通风管道的设计计算教学幻灯片讲义.ppt

第四节 通风管道的水力计算 目的:确定各管段的管径和阻力 前提:系统和设备布置、风管材料、各排风点的风量、位置均已确定。 管道直径的确定 在计算管道直径时, 应满足以下约束条件: (1) 管内流速的要求: 对于除尘管道, 为了防止粉尘沉积管壁上, 管内流速要大于一定的数值, 即U≥Umin, Umin为防止粉尘沉积的最小风速。 对非除尘管网可不受这个条件的约束. (2) 阻力平衡要求: 要使各分支的风量满足设计要求, 各分支的阻力必须平衡. 如果设计的阻力不平衡就应进行调节. (3) 管道投资费用和运行费用的合理性: 管道直径增大, 阻力减少, 运行费用降低, 但阻力增大, 运行费用也增大. 因此, 管径的合理性应表现在管道投资费用与运行费用总和最小. 设计时, 要使确定的管径完全满足上述约束条件是很困难的, 因此人们提出了各种计算方法, 常用的有以下几种方法——假定流速法、等压损法（压损平均法）、静压复得法、优化设计法。 风管水力计算的方法 假定流速法 常用的方法 压损平均法 风机压头已定，用此方法比较方便 静压复得法 利用复得的静压来克服阻力 1. 假定流速法 其原理是取管内流速等于最小风速或经济风速, 根据管内的流量Li即可得管径Di为: 采用假定流速法求出的各分支阻力一般不平衡需进行阻力平衡调节. 假定流速法的计算步骤和方法 1、绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和风量。 管段长度一般按两管件间中心线长度计算，不扣除管件(如三通，弯头)本身的长度。 2、确定合理的空气流速 流速高，风管断面小，材料耗用少，建造费用小；但是系统的阻力大，动力消耗增大，运用费用增加。对除尘系统会增加设备和管道的摩损，对空调系统会增加噪声。 流速低，阻力小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费用大，风管占用的空间也增大。对除尘系统流速过低会使粉尘沉积堵塞管道。 因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速。根据经验总结，风管内的空气流速可按参照表确定。 建筑物类别 管道系统的部位 风速 靠近风机处的极限流速 自然通风 机械通风 辅助建筑 吸入空气的百叶窗 0~1.0 2~4 10~12 吸风道 1~2 2~6 支管及垂直风道 0.5~1.5 2~5 水平总风道 0.5~1.0 5~8 近地面的进风口 0.2~0.5 0.2~0.5 近顶棚的进风口 0.5~1.0 1~2 近顶棚的排风口 0.5~1.0 1~2 排风塔 1~1.5 3~6 工业建筑 材料薄钢板 总管6~14 支管2~8 室内进风口1.5~3.5 室内回风口2.5~3.5 新鲜空气入口5.5~6.5 砖、矿渣、石棉水泥、矿渣混凝土 4~12 2~6 1.5~3.0 2.0~3.0 5~6 工业管道中常用的空气流速（m/s） 风速（m/s） 部 位 低速风管 高速风管 推荐风速 最大风速 推荐 最大 居住 公共 工业 居住 公共 工业 一般建筑 新风入口 2.5 2.5 2.5 4.0 4.5 6 3 5 风机入口 3.5 4.0 5.0 4.5 5.0 7.0 8.5 16.5 风机出口 5~8 6.5~10 8~12 8.5 7.5~11 8.5~14 12.5 25 主风道 3.5~4.5 5~6.5 6~9 4~6 5.5~8 6.5~11 12.5 30 水平支风道 3.0 3.0~4.5 4~5 3.5~4.0 4.0~6.5 5~9 10 22.5 垂直支风道 2.5 3.0~3.5 4.0 3.25~4.0 4.0~6.0 5~8 10 22.5 送风口 1~2 1.5~3.5 3~4.0 2.0~3.0 3.0~5.0 3~5 4 － 空调系统中的空气流速（m/s） 粉尘类别 粉尘名称 垂直风管 水平风管 纤维粉尘 干锯末、小刨屑、纺织尘 10 12 木屑、刨花 12 14 干燥粗刨花、大块干木屑 14 16 潮湿粗刨花、大块湿木屑 18 20 棉絮 8 10 麻 11 13 石棉粉尘 12 18 矿物粉尘 耐火材料粉尘 14 17 粘土 13 16 石灰石 14 16 水泥 12 18 湿土（含水2%以下） 15 18 重矿物粉尘 14 16 轻矿物粉尘 12 14 灰土、砂尘 16 18 干细型砂 17 20 金刚砂、刚玉粉 15 19 金属粉尘 钢铁粉尘 13 15 钢铁屑 19 23 铅尘 20 25 其它粉尘 轻质干粉尘（木工磨床粉尘、烟草灰） 8 10 煤尘 11 13 焦炭粉尘 14 18 谷物粉尘 10 12 假定流速法的计算步骤和方法 3.根据各风管的风量和选择