《通风除尘设计》PPT课件
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• (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：通风除尘管网设计计算
• (一) 管道直径的计算 • 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
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。
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道的阻力计算
• 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.
• 1. 摩擦阻力
• 管道的摩擦阻力采用下式计算:
第六章：通风除尘管网设计计算
• (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.
• 在通风风流基本理论一章中已作分析。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;
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.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (一) 管道直径的计算 • (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：
• (1) 避免风管断面的突然变化;
第六章：通风除尘管网设计计算
• 2. 局部阻力 • (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.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (1) 比摩阻法: 令 Rm=(λ /De)·ρ U2/2
• 称Rm为比摩阻, Pa/m, 其意义是单位长
度管道的摩擦阻力. 这样摩擦阻力计算式则
变换成下列表达式:
•
Δ Pm=Rm·L
• 为了便于工程设计计算, 人们对Rm的确定
已作出了线解图, 设计时只需根据管内风量、
• 式中Δ Pm----摩擦阻力, Pa;
• λ ----摩擦阻力系数, 其值与流态有关;
• L----管道长度, m;
• ρ ----空气密度, Kg/m3;
• U----管内平均流速, m/s;
• De----风管的当量直径, m.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 当量直径： De= 4·f/P
•Leabharlann Baidu
De=2ab/(a+b)
• a,b为矩形管断面的长, 宽边尺寸.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 流量当量直径是假设等效圆管的流量与矩形 管的流量相等, 并且单位长度的摩擦阻力也 相等. 由此推得流量当量直径为:
• •
D1 1.35
a3b3 ab
• 实际计算中多采用流速当量直径.
• 在实际设计计算中, 一般将上述摩擦阻力计 算式作一定的变换, 使其变为更直观的表达 式. 目前有如下两种变换方式:
第六章：通风除尘管网设计计算
• 2. 局部阻力
• 局部阻力计算式为:
•
Z=ξ ·ρ U2/2
Pa
• 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:
管径和管壁粗糙度由线解图上即可查出Rm值,
这样就很容易由上式算出摩擦阻力.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (2) 综合摩擦阻力系数法: 管内风速U=L/f,
L为管内风量, f为管道断面积. 将U代入摩擦 阻力计算式Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2后, 令
•
Km=λ ·(L/De)·ρ /2f2
• 式中f----管道的断面积, m2;
• P----管道的周长, m.
• 对于圆管, 当量直径即为管道的直径. 对 于矩形管, 通常采用两种当量直径,即流速当 量直径和流量当量直径. 流速当量直径是假 设当量管道的流速与矩形管的流速相等, 并 且单位长度的摩擦阻力也相等. 由此推得流 速当量直径为:
第六章 通风除尘管网的设计计算
第六章：通风除尘管网设计计算
• 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：通风除尘管网设计计算
• 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
• 则摩擦阻力计算式变换为下列表达式:
•
Δ Pm=Km·L2
• 称Km为综合摩擦阻力系数, N·S2/m8.
• 采用 Δ Pm=Km·L2 计算式更便于管道系统的分 析及风机的选择, 因此在管网系统运行分析 与调节计算时, 多采用该计算式.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道摩擦阻力受多种因素的影响, 在设计 计算时应考虑这些因素. 主要影响因素有: 管壁的粗糙度和空气温度. 粗糙度越大, 摩擦阻力系数λ 值越大, 摩擦阻力越大. 温度影响空气密度和粘度, 因而影响比摩 阻Rm. 温度上升, 比摩阻Rm下降. 线解图 上查得的Rm是20℃时的数值, 实际计算应 根据具体温度进行修正.
•
Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2
• 式中Δ Pm----摩擦阻力, Pa;
• λ ----摩擦阻力系数, 其值与流态有关;
• L----管道长度, m;
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道的阻力计算
• 1. 摩擦阻力
• 管道的摩擦阻力采用下式计算:
•
Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2
• (3) 各分支管道的压力自动平衡.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (一) 管道直径的计算 • 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
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。
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道的阻力计算
• 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.
• 1. 摩擦阻力
• 管道的摩擦阻力采用下式计算:
第六章：通风除尘管网设计计算
• (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.
• 在通风风流基本理论一章中已作分析。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;
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.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (一) 管道直径的计算 • (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：
• (1) 避免风管断面的突然变化;
第六章：通风除尘管网设计计算
• 2. 局部阻力 • (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.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (1) 比摩阻法: 令 Rm=(λ /De)·ρ U2/2
• 称Rm为比摩阻, Pa/m, 其意义是单位长
度管道的摩擦阻力. 这样摩擦阻力计算式则
变换成下列表达式:
•
Δ Pm=Rm·L
• 为了便于工程设计计算, 人们对Rm的确定
已作出了线解图, 设计时只需根据管内风量、
• 式中Δ Pm----摩擦阻力, Pa;
• λ ----摩擦阻力系数, 其值与流态有关;
• L----管道长度, m;
• ρ ----空气密度, Kg/m3;
• U----管内平均流速, m/s;
• De----风管的当量直径, m.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 当量直径： De= 4·f/P
•Leabharlann Baidu
De=2ab/(a+b)
• a,b为矩形管断面的长, 宽边尺寸.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 流量当量直径是假设等效圆管的流量与矩形 管的流量相等, 并且单位长度的摩擦阻力也 相等. 由此推得流量当量直径为:
• •
D1 1.35
a3b3 ab
• 实际计算中多采用流速当量直径.
• 在实际设计计算中, 一般将上述摩擦阻力计 算式作一定的变换, 使其变为更直观的表达 式. 目前有如下两种变换方式:
第六章：通风除尘管网设计计算
• 2. 局部阻力
• 局部阻力计算式为:
•
Z=ξ ·ρ U2/2
Pa
• 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:
管径和管壁粗糙度由线解图上即可查出Rm值,
这样就很容易由上式算出摩擦阻力.
第六章：通风除尘管网设计计算
• (2) 综合摩擦阻力系数法: 管内风速U=L/f,
L为管内风量, f为管道断面积. 将U代入摩擦 阻力计算式Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2后, 令
•
Km=λ ·(L/De)·ρ /2f2
• 式中f----管道的断面积, m2;
• P----管道的周长, m.
• 对于圆管, 当量直径即为管道的直径. 对 于矩形管, 通常采用两种当量直径,即流速当 量直径和流量当量直径. 流速当量直径是假 设当量管道的流速与矩形管的流速相等, 并 且单位长度的摩擦阻力也相等. 由此推得流 速当量直径为:
第六章 通风除尘管网的设计计算
第六章：通风除尘管网设计计算
• 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：通风除尘管网设计计算
• 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
• 则摩擦阻力计算式变换为下列表达式:
•
Δ Pm=Km·L2
• 称Km为综合摩擦阻力系数, N·S2/m8.
• 采用 Δ Pm=Km·L2 计算式更便于管道系统的分 析及风机的选择, 因此在管网系统运行分析 与调节计算时, 多采用该计算式.
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道摩擦阻力受多种因素的影响, 在设计 计算时应考虑这些因素. 主要影响因素有: 管壁的粗糙度和空气温度. 粗糙度越大, 摩擦阻力系数λ 值越大, 摩擦阻力越大. 温度影响空气密度和粘度, 因而影响比摩 阻Rm. 温度上升, 比摩阻Rm下降. 线解图 上查得的Rm是20℃时的数值, 实际计算应 根据具体温度进行修正.
•
Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2
• 式中Δ Pm----摩擦阻力, Pa;
• λ ----摩擦阻力系数, 其值与流态有关;
• L----管道长度, m;
第六章：通风除尘管网设计计算
• 管道的阻力计算
• 1. 摩擦阻力
• 管道的摩擦阻力采用下式计算:
•
Δ Pm=λ ·(L/De)·ρ U2/2