文档介绍：通风管道系统的设计计算
在进行通风管道系统的设计计算前,必须首先确定各送(排)风点的位置和送(排)风量、管道系统和净化设备的布置、风管材料等。设计计算的目的是,确定各管段的管径(或断面尺寸)和压力损失,保证系统内达到要求的风量分配,并为风机选举和绘制施工图提供依据。
进行通风管道系统水力计算的方法有很多,如等压损法、假定流速法和当量压损法等。在一般的通风系统中用得最普遍的是等压法和假定流速法。
等压损法是以单位长度风管有相等的压力损失为前提的。在已知总作用压力的情况下,将总压力按风管长度平均分配给风管各部分,再根据各部分的风量和分配到的作用压力确定风管尺寸。对于大的通风系统,可利用等压损法进行支管的压力平衡。
假定流速法是以风管内空气流速作为控制指标,计算出风管的断面尺寸和压力损失,再对各环路的压力损失进行调整,达到平衡。这是目前最常用的计算方法。
一、通风管道系统的设计计算步骤
图6-8 通风除尘系统图
一般通风系统风倌管内的风速(m/s) 表6-10
风管部位
生产厂房机械通风
民用及辅助建筑物
钢板及塑料风管
砖及混凝土风道
自然通风
机械通风
干管
6~14
4~12
~
5~8
支管
2~8
2~6
~
2~5
除尘通风管道最低空气流速(m/s) 表6-11
粉尘性质
垂直管
水平管
粉尘性质
垂直管
水平管
粉状的粘土和砂
耐火泥
重矿物粉尘
轻矿物粉尘
干型砂
煤灰
湿土(2%以下水分)
铁和钢(尘末)
棉絮
水泥粉尘
11
14
14
12
11
10
15
13
8
8~12
13
17
16
14
13
12
18
15
10
18~22
铁和钢(屑)
灰土、砂尘
锯屑、刨屑
大块干木屑
干微尘
染料粉尘
大块湿木屑
谷物粉尘
麻(短纤维粉尘、杂质)
19
16
12
14
8
14~16
18
10
8
23
18
14
15
10
16~18
20
12
12
1、绘制通风系统轴侧图(如图6-8),对个管段进行编号,标注各管段的长度和风量。以风量和风速不变的风管为一管段。一般从距风机最远的一段开始。由远而近顺序编号。管段长度按两个管件中心线的长度计算,不扣除管件(如弯头、三通)本身的长度。
2、选择合理的空气流速。风管内的风速对系统的经济性有较大影响。流速高、风管断面小,材料消耗少,建造费用小;但是,系统压力损失增大,动力消耗增加,有时还可能加速管道的磨损。流速低,压力损失小,动力消耗少;但是风管断面大,材料和建造费用增加。对除尘系统,流速多低会造成粉尘沉积,堵塞管道。因此必须进行全面的技术经济比较,确定适当的经济流速。根据经验,对于一般的通风系统,其风速可按表6-10确定。对于除尘系统,防止粉尘在管道内的沉积所需的最低风速可按表6-11确定。对于除尘器后的风管,风速可适当减小。
3、根据各管段的风量和选定的流速确定各段管径(或断面尺寸),计算各管段的摩擦和局部压力损失。
确定管径时,应尽可能采用表6-2表6-3中所列的通风管道统一规格,以利于工业化加工制作。
压力损失计算应从最不利的环路(即距风机最远的排风点)开始。
对于袋式除尘器和电除尘器后的风管,应把除尘器的漏风及反吹风量计入。除尘器的漏风滤见有关的产品说明书,袋式除尘器的漏风率一般为5%左右。
4、对并联管路进行压力平衡计算。一般的通风系统要求两支管的压损差不超过15%,除尘系统要求两支管的压损差不超过10%,以保证各支管的风量达到设计要求。
当并联支管的压力损失差超过上述规定时,可用下述方法进行压力平衡。
(1)调整支噶管径
这种方法是通过改变管径,即改变直管的压力损失,达到压力平衡。调整后的管径按下式计算
式中——调整后的管径,m;
——原设计的管径,m;
——原设计的支管压力损失,Pa;
——为了压力平衡,要求达到的支管压力损失,Pa。
应当指出,采用本方法时不宜改变三通支管的管径,可在三通支管上增设一节渐扩(缩)管,以免一起三通支管和直管局部压力损失的变化。
(2)增大排风量
当两支管的压力损失相差不大时(例如在20%以内),可以不改变管径,将压力损失小的那段支管的流量适当增大,以达到压力平衡,增大的排风量按下式计算:
式中——调整后的排风量,m3/h;
——原设计的排风量,m3/h;
——原设计的支管压力损失,Pa;
——为了压力平衡,要求达到的支管压力损失,Pa。
(3)增加支管压力损失
阀门调节是最常用的一种增加局部压力损失的方法,它是通过改变阀门的开度,来调节管道压力损失的。应当指出,这