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通风管道的设计计算 第六章：通风管道的设计计算 通风管道计算有两个基本的任务： 一是确定管道的阻力, 以确定通风除尘系统所需的风机性能; 二是确定管道的尺寸(直径)，管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用和运行费用。 第六章：通风管道的设计计算 一. 管道压力计算 (一) 管道的阻力计算 管道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力. 摩擦阻力:由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩擦作用产生它发生在整个管道的沿程上, 因此也称为沿程阻力。 局部阻力:则是空气通过管道的转弯, 断面变化, 连接部件等处时, 由于涡流、冲击作用产生的能量损失。 6.1.1摩擦阻力的计算 2.3.1.2摩擦阻力计算 λ值的确定 例6-1有一表面光滑的砖砌风道（K＝3mm），断面500×400mm，L＝1m3/s，求Rm 解：v＝1÷(0.4 × 0.5)=5 m/s Dv=2ab/(a+b)=444mm 查图2-3-1 得Rm0＝0.62Pa/m Kr=(3 ×5)0.25=1.96 Rm=1.96 ×0.62=1.22 Pa/m 2. 局部阻力 局部阻力计算式为: Z=ξ·ρU2/2Pa 其中ξ为局部阻力系数, 根据不同的构件查表获得. 在通风除尘管网中, 连接部件很多, 因此局部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 在设计管网系统时, 应尽可能降低管网的局部阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措施: (1) 避免风管断面的突然变化; (2) 减少风管的转弯数量, 尽可能增大转弯半径; (3) 三通汇流要防止出现引射现象, 尽可能做到各分支管内流速相等. 分支管道中心线夹角要尽可能小, 一般要求不大于30°; (4) 降低排风口的出口流速, 减少出口的动压损失; (5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合理, 风管布置要合理. (二) 管内压力分布 分析管内压力分布的目的是了解管内压力的分布规律, 为管网系统的设计和运行管理提供依据. 分析的原理是风流的能量方程和静压、动压与全压的关系式. 气体管网压力分布图 主要结论： (1) 风机的风压等于风管的阻力和出口动压损失之和; (2) 风机吸入段的全压和静压都是负值, 风机入口处的负压最大; 风机压出段的全压和静压都是正值, 在出口处正压最大; (3) 各分支管道的压力自动平衡. 第六章：通风管道的设计计算 水力计算步骤（假定流速法） 计算前，完成管网布置，确定流量分配 绘草图，编号 确定流速 确定管径 计算各管段阻力 平衡并联管路 计算总阻力，计算管网特性曲线 根据管网特性曲线，选择动力设备 水力计算步骤（平均压损法） 计算前，完成管网布置，确定流量分配 绘系统图，编号，标管段L和Q，定最不利环路。 根据资用动力，计算其平均Rm。 根据Rm和各管段Q，确定其各管段管径。 确定各并联支路的资用动力，计算其Rm 。 根据各并联支路Rm和各管段Q，确定其管径。 水力计算步骤（静压复得法） 计算前，完成管网布置 确定管道上各孔口的出流速度。 计算各孔口处的管内静压Pj和流量。 顺流向定第一孔口处管内流速、全压和管道尺寸。 计算第一孔口到第二孔口的阻力P1·2。 计算第二孔口处的动压 Pd2。 计算第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。 以此类推，直到确定最后一个孔口处的管道断面尺寸。 计算例题 [解]： 均匀送风管道设计 风口的流速分布如图：（矩形送风管断面不变） 二、实现均匀送风的基本条件： 保持各侧孔静压、流量系数相等, 增大出流角。 1、保持各侧孔静压Pj相等； 2、保持各侧孔流量系数μ相等； μ与孔口形状、流角α以及L0/L= 有关，当α大于600， μ一般等于0.6 3、增大出流角α，大于600，接近900。 一、系统划分 当车间内不同地点有不同的送、排风要求，或车间面积较大，送、排风点较多时，为便于运行管理，常分设多个送、排风系统。除个别情况外，通常是由一台风机与其联系在一起的管道及设备构成一个系统。系统划分的原则： 1．空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划为同一系统。 2．同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为同一系统。 3．对下列情况应单独设置排风系统： （1）两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸； （2）两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的混合物或化合物； （3）两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘； （4）放散剧毒物质的房间和设备。 4．除尘系统的划分应符合下列要求： （1）同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统； （2）同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系