计算公式篇及补充内容

计算公式篇 1.全面通风量及其计算：送入的新鲜空气在整个空间内与污染物均匀、充分地混合，使浓度值低于允许值的通风量。但一般并不能很好混合，难以保持整个空间的浓度低于允许值。 （1）消除污染物的全面通风量：房间体积为Vf，有害物散发量为x(g/s),送风空气中有害物浓度为y0，室内空气有害物初始浓度为y1，任意时刻室内空气有害物浓度为y L-全面通风量（m3/s） y-某一时刻空气中有害物浓度（g/m3） Y0-送风中有害物浓度（g/m3）Vf-房间体积（m3） x-有害物发生量（g/s）dy-房间空气中有害物浓度在dt时间内增量（g/m3） 对上面的全面通风微分方程式变换： 可得： （s） 该式用于计算达到允许浓度y2在已知全面通风量L下，所需要的时间 （s） (m/s) 这个式子用于求解 时间内要求有害物浓度将至要求的y2所需的全面通风量L (g/m3)这个式子用于求解在通风量为定值时，任意时刻有害物浓度y2 当 →无穷， →0，室内有害物浓度可认为稳定，稳定时 ，变换上式可得， 稳定状态下所需全面通风量    ， 实际情况下，因为送入的空气不可能和室内空气完全均匀混合，有时即使平均浓度符合要求，污染源附近的浓度也不符合要求，因此实际通风量比计算大，因此引入一个安全系数k， 实际通风量 (m3/s) 对于一般通风房间k=（3-10），生产车间全面通风k≥6。 （2）消除余热的全面通风量： G－全面通风量kg/s；Q－室内余热量，kJ/s; c－空气比热，1.01kJ/kg℃；tp－排气温度， ℃ ；t0－进气温度，℃ 。 （3）消除余湿全面通风量： kg/s    W－余湿量，g/s; dp－排出空气含湿量，g/kg干空气； d0－进入空气含湿量，g/kg干空气。 2.风量平衡和热平衡： （1）.风量平衡：进风和出风的质量守恒，不是体积。 （单位：kg/s） 如果室内没有设自然进排风：Gjj－Gjp=漏风量    3.自然通风作用原理：建筑物外墙上有窗孔，存在压力差ΔP ，空气流过孔口的流速v为 ，通过窗孔的空气体积流量： ，通过窗孔空气质量流量： 1. 热压的作用： 考虑一建筑有2个窗孔A、B，高度相差h，设ti>to(热车间)，则ρo>ρi 因为室外空气密度大于室内空气密度，所以在高方向上室外空气密度变化率大于室内， A为下窗孔，B为上窗孔， ﹤0，进风; 〉0，排风， 为热压，如图可看出沿高度方向上存在一中和面使内外压差为0： （因为进风，取室外空气密度 ）， （排风，取室内空气密度 ），由风量质量守恒 ， （由中和面计算出）， ， , 中和面位置与开口面积、开口流量系数和室内外温度有关 2. 风压的作用：气流绕流建筑物时，迎风面动压下降，静压上升，这部分静压的变化称为风压，为正压，背风面，静压下降，负压，风压是室外大气压的静压变化值，风压计算： ，这部分是室外静压力的增量，如果没有热压时，室外原来未受扰动气压与室内气压差值沿高度方向是恒定值，这个差值再加上增量，为风压作用下，窗口压力差值，带入窗口空气质量流量计算公式可求流量。 3. 热压和风压联合作用：热压和风压共同作用下的自然通风可以认为是代数叠加 热压起主导作用，实际计算时仅考虑热压作用 4. 自然通风的计算： ? 简化条件：空气流动是稳定的；空气温度等于车间的平均温度，静压符合流体静力学规律；车间内空气流动无障碍，不考虑局部气流的影响；不考虑经维护结构缝隙渗透的空气量；经开孔流入或室内热源所造成的射流到达排风窗孔前已完全消散；用封闭模型得出的空气动力系数适用于有空气流动的孔口 1) 计算步骤：1.计算全面换气量： Q为余热量（得热-失热），（由热平衡方程得到这个方程） 2.确定窗孔的位置，分配各窗孔进、排风量，计算各窗孔内外压差和窗孔面积 （室内空气密度是用平均室内温度 查取得到， 是工作区温度， 是排风温度） ，用这三个式子求解 排风温度确定方法：有效热量系数法（m值法） 5.密闭罩的计算：（手抄吧）很少很快的 6.除尘器效率计算： 根据效率定义： 如果不漏气Lo=Li， ，注意漏不漏气 通过率（穿透率）P－指从净化装置出口逸散的污染物量与入口的污染物量的百分比（％）， 分级效率ηｊ分级效率是对某一粒径（或粒径范围）的除尘效率，分级效率与除尘器种类、粉尘特性、运行条件等有关。定义为： ΔSi－粒径（dp~dp+Δdp）范围的入口粉尘流量（g/s） ΔSc－捕集的粉尘量（g/s）, 分级效率与总效率关系 表示粒径为di的尘粒占总尘粒的质量百分数， 粒径为di的分级效率。 串联运行时的总效率： 7.电除尘器的计算： 驱进速度：尘粒在电场中的横向运动速度 除尘器效率公式： ，A－收尘面积，L－处理风量 收尘极和电场断面积的确定 根据处理风量L，以及净化气体的要求（C1，C2）→η，参照同类除尘器确定ω，然后按下式可计算收尘极面积： ，电场断面积可按下式计算： 空气温度求密度公式：由状态的空气温度、密度转化可得： ：PV=nRT 在一个标准大气压下,等质量的气体，压强不变的情况下，温度和密度呈反比。 摄氏温度 绝对温度 空气密度 ℃ K kg/m3 0 273.15 1.293 5 278.15 1.270 10 283.15 1.247 15 288.15 1.226 20 293.15 1.205 25 298.15 1.184 30 303.15 1.165 35 308.15 1.146 40 313.15 1.128         如：求36度下的空气密度： 36度空气密度=273.15/(273.15+36)*1.293 补充内容： 1. 旋风除尘器：旋风除尘器的理论：1.转圈理论：除尘效率与气流在除尘器中转的圈数N有关。N大，分离机会多。N与入口速度有关2.筛分理论：处于外涡旋的尘粒径向受到两个力，惯性离心力 Fl，向外，向心运动的空气动力 P，向内。 粒径d> dck 被带入外旋分离；dc < dck进入内旋排出除尘器。d= dck,粒子位于内外涡旋交界面上。对于粒径为dck的尘粒，因合力F=0，它将在交界面上不停地旋转。由于各种随机因素的影响，有50％的可能被分离，除尘器的分级效率等于50％的粒径称为分割粒径dc50， 是反映除尘器性能的重要指标，dc50越小，效率越高，旋风除尘器的分级效率： 1. 测量和调试的作用：（1）通风系统和环境的；（2）保证系统有效、经济运行；（3）－获得的基础数据。内容（1）风量、风速、风压；（2）粉尘特性；（3）含尘浓度、气体浓度和主要设备的性能参数；（4）调试与运行管理。2 风压、风速和风量的测定是通风系统最基本、最常见的测定工作。 3 测量断面和测点的确定 测量断面的确定： （1）选择气流平稳、扰动小的直管段上；（2）距上、下游管件或设备的距离分别大于（4～5）d 和2d。不满足时，可以增加测点数量，但最小距离不小 于1.5d；（3）注意气流方向，不偏出中心线15o ； （4）操作方便、安全。 测点的选择  由于管道断面流速分布不均匀，必须多点测量求平均 值。矩形风管－将断面划分成若干面积相等的小矩形，边 长为200mm左右。测点布置在每个小矩形的中心。实测的 测点数可按表9-1确定。圆形风管－将断面分成若干等面积 的同心圆环，环数按表9-2确定。然后在圆环面积等分线上 布置4个或2个测点。同心环上各测点距中心的距离为： 4管内压力的测量 内容：静压、动压和全压。方法：用测压管和微压计配合测量。仪器：测压管－毕托管，微压计－倾斜式或补偿式。压力较大时，用U型管。压力平均值：一般用均方根值。各测点相差不大时，也可以用算数平均值。 静压的简单测量－管壁上开小孔，孔径≤2mm！，垂直、无毛刺。 5 管内流速的计算： 得到断面平均动压pd后，按下式计算流速： 或测得每个测点的动压pdi，可计算该点的流速： 则平均速度为： 6管内流量的计算： 在确定了断面平均流速后，可按下式计算流量： F－管道断面积。注意：管道内气体的流速和流量与大气压力、管内气流温度有关，在给出流速或流量时，也要给出气流温度和大气压力。7用于含尘气流的测压管 毕托管容易堵塞，不能用于含尘气流中。对含尘气流，必须用其它形式的测压管，形式很多，常用S型测压管。S型测压管使用前必须进行校正，求出修正系数。 8含尘浓度测定 粉尘物理性质和含尘浓度的测定目的评定车间工作区或除尘系统的含尘状况，作为设置或改进通风除尘装置的依据；分析研究各种除尘设备的效果。 粉尘真密度的测定（两种测定方法）： 液相置换法－用液体去置换粉尘体积，液体体积可以测量。用比重瓶      测量。气相加压法－在一个加压的气缸中，装与不装粉尘时，加压到相同的      终压力，然后测出相应的体积，可换算出粉尘的体积。 9 空气中粉尘浓度的测定：滤膜法，β射线法，压电频率法，光散射法10管道内气流含尘浓度的测定用滤膜法的测定  与工作区采样装置的不同之处是：在滤膜采样器之前增设了采样管和采样头，采样器也不相同。按采样器放置的地方不同，分为：管内采样和管外采样两种方式。 管内测定的特点：（1）等速采样；（2）多点采样。等速采样－一要对直，二要等速采样速度低，结果偏高；采样速度高，结果偏低；等速采样，反映实际情况。 一般气流速度相差在-5％～10％之内，误差可以忽略不计。实现等速采样的方法－预测流速法：要预先测出测点的流速，用不同进口内径的采样嘴。（见P314）－差压平衡法：监测压差，调节流量，实现等速采样。 采样点的布置：风管断面上浓度分布不均匀：垂直管中，由中心向管壁浓度增大； 水平管中，下部较上部浓度大，粒径也大一些。采样点常按测风量的方法布置测点，或者根据断面上 动压变化确定。也可以用移动采样、平均流速采样或中心点采样法。 3-8 某单层厂房如图3-8所示，车间总与热量Q=600kJ/s，m=0.3，μ1=μ2=0.6，μ3=0.4，夏季室外通风计算温度tw=30℃,室内作业地带温度tn=tw+5℃,无局部排风，请确定必须的各窗孔面积。（排风天窗面积为进风窗口面积的一半）。 解： （如上图）4-14 （如上图）4-14 4-15吹吸式排风罩： 槽边罩：