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。 6。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/m3。 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 控制工业有害物的通风方法

习题

1。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？

4。某车间体积V=1000m3，由于突然发生事故，某种有害物大量散入车间，散发量为350㎎/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）。

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，消耗硝基漆12kg,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4：1加入香蕉水。香蕉水的主要成分是：甲苯50％、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）。

6。某车间工艺设备散发的硫酸蒸气量x=20㎎/s,余热量Q=174KW。已知夏季的通风室外计算温度tw=32℃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K=3）。

7。某车间同时散发CO和SO2,Xco=140㎎/s，Xso2=56㎎/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K=6。

8。某车间布置如图示2-12，已知生产设备散热量Qj=350KW，围护结构失热量Qh=450KW，上部天窗风量Lzp=2.78m/s，局部排风量Ljp=4.16m/s，室内工作区温度tn=20℃，室外

33空气温度tw=﹣12℃，机械进风温度tj=37℃，车间内温度梯度

?tH=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) 。

9。车间通风系统布置如图示2-12所示，已知机械进风量Gjj=1.11㎏/S，局部排风量

G??1.39㎏/S,机械进风温度tj?20℃,车间的得热量Qd?20KW，车间的失热量

Qh?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 （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度？

10。某车间生产设备散热量Q?11.6KJ/ S，局部排风量GGjp?0.84㎏/S,机械进风量

jj?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tp?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？ 11。某车间局部排风量Gjp?0.56㎏/S,，冬季室内工作区温度tn=15℃，采暖室外计算温

度tw=－25℃，围护结构耗热量Q?5.8KJS,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。

12。某办公室的体积170m3,利用自然通风系统每小时换气两次，室内无人时，空气中CO2含量与室外相同为0.05％，工作人员每人呼出的CO2量为19.8gh，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CO2含量不超过0.1％。 （2）室内一直有人，CO2含量始终不超过0.1％。

13。体积为224m3的车间中，设有全面通风系统，全面通风量为0.14m3/s，CO2的初始体积浓度为0.05％，有15人在室内进行轻度劳动，每人呼出的CO2量为45gh，进风空气中CO2的浓度为0.05％, 求

（1）达到稳定时车间内浓度CO2是多少。

（2）通风系统开启后最少需要多长时间车间CO2浓度才能接近稳定值（误差为2％）。

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

（3）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？

4。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300×300?。已知其排风量L=0.54m3/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

10。有一镀银槽槽面尺寸A?B?800×600?，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。

11。有一金熔化炉（坩埚炉）平面尺寸为600×600?，炉内温度t?600℃，。在炉口上部400?处设接受罩，周围横向风速0.3ms。确定排风罩罩口尺寸及排风量。

12。有一浸漆槽槽面尺寸为600×600?，槽内污染物发散速度按v1?0.25ms考虑，室内横向风速为0.3ms。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,已知罩上缝隙及工作孔面积F?0.08㎡,它们的流量系数

3??0.4,物料带入罩内的诱导空气量为0.2m/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3?3m,当地室外计算温度tw=?12℃，、室内空气温度tn=+15℃、室外风速vw=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??45°，不考虑热压作用，风压的空气动力系数K=1.0]

15。与14题同一车间，围护结构耗热量Q1?400KW，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，50％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]

16。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：①控制点的控制风速vx?0.4ms，②吹吸式排风罩的

Hbo?20]

17。有两股气流如图3-60所示，求污染气流的边界线（L1?L2）。[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

1．为什么两个型号相同的除尘器串联时，它们的除尘效率是不同的？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（4-19）和（4-24）的物理意义有何不同？如何把公式（4-19）变换成（4-24）？ 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？

6．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，它们的分级效率各不相同？

10．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? ??dc?（％） 2.0 2 3.0 10 5.0 40 7.0 70 10 92 25 99.9 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dcj及几何标准偏

差?j。

11．有一两级除尘系统，系统风量为2.22m3s，工艺设备产尘量为22.2gs，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。

12．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15gm3，旋风除尘器效率为85％，为了达到排放标准的要求，电除尘器的效率最少应是多少？

13．某旋风除尘器在试验过程中测得下列数据：

粒径??m? 分级效率（％） 实验粉尘的分组质量百分数（％） 0~5 70 14 5~10 92.5 17 10~20 96 25 20~40 99 23 >40 100 21 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 y1?3200mgm3 除尘器出口含尘浓度 y2?480mgm3 除尘器进口和出口管道内粉尘的粒径分布为 粒径??m? 除尘器前（％） 除尘器后（％） 0~5 20 5~10 10 10~20 15 7.4 20~40 20 0.6 >40 35 0 78 14 计算该除尘器的全效率和分级效率。 315。金刚砂尘的真密度?c?3100Kgm，在大气压力P?1atm、温度t?20℃的静止

空气中自由沉降，计算粒径dc?2、5、10、40?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0.5ms，

3尘粒的真密度?c?2000Kgm，计算除尘效率为100％时的最小捕集粒径。如果除

尘器处理风量不变，高度改为2m，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L?55m3s，集尘极总集尘面积

A?2500㎡，断面风速v?1.2ms，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y1?5gm，粒径分布如下表。根据4-10给出的分级效率，计算该除尘器的排空浓度。

3粒径范围??m? d?（％） 0~5 20 5~10 10 10~20 15 20~44 20 >44 35 19。对某除尘器测定后，取得以下数据：除尘器进口处含尘浓度4gm3，除尘器处理风量

L?5600m3h，除尘器进口处及灰斗中粉尘的粒径分布如下：

粒径范围??m? 进口处d?1（％） 灰斗中d?2（％） 0~5 10.4 7.8 5~10 14 12.6 10~20 19.6 20 20~40 22.4 23.2 40~60 14 14.8 >44 19.6 21.6 除尘器全效率??90.8％。 计算：（1）除尘器分级效率；

（2）除尘器出口处粉尘的粒径分布； （3）除尘器粉尘排空量，Kgh。

20．已知试验粉尘的中位径dcj?10.5?m，平均的几何标准偏差?j?2.0，利用对数概率

纸求出该粉尘的粒径分布。

21。已知某旋风除尘器特性系数m?0.8，在进口风速u?15ms，粉尘真密度

?c?2000Kgm时，测得该除尘器分割粒径dcso?3?m。现在该除尘器处理?c?2700Kgm的滑石粉，滑石粉的粒径分布如下：

33粒径范围??m? 粒径分布d?（％） 0~5 7 5~10 18 10~20 36 20~30 17 30~40 9 >40 10 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dy?120?m，气液相对

3运动速度?y?5ms，气体温度t?20℃。计算粉尘真密度?c?2000kgm，粒径

为5、10、20?m时的惯性碰撞数。 23。已知某电除尘器处理风量L?12.2?10m器进口处粒径分布如下： 粒径范围??m? 0~5 5~10 10~20 20~30 30~40 >40 43h，集尘极总集尘面积A?648㎡，除尘

粒径分布d?（％） 根据计和测定， 3 10 30 35 15 7 理论驱进速度 w?3.95?104dccms（dc为粒径，m)； 有效驱进速度 we?12w计算该电除尘器的除尘效率。

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?HP

*P?Ex *Y?mX

3．什么是吸收推动力？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？

*4．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。

5．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。 9．某通风排气系统中，NO2浓度为2000mgm3，排气温度为50℃，试把该浓度用比摩

尔分数表示。

10．在P?101.3kPa、t?20℃时，氨在水中的溶解度为 NH3的分压力 ?kPa? 0 0 0.4 0.5 0.8 1 1.2 1.5 1.6 2.0 2.0 2.5 溶液浓度kgNH

3100kgH2O 把上述关系换算成Y*和X的关系，并在Y?X图上绘出平衡图，求出相平衡系数m。 11．NH3-空气混合气体的体积为100m3，其中含NH320％，用水吸收，使NH3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NH3的体积数，并用比摩尔分数计算作对比。

SO2-空气混合气体在P?1atm、t?20℃时与水接触，12．当水溶液中SO2浓度达到2.5％

（质量），气液两相达到平衡，求这时气相中SO2分压力（kPa）。

13．已知Cl2-空气的混合气体在P?1atm、t?20℃下，占2.5％（体积），在填料塔用水

吸收，要求净化效率为98％。填料塔实际液气比为最小液气比的1.2倍。计算出口处Cl2的液相浓度。

14．某厂排出空气中SO2占1％（体积），已知排风量为1000m3h，在t?20℃,P?1atm下用水吸收SO2，实际用水量为44600kgh（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（mgm3）。

15．有一通风系统在t?20℃,P?1atm下运行，排出空气中H2S占5.4％（体积），排风

量L?0.5m3s。在吸收塔内用水吸收H2S，实际的供液量为最小供液量的1.3倍，气相总吸收系数Kg?0.0021kmolm?s。要求吸收塔出口处气相中H2S浓度不超过1000ppm。计算： （1）实际的供液量kgh； （2）出口处液相中H2S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

L?2000m32空气中甲苯蒸气浓度100ppm。要求的净化效率为100％。h、t?20℃、

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600kgm3，气流通过吸附层的流速??0.4ms，吸附层动活性与静活性之比为0.8。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L?3.44m??1.3kgm33s，排烟温度tp?150℃，在标准状态下烟气密度

，烟气定压比热c?0.98kJkg?℃。烟气中SO2浓度

3yso2?2000mgm，地面附近大气温度tw?20℃，在10m处大气平均风速

?10?4ms，烟气出口流速?ch?18ms。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1.2m，高0.6m，管内风速8ms，空气温度20℃，计算

其单位长度摩擦阻力Rm。

2．一矩形风管的断面尺寸为400?200?，管长8m，风量为0.88m3s，在t?20℃的工

况下运行，如果采用薄钢板或混凝土（K?3.0?）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10℃，该矩形风管的摩擦阻力有何变化？

3．有一通风系统如图6-29所示。起初只设a和b两个排风点。已知La?Lb?0.5m3s，

?Pbc?250Pa,?Pcd?100Pa因工作需要，又增设排风点e，要求Le?0.4m3s。如

在设计中管段de的阻力?Pde分别为300Pa和350Pa（忽略点三通直通部分阻力），试问此时实际的La及Lb各位多少？

34．对图6-29所示的排风系统进行水力计算并选择风机。已知La?Lb?0.5ms，

L?0.4m3s，lac?lbc?7m,lcd?8m，led?10m，ldf?6m，lgh?5m局部排风

o罩为圆伞形罩（扩张角??60）；锥形风帽??1.6（管内输送t?20℃的空气）；风

管材料为薄钢板。

5．为什么不能根据矩形风管的流速当量直径Dv及风量L查线解图求风管的比摩阻Rm？ 6．对图6-30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？

8．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l?12.5m，总送风量L?9600m3h。均匀送风管

上设有8个侧孔，侧孔间的间距为1.5m。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B?77.5kPa。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？ 11．《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）第4.7.5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。

12．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

3输料量Gl?11000kgh?3.05kgs?，已知物料密度?l?2650kgm，输料管倾角

70，车间内空气温度20℃，不计管道散热；?l?2.0第一级分离器进口风速

o?1?18ms，局部阻力系数?1?3.0；第二级分离进口风速?2?16ms，局部阻力系

数?2?5.6；第三级袋式除尘器阻力?P?1000Pa，第一二级分离器效率均为80％。计算该气力输送系统的总阻力（受料器阻力系数c?1.5）。

第七章 自然通风与局部送风

1．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？ 3．已知中和面位置如何求各窗孔的余压？

4．有效热量系数m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7-11(a) 大？ 5．热源占地面积f和地板面积F之比fF很大时，m1值和车间内热气流的运动与fF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？

7．本书图7-18所示的自然排风系统，要求其局部排风量L?1000m3h。已知风帽的空气动力系数K??0.4，室外风速vw，风帽局部阻力系数??1.2（对应于接管动压），室内空气温度tn，管道内空气温度

，管道的摩擦阻力系数??0.02，如何t（t0?tn）

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7-31所示，采用自然排风，已知室内空气温度为tn，柜内排出空气温度为t0（t0?tn），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）？

9．某车间如图7-32所示，已知F1?F2?10㎡,?1??2?0.6，K1??0.6,K2??0.30,mn室外空气流速v?2.5ms，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7-33所示，已知tw?31℃，室内工作区温度tn?35℃，m=0.4,下部窗孔

中心至地面距离h?2.5，下部窗孔面积F1?50㎡，上部窗孔面积F2?36㎡，。 ?1??2?0.60。计算该车间全面通风量及中和面位置（不考虑风压作用）

11．某车间形式如图7-13所示，车间总余热量Q?800KJs，m?0.3，室外空气温度

tw?30℃，室内工作区温度tn?tw?5℃，?1??3?0.6，?2?0.4。如果不考虑

风压作用，求所需的各窗孔面积（要求排风窗孔面积为进风窗孔面积的一半）。 12．两相邻建筑的布置如图7-34所示，排气立管距外墙1m。为保证排气主管能正常排气，

不发生倒灌，排气立管伸出屋顶的最小高度是多少？

13．某工作地点需设置局部送风系统，已知工作地点送风参数为tsp?25℃，vsp?3ms室

内空气温度tn?30℃，喷头至工作地点距离s?1.5m，气流作用范围Ds?1.5m。计算所需的旋转式喷头的当量直径、出口风速、风量、温度。