第八章通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

第一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四定義：把符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的新鮮空氣輸送到室內(nèi)各需要地點(diǎn)，把室內(nèi)局部地區(qū)或設(shè)備散發(fā)的污濁、有害氣體直接排送到室外或經(jīng)凈化處理后排送到室外的管道。8.0概述分類：包括通風(fēng)除塵管道、空調(diào)管道等。作用：把通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、空氣的熱、濕及凈化處理設(shè)備、送(排)風(fēng)口、部件和風(fēng)機(jī)連成一個(gè)整體，使之有效運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：風(fēng)管及其部件的布置；管徑的確定；管內(nèi)氣體流動(dòng)時(shí)能量損耗的計(jì)算；風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率的選擇。設(shè)計(jì)目標(biāo)：在滿足工藝設(shè)計(jì)要求和保證使用效果的前提下，合理地組織空氣流動(dòng)，使系統(tǒng)的初投資和日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最優(yōu)。第二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四通風(fēng)除塵管道4風(fēng)機(jī)1排風(fēng)罩5風(fēng)帽1排風(fēng)罩2風(fēng)管有害氣體室外大氣3凈化設(shè)備如圖，在風(fēng)機(jī)4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)管道2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5排到室外大氣中。第三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)3風(fēng)機(jī)1新風(fēng)口室外大氣2進(jìn)氣處理設(shè)備4風(fēng)管5送風(fēng)口室內(nèi)如圖，在風(fēng)機(jī)3的動(dòng)力作用下，室外空氣進(jìn)入新風(fēng)口1，經(jīng)進(jìn)氣處理設(shè)備2處理后達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或工藝要求后，由風(fēng)管4輸送并分配到各送風(fēng)口5，由風(fēng)口送入室內(nèi)。第四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.1風(fēng)管內(nèi)氣體流動(dòng)的流態(tài)和阻力8.1.1兩種流態(tài)及其判別分析流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)，可以分為層流、紊流。雷諾數(shù)既能判別流體在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，又是計(jì)算風(fēng)道摩擦阻力系數(shù)的基本參數(shù)。在通風(fēng)與空調(diào)工程中，雷諾數(shù)通常用右式表示：8.1.2風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)的阻力產(chǎn)生阻力的原因：空氣在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)之所以產(chǎn)生阻力是因?yàn)榭諝馐蔷哂姓硿缘膶?shí)際流體，在運(yùn)動(dòng)過程中要克服內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的摩擦阻力以及風(fēng)管材料內(nèi)表面的粗糙程度對(duì)氣體的阻滯作用和擾動(dòng)作用。阻力的分類：摩擦阻力或沿程阻力；局部阻力第五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四1沿程阻力空氣在任意橫斷面形狀不變的管道中流動(dòng)時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，它的沿程阻力可以按下式確定：對(duì)于圓形截面風(fēng)管，其阻力由下式計(jì)算：?jiǎn)挝婚L度的摩擦阻力又稱比摩阻。對(duì)于圓形風(fēng)管，由上式可知其比摩阻為：

（8-5）（1）圓形風(fēng)管的沿程阻力計(jì)算第六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四摩擦阻力系數(shù)λ與管內(nèi)流態(tài)和風(fēng)管管壁的粗糙度K/D有關(guān)圖8-1摩擦阻力系數(shù)λ隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的變化第七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四

有關(guān)過渡區(qū)的摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式很多，一般采用適用三個(gè)區(qū)的柯氏公式來計(jì)算。它以一定的實(shí)驗(yàn)資料作為基礎(chǔ)，美國、日本、德國的一些暖通手冊(cè)中廣泛采用。我國編制的《全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表》也采用該公式：

為了避免繁瑣的計(jì)算，可根據(jù)公式（8-5）和式（8-7）制成各種形式的表格或線算圖。附錄4所示的通風(fēng)管道單位長度摩擦阻力線算圖，可供計(jì)算管道阻力時(shí)使用。運(yùn)用線算圖或計(jì)算表，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)，即可求得其余兩個(gè)參數(shù)。（8-7）第八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四附錄4通風(fēng)管道單位長度摩擦阻力線算圖第九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四

需要說明的是，附錄4的線算圖是是按過渡區(qū)的值，在壓力B0=101.3kPa、溫度t0=200C、空氣密度0=1.24kg/m3、運(yùn)動(dòng)粘度=15.06×10-6m2/s、壁粗糙度K=0.15mm、圓形風(fēng)管、氣流與管壁間無熱量交換等條件下得的。當(dāng)實(shí)際條件與上述不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。1）密度和粘度的修正

2）空氣溫度和大氣壓力的修正

3）管壁粗糙度的修正

第十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四

有一通風(fēng)系統(tǒng)，采用薄鋼板圓形風(fēng)管（K=0.15mm），已知風(fēng)量L＝3600m2/h（1m3/s）。管徑D＝300mm，空氣溫度t＝30℃。求風(fēng)管管內(nèi)空氣流速和單位長度摩擦阻力。=0.97解：查附錄4，得υ＝14m/s，＝7.68Pa/m查圖8-2得，=0.97×7.68Pa/m=7.45Pa/m[例8-1]第十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四2.矩形風(fēng)管的沿程阻力計(jì)算

《全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表》和附錄4的線算圖是按圓形風(fēng)管得出的，在進(jìn)行矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算時(shí)，需要把矩形風(fēng)管斷面尺寸折算成與之相當(dāng)?shù)膱A形風(fēng)管直徑，即當(dāng)量直徑，再由此求得矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。

所謂“當(dāng)量直徑”，就是與矩形風(fēng)管有相同單位長度摩擦阻力的圓形風(fēng)管直徑，它有流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種。

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，并且兩者的單位長度摩擦阻力也相等，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。第十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（1）流速當(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)管中的空氣流速相等，并且兩者的單位長度摩擦阻力也相等，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。第十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四圓形風(fēng)管Rs′和矩形風(fēng)管的水力半徑Rs“必須相等。圓形風(fēng)管的水力半徑Rs′=D/4矩形風(fēng)管的水力半徑Rs"=ab/2（a+b）Rs′=Rs=D/4=ab/2（a+b）D=ab/2（a+b）=DvDv稱為邊長為a×b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Dv，的圓形風(fēng)管內(nèi)的流速相同，兩者的單位長度摩擦阻力也相等。因此，根據(jù)矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑Dv和實(shí)際流速v，由附錄查得的Rm。即為矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。第十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（2）流量當(dāng)量直徑設(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，并且單位長度摩擦阻力也相等，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。流量當(dāng)量直徑可近似按下式計(jì)算。DL=1.37(ab)0.625/（a+b）0.25

以流量當(dāng)量直徑DL和矩形風(fēng)管的流量L，查附錄6所得的單位長度摩擦阻力Rm，即為矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力第十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四[解]矩道風(fēng)道內(nèi)空氣流速

1）根據(jù)矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑Dv和實(shí)際流速V，求矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（K=3mm），橫斷面尺寸為500mm×400mm,流量L=1m3/s(3600m3/h)，求單位長度摩阻力。

[例8-2]第十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四由V=5m/s、Dv=444mm查圖得Rm0=0.62Pa/m2001.00.010.11004004000管徑4035180流速3044450.62Rm(Pa/m)空氣量m3/s450粗糙度修正系數(shù)第十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四由L=1m3/S、DL=487mm查圖2-3-1得Rm0=0.61Pa/mRm=1.96×0.61=1.2Pa/m2）用流量當(dāng)量直徑求矩形風(fēng)管單位長度摩擦阻力。

矩形風(fēng)道的流量當(dāng)量直徑0.011.02002001.00.010.11004004000管徑4035180流速3044750.61RmPa/m空氣量m3/s()()()()0.6250.250.6250.251.30.40.51.30.40.50.447LabDabm=+×=+=第十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四2局部阻力一般情況下，通風(fēng)除塵、空氣調(diào)節(jié)和氣力輸送管道都要安裝一些諸如斷面變化的管件(如各種變徑管、變形管、風(fēng)管進(jìn)出口、閥門)、流向變化的管件（彎頭）和流量變化的管件(如三通、四通、風(fēng)管的側(cè)面送、排風(fēng)口)，用以控制和調(diào)節(jié)管內(nèi)的氣流流動(dòng)。流體經(jīng)過這些管件時(shí)，由于邊壁或流量的變化，均勻流在這一局部地區(qū)遭到破壞，引起流速的大小，方向或分布的變化，或者氣流的合流與分流，使得氣流中出現(xiàn)渦流區(qū)，由此產(chǎn)生了局部損失。多數(shù)局部阻力的計(jì)算還不能從理論上解決，必須借助于由實(shí)驗(yàn)得來的經(jīng)驗(yàn)公式或系數(shù)。局部阻力一般按下面公式確定：局部阻力系數(shù)也不能從理論上求得，一般用實(shí)驗(yàn)方法確定。在附錄5中列出了部分常見管件的局部阻力系數(shù)。第十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四局部阻力在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中占有較大的比例，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。減小局部阻力的著眼點(diǎn)在于防止或推遲氣流與壁面的分離，避免漩渦區(qū)的產(chǎn)生或減小漩渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。下面介紹幾種常用的減小局部阻力的措施。減小局部阻力的措施（1）漸擴(kuò)管和漸擴(kuò)管幾種常見的局部阻力產(chǎn)生的類型：１、突變２、漸變

第二十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四３、轉(zhuǎn)彎處

４、分岔與會(huì)合θ2θ3123１３２θ1θ2第二十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（2）三通

圖8-4三通支管和干管的連接第二十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（3）彎管圖8-5圓形風(fēng)管彎頭圖8-6矩形風(fēng)管彎頭圖8-7設(shè)有導(dǎo)流片的直角彎頭（4）管道進(jìn)出口圖8-8風(fēng)管進(jìn)出口阻力第二十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（5）管道和風(fēng)機(jī)的連接圖8-9風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道連接第二十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.2風(fēng)管內(nèi)的壓力分布8.2.1動(dòng)壓、靜壓和全壓空氣在風(fēng)管中流動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)管阻力和流速變化，空氣的壓力是不斷變化的。研究風(fēng)管內(nèi)壓力的分布規(guī)律，有助于我們正確設(shè)計(jì)通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)并使之經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的運(yùn)行。分析的原理是風(fēng)流的能量方程和靜壓、動(dòng)壓與全壓的關(guān)系式。Z2Z112根據(jù)能量守恒定律，可以寫出空氣在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)不同斷面間的能量方程（伯努利方程）。我們可以利用上式對(duì)任一通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的壓力分布進(jìn)行分析第二十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.2.2風(fēng)管內(nèi)空氣壓力的分布把一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)氣流的動(dòng)壓、靜壓和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，就稱為通風(fēng)除塵系統(tǒng)的壓力分布圖。設(shè)有圖8-10所示的通風(fēng)系統(tǒng)，空氣進(jìn)出口都有局部阻力。分析該系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的壓力分布。第二十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.3通風(fēng)管道的水力計(jì)算8.3.1風(fēng)道設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則風(fēng)道的水利計(jì)算分設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算兩類。風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下的原則：（1）系統(tǒng)要簡(jiǎn)潔、靈活、可靠；便于安裝、調(diào)節(jié)、控制與維修。（2）斷面尺寸要標(biāo)準(zhǔn)化。（3）斷面形狀要與建筑結(jié)構(gòu)相配合，使其完美統(tǒng)一。

第二十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.3.2風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法風(fēng)管水力計(jì)算方法1.假定流速法2.壓損平均法3.靜壓復(fù)得法目前常用的是假定流速法。第二十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四通風(fēng)管道的水力計(jì)算通風(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。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。最后確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)和動(dòng)力消耗。在有的情況下，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓已經(jīng)確定，要由此去確定風(fēng)管的管徑。風(fēng)管水力計(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。第二十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.3.3風(fēng)道設(shè)計(jì)的步驟假定流速法風(fēng)管水力計(jì)算的步驟。（1）繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖（2）確定合理的空氣流速（3）根據(jù)各管段的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算最不利環(huán)路的摩擦阻力和局部阻力（4）并聯(lián)管路的阻力計(jì)算（5）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力（6）選擇風(fēng)機(jī)第三十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四假定流速法的特點(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，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)注長度和風(fēng)量。管段長度一般按兩管件間中心線長度計(jì)算，不扣除管件(如三通、彎頭)本身的長度。2．確定合理的空氣流速風(fēng)管內(nèi)的空氣流速對(duì)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。流速高，風(fēng)管斷面小，材料耗用少，建造費(fèi)用小，但是系統(tǒng)的阻力大，動(dòng)力消耗增大，運(yùn)用費(fèi)用增加。對(duì)除塵系統(tǒng)會(huì)增加設(shè)備和管道的摩損，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)會(huì)增加噪聲。第三十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四3.管道壓力損失計(jì)算阻力計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路開始根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算摩擦阻力和局部阻力。確定風(fēng)管斷面尺寸時(shí)，采用通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。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)人。在正常運(yùn)行條件下，除塵器的漏風(fēng)率應(yīng)不大于5％第三十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四4.并聯(lián)管路的阻力平衡為了保證各送、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15％；除塵系統(tǒng)應(yīng)不超過10％。若超過上述規(guī)定，可采用下述方法使其阻力平衡。（1）調(diào)整支管管徑通過改變支管管徑，即改變支管的阻力，達(dá)到阻力平衡。第三十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（2）增大排風(fēng)量當(dāng)兩支管的壓力損失相差不大時(shí)(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(dá)到壓力平衡。（3）增大支管的壓力損失閥門調(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。5.風(fēng)機(jī)選擇第三十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四

[例8-3]圖8-11所示為某車間的振動(dòng)篩除塵系統(tǒng)。采用矩形傘形排風(fēng)罩排塵，風(fēng)管用鋼板制作（粗糙度K＝0.15mm），輸送含有鐵礦粉塵的含塵氣體，氣體溫度為20℃。該系統(tǒng)采用CLSΦ800型水膜除塵器，除塵器含塵氣流進(jìn)口尺寸為318mm×552mm，除塵器阻力900Pa。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，確定該系統(tǒng)的風(fēng)管斷面尺寸和阻力并選擇風(fēng)機(jī)。

第三十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第三十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第三十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第三十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第三十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四【例題】有一通風(fēng)除塵系統(tǒng)，風(fēng)管全部用鋼板制作，管內(nèi)輸送含有輕礦物粉塵的空氣，氣體溫度為常溫。各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量和各管段的長度見圖所示。該系統(tǒng)采用袋式除塵器進(jìn)行排氣凈化，除塵器壓力損失△P=1200Pa。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。第四十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四第四十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四【解】1．對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)出管段長度和各排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量。2．選定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)選擇1-3-5-除塵器-6-風(fēng)機(jī)-7為最不利環(huán)路。3．根據(jù)各管段的風(fēng)量及選定的流速，確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力。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14m／s。考慮到除塵器及風(fēng)管漏風(fēng)，管段6及7的計(jì)算風(fēng)量為6300×1.05=6615m3／h。第五十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四管段1根據(jù)L1=1500m3／h(0.42m3)、vl=14m／s查出管徑和單位長度摩擦阻力。所選管徑應(yīng)盡量符合附錄8的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。D1=200mmRm1=12.5Pa／m同理可查得管段3、5、6、7的管徑及比摩阻.4．確定管段2、4的管徑及單位長度摩擦阻力.5．查附錄7，確定各管段的局部阻力系數(shù)。第五十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(1)管段1設(shè)備密閉罩ξ=1．0(對(duì)應(yīng)接管動(dòng)壓)900彎頭(R／D=1.5)一個(gè)ξ=0.17直流三通(1—3)根據(jù)Fl+F2≈F3

F2/F3=：(140／240)=0.292L2/L3=800/2300=0.347．查得ξ=0.20∑ξ=1.0+0.17+0.20=1.37

第五十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(3)管段3直流三通(3-5)根據(jù)F3+F4≈F5

F4/F5=：(280／380)2=0.54L4/L5=4000/6300=0.634查得ξ=-0.05(4)管段4設(shè)備密閉罩ξ=1合流三通(4-5)ξ=0.64∑ξ=1.0+0.17+0.64第五十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(5)管段5除塵器進(jìn)口變徑管(漸擴(kuò)管)除塵器進(jìn)口300×800mm，變徑管長度500mmtgα=1/2(800-380)/500=0.42α=22.7ξ=0.60第五十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(6)管段6除塵器出口變徑管(漸縮管)除塵器出口尺寸300×800mm變徑管長度400mmtgα=1/2(800-420)/400=0.475α=25.4ξ=0.10900彎頭2個(gè)ξ=2×0.17=0.34風(fēng)機(jī)進(jìn)口漸擴(kuò)管選風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口直徑D1=500mm,變徑管長度300mmtgα=1/2(500-420)/300=0.13α=7.60ξ=0.03∑ξ=0.1+0.34+0.03=0.47第五十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(7)管段7風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺寸410×315mmD7=420mmF7/F=1.07ξ=0帶擴(kuò)散管的傘形風(fēng)帽(h／D0=0.5)ξ=0.60∑ξ=0．60

第五十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四6．計(jì)算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。第五十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四7．對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡(1)匯合點(diǎn)Pl=298.5PaP2=179.7Pa（Pl-P2）/Pl=（298.5-179.7）/298.5=39.7％>10％為使管段l、2達(dá)到阻力平衡，改變管段2的管徑，增大其阻力。根據(jù)公式(6-16)D2′=D2(P2／P2′)0.225=124.8mm取D2′=130mm。其對(duì)應(yīng)的阻力

P2′

=179.7（140/130）1/0.225=249.7Pa（Pl-P2′）/Pl=（298.5-249.7）/298.5=16.8％>10％第五十八頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四(2)匯合點(diǎn)B

Pl+P3=298.5+54=352PaP4=362PaP4-（Pl+P3）/P4=362-352.5/362=2.6％<10％符合要求

8．計(jì)算系統(tǒng)的總阻力

P=∑(Rml+Z)=298.5+54+99.2+58.6+87.8+1200=1798Pa第五十九頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四9．選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量Lf=1.15L=1.15×6615=7607m3／h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Pf=1.15P=1.15×1798=2067Pa，第六十頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四通風(fēng)除塵系統(tǒng)風(fēng)管壓力損失的估算在進(jìn)行系統(tǒng)的方案比較或申報(bào)通風(fēng)除塵系統(tǒng)的技術(shù)改造計(jì)劃時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的總損失作粗略通風(fēng)除塵系統(tǒng)風(fēng)管壓力損失的估算。系統(tǒng)性質(zhì)管道風(fēng)速m/s風(fēng)管長度m排風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)壓力損失pa通風(fēng)系統(tǒng)≤14302以上300~500≤14504以上350~400除塵系統(tǒng)16~1850≥61200~1400第六十一頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四7l=3.7m風(fēng)機(jī)8l=12m654321910L=5500m3/hL=2700m3/hL=2650m3/hl=4.2ml=5.5ml=5.5ml=6.2m通風(fēng)除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖l=5.4m除塵器圖8-11所示為某車間的振動(dòng)篩除塵系統(tǒng)。采用矩形傘形排風(fēng)罩排塵，風(fēng)管用鋼板制作（粗糙度K＝0.15mm），輸送含有鐵礦粉塵的含塵氣體，氣體溫度為20℃。該系統(tǒng)采用CLSΦ800型水膜除塵器，除塵器含塵氣流進(jìn)口尺寸為318mm×552mm，除塵器阻力900Pa。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，確定該系統(tǒng)的風(fēng)管斷面尺寸和阻力并選擇風(fēng)機(jī)。

第六十二頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.4均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算在通風(fēng)、空調(diào)、冷庫、烘房及氣幕裝置中，常常要求把等量的空氣經(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)均勻的空氣分布。這種送風(fēng)方式稱為均勻送風(fēng)。均勻送風(fēng)管道通常有以下幾種形式：（1）條縫寬度或孔口面積變化，風(fēng)道斷面不變，如圖8-14所示。圖8-14風(fēng)道斷面F及孔口流量系數(shù)不變，孔口面積變化的均勻吸送風(fēng)吹出吸入從條縫口吹出和吸入的速度分布第六十三頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四（2）風(fēng)道斷面變化，條縫寬度或孔口面積不變，如圖8-15所示。圖8-15風(fēng)道斷面F變化，孔口流量系數(shù)及孔口面積不變的均勻送風(fēng)（3）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變，如圖8-16所示。風(fēng)道斷面F及孔口面積不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不斷增大，可以根據(jù)靜壓變化，在孔口上設(shè)置不同的阻體來改變流量系數(shù)。第六十四頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四8.4.1均勻送風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原理風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)的空氣，在管壁的垂直方向受到氣流靜壓作用，如果在管的側(cè)壁開孔，由于孔口內(nèi)外靜壓差的作用，空氣會(huì)在垂直管壁方向從孔口流出。但由于受到原有管內(nèi)軸向流速的影響，其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿風(fēng)管軸線成角的方向流出，如圖8-17所示。ff0vjvdvf0圖8-17孔口出流狀態(tài)圖第六十五頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四1.出流的實(shí)際流速和流向靜壓差產(chǎn)生的流速為：空氣從孔口出流時(shí)，它的實(shí)際流速和出流方向不僅取決于靜壓產(chǎn)生的流速大小和方向，還受管內(nèi)流速的影響。孔口出流的實(shí)際速度為二者的合成速度。速度的大小為：利用速度四邊形對(duì)角線法則，實(shí)際流速的方向與風(fēng)道軸線方向的夾角（出流角）為空氣在風(fēng)管內(nèi)的軸向流速為：第六十六頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四2.孔口出流的風(fēng)量對(duì)于孔口出流，流量可表示成：

孔口處平均流速：第六十七頁，共七十五頁，編輯于2023年，星期四3.實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件

要實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)需要滿足下面兩個(gè)基本要求：1）各側(cè)孔或短管的出流風(fēng)量相等；2）出口氣流盡量與管道側(cè)壁垂直，否則盡管風(fēng)量相等也不會(huì)均勻。從式（8-34）可以看出，對(duì)側(cè)孔面積保持不變的均勻送風(fēng)管道，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等