02-废气收集系统-风管设计

⑥选择风 •根据风量和静压（全压）选择风机 机

有图2.6-1所示通风除尘系统。风管用钢板制作，输送含 轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。系统采用脉冲喷 吹清灰袋式除尘器，阻力△Pc=1200Pa。对系统进行水 力计算，并选择风机。
①对管段标号，标出长度和风量 ②选择最不利环路，本系统选择1-3-5-除尘器-6-风机-7 ③根据管道风量及选定流速，确定管段断面尺寸和单位摩 擦阻力 根据除尘风速，风管内最小风速，垂直管道12m/s，水平管 14m/s. 考虑除尘器和风管漏风，管段6、7计算风量为 6300×1.05=6615m³ /h

1. 钢板风管板材厚度 2.不锈钢板风管板材厚度 3.铝板风管板材厚度 4.硬聚氯乙烯风管板材厚度 5.无机玻璃钢风管板材厚度
钢板风管板材厚度 mm
不锈钢钢板风管板材厚度 mm
硬聚氯乙烯风管板材厚度 mm

弯管、变径管、三通、四通


风量调节阀：蝶阀、平行式多叶阀、对开多叶阀、 矩形三通阀 定风量调节器：
2.1 风管设计的基础知识 2.1.1 风管设计的基本内容 2.1.2 风管的分类 2.1.3 通风管道的规格 2.1.4 金属风管、非金属风管及其配件的 板材厚度 2.1.5 通风管道配件 2.1.6 风量调节阀和风量调节器
2.2 风管的沿程阻力损失 2.2.1 沿程压力损失的基本计算公式压力 2.2.2 沿程压力损失的计算 2.3 风管的局部压力损失 2.3.1 局部压力损失 2.3.2 局部阻力系数 2.4 风管内的压力分布 2.4.1 仅有沿程压力损失的风管内压力分布 2.4.2 有沿程压力损失和局部压力损失风管内压力分布 2.4.3 简单吸风风管内的压力分布 2.4.4 双风机系统的压力分布 2.4.5 风管内压力分布小结
螺旋圆风管
螺旋圆风管
镀锌铁皮板风管
硬聚氯乙烯风管
普通钢板风管
无机玻璃钢风管
有机玻璃钢风管
金属风管外径或外边长为标注尺寸 非金属风管以内径或内边长为标注尺寸 1. 圆形风管规格 2. 矩形风管规格 3. 螺旋圆风管规格 4.螺栓扁圆风管 5.金属圆形柔性风管

圆形风管规格型号
矩形风管规格型号
（2）绝对粗糙度的修正 对于内壁的当量绝对粗糙度K≠0.15×10-3m的风 管，其单位长度摩擦阻力值，可先查风管标准计算 表，之后乘以2.2-4给出的修正系数。
绝对粗糙度的修正系数 表2.2-4


2.3.1局部压力损失 2.3.2局部压力损失系数
当空气流经风管系统的配件及设备时，由于气 流流动方向的改变，流过断面的变化和流量的变化 而出现涡流时产生了局部阻力。常见的有突变、渐 变、转弯处、分叉与回合。
1.
风管内壁的绝对粗糙度 绝对粗糙度K（mm） 粗糙等级 典型风管材料及构造
表2.2-1
0.03
0.09 0.15 0.90 3.00
光滑
中等光滑 一般 中等粗糙 粗糙
洁净的无涂层碳钢板；PVC塑料； 铝
镀锌钢板纵向咬口，管段长 1200mm 镀锌钢板纵向咬口，管段长760mm 镀锌钢板螺旋咬口；玻璃钢风管 内表面喷涂的玻璃钢风管；金属软 管；混凝土
②确定 流速
•技术经济比较 •根据经验参照2.5.2节
③管径
•根据流量、选定流速确定管径，参照 •计算摩擦阻力，局部阻力2.2、2.3节
④并联管路 •除尘管道两支管压损不超过10% 水力平衡计 算
•一般通风两支管压损不超过15%
⑤计算风管 总阻力
•确定总压力损失
•气体性质、风量和压力损失确定风机类型

1. 风机的全压等于风机出口与进口全压之差，风道 的阻力及出口动压损失之和 2.风机吸入段的全压和静压都为负值，风机压出段 一般情况下均为正值。 3.各并联支管的阻力总相等。
2.5.1 水力计算方法简述 2.5.2 通风系统风管内的空气流速 2.5.3 风管管网总压力损失的估算法

假定流速法：是以风管内空气流速作为控制指标， 这个空气流速应按照噪声控制、风管本身的强度， 并考虑运行费用等因素来进行设定。根据风管的风 量和选定的流速，确定风管的断面尺寸，进而计算 压力，再按各环路的压力损失 进行调整，以达到 平衡。
2. 单位长度沿程压力损失的标准计算表 （1）钢板圆形风管单位长度沿程压力损失（表2.22） （2）钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算 （表2.2-3） （3）除尘风管单位长度沿程压力损失计算（表2.24）
钢板圆形风管单位长度沿程压力损失计算表
表2.2-2
钢板圆形风管单位长度沿程压力损失计算表
表2.2-2
钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算表
表2.2-3
钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算表
表2.2-3
除尘风管计算表
表2.2-4
除尘风管计算表
表2.2-4
3. 标准计算表的套用 （1）异形断面风管的套用 非标准断面的金属风管，使用标准计算表的步骤如 下： 1）算出风管的净断面积F（㎡）； 2）根据风管的净断面积F和风管的计算风量，算出 风速V（m/s）; 3）按公式（2.2-5）求出风管当量直径de（m）; 4）最后，根据风速和当量直径de查圆形风管标准 计算表，得出非标准断面风管的单位长度摩擦阻力。
风量计算
•包括的种类有全面通风量、局部通风量的 计算，其中内容有余热量、余湿量、有害 物及事故通风量计算
排气罩选取
•排气罩、口的设计、 计算与选择
废气净化处 理装置选取
•废气处理工艺确定 •废气净化处理装置设计、计算与选择
风管设计
•风管系统设计、水力计算、 调整、校核
风机选择
•根据风量、风压、气 体性质进行风机选型
系统类别 低压风管 中压风管 高压风管


金属风管：普通钢板风管、镀锌钢板风管、彩色 涂塑钢板风管、不锈钢钢板风管、镀锌钢板螺旋 圆风管、镀锌钢板螺旋扁圆风管、铝合金板风管 非金属风管:酚醛铝箔复合板风管、聚氨酯铝箔 复合板风管、玻璃纤维复合板风管、无机玻璃钢、 氯氧镁水泥风管、硬聚氯乙烯风管、聚酯纤维织 物风管、柔性风管。
管段1： L1=1500m³ /h，v1=14m/s，由除尘风管计算表 查出管径 和单位长度摩擦阻力。所选管径应尽量符合通风管道统一 规格。 D1=200mm Rm1=12.5Pa 同理可查的管段3、5、6、7的管径及比摩阻，具体结果见 表2.6-1 ④确定管段2/4的管径及单位长度摩擦阻力，见表2.6-1



除尘系统
局部排风
局部送风
局部排风

按制作风管的材料分：金属风管和非金属风管
按风管系统的工作压力分：低压系统、中压系统 和高压系统
系统工作压力P（Pa） 密封要求 P＞≤500Pa 500Pa＜P≤1500Pa P＞1500Pa 接缝和接管连接处严密 接缝和接管连接处增加密封措施 所有的拼接缝和接管连接处，均应采取 密封措施
表2.6-1 管道水力计算表
⑤根据局部阻力表 确定各管段的局部阻力系数
⑤根据局部阻力表 确定各管段的局部阻力系数
⑤根据局部阻力表 确定各管段的局部阻力系数
⑤根据局部阻力表 确定各管段的局部阻力系数
⑤根据局部阻力表 确定各管段的局部阻力系数
（7）对并联管路 进行阻力平衡计算
2.5 风管的水力计算 2.5.1 水力计算方法简述 2.5.2 通风、空调系统风管内的空气流速 2.5.3 风管管网总压力损失的估算法 2.6 通风管道系统的设计计算




2.1.1 风管设计的基本内容 2.1.2 风管的分类 2.1.3 通风管道的规格 2.1.4 金属风管、非金属风管及其配件的板材厚 度 2.1.5 通风管道配件 2.1.6 风量调节阀和风量调节器 2.1.7 风机与风管的连接 2.1.8 风管测定孔和检查孔
突变
渐变
转弯、分流


大多数配件的局部阻力系数ξ值是通过实验确定 的。



2.4.1 仅有沿程压力损失的风管内压力分布 2.4.2 有沿程压力损失和局部压力损失风管内压 力分布 2.4.3 简单吸风风管内的压力分布 2.4.4 双风机系统的压力分布
理论基础 1. 全压=动压+静压（Pq=Pd+Pj） 2. 未开风机时，Pj=Pq=大气压力=0（以大气压力为 基准） 3. 风机开动后，Pq2=Pq1-(Rml+Z)1-2

2.2.1沿程压力损失的基本计算公式 2.2.2 沿程压力损失的计算



计算方法： 按上述公式直接进行计算 查表计算

制表（制图）条件 （1）风管的断面尺寸 风管的规格取自国家标准《通风与空调工程施工质量 验收规范》GB50243 （2）空气参数 设空气处于标准状态，即大气压力为101.325kPa，温 度为20℃，密度ρ=1.2kg/m³，运动粘度μ=15.06×10-6 ㎡/s. （3）风管内壁的绝对粗糙度 以K=0.15×10-3m作为钢板风管内壁绝对粗糙度的标 准。其他风管内壁绝对粗糙度见表2.2-1
3. 根据所服务房间的允许噪ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ级，通风空调风管和出风口的最大允许风 速
通风空调系统风管和出风口的最大允许风速（m/s）
注：本表引自陆耀庆主编《HVAC暖通空调设计指南》


通风系统风机静压的估算
风机的静压应等于管网的总压力损失。 风机全压等于管网的总压力损失和出口动压之和。
①轴测图
•绘制轴测图 •对各管段编号，长度和风量（风速不变为一管段） •选择最不利环路
按照设计规范的规定，对于并联环路压力损失的相 对差额，不宜超过下列数值: 一般送、排风系统 15% 除尘系统 10%
对于低速机械送（排）风系统和空调风系统的 水力计算，大多采用假定流速法和压损平均法；对 于高速送风系统或变风量空调系统风管的水力计算 宜采用静压复得法。
1.一般工业建筑的机械通风系统风管内风速：
一般工业建筑机械通风系统风管内的风速 （m/s） 风管类别 钢板及非金属风管 砖及混凝土风道
干管 支管
6~14 2~8
4~12 2~6
注：本表引自《采暖通风与空气调节设计规范》-GB50019-2003
2. 除尘系统风管内流速
除尘系统风管最低风速 （m/s）
注：本表引自《采暖通风与空气调节设计规范》-GB50019-2003

风管系统形式：吸风、送风；除尘、防排烟；高压、 中压、低压；金属、非金属 风管在建筑空间内的位置：综合管线布置及安装顺 序 风口的布置：合理气流组织 风管的断面形状：矩形、椭圆形、圆形 风管的尺寸:风量、风速要求 风管的材质：金属风管、非金属风管 风管的水力计算：沿程（摩擦）压力损失（△Pm） 和局部压力损失（△Pj），风机选择、节能运行