通風(fēng)管道設(shè)計計算

1、通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計計算在進行通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計計算前，必須首先確定各送（排）風(fēng)點的位置 和送（排）風(fēng)量、管道系統(tǒng)和凈化設(shè)備的布置、風(fēng)管材料等。設(shè)計計算的目的是, 確定各管段的管徑（或斷面尺寸）和壓力損失，保證系統(tǒng)內(nèi)達到要求的風(fēng)量分配， 并為風(fēng)機選舉和繪制施工圖提供依據(jù)。進行通風(fēng)管道系統(tǒng)水力計算的方法有很多，如等壓損法、假定流速法和當(dāng) 量壓損法等。在一般的通風(fēng)系統(tǒng)中用得最普遍的是等壓法和假定流速法。等壓損法是以單位長度風(fēng)管有相等的壓力損失為前提的。在已知總作用壓 力的情況下，將總壓力按風(fēng)管長度平均分配給風(fēng)管各部分， 再根據(jù)各部分的風(fēng)量 和分配到的作用壓力確定風(fēng)管尺寸。對于大的通風(fēng)系統(tǒng)，可利用等壓

2、損法進行支 管的壓力平衡。假定流速法是以風(fēng)管內(nèi)空氣流速作為控制指標(biāo)，計算出風(fēng)管的斷面尺寸和 壓力損失，再對各環(huán)路的壓力損失進行調(diào)整， 達到平衡。這是目前最常用的計算 方法。一、通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計計算步驟800m3/h1500m3/h4000m3/h圖6-8通風(fēng)除塵系統(tǒng)圖風(fēng)管部位生產(chǎn)廠房機械通風(fēng)民用及輔助建筑物鋼板及塑料風(fēng)管磚及混凝土風(fēng)道自然通風(fēng)機械通風(fēng)干管61441258支管282625除塵通風(fēng)管道最低空氣流速（m/s）表6-11粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉狀的粘土和砂1113鐵和鋼（屑）1923耐火泥1417灰土、砂塵1618重礦物粉塵1416鋸屑、刨屑1214輕礦物粉塵121

3、4大塊干木屑1415干型砂1113干微塵810煤灰1012染料粉塵14161618濕土（ 2%以下水分）1518大塊濕木屑1820鐵和鋼（塵末）1315谷物粉塵1012棉絮810麻（短纖維粉塵、雜質(zhì)）812水泥粉塵81218221、繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖（如圖6-8）,對個管段進行編號，標(biāo)注各管段的長度和風(fēng)量。以風(fēng)量和風(fēng)速不變的風(fēng)管為一管段。一般從距風(fēng)機最遠的一段開始。 由遠而近順序編號。管段長度按兩個管件中心線的長度計算， 不扣除管件（如彎 頭、三通）本身的長度。2、選擇合理的空氣流速。風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速對系統(tǒng)的經(jīng)濟性有較大影響。流速 高、風(fēng)管斷面小，材料消耗少，建造費用??；但是，系統(tǒng)壓力損失增大，動

4、力消 耗增加，有時還可能加速管道的磨損。流速低，壓力損失小，動力消耗少；但是 風(fēng)管斷面大，材料和建造費用增加。對除塵系統(tǒng)，流速多低會造成粉塵沉積，堵 塞管道。因此必須進行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟流速。根據(jù)經(jīng)驗， 對于一般的通風(fēng)系統(tǒng)，其風(fēng)速可按表 6-10確定。對于除塵系統(tǒng)，防止粉塵在管 道內(nèi)的沉積所需的最低風(fēng)速可按表 6-11確定。對于除塵器后的風(fēng)管，風(fēng)速可適當(dāng)減小。3、根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速確定各段管徑（或斷面尺寸），計算各管段的摩擦和局部壓力損失。確定管徑時，應(yīng)盡可能采用表 6-2表6-3中所列的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，以 利于工業(yè)化加工制作。壓力損失計算應(yīng)從最不利的環(huán)路（即距風(fēng)

5、機最遠的排風(fēng)點）開始。對于袋式除塵器和電除塵器后的風(fēng)管， 應(yīng)把除塵器的漏風(fēng)及反吹風(fēng)量計入。 除塵器的漏風(fēng)濾見有關(guān)的產(chǎn)品說明書，袋式除塵器的漏風(fēng)率一般為5%左右。4、對并聯(lián)管路進行壓力平衡計算。一般的通風(fēng)系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不 超過15%除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過 10%以保證各支管的風(fēng)量達到 設(shè)計要求。當(dāng)并聯(lián)支管的壓力損失差超過上述規(guī)定時，可用下述方法進行壓力平衡。（1）調(diào)整支噶管徑這種方法是通過改變管徑，即改變直管的壓力損失，達到壓力平衡。調(diào)整后的管徑按下式計算0.225式中d 調(diào)整后的管徑，m d 原設(shè)計的管徑，mP 原設(shè)計的支管壓力損失，Pa；P 為了壓力平衡，要求達到的支管壓力

6、損失，Pa。應(yīng)當(dāng)指出，采用本方法時不宜改變?nèi)ㄖЧ艿墓軓?，可在三通支管上增設(shè) 節(jié)漸擴（縮）管，以免一起三通支管和直管局部壓力損失的變化。（2）增大排風(fēng)量當(dāng)兩支管的壓力損失相差不大時（例如在 20%以內(nèi)），可以不改變管徑，將 壓力損失小的那段支管的流量適當(dāng)增大， 以達到壓力平衡，增大的排風(fēng)量按下式 計算：L L P P。5式中l(wèi) 調(diào)整后的排風(fēng)量，m/h ；L原設(shè)計的排風(fēng)量，m/h ；P原設(shè)計的支管壓力損失，Pa；P 為了壓力平衡，要求達到的支管壓力損失，Pa。（3）增加支管壓力損失閥門調(diào)節(jié)是最常用的一種增加局部壓力損失的方法，它是通過改變閥門的 開度，來調(diào)節(jié)管道壓力損失的。應(yīng)當(dāng)指出，這種方法雖然

7、簡單易行，不需嚴(yán)格計 算，但是改變某一支管上的閥門位置， 會影響整個系統(tǒng)的壓力分布。要經(jīng)過反復(fù) 調(diào)節(jié)，才能使各支管的風(fēng)量分配達到設(shè)計要求。 對于除塵系統(tǒng)還要防止在閥門附 近積塵，引起管到堵塞。5、計算系統(tǒng)總壓力損失。6根據(jù)系統(tǒng)總壓力損失和總風(fēng)量選擇風(fēng)機?！纠?-3】有一通風(fēng)除塵系統(tǒng)如圖6-8所示，風(fēng)管全部用鋼板制作，管內(nèi)輸 送含有輕礦粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。各排風(fēng)點的排風(fēng)量和個管段的長度如 圖6-8所示。該系統(tǒng)采用袋式除塵器進行排氣凈化，除塵器壓力損失 P =1200Pa 對該系統(tǒng)進行設(shè)計計算?！窘狻渴紫葘Ω鞴芏芜M行編號。查除塵器樣本，除塵器的反吹風(fēng)量為 1740mVh，除塵器漏風(fēng)率按10

8、%考慮。因此管段6和7的風(fēng)量。L6 L7 800 1500 4000 1.1 1740 8670 m3. h查表6-10對于輕礦物粉塵，垂直管的最低風(fēng)速v 12m s，水平管的最低風(fēng)速 v 14 ms。計算各管段的局部阻力系統(tǒng)：管段1設(shè)備密閉罩1.0支流三通（300）0.181 0.2 0.18 1.38管道5除塵器入口處變徑管的局部壓力損失忽略不計0管段6 除塵器出口漸縮管（200）0.190彎頭（R= 2 個 0.2 20.4風(fēng)機入口處變徑管的局部壓力損失忽略不計0.1 0.4 0.5管段7 風(fēng)機出口0.1估算傘形風(fēng)帽D-04°.70.1 0.7 0.8全部計算結(jié)果在表6-12匯

9、總列出除塵通風(fēng)管道最低空氣流速（m/s）表6-12編號流里3Lm /h（m/s）長度l（ m）管徑（mn）流速v（m/s）動壓2v2（Pa）局部阻力系數(shù)局部壓力損失Z（ Pa）單位長度摩擦壓力損失Rw（Pa/m）摩擦壓力損失Rwl（Pa）管段壓力損失Z+Rwl（Pa）備注11114014181983633800（）524014241260842300 （）56300 （）5380148670 （）68670 （）450012433125578500126932493壓21500 （）61801611120120231力不平衡44000 （）6280162121484385壓 力 不 平 衡21

10、500 （）6170212641903521040044000 （）62702283151696410除塵器壓力損失1200Pa對節(jié)點A進行壓力平衡計算P 363PaP2231Pa231空 57%10%因該處壓力不平衡,2的管徑，以增大壓力損失D2D20.2250.225180型363162.5 mm取D2170mm經(jīng)計算（見表6-12）400PaP2P 40036336310%對節(jié)點B進行壓力平衡計算P3447 巳385PaR卩3P4F4447 38538516% 10%改變管段4的管徑，以增大壓力損失D4 280 更54470.225270 mm經(jīng)計算（見表6-12）P4 411Pa寸 8

11、.7% 10%該除塵系統(tǒng)的總壓力損失P 400 84 27.5 55 93 12001859 Pa二、通風(fēng)除塵系統(tǒng)風(fēng)管壓力損失的估算在繪制通風(fēng)除塵系統(tǒng)的施工圖前，必須按上述方法進行計算，確定各管段 的管徑和壓力損失。在進行系統(tǒng)的方案比較或申報通風(fēng)除塵系統(tǒng)的技術(shù)改造計劃 時，只需要對系統(tǒng)的總壓力損失作粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗的積累，某些通風(fēng)除塵 系統(tǒng)的壓力損失如表6-13所示，供參考，表中所列的風(fēng)管壓損包括排風(fēng)罩的壓 損不包括凈化設(shè)備的壓損。通風(fēng)除塵系統(tǒng)風(fēng)管壓損估算值表6-13系統(tǒng)性質(zhì)管內(nèi)風(fēng)速（m/s）風(fēng)管長度（m）排風(fēng)點個數(shù)估算壓力損失（Pa）一般通風(fēng)系統(tǒng)<14302個以上300350一般通風(fēng)系統(tǒng)<14504個以上350400鋅槽排風(fēng)81250500600煉鋼電爐（15t ）爐蓋罩除塵系統(tǒng)1820506021