljp=4.16m3/s,室内工作区温度tn=20C,室外空气温度tw=-12C,机械进风温度tj=37C,车间内温度梯
进风量Lzjm3/s
【解】列热平衡方程式:
Q+GIcti+G^ctit=Qb+GtrC-tn+Grcip
上部天窗的排风温度:
1,=L+(丹-2)=20+0.3(J0-2)=22.4£
p事=135姐=1J39kg/mJ
pB=1.2kgZ/m1p«=\&姐i儆
整理得:
3737g,-12J2GL276312①
列风量平衡方程式:
G『+(7*=(7*十行*
带入数据得:
G>+G4,=2.78x1.2+4J6x1.2=8,328②
联立①,②解得:
0,=7,623应,*G"0,705收/方
---10=6-69Jf5工#=Q一52地'/n
第三章局部排风罩
一.填空题
1.防尘密闭罩,按照它和工艺设备的配置关系,可分为三类:
局部密闭罩、整体密闭罩和大容积密闭罩。
2.大门空气幕的常见形式有:
侧送式空气幕、下送式空气幕和上送式空气幕。
3.按照送出气流温度的不同,大门空气幕分为:
热空气幕、等温空气幕和冷空气
帚
4.由于吹吸式通风依靠吹、吸气流的联合工作进行污染物的控制和输送,它具有
风量小、污染控制效果好、抗干扰能力强、不影响工艺操作等特点。
二.名词解释
1.外部吸气罩:
由于工艺条件限制}生产设备下阳密闭时,可把排风罩设在宥心物源附近.俵靠罩口的抽吸作用,在有害物发散地点造成一定的气流运动,把有害物吸入罩内。
这类排风罩统称为伴吸气罩;如图377所总_
2.吹吸式通风:
。
・4%(/为吹风口出口平均风速>.因此,人们设想可以利用射流作为动力,把有我物输送到排风胤口再由其排弊或者利用射流病,至制有害物的扩散.这种把吹和吸建合起来的通风方法称为吹吸式通风中图3-50是吹吸式通风的示意图。
由于吹吸式通风依靠
三.简答题
1.简述设计局部排风罩时应遵循的原则。
1.一那排必累应母可徒也损或上亚有重物维工源,一有哲啕品限于较小的空间,扉可能减小其吸气范咽,逆户林集和豆豆
一2屈风罩M吸气气流方向需尽叮能「污桀气流运动力向一致。
3.已被污染的吸入气流不允时述过人的呼吸区v慢计片要充分考虑操作人员的位置和在动范围口,
九排风调应力求结揭简电「造价低,独于制作安装和胡法口推修.
5.和工艺密切配合,使局部排风罩的配置与生产工艺协调~致,力求不影响工艺操作,
6
.要尽可能避免或减弱干扰气流如穿堂风[送风气流等所吸气气流的影晌,
则vx=0.13X8=1.04m/s
(3)b/a=300/600=1/2,x/b=300/300=1,则由计算图得:
vx/V0=0.15;
已知排风量L=v0F=v)X(0.3X0.3)=0.54,v0=6m/s
贝^vx=0.15X6=0.9m/s
2.有一金属熔化炉(柑竭炉)平面尺寸为600X600mm,炉内温度t=600Co在炉口上部400mm处设接受罩,周围横向风速0.3m/s。
确定排风罩罩口尺寸及排风量。
解:
1)确定是低悬罩还是高悬罩:
H=400mm
1.5Ap=900mm
因为H<1.5区,所以为低悬罩。
2)求罩口的扩大面积:
因周围横向风速较明显,且热源为等边矩形,则有:
Ai=Bi=600+0.5X400=800mm
2
F'=0.8X0.8—0.6X0.6=0.28m2
3)热源的对流散热量
Q=:
:
tF=l.7.t1/3F=At4/午=1.7(600-20)4/3(0.60.6)=2960.2J/s=2.96kJ/s
4)热射流收缩断面上的流量
L0=0.167Q1/3B3/2=0.1672.961/30.63/2=0.111m3/s
已知扩大面积上空气的吸入速度,取值范围0.5〜0.75m/s
取v'为0.5m/s
则:
L=L0v'F'=0.1110.50.28=0.251m3/s
第四章通风排气中粉尘的净化
一.填空题
1.颗粒物的粘附性与颗粒物的形状、大小以及吸湿等状况有关。
2.悬浮于空气中的尘粒由于天然辐射、外界离子或电子的附着、尘粒间的摩擦等、都能使尘粒荷电。
3.一般根据颗粒物被液体润湿的程度,将颗粒物大致分为两类:
容易被水润湿的软水性颗粒物和难以被水润湿的疏水性颗粒物。
4.除尘器效率是评价除尘器性能的重要指标之一,常用除尘器全效率、分级效率
和穿透率表示。
5.根据主要除尘机理的不同,目前常用的除尘器可分为以下几类:
重力除尘、惯
性除尘、离心力除尘、过滤除尘、洗涤除尘和静电除尘等。
6.根据气体净化程度的不同,除尘器可分为以下几类:
粗净化、中净化、细净化
和超净化。
7.目前常用的旋风除尘器的进口形式有直入式、蜗壳式和轴流式三种。
8.袋式除尘器的阻力与除尘器结构、滤袋布置、颗粒物层特性、清灰方法、过滤风速、颗粒物浓度等因素有关。
9.袋式除尘器目前常用的滤料按材质分有:
无机纤维滤料、合成纤维滤料、复合
纤维滤料和覆膜滤料四大类。
10.典型的文氏管除尘器主要由三部分组成:
引水装置、文氏管体和脱水器。
11.电除尘器的除尘效率与颗粒物性质、电场强度、气流谏度、气体性质及除尘器结构等因素有关。
12.低阻型颗粒物的比电阻范围是低干104Q•cm;正常型颗粒物的比电阻范围是104~1011ccm;高阻型颗粒物的比电阻范围是Mt1011-10120•cm。
二.名词解释
1.颗粒物的真密度和容积密度:
自然状态下堆积起来的粉尘在颗粒之间及颗粒内部充满空隙,我们把松散状态下单位体积粉尘的质量称为粉尘的容树常度=如果段法排除顿粒之间及颗粒内部的空气,所测出的布塔实状态下单包体积粉尘的肮量,费们把它称为苴密温[喷尘粳密度)。
两种密度的应
2.斯托克斯粒径:
在通孤除尘技术中,常用斯托克斯粒径作为粉尘的粒径,其定义为,在同一种流体中,与尘粒密度相同并且具有相同沉降速度的球体直径称为该金粒的斯托克斯粒径。
三.简答题
1)简述影响旋风除尘器性能的因素;
J.进口速度U
2.筒件直径以和排出管直径应
3.旋风除尘器的筒率和锥体高度
4,除尘器下部的严幌性
2)简述湿式除尘器的除尘机理
1.通过惯性碰撞上接触阻留•尘粒与液滴,波膜发生接触,值生粒加温.增心、凝聚j
2.细小尘粒通粒犷散与液滴;液膜被触三
九由于烟气增湿7的臃的性增加;
4.高温烟气中的水蒸汽冷却舞却时,要以尘粒为疑为核,形成一层液膜液服在生在表而‘增强『石生的凝聚性;对疏水性粉尘能改善我可涉性二,
3)简述电除尘器的主要优点;
1.适用于微粒控制,对粒径l~2〃m的尘粒,效/可达可%〜用%;
2.在电除尘器|星尘粒从气流中分中的能的,不是不给气流,而是直接供给金粒的:
因此,和其它的热效除尘判相比・电除尘揩的阻力较低,仅为
-3.可以处理高温C在4加也以下)的气体*
4,适用干大型的工程,处理的气体今愈大*它的经济效果愈叨显比
4)简述选择除尘器时应考虑的因素。
1,选用的除尘瞿必须满足排放标准规定图排空浓度口
2.粉尘的性蜕和粒径分布
3.气体的含尘浓度
九气体的温度和性质
5■选择除尘器灯,必糊同时考虑除空器除下粉尘的处理问题。
四.计算题
1.有一两级除尘系统,系统风量为2.22m3/s,工艺设备产尘量为22.2g/§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。
解:
(1)该系统的总效率:
=1—(1—1)(1—2)=1—(1—8期)(1-9阴)=99%
(2)排空浓度:
y=222(1一)=0.1g/m3
2.22
2.对某电除尘器进行现场实测时发现,处理风量L=55m3/s,集尘极总集尘面积A=2500itf,断面风速v=1.2m/s,除尘器效率为99%,计算颗粒物的有效驱进速度。
解:
断面风速v=1.2m/s,在允许范围内,满足除尘要求。
(-士)
根据粉尘有效驱进速度计算公式:
-1_£l)徨L1
_Ie,wco=一in
A1-
所以,粉尘的有效驱进速度为:
='m’二总此一1—=0.1m/s
A1-25001-0.99
第五章通风排气中有害气体的净化
.填空题
1.有害气体净化方法主要有四种:
燃烧法、冷凝法、吸收法和吸附法。
2.低浓度气体的净化通常采用吸收法和吸附法。
3.列举出六种常用的气体净化吸收设备:
喷淋塔、填料塔、湍球塔、板式塔、文
丘里吸收器和喷射吸收器。
4.列举出三种碱液吸收法:
用石灰或石灰石吸收二氧化硫、用碳酸钠溶液吸收硫酸雾和用氢氧化钠溶液吸收氯。
5.吸附过程分为物理吸附和化学吸附,物理吸附的作用力是分子间的吸引力.化学吸附的作用力是吸附剂与吸附质之间的化学反应力。
6.工业上常用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛等。
7.列举出三种常见的吸附装置:
固定床吸附装置、峰轮式吸附装置和流化床吸附
二.名词解释
1.吸附剂的静活性和动活性
吸附剂畛附I定量气体后会达到饱和《即吸附量与解吸量处于平衡状态),在定温度,压力下处干饱和状态的单位版,吸附剂所吸附的气体量体为吸附剂的髓活性(或平衡
为止,从开始匚作到吸附层边穿透,该吸附层内单位质疑吸附剂所吸附的气体量称为吸附剂的动话性口在处理通风排气时,吸附层穿透后1般立即更换吸附剂口
三.简答题
1)简述吸收设备必须满足的基本要求。
1.气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间FJ气液之间扰动强烈,吸收阻力低,吸收速率高]3.采用气液逆流操作,增大破收推动力.
d.气体通过时阻力小】
5.耐磨.耐腐蚀,运行安全可享却
6,构造简单,便于制作和检修。
’
四.计算题
无。
第六章通风管道的设计计算
一.填空题
1.通风管道设计计算的目的在于保证要求的风量分配的前提下,合理确定风管布
置和尺寸,使系统的初投资和运行费用综合最优。
2.风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法。
3.对一般的通风系统,两支管的阻力差不超过15%;除尘系统的应不超过10%0
4.若两并联支管的阻力不满足规定要求的平衡条件,可采用下述方法使其阻力平衡:
调整支管管径、增大风速和阀门调节。
5.风管水力计算中选择风机时,应根据输送气体的性质、系统的风量和阻力确定.风机的类型。
6.实现均匀送风的基本条件是:
保持各侧孔静压相等、保持各侧孔流量系数相等和增大出流角。
7.通常风管的保温结构有三层:
保温层、防潮层和保护层。
8.风机风量调节的方法为:
阀门调节和转速调节。
9.一般气力输送系统,按其装置的形式和工作特点可分为吸送式、压送式、混合
式和循环式四类。
二.名词解释
1.摩擦阻力和局部阻力
风管内空气流动的阻力有两种.一种是由于空气本身的粘的性及其与管理间的孽曲而产生的沿程能量损失,稀处摩擦阻力或沿程阻力,另一种是空气流区风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的就最损失卜称为局部阻力”
2.流速当量直径
假设某一圆形风管中的出气空速与速与风管中的空气流速流等L并且两者的单位按度摩擦阻力毡相等;则该期风管的直径就称为此矩形风管的流速当量直径*以五我短根据
3.流量当量直径
设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管的空气流、担等,并止单位长度任康阻力也相等,蛔该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流霰当最直叁,以Dl表示;根据推导,
三.简答题
1)简述通风管道水力计算中假定流速法的计算步骤和方法
工,绘制通风或空调系统领测图,时有管段进行编号,标注长度和风最。
2.确定合理的空气流速
3.根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算比热阻力和局部阻力也
4.并联管路的阻力受衡口
5.计算系统的总阻力,
日.选择风机
2)简述除尘系统的划分应符合的要求
《1》同一生产流程.同时工作的扬尘点相更不大时,宜合为一个系统]
(2)同时工作但粉尘种类不同的扬尘点,当工艺允许不向份尘混合回收或份尘无回收馀值时,也回合设一个系砺
<3温湿度不同的性空气体,当混合后可能导致风管内结露时,应分设系统“
四.计算题
无。
第七章自然通风与局部送风
.填空题
1.某一建筑物周围的风压分布与该建筑的几何形状和室外的风向有关。
2.目前常用的避风天窗有以下三种形式:
矩形天窗、下沉式天窗和曲(折)线形
天窗。
3.常用的局部送风装置有:
风扇、喷雾风扇和系统式局部送风装置三种。
4.系统式局部送风系统的设计主要是确定喷头尺寸、送风量和出口风速。
二.名词解释
1.穿堂风
2.如果迎风面和背风面的外墙开孔面积占外墙总面积25%以上,而且车间内部阻挡较少时L室外气流在车间内的速提衰减比较小,能横贯整个车间,形成所谓的“穿堂风”上
三.简答题
1)简述系统式局部送风装置应符合的要求。
1.不得将有害物质吹向人体*
2。
吹风气流应从A体前体上方倾斜吹向人体的体部妪于(头、颈、胸),使人体上部处于新群空气的包围之中。
必要时他可由上向下垂宜送风;
3,送到人体上的有效气流宽度宜采用14对宝内散热量小于23W/m?
的轻作业可采用。
.6宣1电
~三人活动范围较大时.应采用可倜节风向的风口口
四.计算题
无。
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