通风除尘作业及答案文档格式.docx
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10-5。
则最大流速为：
m/s
相应的摩擦阻力为：
Pa
2.有一钢板制矩形风道,其断面尺寸为宽300mm、长600mm,长10m，风道内流过的风量L=4000m3/h。
求风道的总摩擦阻力。
（查图或表）
矩形风管内空气流速
流速当量直径
m
由v=6.17m/s，De=400mm，查图得单位摩擦阻力：
hb0=1。
25Pa/m
所以hb=Lhb0=10×
1.25=12。
5Pa
3．已知某梯形风道摩擦阻力系数α=0.0177N·
s2/m4，风道长L=200m，净断面积S=5m2,通过风量Q=720m3/min，求摩擦风阻与摩擦阻力。
梯形风道的周长U与断面积S之间满足，其中C=4。
16，则可得U=4。
16＊50.5=9。
30m
由风道的摩擦风阻为,带入上述数值可得Rr=0.263kg/m7或Ns2/m8。
则风道摩擦阻力为
4．兰州市某厂有一通风系统，风管用薄钢板制作。
已知风量L=1500m3/h（0。
417m3/s），管内空气流速v=15m/s，空气温度t=100℃，求风管的管径和单位长度的沿程损失.
由线算图查得：
D=200hb0=14.8Pa/m，
兰州市大气压力：
B=82。
5kPa
由图2-3-3查得:
Kt=0。
82，KB=0.86
所以，
hb=KtKBhb0=0.82×
0。
83×
14。
8=10。
07Pa/m
5.一圆形通风管道系统的局部,大断面直径为600,小断面直径为400m，今在断面变化处测得大小断面之间的静压差为550Pa,大断面的平均动压为100Pa,空气密度为1。
2kg/m，求该处的局部阻力系数.
解:
由于全压差为局部阻力，已知静压差为550Pa，
大断面平均动压为100Pa,由，则
m/s;
由风量不变可知Q1=Q2,即S1v1=S2v2，则
，有
m/s，则小断面平均动压为Pa，故动压差为：
—404.6Pa,则全压差为：
550-404.6=145.4
则有
对于大断面来说,局部阻力系数ξ1=1。
45
6．一矩形薄钢板风管（K=0。
15mm）的断面尺寸为400mm×
200mm，管长8m，风量为0.88m3/s，在t=20℃的工况下运行,试分别用流速当量直径和流量当量直径计算其摩擦阻力.如果采用矿渣混凝土板（K=1.5mm）制作风管，再求该风管的摩擦阻力。
如果空气在冬季加热至50℃,夏季冷却至10℃,该矩形薄钢板风管的摩擦阻力有何变化？
（1）先求该风管内空气流速v:
再求流速当量直径Dv：
由v=11m/s，Dv=270mm，查线算图可得：
hb0=5.4Pa/m，则该风管的摩擦阻力为:
h=hb0×
l=5。
4×
8=43.2pa
流量当量直径DL：
M
由L=0。
88m3/s=3168m3/h，DL=300mm，查线算图可得:
hb0=5。
4Pa/m，则该风管的摩擦阻力为:
l=5.4×
8=43。
2pa
则两种方法结果相同。
（3）矿渣混凝土风管
K=1。
5，
则,h=Krhb0l=5.4＊2.02＊8=87.26
（3）又由图2-3-3查得温度修正系数：
当t=50℃，Kt1=0.93；
当t=10℃，Kt2=1.04
所以，该矩形风管在冬季和夏季时的摩擦阻力分别为:
h冬=Kt1hb0l=0。
93×
5.4×
8=40。
18Pa/m
h夏=Kt2hb0l=1。
04×
8=44。
93Pa/m
一圆形通风管道系统的局部，大断面直径为600，小断面直径为400m，今在断面变化处测得大小断面之间的静压差为550Pa,大断面的平均动压为100Pa,空气密度为1.2kg/m，求该处的局部阻力系数。
（1）大断面平均动压为
=100Pa，ρ=1。
2kg/m，则大断面上的平均风速为：
m/s
（2）由于两断面上的风量相等，则有
故小断面上的平均动压为
则大小断面的平均动压差为：
404.6Pa。
两断面上的全压差为：
已知两断面静压差为550Pa,动压差为404.6Pa,则全压差为145.4Pa。
（3）局部阻力为两断面的全压差，由局部阻力计算公式可知，则局部阻力系数ξ为：
则此处的局部阻力系数为
离心式和轴流式通风机的个体特性曲线有哪些区别？
马鞍形“驼峰”
从两种曲线可看出，轴流式通风机的H—Q特性曲线出现马鞍形“驼峰”区，风机在该段工作，有时会出现风量、风压和电动机功率的急剧波动，产生喘振现象。
N—Q特性曲线：
在其稳定工作区内,功率随风量的增大而减小，故应在工作风阻最小即风量最大时启动.
离心式通风机的H—Q特性曲线比轴流式通风机工作段更为平缓；
当管网风阻做相同量变化时，其风量变化比轴流式通风机要大。
N—Q特性曲线:
功率随风量的增加而增加，应在工作风阻最大时启动.12。
大气运动造成的自然风压：
其中,vw=8m/s,ρw=1.3kg/m3，A=0.69。
代入可得：
HN=28.7Pa。
13。
密度造成的自然风压：
其中,z=30m，g=9.8m/s2，ρm1=1。
212kg/m3,ρm2=1。
033kg/m3。
HN=52。
6Pa。
全密闭罩的需要风量Qmb：
Qmb=Qmb1+Qmb2
其中,Qmb1--物料或工艺设备带入罩内的空气量，m3/min；
Qmb2——由孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m3/min.
已知:
Qmb1=0.2m3/s，缝隙及工作孔面积S=0。
08m2,缝隙局部阻力系数ξ=3。
9，并使罩内形成hl=25Pa的负压,则由：
可得：
其中，空气密度ρ=1.293kg/m3，代入可得：
Qmb2=0.08*3。
15=0。
252m3/s，
则可得全密闭罩的需要风量：
Qmb=0.2+0.252=0。
452m3/s。
若出现面积为0。
08m2的孔洞未及时修补,则在保证负压不变的情况下，Qmb2增大一倍为0.454m3/s，即通过不严密缝隙吸入的空气量增大一倍，而全密闭罩需要风量增大为0。
654m3/s。
14.
已知D=200mm，集气罩局部阻力系数为0。
35，罩口尺寸A×
B=500mm×
600mm，ρ=1。
2kg/m3.
根据能量守恒方程,可得：
（1）
式中，P0、v0、h0与P、v、h分别表示集气罩口和风管中的压力、速度、阻力损失。
已知，相对大气压P0=0Pa,p=-55Pa,且有：
（2）
根据以上条件可得：
（1）Q=0.258m3/s
由Q=vS，可得：
（2）v0=0.858m/s;
（3）
3.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？
是否可认为罩内排除粉尘越多越好？
全密闭罩形式、罩内吸风口的位置、吸风速度等要选择得当、合理。
注意事项:
（1）合理地组织罩内气流，排风点应设在罩内压力最高的部位，以利于消除正压。
（2）排风口不能设在含尘气流浓度高的部位或侧区内，也不宜设在物料集中地点和飞溅区内。
（3）设置的密闭罩应不妨碍工艺生产操作和方便维修。
（4）罩内风速不宜过高。
设置全密闭罩时，一方面要保证罩内负压,另一方面还要避免把物料过多地从排风系统排出。
因此，不是罩内排出粉尘越多越好。
P151
4。
紊流粗糙区流动的角联风网中如何判别角联分支的风向?
由该判别式可以看出，简单角联风路中角联分支的风向完全取决于边缘风路的风阻比,而与角联分支本身的风阻无关。
10。
根据均匀送风管道的设计原理,说明下列三种结构形式为什么能达到均匀送风？
在设计原理上有何不同?
①风管断面尺寸改变,送风口面积保持不变；
②风管断面尺寸不变，送风口面积改变；
③风管断面尺寸和送风口面积都不变。
孔口出流流量为：
从上式可以看出，要使各侧孔的送风量Q0保持相等，必须保证各侧孔
相等，实现的途径：
1。
保持
和
均相等
（1）保持各侧孔流量系数
相等，出流角α尽量大（≥60o）
（2）保持各侧孔
相等，实现途径
①风管断面尺寸改变，送风口面积保持不变；
a。
各侧孔孔口面积f0相等,风道断面变化保持各侧孔静压pj相等.可保持各侧孔
相等.
②风管断面尺寸不变,送风口面积改变；
b.风道断面相等,各侧孔孔口面积f0变化使得
相等.可保持各侧孔
相等。
2.
变化，
也随之变化
当送风管断面积和孔口面积f0均不变时，
、pj沿风管长度方向将产生变化,这时可根据静压pj变化，在侧孔口上设置不同的阻体，使不同的孔口具有不同的压力损失（即改变流量系数
），以满足各侧孔
的相等.
11.与传统的混合通风相比，置换通风有什么优点?
置换通风具有气流扩散浮力提升、小温差、低风速、送风紊流小、温度/浓度分层、空气品质接近于送风、送风区为层流区的特点.优点：
（1）可定量区分通风房间不同位置的空气质量
（2）存在热力分层,工作区域空气新鲜
（3）巧妙将自然通风与机械通风结合,且节省通风机电耗
（4）出现明显的垂直温度梯度和有害物浓度梯度
（5）混合通风以消除整个空间负荷为目标，而置换通风类似于自然通风，以消除工作区域负荷为目标。
更有针对性。
什么是喷雾降尘？
其降尘机理是什么？
影响降尘效果的因素有哪些？
定义：
指水在一定压力作用下，通过喷雾器的微孔喷出形成雾状水滴，并与空气中的浮游粉尘接触而捕捉沉降的方法。
降尘机理:
通过喷雾方式使液体形成液滴、液膜、气泡等形式的液体捕集体，并与尘粒接触，使液体捕集体和粉尘之间产生惯性碰撞、截留、布朗扩散、凝集、静电及重力沉降等作用，将粉尘从含尘气流中分散出来。
影响喷雾降尘效果的主要因素:
1.粉尘的湿润性与密度;
2.喷雾作用范围与质量；
喷雾器型式与安装方式；
4.粉尘与液体捕集体的相对速度；
5.液体供给相关参数。
磁水降尘的机理是什么?
影响因素有哪些？
机理：
水经磁化处理后，其黏度降低，晶构变短，会使水珠变细变小，有利于提高水的雾化程度，因此，与粉尘的接触机遇增加,特别是对于吸附性粉尘的吸附能力加强。
影响因素：
（1）水流方向、流速及磁感应强度；
（2）对水的磁化方式。
4.荷电喷雾降尘的机理为何？
影响荷电液滴捕尘效率的因素有哪些？
悬浮粉尘大部分带有电荷，如水雾上有与粉尘极性相反的电荷，则带水雾粒对带有相反极性电荷的尘粒具有静电引力，且对不带电荷尘粒具有镜像力，这样，水雾对尘粒的捕集效率及凝聚力显著增强,导致尘粒增重而沉降,从而提高降尘效果。
影响荷电液滴捕尘效率的因素:
（1）荷电液滴粒度；
（2）荷电液滴喷射速度；
（3）含尘风流的速度；
（4）液滴荷电量；
（5）粉尘荷电量；
（6）喷雾器性能。
14.型砂的真密度ρp=2700kg/m3，在大气压力p=101.325kPa、温度t=20℃的静止空气中自由沉降，计算粒径dp=3，7，11，16,28，55μm时尘粒所受的阻力及沉降速度.
其中，μ=1.808/1.82×
10—5Pa·
s，ρp=2700kg/m3，ρg=1。
205kg/m3，g=9.81m/s2。
由于尘粒和空气的密度相差很大，故:
（1）沉降速度公式,:
dp=3,7，11，16,28,55μm，分别得到的沉降速度为：
dp=3μm时，vs1=7。
324×
10—4m/s；
dp=7μm时，vs2=3。
988×
10-3m/s；
dp=11μm时，vs3=9.848×
dp=16μm时，vs4=20。
835×
10—3m/s；
dp=28μm时,vs5=63。
808×
dp=55μm时，vs6=0。
2462m/s;
（2）阻力计算公式
根据雷诺数Re的不同而不同：
dp=3μm时，Re=1。
46×
10-4≤1.0，则
F1=3＊3。
14*1。
10-5*3＊10-6＊vs1=3.74×
10-13N.
dp=7μm时,；
Re=1.86×
10—3≤1.0，
F2=3*3。
14＊1.808×
10—5＊7＊10-6＊vs2=4.75×
10-12N。
dp=11μm时，Re=7.21×
F3=3＊3。
14＊1。
10—5＊11*10-6＊vs3=1.84×
10—11N。
dp=16μm时，Re=2.22×
10—2≤1。
0，
F4=3＊3。
10-5*16*10-6*vs4=5。
68×
10—11N.
dp=28μm时，Re=1.19×
10-1≤1。
F5=3＊3.14*1.808×
10—5＊28*10—6*vs5=3。
10—10N.
dp=55μm时，Re=9。
02×
F6=3*3.14＊1.808×
10—5＊55＊10—6*vs6=2。
31×
10-9N。
15.计算粒径不同的三种飞灰颗粒在空气中的重力沉降速度，以及每种颗粒在30s内的沉降高度。
假定飞灰颗粒为球形,颗粒直径分别为0。
4、40、4000μm，空气温度为387。
5K,压力为101.325Pa，飞灰真密度为2200kg/m3。
其中,μ=2.23×
10-5Pa·
s,ρp=2200kg/m3，g=9.81m/s2。
由于尘粒和空气的密度相差很大,故：
dp=0。
4，40，4000μm，分别得到的沉降速度为：
dp=0.4μm时，vs1=8。
60×
10-6m/s;
dp=40μm时，vs2=8。
10—2m/s；
dp=4000μm时，处于牛顿区域,则：
vs3=14.23m/s。
通过Re验证：
，代入可得：
Re=3292,属于牛顿区域。
则，30s沉降高度为：
h=vt，分别为:
h1=2。
58×
10—4m；
h2=2。
58m；
h3=42.69m。
16。
直径为200μm、真密度为1850kg/m3的球形颗粒置于水平筛上，用温度293K和压力为101325Pa的空气由筛下部垂直向上吹筛上的颗粒，试确定：
①恰好能吹起颗粒时的空气速度；
②在此条件下的颗粒雷诺数。
①即此时速度为颗粒的悬浮速度。
μ=1。
82×
10—5Pa·
s，ρp=1850kg/m3，g=9.81m/s2.由于尘粒和空气的密度相差很大，故
dp=200μm，得到的空气速度为:
vs=2.21m/s；
②颗粒雷诺数
式中,ρg=1。
29kg/m3，故Re=26。
8.
17。
某种粉尘的真密度为2600kg/m3,气体介质（近如空气）温度为433K，压力为101325Pa,试计算粒径为10和500μm的尘粒在离心力作用下的末端沉降速度.已知离心力中颗粒的旋转半径为200mm，该处的气流切向速度为16m/s。
温度为433K时的空气粘度μ=2。
41×
s，
（1）斯托克斯区域的离心沉降速度公式:
粒径为10μm，vs1=0。
767m/s;
通过Re验证:
代入可得Re=0.411＜2，属于斯托克斯区域。
（2）紊流区（牛顿区）的离心沉降速度公式：
代入可得:
粒径为500μm，vs2=58。
8m/s。
代入可得：
Re=1500，属于牛顿区域。
对某旋风除尘器进行现场测定,得到的数据为:
除尘装置的入口含尘浓度为2800mg/m3,除尘装置的出口含尘装置为400mg/m3,除尘装置入口粉尘和出口粉尘的粒径分布列于下表中。
粒径/μm
0~5
5～10
10~20
20～40
>
40
除尘器进口质量分数/%
25
15
10
除尘器出口质量分数/%
80
12
6
2
试计算该除尘装置的除尘总效率和分级效率。
（1）总效率
η=85.7%
（2）分级效率
0-5μm,η1=（1—80*400/25*2800）*100％=54。
3%
5-10μm，η2=（1-12*400/15＊2800）*100％=88。
6％
10-20μm，η3=（1-6＊400/10*2800）＊100％=91.4％
20-40μm，η4=（1—2＊400/25*2800）＊100%=98。
8％
大于40μm，η5=（1—0＊400/25＊2800）*100％=100％
2.根据对某旋风除尘器的现场测试得到：
出口的气流量为11000m3/h，含尘浓度为4.2g/m3.入口的气体流量为13000m3/h，含尘浓度为340g/m3。
试计算该除尘装置的处理气体流量、穿透率和除尘效率（分别按考虑漏风率和不考虑漏风率两种情况计算）。
（1）处理气体量
则：
Q=12000m3/h。
（2）若除尘器漏风，则
η=（1-11000*4。
2/13000＊340）*100％=98.95%
Pr=1.05%
（2）若不漏风,则
η=（1—4。
2/340）*100%=98.8%
Pr=1.2%
有一沉降室长7。
0m，高12m，气体流速为30m/s，空气温度为300K，尘粒密度为2.5g/cm3,空气黏度为0.067kg/（m·
h），求该沉降室能100%捕集的最小粒径。
如果将沉降室高度改为8m，长度保持不变，除尘装置的最小捕集粒径会不会发生改变，为什么?
（1）气流通过沉降室的时间为：
=7/30=0.2333s
尘粒从沉降室顶部到底部所需时间为：
，若使尘粒100%被捕集，则必有τ≥τs，则有vs≥Hv/L=12＊30/7=51.43m/s，即为尘粒的沉降速度，由μ=1。
85×
10-5Pa·
可得最小粒径为；
=8。
36×
10-4m=0.836mm
（2）高度改变后，vs变小，即
vs≥Hv/L=8＊30/7=34.3m/s，则dp=6。
82×
10—4m=0.682mm
最小捕集粒径变小。
因为沉降室高度增加后，尘粒从顶部到底部所需的沉降时间增加，沉降速度减小，能捕集的最小粒径也随之减小。
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