工業(yè)通風(fēng)第六章

1、在風(fēng)機(jī)在風(fēng)機(jī)4的動(dòng)力作用下，排風(fēng)罩（或排風(fēng)口）的動(dòng)力作用下，排風(fēng)罩（或排風(fēng)口）1將室內(nèi)污染空氣吸入，經(jīng)將室內(nèi)污染空氣吸入，經(jīng)管道管道2送入凈化設(shè)備送入凈化設(shè)備3，經(jīng)凈化處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后，通過風(fēng)帽，經(jīng)凈化處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后，通過風(fēng)帽5排到室外大氣中。排到室外大氣中。確定風(fēng)管的布置和尺寸；確定風(fēng)管的布置和尺寸；確定空氣通過風(fēng)管阻力確定空氣通過風(fēng)管阻力, , 以確定通風(fēng)除塵以確定通風(fēng)除塵系統(tǒng)所需的風(fēng)機(jī)性能。系統(tǒng)所需的風(fēng)機(jī)性能。一、摩擦阻力（沿程阻力）一、摩擦阻力（沿程阻力）是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量損失。沿程

2、能量損失。 根據(jù)流體力學(xué)原理，空氣在根據(jù)流體力學(xué)原理，空氣在橫斷面形狀和流量不變橫斷面形狀和流量不變的管的管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力按下式計(jì)算：道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力按下式計(jì)算：442DDDRs圓形風(fēng)管，摩擦阻力計(jì)算公式可寫為：圓形風(fēng)管，摩擦阻力計(jì)算公式可寫為： 圓形風(fēng)管比摩阻為：圓形風(fēng)管比摩阻為：比摩阻：比摩阻：單位長度的摩擦阻力。單位長度的摩擦阻力。），Kf (Re紊流過渡區(qū)摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算公式：紊流過渡區(qū)摩擦阻力系數(shù)的計(jì)算公式：0vGDRfm，vDG24 二、矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算二、矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算 所謂所謂“當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑”，就是與矩形風(fēng)管有相同比摩阻的，就是與矩形風(fēng)管有相同比摩

3、阻的圓形風(fēng)管直徑。圓形風(fēng)管直徑。流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與矩形風(fēng)管中的空氣假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與矩形風(fēng)管中的空氣流速相等，并且兩者的比摩阻也相等，則該圓風(fēng)管的流速相等，并且兩者的比摩阻也相等，則該圓風(fēng)管的直徑就稱為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑。直徑就稱為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑。v圓圓Rm圓圓av矩矩Rm矩矩bD=Dv求：求： Dv已知：已知：a，b22圓圓vDRvmbaabbaabRs222矩222矩矩vbaabRmRm圓圓=Rm矩矩v圓圓= v矩矩baabDv2 設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流量與矩形風(fēng)管的空氣流量相等，設(shè)某一圓形風(fēng)管中

4、的空氣流量與矩形風(fēng)管的空氣流量相等，并且比摩阻也相等，則該圓形風(fēng)管的直徑就稱為此矩形風(fēng)并且比摩阻也相等，則該圓形風(fēng)管的直徑就稱為此矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑。管的流量當(dāng)量直徑。L矩矩Rm矩矩bL圓圓Rm圓圓D=DL采用采用流速當(dāng)量直徑流速當(dāng)量直徑時(shí)，必須用矩形風(fēng)管中的時(shí)，必須用矩形風(fēng)管中的空氣流速空氣流速去查出去查出阻力；采用阻力；采用流量當(dāng)量直徑流量當(dāng)量直徑時(shí)，必須用矩形風(fēng)管中的時(shí)，必須用矩形風(fēng)管中的空氣流量空氣流量去查出阻力。去查出阻力。三、局部阻力三、局部阻力空氣流經(jīng)風(fēng)管中的管件及設(shè)備時(shí)，由于流速的大小和方向變空氣流經(jīng)風(fēng)管中的管件及設(shè)備時(shí)，由于流速的大小和方向變化以及產(chǎn)生渦流造成比較集中的能

5、量損失，稱為局部阻力?；约爱a(chǎn)生渦流造成比較集中的能量損失，稱為局部阻力。v1v2減小局部阻力的措施減小局部阻力的措施v(1) 避免風(fēng)管斷面的突然變化。避免風(fēng)管斷面的突然變化。突變突變漸變漸變v (2)盡量采用直管，減少彎頭數(shù)量。轉(zhuǎn)彎時(shí)盡可能增大轉(zhuǎn)彎半徑。盡量采用直管，減少彎頭數(shù)量。轉(zhuǎn)彎時(shí)盡可能增大轉(zhuǎn)彎半徑。曲率半徑越大，局部阻力越小。曲率半徑越大，局部阻力越小。長寬比越大，局部阻力越小。長寬比越大，局部阻力越小。v(3) 三通匯流要防止出現(xiàn)引射現(xiàn)象三通匯流要防止出現(xiàn)引射現(xiàn)象, 盡可能做到盡可能做到各分支管內(nèi)各分支管內(nèi)流速相等流速相等，分支管道中心線夾角要盡可能小分支管道中心線夾角要盡可能小,

6、 一般要求不大一般要求不大于于30。v(4) 降低排風(fēng)立管的出口流速降低排風(fēng)立管的出口流速, 減少出口的動(dòng)壓損失。減少出口的動(dòng)壓損失。v (5) 通風(fēng)系統(tǒng)各部件及設(shè)備之間的連接要合理。通風(fēng)系統(tǒng)各部件及設(shè)備之間的連接要合理。四、總阻力四、總阻力ZPPm12PPPqq21伯努力能量方程伯努力能量方程PvPvPjj22222211斷面斷面1110PPPqq00qP11PPq斷面斷面2221PPPqq212PPPqq543qqqPPP，斷面斷面1111011PPPqq斷面斷面10101110PPPqq6789qqqqPPPP，出口的局部能量損失，出口動(dòng)能損失出口的局部能量損失，出口動(dòng)能損失 1風(fēng)機(jī)的風(fēng)

7、壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓Pf等于風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口的全壓差，或者說等于等于風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口的全壓差，或者說等于風(fēng)管的阻力及出口動(dòng)壓損失之和，即等于風(fēng)管總阻力。風(fēng)管的阻力及出口動(dòng)壓損失之和，即等于風(fēng)管總阻力。 2風(fēng)機(jī)吸入段的全壓和靜壓均為負(fù)值，在風(fēng)機(jī)入口處負(fù)風(fēng)機(jī)吸入段的全壓和靜壓均為負(fù)值，在風(fēng)機(jī)入口處負(fù)壓最大；風(fēng)機(jī)壓出段的全壓和靜壓一般情況下均是正值，壓最大；風(fēng)機(jī)壓出段的全壓和靜壓一般情況下均是正值，在風(fēng)機(jī)出口正壓最大。在風(fēng)機(jī)出口正壓最大。 4壓出段上點(diǎn)壓出段上點(diǎn)9的靜壓出現(xiàn)負(fù)值。的靜壓出現(xiàn)負(fù)值。23 12121PPPqq3131PPPqq3121PP 1 2ab 3各并聯(lián)支管的阻力總是相等。各并聯(lián)支管的阻力總是相等

8、。 通風(fēng)管道的水力計(jì)算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、通風(fēng)管道的水力計(jì)算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。各送排風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。水力計(jì)算的目的水力計(jì)算的目的，在已知風(fēng)量的基礎(chǔ)上確定各管段的斷面，在已知風(fēng)量的基礎(chǔ)上確定各管段的斷面尺寸和阻力，根據(jù)系統(tǒng)的總阻力和風(fēng)量確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)。尺寸和阻力，根據(jù)系統(tǒng)的總阻力和風(fēng)量確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)。水力計(jì)算方法有水力計(jì)算方法有假定流速法假定流速法、壓損平均法壓損平均法和和靜壓復(fù)得法靜壓復(fù)得法vLDRm， 假定流速法假定流速法就是先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的流速，再就是先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的流速，再根據(jù)

9、流速和風(fēng)量確定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力。根據(jù)流速和風(fēng)量確定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力。假定流速法的計(jì)算步驟假定流速法的計(jì)算步驟 1 1繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注長繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注長度和風(fēng)量。度和風(fēng)量。3 3確定合理的空氣流速確定合理的空氣流速v F 初投資初投資 占空間占空間 P 運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用 噪聲噪聲 v F 初投資初投資 占空間占空間 P 運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用 噪聲噪聲 2 2確定最不利環(huán)路確定最不利環(huán)路4 4確定各管段的斷面尺寸確定各管段的斷面尺寸F=L/v 矩形風(fēng)道矩形風(fēng)道圓形風(fēng)道圓形風(fēng)道F=a b24DF各管段的實(shí)際空氣流速各管段的實(shí)際空氣

10、流速5 5確定各管段的阻力及系統(tǒng)的總阻力確定各管段的阻力及系統(tǒng)的總阻力ZPPmlRPm圓形風(fēng)道圓形風(fēng)道v，L，DRm矩形風(fēng)道矩形風(fēng)道v，DvRmL，DL6并聯(lián)管路的阻力平衡并聯(lián)管路的阻力平衡對(duì)一般的通風(fēng)系統(tǒng)，并聯(lián)管路的不平衡率應(yīng)不超過對(duì)一般的通風(fēng)系統(tǒng)，并聯(lián)管路的不平衡率應(yīng)不超過15；除塵系統(tǒng)，并聯(lián)管路的不平衡率應(yīng)不超過除塵系統(tǒng)，并聯(lián)管路的不平衡率應(yīng)不超過10。23 14%100%232423PPP(1)調(diào)整支管管徑調(diào)整支管管徑(2)閥門調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)7選擇風(fēng)機(jī)選擇風(fēng)機(jī)在通風(fēng)、空調(diào)、冷庫、烘房及氣幕裝置中，常常要求把在通風(fēng)、空調(diào)、冷庫、烘房及氣幕裝置中，常常要求把等等量的空氣量的空氣經(jīng)由風(fēng)道側(cè)壁（

11、開有條縫、孔口或短管）均勻的經(jīng)由風(fēng)道側(cè)壁（開有條縫、孔口或短管）均勻的輸送到各個(gè)空間，以達(dá)到空間內(nèi)輸送到各個(gè)空間，以達(dá)到空間內(nèi)氣氣流分布均勻。這種送風(fēng)流分布均勻。這種送風(fēng)方式稱為方式稱為均勻送風(fēng)均勻送風(fēng)。吸入吸入吹出吹出對(duì)于斷面不變的矩形送（排）風(fēng)管，采用條縫形風(fēng)口送對(duì)于斷面不變的矩形送（排）風(fēng)管，采用條縫形風(fēng)口送（排）風(fēng)時(shí)，風(fēng)口上的速度分布情況如下。（排）風(fēng)時(shí)，風(fēng)口上的速度分布情況如下。實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的措施實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的措施（1 1）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變 風(fēng)道斷面風(fēng)道斷面F及孔口面積及孔口面積f0不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不斷增大，不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不

12、斷增大，可以根據(jù)靜壓變化，在孔口上設(shè)置不同的阻體，使不同的可以根據(jù)靜壓變化，在孔口上設(shè)置不同的阻體，使不同的孔口具有不同的阻力?？卓诰哂胁煌淖枇Α＃? 2）孔口面積孔口面積f f0 0和孔口流量系數(shù)（孔口阻力）不變時(shí)和孔口流量系數(shù)（孔口阻力）不變時(shí)采用錐形風(fēng)道改變風(fēng)道斷面積，使管內(nèi)的靜壓基本采用錐形風(fēng)道改變風(fēng)道斷面積，使管內(nèi)的靜壓基本上保持不變。上保持不變。根據(jù)管內(nèi)靜壓的變化改變根據(jù)管內(nèi)靜壓的變化改變孔口面積孔口面積（3 3）風(fēng)道斷面積）風(fēng)道斷面積F F及孔口流量系數(shù)（孔口阻力）不變，及孔口流量系數(shù)（孔口阻力）不變，（4 4）增大送風(fēng)管面積）增大送風(fēng)管面積F F，減小孔口面積，減小孔口面積f

13、 f0 0，對(duì)條縫形風(fēng)口，對(duì)條縫形風(fēng)口，試驗(yàn)表明，當(dāng)試驗(yàn)表明，當(dāng)f f0 0/ /F F0.4=60 ，Pj/Pd=3，vj/vd=1.73。 側(cè)孔送風(fēng)的均勻風(fēng)管可以看作是支管長度為零的側(cè)孔送風(fēng)的均勻風(fēng)管可以看作是支管長度為零的三通。當(dāng)空氣從側(cè)孔出流時(shí)產(chǎn)生兩種局部阻力，即三通。當(dāng)空氣從側(cè)孔出流時(shí)產(chǎn)生兩種局部阻力，即直通部分的局部阻力直通部分的局部阻力和和側(cè)孔出流時(shí)的局部阻力側(cè)孔出流時(shí)的局部阻力。直通部分的局部阻力系數(shù)可由表直通部分的局部阻力系數(shù)可由表6-6查出，表中查出，表中 值值對(duì)應(yīng)側(cè)孔前管內(nèi)的動(dòng)壓。對(duì)應(yīng)側(cè)孔前管內(nèi)的動(dòng)壓?？卓诘目卓诘牧髁肯禂?shù)流量系數(shù)=0.60.65；局部阻力系數(shù)和流量系數(shù)局部阻力系數(shù)和流量系數(shù) 確定側(cè)孔個(gè)數(shù)、側(cè)孔間距、