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技術(shù)文章

廢氣處理工程中風(fēng)管阻力計(jì)算方法?

送風(fēng)機(jī)靜壓Ps(Pa)按下式計(jì)算:

PS=PD+PA
式中:PD—風(fēng)管阻力(Pa),PD= RL(1+K)說明:R—風(fēng)管的單位磨擦阻力,Pa/m;

L—到最遠(yuǎn)送風(fēng)口的送風(fēng)管總長加上到最遠(yuǎn)回風(fēng)口的回風(fēng)管總長,m;

K—局部阻力與磨擦阻力損失的比值。

推薦的風(fēng)管壓力損失分配(按局部阻力和磨擦阻力之比)

風(fēng)管系統(tǒng)

彎頭、三通較少

彎頭、三通較多

K

1.0~2.0

2.0~4.0

PD=R(L+Le)
式中Le為所有局部阻力的當(dāng)量長度。
PA——空氣過濾器、冷熱盤管等空調(diào)裝置的阻力之和(Pa)

☆推薦的風(fēng)管壓力損失分配(按送風(fēng)與回風(fēng)管之阻力)

系統(tǒng)特征

風(fēng)機(jī)單一回風(fēng)

在設(shè)備附近單一回風(fēng)

有回風(fēng)管的單一回風(fēng)

在中等回風(fēng)管系統(tǒng)的多樣回風(fēng)

有大規(guī)?;仫L(fēng)管系統(tǒng)的多樣回風(fēng)

送風(fēng)%

90

80

70

60

50

回風(fēng)%

10

20

30

40

50

☆低速風(fēng)管系統(tǒng)的推薦和最大流速m/s

應(yīng)用場所(空調(diào)風(fēng)管中功能段

住宅

公共建筑

工廠

推薦

最大

推薦

最大

推薦

最大

室外空氣入口

2.5

4.0

2.5

4.5

2.5

8.0

空氣過濾器

1.3

1.5

1.5

1.8

1.8

1.8

加熱排管

2.3

2.5

2.5

3.0

3.0

3.5

冷卻排管

2.3

2.3

2.5

2.5

3.0

3.0

風(fēng)機(jī)出口

6.0

8.5

9.0

11.0

10.0

14.0

主風(fēng)管

4.0

6.0

6.0

8.0

9.0

11.0

支風(fēng)管(水平)

3.0

5.0

4.0

6.5

5.0

9.0

支風(fēng)管(垂直)

2.5

4.0

3.5

6.0

4.0

8.0

☆低速風(fēng)管系統(tǒng)的最大允許流速m/s

應(yīng)用場所

以噪聲控制

以磨擦阻力控制

主風(fēng)管

送風(fēng)主管

回風(fēng)主管

送風(fēng)支管

回風(fēng)支管

住宅

3.0

5.0

4.0

3.0

3.0

公寓、飯店房間

5.0

7.5

6.5

6.0

5.0

辦公室、圖書館

6.0

10.0

7.5

8.0

6.1

大禮堂、戲院

4.0

6.5

5.5

5.0

4.0

銀行、高級餐廳

7.5

10.0

7.5

8.0

6.0

百貨店、自助餐廳

9.0

12.0

7.5

8.0

6.0

工廠

12.5(上限)

15.0

9.0

11.0

7.5

☆推薦的送風(fēng)口流速m/s

應(yīng)用場所

流速m/s

播音室

1.5~2.5

戲院

2.5~3.5

住宅、公寓、飯店房間、教室

2.5~3.8

一般辦公室

2.5~4.0

電影院

5.0~6.0

百貨店、上層

5.0

百貨店、下層

7.5

10.0

☆以噪聲標(biāo)準(zhǔn)控制的允許送風(fēng)流速m/s

應(yīng)用場所

流速m/s

圖書館、廣播室

1.75~2.5

住宅、公寓、私人辦公室、醫(yī)院房間

2.5~4.0

銀行、戲院、教室、一般辦公室、商店、餐廳

4.0~5.0

工廠、百貨店、廚房

5.0~7.5

☆回風(fēng)格柵的推薦流速m/s

位置

近座位

逗留區(qū)以上

門下部

門上部

工業(yè)用

流速m/s

2~3

3~4

4

3

≥4

布袋風(fēng)管的壓力損失:布袋送風(fēng)不只只是傳遞氣流,同時(shí)在進(jìn)行徑向送風(fēng),所以管道內(nèi)風(fēng)速是不斷減少的,管道平均風(fēng)速比傳統(tǒng)風(fēng)管小的多,鐵皮風(fēng)管有個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)1pa/m,布袋風(fēng)管由于管徑的不同阻力變化較大,但一般可以近似的認(rèn)為0.3-0.5pa/m。

通風(fēng)管道阻力計(jì)算:

風(fēng)管內(nèi)空氣流動的阻力有兩種,一種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,稱為摩擦阻力或沿程阻力;另一種是空氣流經(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,稱為局部阻力。

一、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)流動時(shí)的摩擦阻力按下式計(jì)算:

ΔPm=λν2ρl/8Rs

對于圓形風(fēng)管,摩擦阻力計(jì)算公式可改寫為:

ΔPm=λν2ρl/2D

圓形風(fēng)管單位長度的摩擦阻力(比摩阻)為:

Rs=λν2ρ/2D

以上各式中

λ———摩擦阻力系數(shù)

ν———風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速,m/s;

ρ———空氣的密度,Kg/m3;

l———風(fēng)管長度,m

Rs———風(fēng)管的水力半徑,m;

Rs=f/P 

f———管道中充滿流體部分的橫斷面積,m2;

P———濕周,在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中既為風(fēng)管的周長,m;

D———圓形風(fēng)管直徑,m。

矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算:

我們?nèi)粘S玫娘L(fēng)阻線圖是根據(jù)圓形風(fēng)管得出的,為利用該圖進(jìn)行矩形風(fēng)管計(jì)算,需先把矩形風(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。再由此求得矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。

當(dāng)量直徑有流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種:

流速當(dāng)量直徑:Dv=2ab/(a+b)

流量當(dāng)量直徑:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25

在利用風(fēng)阻線圖計(jì)算式,應(yīng)注意其對應(yīng)關(guān)系:采用流速當(dāng)量直徑時(shí),必須用矩形 中的空氣流速去查出阻力;采用流量當(dāng)量直徑時(shí),必須用矩形風(fēng)管中的空氣流量去查出阻力。

二、局部阻力

當(dāng)空氣流動斷面變化的管件(如各種變徑管、風(fēng)管進(jìn)出口、閥門)、流向變化的管件(彎頭)流量變化的管件(如三通、四通、風(fēng)管的側(cè)面送、排風(fēng)口)都會產(chǎn)生局部阻力。

局部阻力按下式計(jì)算:

Z=ξν2ρ/2

ξ———局部阻力系數(shù)。

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,為了減小局部阻力,通常采用以下措施:

1.彎頭:布置管道時(shí),應(yīng)盡量取直線,減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于(1~2)倍管徑;矩形風(fēng)管彎頭斷面的長寬比愈大,阻力愈??;矩形直角彎頭,應(yīng)在其中設(shè)導(dǎo)流片。

2.三通: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)形成的渦流是造成局部阻力的原因。為了減小三通的局部阻力,應(yīng)注意支管和干管的連接,減小其夾角;還應(yīng)盡量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。

在管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1. 漸擴(kuò)管和漸縮管中心角最好是在8~15o。

2.三通的直管阻力與支管阻力要分別計(jì)算。

3.盡量降低出風(fēng)口的流速。

以下為常見管段的比摩阻 規(guī) 格(mmxmm) 

流速 (m/s)  當(dāng)量直徑 (mm)  比摩阻 (Pa/m)

1600x400——15 ——640——3.4

1400x300——13——495——4.5

1200x300——12 ——480——4.8

1000x300——10 ——460——2.5

800x300——9 ——436——2

600x300——8 ——400——1.8

500x300——6 ——375 ——1.2

400x300——5 ——342 ——0.8

300x300——4——200 ——1.3

600x250 ——6——350 ——1.3

400x250 ——4——307 ——0.6

常見彎頭的局部阻力:

分流三通:9~24 Pa

矩形送出三通:6~16Pa

漸縮管:6~12Pa

乙字彎:50~198Pa。

來源:北極星VOCs在線



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