通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造

1、通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造12通風(fēng)管道是通風(fēng)除塵和空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。目的是在保證要求的風(fēng)量分配前提下，合理確定風(fēng)管布置和尺寸，使系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用綜合最優(yōu)。應(yīng)與排風(fēng)罩的設(shè)計(jì)、除塵器和通風(fēng)機(jī)的選型等一起進(jìn)行全面考慮，它直接影響到通風(fēng)除塵和空調(diào)系統(tǒng)的使用效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。3主要內(nèi)容包括：風(fēng)管的布置、管徑的確定、管內(nèi)氣體流動(dòng)時(shí)能量消耗的估算以及為保護(hù)通風(fēng)除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行所必須采用的風(fēng)管附件的設(shè)置等。本章主要闡述通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法。51 風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)的阻力52 管道系統(tǒng)的壓力分布 53 通風(fēng)除塵管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 54 通風(fēng)管道的布置及部件 55 均勻送風(fēng)與均勻吸風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)

2、算 451 風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)的阻力摩擦阻力：是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量損失，稱為或沿程阻力；局部阻力：是空氣流經(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量損失。5511 摩擦阻力根據(jù)流體力學(xué)原理，空氣在橫斷面形狀不變的管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力按下式計(jì)算：摩擦阻力系數(shù)； u 風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，ms；空氣的密度，kgm3； l 風(fēng)管長(zhǎng)度，m； Rs 風(fēng)管的水力半徑，m；即 6f 管道中充滿流體部分的橫斷面積，m2；P 濕周長(zhǎng)，即為風(fēng)管的周長(zhǎng)，m；對(duì)于圓形風(fēng)管，摩擦阻力計(jì)算公式可改寫(xiě)為：圓形風(fēng)管單位長(zhǎng)度的摩擦阻力（又稱比摩阻）為：D 圓

3、形風(fēng)管直徑，m。得圓形風(fēng)管的摩擦阻力為 7摩擦阻力系數(shù)與空氣在風(fēng)管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)和風(fēng)管管壁的相對(duì)粗糙度有關(guān)。在通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中，薄鋼板風(fēng)管的空氣流動(dòng)狀態(tài)大多數(shù)屬于紊流光滑區(qū)到粗糙區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)。計(jì)算過(guò)渡區(qū)摩擦阻力系數(shù)的公式很多，目前得到較廣泛采用的公式為：式中 K 風(fēng)管內(nèi)壁粗糙度， mm； D 風(fēng)管直徑， mm。8進(jìn)行通風(fēng)管道設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免煩瑣的計(jì)算，可根據(jù)公式制成各種形式的計(jì)算表或線解圖。圖5-1所示的線解圖，可供計(jì)算管道阻力時(shí)使用。只要已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)，即可利用該圖求得其余的兩個(gè)參數(shù)。9線解圖是按過(guò)渡區(qū)的值，在大氣壓力B0、溫度t020、空氣密度0=1.204

4、 kgm3、運(yùn)動(dòng)粘度015.06l0-6 m2s、管壁粗糙度K、圓形風(fēng)管等條件下得出的。當(dāng)實(shí)際使用條件與上述條件不相符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。圖5-1 通風(fēng)管道單位長(zhǎng)度摩擦阻力線解圖 10（1）密度和粘度的修正（2）空氣溫度和大氣壓力的修正 溫度修正系數(shù)大氣壓力修正系數(shù)11Kt和KB可直接由圖5-2查得。從圖5-2可以看出，在t=0100的范圍內(nèi)，可近似把溫度和壓力的影響看作是直線關(guān)系。圖5-2 溫度與大氣壓的修正系數(shù) 12(3)管壁粗糙度的修正摩擦阻力系數(shù)值不僅與雷諾數(shù)Re有關(guān)，還與管壁粗糙度K有關(guān)。粗糙度增大，阻力系數(shù)值增大。在通風(fēng)空調(diào)工程中，常采用不同材料制作風(fēng)管，各種材料的粗糙度K見(jiàn)下表所示風(fēng)

5、 管 材 料絕對(duì)粗糙度(mm)風(fēng) 管 材 料絕對(duì)粗糙度(mm)薄鋼板或鍍鋅鋼板塑 料 板礦渣石膏料礦渣混凝土板0.150.180.010.051.01.5膠 合 板磚 砌 體混 凝 土木 板1.03.06.01.03.00.21.013當(dāng)風(fēng)管管壁的粗糙度時(shí)，可先由圖6-1查出Rm0，再近似按下式修正。式中 Kr 管壁粗糙度修正系數(shù)； K 管壁粗糙度，mm； u 管內(nèi)空氣流通，m/s。 14（4）矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算為利用圓形風(fēng)管的線解圖或計(jì)算來(lái)計(jì)算矩形風(fēng)管的摩擦阻力，需要把矩形風(fēng)管斷面尺寸折算成相當(dāng)?shù)膱A形風(fēng)管直徑，即折算成當(dāng)量直徑，再據(jù)此求得矩形風(fēng)管中的單位長(zhǎng)度的摩擦阻力。所謂“當(dāng)量直徑”，

6、就是與矩形風(fēng)管有相同單位長(zhǎng)度摩擦阻力的圓形風(fēng)管直徑，有流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑。151）流速當(dāng)量直徑設(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，并且兩者的單位長(zhǎng)度摩擦阻力也相等，則該圓形風(fēng)管的直徑就稱為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑，以Du表示。根據(jù)這一定義，圓形風(fēng)管和矩形風(fēng)管的水力半徑必須相等。16圓形風(fēng)管的水力半徑為： 矩形風(fēng)管的水力半徑為 Du稱為邊長(zhǎng)為ab的矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑；如果矩形風(fēng)管內(nèi)的流速與管徑為Du的圓形風(fēng)管內(nèi)的流通相同，兩者的單位長(zhǎng)度摩擦阻力也相等。因此，根據(jù)矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑Du和實(shí)際流速u，由圖查得的Rm值，即為矩形風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。 172）流量當(dāng)

7、量直徑設(shè)某一圓形風(fēng)管中的氣體流量與矩形風(fēng)管的氣體流量相等，并且單位長(zhǎng)度摩擦阻力也相等，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，以DL表示。根據(jù)推導(dǎo)，流量當(dāng)量直徑可近似按下式計(jì)算。在常用的矩形風(fēng)管的寬、高比條件下，其誤差在5%左右。 18512 局部阻力 當(dāng)空氣流過(guò)斷面變化的管件（如各種變徑管、風(fēng)管進(jìn)出口、閥門(mén)）、流向變化的管件（彎頭）和流量變化的管件（如三通、四通、側(cè)面送、吸風(fēng)等），由于管道邊界形狀的急劇改變，引起氣流中出現(xiàn)渦流區(qū)和速度的重新分布，從而使流動(dòng)的能耗增加，這種能耗稱局部阻力。19（1）局部阻力計(jì)算局部阻力按下式計(jì)算式中 局部阻力系數(shù)。局部阻力系數(shù)一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定。

8、實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出管件前后的全壓差（即局部阻力pz，再除以與速度u的動(dòng)壓，求得局部阻力系數(shù)值。有的還整理成經(jīng)驗(yàn)公式。可查有關(guān)表。20 嚴(yán)格地說(shuō)在管件處造成的能量損失僅僅占局部阻力損失的一部分，另一部分在管件下游一定長(zhǎng)度的管段上消耗的，因此無(wú)法與摩擦阻力分開(kāi)。為了計(jì)算方便，通常是假定局部阻力集中在管件的某一斷面上，并包含了它的摩擦阻力。局部阻力在通風(fēng)除塵管道和空調(diào)系統(tǒng)中占有較大的比例，往往占風(fēng)管總阻力的4080%，因此，必須采取積極措施，把局部阻力減小到最低限度。21（2）一些管件的設(shè)計(jì)在通風(fēng)除塵管道設(shè)計(jì)中，對(duì)管件的制作、連接、氣流的進(jìn)出口、風(fēng)管與風(fēng)機(jī)的接口等部分，都有一定的制作要求。221）風(fēng)管系統(tǒng)

9、的進(jìn)出口風(fēng)管系統(tǒng)的進(jìn)口處是各種形式的排風(fēng)罩。在機(jī)械通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在保證對(duì)塵源的控制效果的前提下，應(yīng)盡可能考慮減少排風(fēng)罩的阻力消耗。含塵氣流從大氣空間進(jìn)入風(fēng)道，在氣流進(jìn)口處不僅造成氣流的壓縮，而且產(chǎn)生渦流，因此為產(chǎn)生很大的局部阻力。幾種罩口的局部阻力系數(shù)和流量系數(shù)弄列于表5-2所示。23表5-2 幾種罩口的局部阻力系數(shù)和流量系數(shù) 24風(fēng)管系統(tǒng)的出口處，氣流排入大氣。當(dāng)空氣由風(fēng)管出口排出時(shí)，氣流在排出前具有的能量將全部損失掉。對(duì)于出口無(wú)阻擋的風(fēng)管，這個(gè)能量消耗就等于動(dòng)壓，所以出口局部阻力系數(shù)=1；若在出口處設(shè)有風(fēng)帽或其它構(gòu)件時(shí)，1，風(fēng)管出口的局部阻力大小等于1的部分的數(shù)值。為了降低出口動(dòng)壓

10、，有時(shí)把風(fēng)管系統(tǒng)的氣流出口作成擴(kuò)張角不大的漸擴(kuò)管。252）彎頭布置管道時(shí)，應(yīng)盡量取直線，減少?gòu)濐^。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于（12）倍管徑，如圖5-3所示；圖5-3 圓形風(fēng)彎頭 26矩形風(fēng)管彎頭斷面的長(zhǎng)寬比（BA）愈大，阻力愈小，如圖5-4；在民用建筑中，常采用矩形直角彎頭，應(yīng)在其中設(shè)導(dǎo)流片，如圖5-5所示。圖5-4 矩形風(fēng)管彎頭 圖5-5 設(shè)有導(dǎo)流片的直角彎頭 27 28 3）三通三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時(shí)的碰撞，以及氣流速度改變時(shí)形成渦流是造成局部阻力的原因。兩股氣流在匯合過(guò)程中的能量損失一般是不相同的，它們的局部阻力應(yīng)分別計(jì)算。合流三通內(nèi)直管的氣流速度大于支管的氣流速度時(shí)，會(huì)發(fā)

11、生直管氣流引射支管氣流的作用，即流速大的直管氣流失去能量，流速小的支管氣流得到能量，因而支管的局部阻力有時(shí)出現(xiàn)負(fù)值。同理，直管的局部阻力有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。但不可能同時(shí)為負(fù)值。29必須指出，引射過(guò)程會(huì)有能量損失，為減小三通的局部阻力，應(yīng)避免出現(xiàn)引射現(xiàn)象、注意支管和干管的連接，減小其夾角，如圖5-6所示。同時(shí)還應(yīng)盡量使主管和干管內(nèi)的流速保持相等。圖5-6 三通支管和干管的連接 304）管道斷面的突然變化當(dāng)氣流流經(jīng)斷面積變化的管件（如漸縮管，漸擴(kuò)管），或斷面形狀變化的管件（如圓形變矩形或矩形變圓形等異形管）時(shí)，由于管道斷面的突然變化使氣流產(chǎn)生沖擊，周圍出現(xiàn)渦流區(qū)，造成局部阻力。為了減少損失，當(dāng)風(fēng)管斷

12、面需要變化時(shí)，應(yīng)盡量避免采用形狀突然變化的管件，如圖5-7，圖中給出了管件制作和連接的優(yōu)劣比較。31圖5-7 管件制作和連接的優(yōu)劣比較 325）通風(fēng)機(jī)的進(jìn)口和出口要盡量避免在接管處產(chǎn)生局部渦流，通風(fēng)機(jī)的進(jìn)口和出口風(fēng)管布置方法可采用圖5-8所示。圖5-8 風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的管道連接 33為了使通風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，減少不必要的阻力，最好使連接通風(fēng)機(jī)的風(fēng)管管徑與通風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口尺寸大致相同。如果在通風(fēng)機(jī)的吸入口安裝多葉形或插板式閥門(mén)時(shí)，最好將其設(shè)置在離通風(fēng)機(jī)進(jìn)口至少5倍于風(fēng)管直徑的地方，避免由于吸口處氣流的渦流而影響通風(fēng)機(jī)的效率，在通風(fēng)機(jī)的出口處避免安裝閥門(mén)，連接風(fēng)機(jī)出口的風(fēng)管最好用一段直管。如果受到安裝位置

13、的限制，需要在風(fēng)機(jī)出口處直接安裝彎管時(shí)，彎管的轉(zhuǎn)向應(yīng)與風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向一致。34減少局部阻力損失的途徑有： 管路布置得盡量順直，減少?gòu)澒芎蛿嗝娉叽绲耐蝗蛔兓?。彎管的曲率半徑不要取得太小?在氣流匯合部分（三通處）應(yīng)盡量減少氣流的撞擊，二股匯合氣流的通度最好相等，三通交角盡量減小。 排風(fēng)口氣流速度盡量降低，以減少出口動(dòng)壓的損失。35513 管段阻力對(duì)通風(fēng)管道系統(tǒng)的阻力計(jì)算，往往以流量發(fā)生變化的管件或設(shè)備為分點(diǎn)，將整個(gè)系統(tǒng)分成若干管段分別計(jì)算阻力，在此基礎(chǔ)上計(jì)算管道系統(tǒng)的總阻力。式中 pi 各管段的阻力，Pa； pmi各段內(nèi)氣流的摩擦阻力，Pa； pzi各段內(nèi)氣流的局部阻刀，Pa 。 3652

14、管道系統(tǒng)的壓力分布?xì)怏w在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)，是由風(fēng)管兩端氣體的壓力差引起的，它從高壓端流向低壓端。氣體流動(dòng)的能量來(lái)自通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的能量是風(fēng)壓。氣體在流動(dòng)中，要不斷克服由于氣流內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的切應(yīng)力而作功，將一部分壓能轉(zhuǎn)化為熱能而形成能量損失，即為管道的阻力。因?yàn)榱鲃?dòng)阻力是造成能量損失的原因，因此能量損失的變化必定反應(yīng)流動(dòng)壓力的變化規(guī)律。研究管道系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力分布，可以更深刻地了解氣體在系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。37對(duì)于一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)，在風(fēng)機(jī)末開(kāi)動(dòng)時(shí)，整個(gè)管道系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力處處相等，都等于大氣壓力，管內(nèi)氣體處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。開(kāi)動(dòng)通風(fēng)機(jī)后，通風(fēng)機(jī)吸入口和壓出口處出現(xiàn)壓力差，即把通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的能量傳

15、給氣體，而這一能量又消耗在使管內(nèi)氣體流動(dòng)，克服沿程的各種阻力。把一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)氣體的動(dòng)壓、靜壓及全壓的變化表示在以相對(duì)壓力為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖上，就成為通風(fēng)除塵系統(tǒng)的壓力分布圖，如圖5-9所示。38圖5-9 有摩擦阻力和局部阻力的風(fēng)管壓力分布 在通風(fēng)除塵系統(tǒng)中，一般都用相對(duì)壓力表示全壓，即取大氣壓力為零，低于大氣壓力為負(fù)壓，高于大氣壓力為正壓39（1）點(diǎn)1：p1 空氣入口處的局部阻力，Pa；Pd1-2 管段12的動(dòng)壓，Pa。 40(2)點(diǎn)2Rm1-2 管段12的比摩阻，Pa/m；p2 突然擴(kuò)大的局部阻力，Pa。 41（3）點(diǎn)3（4）點(diǎn)4（5）點(diǎn)5（風(fēng)機(jī)進(jìn)口） 42（6）點(diǎn)1l（風(fēng)管出口）u11

16、 風(fēng)管出口處空氣流速,m/s；p11 風(fēng)管出口處局部阻力,Pa；11 風(fēng)管出口處局部阻力系數(shù)；11 包括動(dòng)壓損失在內(nèi)的出口局部阻力系數(shù)，11（111）。43（7）點(diǎn)10（8）點(diǎn)9 （9）點(diǎn)8 44（10）點(diǎn)7(11)點(diǎn)6（風(fēng)機(jī)出口） 45自點(diǎn)7開(kāi)始，有78及712兩個(gè)支管。為了表示支管712的壓力分布。過(guò)0引平行于支管712軸線的00線作為基準(zhǔn)線，用上述同樣方法求出此支管的全壓值。因?yàn)辄c(diǎn)7是兩支管的共同點(diǎn)，它們的壓力線必定要在此匯合，即壓力的大小相等。46把以上各點(diǎn)的全壓標(biāo)在圖上，并根據(jù)摩擦阻力與風(fēng)管長(zhǎng)度成直線關(guān)系，連接各個(gè)全壓點(diǎn)可得到全壓分布曲線。將各點(diǎn)的全壓減去該點(diǎn)的動(dòng)壓，即為各點(diǎn)的靜壓，

17、可繪出靜壓分布曲線。從圖5-9可看出空氣在管內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律為：47 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(shuō)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)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，在風(fēng)機(jī)出口正壓最大。48 各并聯(lián)支管的阻力總是相等。如果設(shè)計(jì)時(shí)各支管阻力不相等，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，各支管會(huì)按其阻力特性自動(dòng)平衡，同時(shí)改變預(yù)定的風(fēng)量分配，使排風(fēng)罩抽出風(fēng)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此，必須改變風(fēng)管的直徑或安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量的要求。 壓出段上點(diǎn)9的靜壓出現(xiàn)負(fù)值是由于斷面9收縮得很小，使流通大大增加，當(dāng)動(dòng)壓大于全壓時(shí)，該處的靜

18、壓出現(xiàn)負(fù)值。若在斷面9開(kāi)孔，將會(huì)吸入空氣而不是壓出空氣。4953 通風(fēng)除塵管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算在進(jìn)行通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算前，必須首先確定各排風(fēng)點(diǎn)的位置和排風(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(jì)計(jì)算的目的是，確定各管段的管徑（或斷面尺寸）和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到要求的風(fēng)量分配，并為選擇風(fēng)機(jī)和繪制施工圖提供依據(jù)。50 531 風(fēng)管布置的一般原則 除塵系統(tǒng)的風(fēng)道布置要力求簡(jiǎn)單。風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)。傾斜風(fēng)管的傾斜角度（與水平面的夾角）應(yīng)不個(gè)于粉塵的安息角。排除一般粉塵宜采用4060。當(dāng)管道水平敷設(shè)時(shí)，要注意風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的選取，防止粉塵在風(fēng)管內(nèi)沉積。 連接吸塵用排風(fēng)罩的風(fēng)管宜采用豎直方向敷

19、設(shè)。分支管與水平管或主干管連接時(shí)，一般從風(fēng)管的上面或側(cè)面接入，三通夾角宜小于30。51 除塵風(fēng)管一般應(yīng)明設(shè)，盡量避免在地下敷設(shè)。當(dāng)必須敷設(shè)在地下時(shí)，應(yīng)將風(fēng)管敷設(shè)在地溝里。 除塵風(fēng)管一般采用圓形斷面。管徑設(shè)計(jì)宜選用全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表中推薦的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中圓管直徑指的是外徑。 為減輕含塵氣體對(duì)風(fēng)機(jī)的磨損，一般應(yīng)將除塵器置于通風(fēng)機(jī)的吸入段。風(fēng)管與通風(fēng)機(jī)的連接宜采用柔性連接以減少震動(dòng)，如圖5-8所示。52532 通風(fēng)除塵管道的設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)管的設(shè)計(jì)計(jì)算是在系統(tǒng)輸送的風(fēng)量已定，風(fēng)管布置已基本確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其目的主要是設(shè)計(jì)管道斷面尺寸和系統(tǒng)阻力消耗，進(jìn)而確定需配用風(fēng)機(jī)的型號(hào)和動(dòng)力消耗。風(fēng)管管道設(shè)計(jì)

20、計(jì)算方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復(fù)得法等幾種，目前常用的是假定流速法。53壓損平均法的特點(diǎn)是將已知總作用壓頭按干管長(zhǎng)度平均分配給每一管段，再根據(jù)每一管段的風(fēng)量確定風(fēng)管斷面尺寸。如果風(fēng)管系統(tǒng)所用的風(fēng)機(jī)壓頭已定，或?qū)Ψ种Ч苈愤M(jìn)行阻力平衡計(jì)算，此法較為方便。54靜壓復(fù)得法的特點(diǎn)是利用風(fēng)管分支處復(fù)得的靜壓來(lái)克服該管段的阻力，根據(jù)這一原則確定風(fēng)管的斷面尺寸。此法常用于高速空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算。假定流速法的特點(diǎn)是先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的流速，再根據(jù)風(fēng)管的風(fēng)量確定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力。假定流速法的計(jì)算步驟和方法如下：55（1）繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖首先繪制通風(fēng)系統(tǒng)軸側(cè)圖，并對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注各管段的長(zhǎng)

21、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(jī)最遠(yuǎn)的一段開(kāi)始，由遠(yuǎn)而近順序編號(hào)。管段長(zhǎng)度按二個(gè)管件中心線的長(zhǎng)度計(jì)算，不扣除管件（如彎頭、三通）本身的長(zhǎng)度。56（2）選擇合理的空氣流速。風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大影響。流速高、風(fēng)管斷面小，材料消耗少，建造費(fèi)用?。坏?，系統(tǒng)阻力增大，動(dòng)力消耗增加，有時(shí)還可能加速管道的磨損。流速低、阻力小，動(dòng)力消耗少；但是風(fēng)管斷面大，材料和建造費(fèi)用增加。對(duì)通風(fēng)除塵系統(tǒng)，流速過(guò)低會(huì)造成粉塵沉積，堵塞管道。因此，必須進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)流速。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般的工業(yè)通風(fēng)除塵系統(tǒng)，其風(fēng)速和最低風(fēng)速可按表5-3和5-4確定。57表5-3 一般

22、通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速風(fēng)管部位生產(chǎn)廠房機(jī)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(jī)械通風(fēng)干 管支 管61423412260.51.00.50.7582558表5-4 通風(fēng)除塵管道內(nèi)最低空氣流速(m/s)粉塵種類垂直管水平管粉塵種類垂直管水平管粉狀的粘土和砂耐火泥重礦物粉塵輕礦物粉塵干型砂煤 灰濕土（2以下水分）鐵和鋼（塵未）棉 絮水泥粉塵111414121110151388121317161413121815101822鐵和鋼（屑）灰土、砂塵鋸屑、刨屑大塊干木屑干微塵染料粉塵大塊濕木屑谷物粉塵麻（短纖維扮塵、雜質(zhì)）19161214814161810823181415101618

23、201212接風(fēng)速59（3）確定管段直徑和阻力損失根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速確定各管段的管徑（或斷面尺寸），計(jì)算各管段的摩擦阻力和局部阻力。確定管徑時(shí)，應(yīng)盡可能來(lái)先用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的通風(fēng)管道直徑，以利于工業(yè)化加工制作。60阻力計(jì)算應(yīng)從最不利的環(huán)路（即距風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)的排風(fēng)點(diǎn)）開(kāi)始，即以最大管路為主線進(jìn)行計(jì)算。各管段的阻力為摩擦阻力和局部阻力之和。袋式除塵器和靜電除塵器后風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)量應(yīng)把漏風(fēng)量和反吹風(fēng)量計(jì)入。在正常運(yùn)行條件下，除塵器的漏風(fēng)率應(yīng)不大于5。61（4）并聯(lián)管路的阻力平衡為保證各送、排風(fēng)點(diǎn)達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，兩并聯(lián)支管的阻力必須保持平衡。對(duì)一般的通風(fēng)系統(tǒng)，兩支管的阻力差應(yīng)不超過(guò)15；除塵系統(tǒng)應(yīng)不超過(guò)1

24、0。若超過(guò)上述規(guī)定，可采用下述方法使其阻力平衡。62 1）調(diào)整支管管徑這種方法是通過(guò)改變支管管徑改變支管的阻力，來(lái)達(dá)到阻力平衡。調(diào)整后的管徑按下式計(jì)算D1 調(diào)整前的管徑，mm；D1調(diào)整后的管徑，mm；p1 調(diào)整前支管的氣流阻力，Pa；p1要求達(dá)到支管的氣流阻力，Pa。 應(yīng)當(dāng)指出，采用本方法時(shí)，不宜改變?nèi)ǖ闹Ч苤睆?，可在三通支管上先增設(shè)一節(jié)漸擴(kuò)（縮）管，以免引起三通局部阻力的變化。 632）增大風(fēng)量當(dāng)兩支管的阻力相差不大時(shí)（如在20%以內(nèi)），可不改變支管管徑，將阻力小的那段支管的流量適當(dāng)加大，達(dá)到阻力平衡。增大后的風(fēng)量按下式計(jì)算： Q1 調(diào)整前的支管的風(fēng)量，m3/s； Q1調(diào)整后的支管的風(fēng)量，

25、m3/s。 采用本方法會(huì)引起后面干管的流量相應(yīng)增大，阻力也隨之增大；同時(shí)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓也會(huì)相應(yīng)增大。 643）閥門(mén)調(diào)節(jié)通過(guò)改變閥門(mén)的開(kāi)啟度，調(diào)節(jié)管道阻力，從理論上講是一種簡(jiǎn)單易行的方法。必須指出，對(duì)一個(gè)支管的通風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)工作。必須進(jìn)行反復(fù)調(diào)整、測(cè)試才能完成，達(dá)到預(yù)期的流量分配。65（5）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力通風(fēng)除塵管道系統(tǒng)總的阻力損失pt，它是阻力最大的串聯(lián)管線各段阻力pi之和，即pi 串聯(lián)管路中某一段的阻力，Pa 66（6）選擇通風(fēng)機(jī)和所配用的電動(dòng)機(jī)排風(fēng)罩處所需要的排風(fēng)量以及輸送這些氣體所產(chǎn)生的壓力消耗均由通風(fēng)機(jī)提供。通風(fēng)機(jī)應(yīng)提供的風(fēng)量Q由下式計(jì)算 Qt 通風(fēng)除塵

26、系統(tǒng)中各排風(fēng)罩處所需的抽風(fēng)量之和，m3s ； K1 通風(fēng)除塵系統(tǒng)中風(fēng)管漏風(fēng)附加系數(shù)，按工業(yè)企業(yè)采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定，對(duì)除塵和煙氣凈化系統(tǒng)，K1。 67通風(fēng)機(jī)應(yīng)提供的風(fēng)壓p可由下式求得 pt 風(fēng)管系統(tǒng)的總阻力，由管遣阻力計(jì)算得到，Pa； ps 除塵器的阻力，Pa； K2 風(fēng)管阻力附加系數(shù)，按工業(yè)企業(yè)采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定。通風(fēng)除塵系統(tǒng)K2； K3 由于通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)條件和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許比產(chǎn)品樣本提供的數(shù)據(jù)低而應(yīng)考 慮的附加系數(shù)，一般采用K3=1.08 68現(xiàn)通過(guò)一例來(lái)說(shuō)明通風(fēng)除塵管道的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。例 有一通風(fēng)除塵系統(tǒng)的管道布置、長(zhǎng)度，吸風(fēng)罩的位置、吸風(fēng)量，如圖5-10

27、所示。風(fēng)管用鋼板制作，輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。該系統(tǒng)采用布袋式除塵器，除塵器阻力ps1200Pa。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并選擇風(fēng)機(jī)。69解（1）對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出管段長(zhǎng)度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。（2）確定阻力最大的管線。本系統(tǒng)選擇135除塵器6風(fēng)機(jī)7為最大阻力管線。70（3）選擇風(fēng)管風(fēng)速根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流量，確定阻力最大的管線上各管段的斷面尺寸和單位長(zhǎng)度摩擦阻力。根據(jù)表5-4，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時(shí)，風(fēng)管內(nèi)最小風(fēng)速為，垂直風(fēng)管12m/s、水平風(fēng)管14ms?？紤]到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6及7的計(jì)算風(fēng)量為6615m3/h。71管段1。根據(jù)Q11500 m3/h=0.4

28、2 m3/s、u1= 14m/s，由圖5-1查出管徑和單位長(zhǎng)度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合通風(fēng)管道的統(tǒng)一規(guī)格。即選D1200mm ， Rm1 12.5 Pa/m同理確定管段3、5、6、7、2、4的管徑及比摩阻，具體結(jié)果見(jiàn)表5-5所示。72表5-5 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算表73（4）各段風(fēng)管內(nèi)局部阻力系數(shù)的計(jì)算 管段1設(shè)備密閉罩： （對(duì)應(yīng)接管動(dòng)壓）90彎頭（R）1個(gè)直流三通（13）1個(gè)，=30，=0.20 合計(jì)： 74 管段2圓形吸氣傘形罩，60， 90彎頭（RD）1個(gè), 60彎頭（R）1個(gè)合流三通（23）1個(gè)， 23合計(jì)： 75 管段3直流三通（35）1個(gè)， 35管段4設(shè)備密閉罩1個(gè)， 90彎頭（R

29、D）1個(gè), 合流三通（45）1個(gè)， 45合計(jì)： 76 管段5除塵器進(jìn)口變徑管（漸擴(kuò)管）除塵器進(jìn)口尺寸300800mm，變徑管長(zhǎng)度500mm，=22.7 , =0.60 77 管段6除塵器出口變徑管（漸縮管）除塵器出口尺寸300800mm變徑管長(zhǎng)度400mm , 90彎頭（RD）2個(gè), 0.172=0.34 風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管先近似選出一臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D1500 mm，變徑管長(zhǎng)度300mm， =7.6 , =0.03 合計(jì)： 0.03=0.47 78 管段7風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺寸410315mm D7=420mm，0帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽（h/D0）1個(gè)合計(jì) 79（5）計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力

30、和局部阻力計(jì)算結(jié)果如下表所示。80（6）對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡 匯合點(diǎn)A p1298.5 Pa , p2179.7 Pa為使管段1、2達(dá)到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。 81根據(jù)通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，取D2”130mm。其對(duì)應(yīng)的阻力為此時(shí)仍處于不平衡狀態(tài)。如繼續(xù)減小管徑，取D2=120mm，其對(duì)應(yīng)的阻力為，同樣處于不平衡狀態(tài)。因此決定取D2 =130mm，在運(yùn)行時(shí)再輔以閥門(mén)調(diào)節(jié)，消除不平衡。 82 匯合點(diǎn)B符合要求83（7）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力風(fēng)機(jī)風(fēng)量 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 根據(jù)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，選用C4風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為為1600r/min皮帶傳動(dòng)；配用Y132S2Z型電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為。 （8）選擇

31、風(fēng)機(jī) 8454 通風(fēng)管道的布置及部件541 風(fēng)管材料和連接通風(fēng)管道的斷面形狀有圓形和矩形兩種。在同樣斷面積下，圓形風(fēng)管周長(zhǎng)最短，最為經(jīng)濟(jì)。由于矩形風(fēng)管四角存在局部渦流，在同樣風(fēng)量下，矩形風(fēng)管的阻力要比圓形風(fēng)管大。在一般情況下（特別是除塵風(fēng)管）都采用圓形風(fēng)管，只是有時(shí)為了便于加工和建筑配合才采用矩形斷面。85 風(fēng)管可以采用薄鋼板、塑料板、混凝土等材料制作，需要經(jīng)常移動(dòng)的風(fēng)管則用柔性材料制作，如金屬軟管、橡膠管等。薄鋼板是最常用的風(fēng)管材料，一般的通風(fēng)系統(tǒng)采用厚度為的鋼板制作。除塵系統(tǒng)因管壁磨損大，采用厚度為鋼板。對(duì)于氣力輸送系統(tǒng)或輸送高濃度磨損性粉塵時(shí)，則應(yīng)采取耐磨措施，特別是彎頭外側(cè)的管壁。通風(fēng)

32、管道大都采用焊接或法蘭連接。為保證法蘭連接的密封性，法蘭間應(yīng)放入襯墊，襯墊厚度為35mm。86村墊材料隨輸送氣體性質(zhì)和溫度而不同。 輸送氣體溫度不超過(guò)70的風(fēng)管，采用浸過(guò)干性抽的厚紙墊或浸過(guò)鉛油的麻辮。 除塵風(fēng)管應(yīng)采用橡皮墊或在于性油內(nèi)煮過(guò)并涂了鉛油的厚紙墊。 輸送氣體溫度超過(guò)70的風(fēng)管，必須采用石棉厚紙墊或石棉繩。 風(fēng)管內(nèi)外表面應(yīng)涂油漆，油漆的類別及涂刷次數(shù)可參考有關(guān)資料。87542 通風(fēng)系統(tǒng)的布置（1）除塵系統(tǒng)形式和除塵器布置根據(jù)生產(chǎn)工藝、設(shè)備布置、排風(fēng)量大小和生產(chǎn)廠房條件，通風(fēng)除塵系統(tǒng)可分為就地式分散式集中式除塵系統(tǒng)881）就地式除塵系統(tǒng)它是把除塵器直接安放在生產(chǎn)設(shè)備附近，就地捕集和回收

33、粉塵，基本上不需敷設(shè)或只設(shè)較短的除塵管道。如鑄造車間混砂機(jī)的插入式袋式除塵器、直接坐落在風(fēng)送料倉(cāng)上的除塵機(jī)組和目前應(yīng)用較多的各種小型除塵機(jī)組。這種系統(tǒng)布置緊湊、簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便。892）分散式除塵系統(tǒng)當(dāng)車間內(nèi)排風(fēng)點(diǎn)比較分散時(shí)，可對(duì)各排風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，根據(jù)輸送氣體的性質(zhì)及工作班次，把幾個(gè)排風(fēng)點(diǎn)合成一個(gè)系統(tǒng)。分散式除塵系統(tǒng)的除塵器和風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量靠近產(chǎn)塵設(shè)備。這種系統(tǒng)風(fēng)管較短，布置簡(jiǎn)單，系統(tǒng)阻力容易平衡。由于除塵器分散布置，除塵器回收粉塵的處理較為麻煩。但這種系統(tǒng)目前應(yīng)用較多。90 3）集中式除塵系統(tǒng)集中式除塵系統(tǒng)適用于揚(yáng)塵點(diǎn)比較集中，有條件采用大型除塵設(shè)施的車間。它可以把排風(fēng)點(diǎn)全部集中于一個(gè)除

34、塵系統(tǒng)，或者把幾個(gè)除塵系統(tǒng)的除塵設(shè)備集中布置在一起。由于除塵設(shè)備集中維護(hù)管理，粉塵容易收集，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化處理。但是，這種系統(tǒng)管道長(zhǎng)、復(fù)雜，阻力平衡困難，初投資大，因此，這種系統(tǒng)僅適用于少數(shù)大型工廠。91在布置除塵器時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題： 當(dāng)除塵器捕集的粉塵需返回工藝流程時(shí)，要注意不要回到破碎設(shè)備的進(jìn)料端或斗式提升機(jī)的底部，以免粉塵在除塵系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。最好直接回到所在設(shè)備的終料倉(cāng)或者回到向終料倉(cāng)送料的皮帶運(yùn)輸機(jī)或螺旋運(yùn)輸機(jī)上。 干法除塵系統(tǒng)回收的粉料只能返回到不會(huì)再次造成懸浮飛揚(yáng)的工藝設(shè)備，如嚴(yán)格密閉的料倉(cāng)和運(yùn)輸設(shè)備（螺旋運(yùn)輸機(jī)或埋刮板運(yùn)輸機(jī)等）。92（2）系統(tǒng)劃分劃分系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 劃分系統(tǒng)

35、時(shí)要考慮輸送氣體的性質(zhì)、工作班次、相互距離等因素。設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，而粉塵性質(zhì)不同時(shí)，只要允許不同的粉塵混合或者粉塵無(wú)回收價(jià)值，可合為一個(gè)系統(tǒng)。 應(yīng)把同一生產(chǎn)工序中同時(shí)操作的產(chǎn)塵設(shè)備排風(fēng)點(diǎn)合為一個(gè)系統(tǒng)。 不同的排氣混合后會(huì)有燃燒或爆炸危險(xiǎn)、或會(huì)形成毒害更大的混合物或化合物 時(shí)，不能合為一個(gè)系統(tǒng)。93 排除水蒸氣的排風(fēng)點(diǎn)不能和產(chǎn)塵的排風(fēng)點(diǎn)合成一個(gè)系統(tǒng)，以免堵塞管道。 溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致管道內(nèi)結(jié)露時(shí)，不宜合為一個(gè)系統(tǒng)。 如果排風(fēng)量大的排風(fēng)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)附近，不宜和遠(yuǎn)處的排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)合為一個(gè) 系統(tǒng)。因?yàn)樵黾舆@個(gè)排風(fēng)點(diǎn)，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)阻力增大，增加運(yùn)行費(fèi)用。94（3）風(fēng)管布置 除塵系統(tǒng)的

36、風(fēng)管布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單。一個(gè)系統(tǒng)上的排風(fēng)點(diǎn)數(shù)量不宜過(guò)多（最好不超56個(gè)）。排風(fēng)點(diǎn)過(guò)多，各支管阻力不易平衡。一個(gè)除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí)，為便于阻力平衡，宜采用大斷面的集合管連接各支管。集合管有水平（如圖5-11所示）和垂直（圖5-12所示）兩種。95水平集合管上連接的風(fēng)管由上面或側(cè)面接入，集合管的斷面風(fēng)速為34m/s。它適用于產(chǎn)塵點(diǎn)分布在同一層平臺(tái)上，并且水平距離相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。圖5-11水平安裝的集合管1集合管；2螺旋運(yùn)輸機(jī)3風(fēng)機(jī)；4集塵箱；5卸塵閥；6排風(fēng)管 96垂直集合管上的風(fēng)管從切線方向接入，集合管斷面風(fēng)速為610m/s，適用于產(chǎn)塵點(diǎn)分布在多層平臺(tái)上，并且水平距離不大的場(chǎng)合。集合管還起著沉降

37、室的作用，在其下部應(yīng)設(shè)卸塵閥和粉塵輸送設(shè)備。圖5-12 垂直安裝集合管 1集合管；2排風(fēng)管；3風(fēng)機(jī)；4卸塵閥 97 除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)傾斜敷設(shè)與水平面的夾角最好大于45，如圖5-13所示。如果由于某種原因，風(fēng)管必須水平敷設(shè)或與水平面的夾角小于30時(shí)，應(yīng)果采取措施。如加大管內(nèi)風(fēng)速、在適當(dāng)位置設(shè)置清掃孔等。98 排除含有劇毒、易燃，易爆物質(zhì)的排風(fēng)管，其正壓管段一般不應(yīng)穿過(guò)其他房間。穿過(guò)其它房間時(shí)，該段管道上不應(yīng)設(shè)法蘭或閥門(mén)。 除塵器宜布置在除塵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)吸入段，如布置在風(fēng)機(jī)的壓出段，應(yīng)選用排塵風(fēng)機(jī)。99 為了防止風(fēng)管堵塞，風(fēng)管的直徑不宜小于表5-6中數(shù)值。表5-6 輸送粉塵不宜小于風(fēng)管

38、的直徑粉塵性質(zhì)排送細(xì)小粉塵（礦物粉塵）排送較粗粉塵（如木屑）排送粗粉塵（如刨花）排送木片風(fēng)管直徑(mm)80100130150100 輸送潮濕空氣時(shí)，需防止水蒸氣在管道或袋式除塵器內(nèi)凝結(jié)，管道應(yīng)進(jìn)行保溫。管內(nèi)壁溫度應(yīng)高于氣體露點(diǎn)溫度1020。 為了調(diào)整和檢查除塵系統(tǒng)的參數(shù)，在支管、除塵器及風(fēng)機(jī)出入口上應(yīng)設(shè)置檢測(cè)孔。栓測(cè)孔應(yīng)設(shè)在氣流平穩(wěn)的直管段上，盡可能遠(yuǎn)離彎頭、三通等部件，以減少局部渦流對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。大型的除塵系統(tǒng)可根據(jù)具體情況設(shè)置測(cè)量風(fēng)量、風(fēng)壓、阻力、溫度等參數(shù)的儀表。101 排風(fēng)點(diǎn)較多的除塵系統(tǒng)應(yīng)在各支管上裝設(shè)插板閥、蝶閥等調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝置。閥門(mén)應(yīng)設(shè)在易于操作和不易積塵的位置。 在一般情

39、況下除塵系統(tǒng)的排風(fēng)管應(yīng)高出屋面0 .5，排出的污染空氣要利用射流使其能在較高的位置稀釋，排風(fēng)主管頂部不設(shè)風(fēng)帽。為防止雨水進(jìn)入排風(fēng)主管，排風(fēng)主管可按圖5-14所示的方式制作安裝。102 543 風(fēng)管部件在通風(fēng)除塵系統(tǒng)中含塵氣流流速較高，局部阻力在系統(tǒng)總阻力中所占比重較大（有時(shí)可能達(dá)到80以上）。因此，風(fēng)管部件的制作和安裝應(yīng)盡量減少系統(tǒng)的局部阻力損失。103544 除塵系統(tǒng)的防爆當(dāng)輸送空氣中含有可燃性粉塵或氣體，同時(shí)又具備爆炸的條件時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生爆炸。當(dāng)排除有爆炸危險(xiǎn)的含塵氣體時(shí)，要考慮把管內(nèi)氣體的含塵濃度稀釋到爆炸極限以下，同時(shí)要消除一切引爆因素。主要措施有： 系統(tǒng)的風(fēng)量除了滿足一般的要求外，還應(yīng)

40、校核其中可燃物的濃度。 防止可燃物在通風(fēng)系統(tǒng)的局部地點(diǎn)（死角）積聚。104 選用防爆風(fēng)機(jī)，并采用直聯(lián)或聯(lián)軸器傳動(dòng)方式。 對(duì)管路系統(tǒng)的布置，必須將有可能蓄積靜電的風(fēng)管和設(shè)備可靠的接地，以消除系統(tǒng)中的靜電。接地的方法，可利用電氣設(shè)備的地線或埋在地中的金屬導(dǎo)管和構(gòu)件作為地線。當(dāng)風(fēng)管借法蘭盤(pán)連接時(shí)，應(yīng)以35mm的金屬線繞過(guò)法蘭盤(pán)，使兩管接通，圖5-15所示為設(shè)備和管道的防爆接地裝置。 有爆炸危險(xiǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)防爆門(mén)。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力急劇升高時(shí)，靠防爆門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟泄壓。105圖5-15 設(shè)備和管道的防爆接地裝置10655 均勻送風(fēng)與吸風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工業(yè)與民用建筑的使用要求，通風(fēng)除塵和空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管有時(shí)

41、需要把等量的空氣，沿風(fēng)管側(cè)壁的成排孔口或短管均勻送出和吸入。這種均勻進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)方式可使送風(fēng)房間得到均勻的空氣分布，而且風(fēng)管的制作簡(jiǎn)單、材料節(jié)約，均勻送風(fēng)和吸風(fēng)管道在車間、會(huì)堂、冷庫(kù)和氣幕裝置中廣泛應(yīng)用。本節(jié)主要介紹均勻送風(fēng)和吸風(fēng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法。107551 均勻送風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原理空氣在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其靜壓垂直作用于管壁。如果在風(fēng)管的側(cè)壁開(kāi)孔，由于孔口內(nèi)外存在靜壓差，空氣會(huì)按垂直于管壁的方向從孔口流出。靜壓差產(chǎn)生的流速為：空氣在風(fēng)管內(nèi)的流速為： 108空氣從孔口流出時(shí)，它的實(shí)際流速和出流方向不只取決于靜壓產(chǎn)生的流速和方向，還受管內(nèi)流速的影響，如圖5-16所示。在管內(nèi)流速的影響下，孔口出流方向要

42、發(fā)生偏斜，實(shí)際流速為合成速度，可用下列各式計(jì)算有關(guān)數(shù)值：圖5-16 出流狀態(tài)圖 109空氣通過(guò)側(cè)孔時(shí)的實(shí)際速度是uj和ud這兩個(gè)分速度的合速度度u，其速度大小為：孔口出流與風(fēng)管軸線間的夾角（出流角）為孔口實(shí)際流速： 110孔口流出風(fēng)量： 孔口的流是系數(shù)；f 孔口在氣流垂直方向上的投影面積，m2；f0孔口面積，m2。 111空氣在孔口面積f0上的平均流速u0，按定義得： 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)口上的速度分布如圖5-17所示。在送風(fēng)管上，從始端到末端管內(nèi)流量不斷減小，動(dòng)壓相應(yīng)下降，靜壓增大，使條縫口出口流速不斷增大；在排風(fēng)管上，則是相反，因管內(nèi)靜壓不斷下降，

43、管內(nèi)外壓差增大，條縫口入口流速不斷增大。 112552 實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的基本條件從上面分析可知：對(duì)側(cè)孔面積f0保持不變的均勻送風(fēng)管，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等，必需保證各側(cè)孔的靜壓Pj和流量系數(shù)相等；要使出口氣流盡量保持垂直，要求出流角接近90。下面分析如何實(shí)現(xiàn)上述條件。113（1）保持各側(cè)孔靜壓相等設(shè)一等截面送風(fēng)風(fēng)道，側(cè)面上開(kāi)有n個(gè)側(cè)孔，如圖618所示。根據(jù)流體力學(xué)理論，可列出截面11及nn的能量方程式：114由于要保持各側(cè)孔處的靜壓相等，即得： 即在設(shè)計(jì)均勻送風(fēng)管道時(shí)，為保持各側(cè)孔處的靜壓相等，必須使首端和未端的動(dòng)壓差（或兩側(cè)孔間的動(dòng)壓差）等于風(fēng)道全長(zhǎng)上（或兩側(cè)孔間）的壓力損失。 115（2

44、）保持各側(cè)孔流量系數(shù)相等側(cè)孔的流量系數(shù)與孔口形狀、出流角及孔口的相對(duì)流量Q有關(guān)，孔口的相對(duì)流量為Q0側(cè)孔流出流量，m3/s；Q 側(cè)孔前風(fēng)道內(nèi)的流量，m3/s。 116如圖5-20所示，在60、范圍內(nèi)，對(duì)于銳邊的孔口可近似認(rèn)為0.6常數(shù)。圖5-20 銳邊孔口的值 在計(jì)算中，有時(shí)要用側(cè)孔（或短管）的局部阻力系數(shù)0來(lái)代替流量系數(shù)，它們之間的關(guān)系是117（3）增大出流角風(fēng)管中的靜壓與動(dòng)壓之比值愈大，氣流在孔口的出流角也就愈大，出流方向接近垂直；比值減小，氣流會(huì)向一個(gè)方向偏斜，這時(shí)即使各側(cè)孔風(fēng)量相等，也達(dá)不到均勻送風(fēng)的目的。要保持60，必須使PjPd3.0(uj/ud1.73)。在要求高的工程中，為了使

45、空氣出流方向垂直管道側(cè)壁，可在孔口處裝置垂直于側(cè)壁的檔板，或把孔口改成短管。118553 均勻送風(fēng)風(fēng)道的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)均勻送風(fēng)風(fēng)道時(shí)，常把側(cè)孔（或短管）按需要均勻地布置在風(fēng)道的長(zhǎng)度上，并將風(fēng)道劃分為若干個(gè)距離相等的管段。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定各側(cè)孔的流量系數(shù)為常數(shù)；兩側(cè)孔間管段的單位長(zhǎng)度摩擦阻力損失Rm，可用管段首端上求得的Rm來(lái)代替；對(duì)于風(fēng)道上送風(fēng)口處的局部阻力損失pz的計(jì)算，通常可以把側(cè)孔看作是支管長(zhǎng)度為零的三通。119當(dāng)空氣從側(cè)孔送出時(shí)產(chǎn)生兩部分局部阻力，分別用通路局部阻力系數(shù)t和側(cè)孔局部阻力系數(shù)0來(lái)表示。側(cè)孔送風(fēng)的通路局部阻力系數(shù)如表5-7所示，表中數(shù)據(jù)由實(shí)驗(yàn)求得，表中t值對(duì)應(yīng)孔前的管內(nèi)動(dòng)壓。從側(cè)孔或條縫口出流時(shí)，孔口的流量系數(shù)可近似取。Q0/Q00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t0.150.050.020.010.030.070.120.170.230.290.35按兩側(cè)孔之間管段首未兩端的動(dòng)壓差等于兩側(cè)孔間管段壓力損失的原則，來(lái)確定風(fēng)道的截面尺寸120554