通风管道的设计计算.pptx

1、通风管道的设计计算通风管道的设计计算第六章第六章第六章：通风管道的设计第六章：通风管道的设计计算计算通风管道计算有两个基本的任务：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；系统所需的风机性能；*二是确定管道的尺寸二是确定管道的尺寸(直径直径),),管道设计管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用的合理与否直接影响系统的投资费用和和 运行费用。运行费用。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算*一一.管道压力计算管道压力计算*(*(一一)管道的阻力计算管道的阻力计算管道的阻力包括摩擦阻力管道的阻力包括摩擦阻力和局部

2、阻力和局部阻力.摩擦摩擦阻力由空气的粘性力及空气与管阻力由空气的粘性力及空气与管壁之间的摩壁之间的摩擦作用产生，它发生在整个管道的擦作用产生，它发生在整个管道的沿程上，沿程上，因此也称为沿程阻力。因此也称为沿程阻力。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算管道的阻力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，连接部件等处面变化，连接部件等处时，由于涡流、冲击时，由于涡流、冲击 作用产生的能量损失作用产生的能量损失.l l为管为管长，d 为管径或流速当量为单位长度摩擦阻力。为单位长度摩擦阻力。其中：其中：为摩阻系数，为摩阻系数，直直

3、径径(4 4R,R=f/x),Rm6.1.16.1.1摩擦阻力的计算摩擦阻力的计算(6-2-1)=0.00253/R0.25=0.2 2、临界区、临界区R=200R=2000-40000-40003 3、紊流区紊流区R R。40400000摩阻系数的确定：摩阻系数的确定：1 1、层流区、层流区R R。20002000 R,R,值的计算和修正值的计算和修正制成图表，已知制成图表，已知流量、管径、流速、阻力流量、管径、流速、阻力四个参数中四个参数中两个，可查得其余两个，是在一定条件两个，可查得其余两个，是在一定条件下锝出R,值的计算和值的计算和查取查取(标准状态标准状态下下):):2 2.3 3.

4、1 1.2 2摩擦阻力计算摩擦阻力计算R-.值的确定值的确定PoVR风 量(m/h)1 通 风 管 道 单 位 长 度 摩 擦 阻 力 线 算 图返 风 量(m/s)R,R,值的修正：值的修正：(1)(1)密度、运动粘度的修正密度、运动粘度的修正(2)(2)温度、大气压和热交换修正温度、大气压和热交换修正Rm=RmoK,KgK式 中返回继 续0.825风 管 材 料粗糙度(mm)薄钢板或镀锌薄钢板0.150.18塑料板0.010.05矿渣石膏板1.0矿渣混凝土板1.5胶合板1.0砖砌体36混凝土13木 板0.21.0Rm=RmoKK=(Kv)0.25R=R(p/po)(v/v)K,KKK(3)

5、(3)管壁粗糙度的修正管壁粗糙度的修正各种材料的粗糙度各种材料的粗糙度 K 表表2-3-42-3-4 矩形风管的摩擦阻力计算矩形风管的摩擦阻力计算主要考虑当量直径的确定，有要考虑当量直径的确定，有流速当量流速当量直径直径和和流量当量流量当量直径直径例6-16-1有一表面光滑的砖砌风道有一表面光滑的砖砌风道(K=3(K=3mmmm),),面面500400500400mm,L=1m/s,求求Rm(1)流速当量直径断解：解：V=1(0.4V=1(0.40.5)=5m/s0.5)=5m/sD,=2ab/(a+b)=444mm查图查图2-3-12-3-1得得Rmo=0.62Pa/m K,=(35)025

6、=1.K,=(35)025=1.9696Rm=1.960.62=1Rm=1.960.62=1.22.22 Pa/mPa/m(2)(2)流量当量直径流量当量直径例例2 2 同例同例1 1解：v=1(0.40.5)=5 m/sD=1.3(ab).625/(a+b)25=478mm查图2-3-1得Ro=0.61Pa/mK,=(35).25=1.96R=1.960.61=1.2Pa/mR=1.960.61=1.2Pa/m第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算2.2.局部阻力局部阻力局部阻力计算式为：局部阻力计算式为：Z=p U2/2 Pa*其中其中为局部阻力系数，根据不同的构件查为局部阻

7、力系数，根据不同的构件查 表获得表获得.在通风除尘管网中，连接部件在通风除尘管网中，连接部件很多，因此局很多，因此局部阻力较大，为了减少系统运行的能耗，在部阻力较大，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设计管网系统时，应尽可能降低管网的局部 阻力阻力.降低管网的局部阻力可采取降低管网的局部阻力可采取以下措施：以下措施：(1)(1)避免风管断面的突然变化；避免风管断面的突然变化；第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算2.2.局部阻力局部阻力(2)(2)减少风管的转弯数量，尽可能增大转弯减少风管的转弯数量，尽可能增大转弯半径；半径；(3)三通汇流要防止出

8、现引射现象，尽可能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做到各分支管内流速相等.分支分支管道中心线管道中心线 夹角要尽可能小，夹角要尽可能小，一般要求不大于一般要求不大于3030;(4)(4)降低排风口的出口流速，降低排风口的出口流速，减少出口的动减少出口的动 压损失；压损失；(5)(5)通风系统各部件及设备之间的连接要合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。理，风管布置要合理。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算(二二)管内压力分布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

9、计和运行分布规律，为管网系统的设计和运行管理提管理提 供依据供依据.分析的原理分析的原理是风流的能量方是风流的能量方程和静 压、动压与全压的关系式压、动压与全压的关系式.气体管网压力分布图气体管网压力分布图0主要结论：主要结论：*(1)*(1)风机的风压等于风管风机的风压等于风管的阻力和出口动压的阻力和出口动压损失之和；损失之和；*(2)*(2)风机吸入段的全压和静压都是负值，风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；风机压出段的机入口处的负压最大；风机压出段的全压和全压和 静压都是正值，在出口处正压最大；静压都是正值，在出口处正压最大；*(3)(3)各分支管道各分支管道的压力自

10、动平衡的压力自动平衡.第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算某车间除尘系统示意图水力计算步骤水力计算步骤(假定流速假定流速法法)计算前，完成管网布置，确计算前，完成管网布置，确定流量分配定流量分配 绘草图，编号绘草图，编号 确定流速确定流速 确定管径确定管径 计算各管段阻力计算各管段阻力 平衡并联管路平衡并联管路 计算总阻力，计算管网特性曲线计算总阻力，计算管网特性曲线 根据管网特性曲线，选择动力设备根据管网特性曲线，选择动力设备水力计算步骤水力计算步骤(平均压损法平均压损法)计算前，完成管网布置，确定流量分配计算前，完成管网布置，确定流量分配绘系统图，编号，标管绘系统图，编号，

11、标管段段L和和Q,定最不利定最不利 环路。环路。根据资用动力，计算其平均根据资用动力，计算其平均R Rm m。根据根据Rm和各管段和各管段Q,确定其确定其各管段管径。各管段管径。确定各并联支路的资用动力，计确定各并联支路的资用动力，计算其算其Rm。根据各并联支路根据各并联支路Rm和各管段和各管段Q,确定其管确定其管 径。径。水力计算步骤水力计算步骤(静压静压复得法复得法)计算前，完成管网布置计算前，完成管网布置确定管道上各孔口的出流速度。确定管道上各孔口的出流速度。计算各孔口处的管内静压计算各孔口处的管内静压P 和流量。和流量。顺流向定第一孔口处管内流速、全压和管道尺寸。顺流向定第一孔口处管内

12、流速、全压和管道尺寸。计算第一孔口到第二孔口的计算第一孔口到第二孔口的阻力阻力P P2 2。计算第二孔口处的动压计算第二孔口处的动压PdPd。计算计算第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。以此类推，直到确定最后一个以此类推，直到确定最后一个孔口处的管道断面尺寸。孔口处的管道断面尺寸。例6-5 如图所示通风管网。风管用钢板制作，输送含有轻矿物粉尘的空气，气体轻矿物粉尘的空气，气体温度为常温。除尘器阻力温度为常温。除尘器阻力为12001200PaPa,对该管网进行水力计算，并获得管网特性对该管网进行水力计算，并获得管网特性曲线。解解:1.1.对各管段进

13、行编号，对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的标出管段长度和各排风点的 排风量。排风量。2.2.选定最不利环路，本系统选择选定最不利环路，本系统选择1-3-5-1-3-5-除尘器除尘器-6-6-风机风机-7-7为最不利环路。为最不利环路。3.3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。根据表根据表2-3-3,2-3-3,输送含输送含有轻矿物粉尘的空气时，风有轻矿物粉尘的空气时，风管内最小风速为：垂直风管管内最小风速为：垂直风管12m/s,12m/s,水水平风管平风管1

14、4m/s14m/s。考虑到除尘器及风管漏风，取考虑到除尘器及风管漏风，取5%5%的漏风系数，的漏风系数，管段管段6 6及及7 7的计算风量为的计算风量为6300*1.05=66300*1.05=6615615m/h。管段管段1 1水平风管，初定流速为水平风管，初定流速为1414m/s。根据。根据 Q=1500m/h(0.42m/s)、v=14m/s 所选管径按所选管径按通风管道统一规格调整为：风管道统一规格调整为：D=200mm;实际流速实际流速v =13.4m/s;由图由图2-3-12-3-1查得，查得，Rm=12.5Pa/m同理可查得管段同理可查得管段3 3、5 5、6 6、7 7的管径及

15、比摩阻的管径及比摩阻，具体结果见表具体结果见表2-32-3-5-5。4.确定管段确定管段2 2、4 4的管径及单位长度摩擦力，见表的管径及单位长度摩擦力，见表2-3-52-3-5。5.5.计算各管段局部阻力计算各管段局部阻力例如：例如：返回 继 续查得i=0.20 Z=1.0+0.17+0.20=1.37(2)管段2圆形伞形罩 =60 13=0.09=0.17=0.14(1)管段1设备密闭罩 =1.0(对应接管动压)90弯头(R/D=1.5)一个 =0.17 直流三通(1 3)(见图2-3-3)合流三通(2 3)(见图2-3-3)23=0.202=0.09+0.17+0.14+0.20=0.6

16、090弯头(R/D=1.5)1 个60弯头(R/D=1.5)1 个根据F+FF =30图2-3-3 合流三通(4)管段4设备密闭罩 =1.090弯头(R/D=1.5)1 个 =0.17合流三通(45)(见图2-3-4)545=0.242=1.0+0.17+0.24=1.41(5)管段5除尘器进口变径管(渐扩管)除尘器进口尺寸300mm800mm,变径管长度 L=500mm,0.42 380(3)管段3直流三通(3 5)(见图2-3-4)F+F=Fs a=30图2-3-4 合流三通Z=0.60=0.60a=22.7420L=400mma=25.490弯头 风机进口渐扩管带扩散管的伞形风帽(h/D

17、=0.5)=0.60=0.60除尘器出口变径管(渐缩管)除尘器出口尺寸300mm800mm 变径管长度按要求的总风量和估计的管网总阻力先近似选出一台风机，风机进口直径 Do=410*3150(7)管段7风机出口渐扩管风机出口尺寸=0.032=0.1+0.34+0.03=0.47=0.10=20.17=0.34500mm,变径管长度L=300mm410315mm D=420mm420=7.6此时仍处于不平衡状态。如继续减小管径，取D=120mm,其对应的阻力为362.9Pa,更加不平衡。因此决定取 D=130mm,在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。返回 继续6.计算各管段的沿程阻力和局部阻力(

18、见表2-3-5)7,对并联管路进行阻力平衡：(1)汇合点 AP=285Pa P=181.6Pa为使管段1、2达到阻力平衡，改变管段2的管径，增大其阻力。根据公式(2-3-12),根据通风管道统一规格，取 D=130mm。其对应的阻力此时与管路此时与管路1 1、3 3显然处于平衡。显然处于平衡。8.8.计算系统总阻力，获得管网特性曲线计算系统总阻力，获得管网特性曲线最不利环路所有串联管最不利环路所有串联管路路1 1-3 3-5-5-6 6-7 7阻力之和。阻力之和。通风管道统一规格中没有290mm 的管径，但管段4本身不长，为平衡阻力可按D=290mm290mm 制作。制作。(2)(2)汇合点汇

19、合点BP+P=285+54=339PaP=292.7PaAP=538Q为使阻力平衡，由式(2-3-12),将管段4的管径变成P 2=538kg返回 继 续管段编号流量(m/h)(m/s)长度l(m)管径D(mm)流速v(m/s)动压P(Pa)局部阻力系数2局部阻力P(Pa)单位长度摩擦阻力 Rm(Pa/m)摩擦阻力Rm!(Pa)管段阻力Rml+P(Pa)备11500(0.42)11II20013.4107.71.37147.512.5137.528532300(0.64)524014.1119.3-0.05-612605456300(1.75)438015.4142.30.6085.45.52

20、2107.466615(1.84)442013.3106.10.4749.94.51867.976615(1.84)842013.3106.10.6063.74.53699.72800(0.22)614014.3122.70.6073.618108181.6阻 不44000(1.11)630015.71481.41208.71484292.7阻不 2800(0.22)13016.5163.3252.4除尘器1200返回1返回2管道水力计算表管道水力计算表表表2-3-52-3-5均匀送风管道设计均匀送风管道设计一一、设计原理、设计原理静压产生的流速为：静压产生的流速为：空气在风管内的流速空气在风

21、管内的流速为：为：空气从孔口出流时的流速为：空气从孔口出流时的流速为：如图所示：出流角为如图所示：出流角为a:a:图图2-3-52-3-5 侧孔出流状态图侧孔出流状态图v=继续孔口出流风量：孔口出流风量：L=3600 fv=3600 fsin av=3600 v=由上式得由上式得fofo上的平均流速上的平均流速v v 为：为：3600L Vo=36003600 fD返回2p;继续l*要实现均匀送风可采取的措施要实现均匀送风可采取的措施(如如 图图)1 1、设阻体；设阻体；2 2、改变断面积；改变断面积；3 3、改变送风口断面改变送风口断面积；积；4 4、增大增大F,减小减小f。*风口的流速分布

22、如图：风口的流速分布如图：(矩形送风管断面不变矩形送风管断面不变)返回继 续吸入吹出吹出开口面积 fo(f)返回阻体阻体(c)oo0000000oo0000000C C(e)阻体(b)O0000000oo(d)加阻的静压箱加阻的静压箱断面积F(a)二、实现均匀送风的基二、实现均匀送风的基本条件：本条件：保持各侧孔静压、流保持各侧孔静压、流量系数相等，增大出流角量系数相等，增大出流角。1 1、保持各侧孔静压保持各侧孔静压P P 相等；相等；P+Pat=P;+Pi+(Rl+P)1-2Pan-Po=(R+P)-2P;n=Piz2、保持各侧孔流量系数相等；与孔口形状、流角以 及L/L=7有关，当大于6

23、0,一般等于0.6图图2-3-92-3-9 锐边孔口的锐边孔口的值值Lo3、增天出流角,大于600,接近900。三三、直流三通局部阻力系、直流三通局部阻力系数和侧孔流量系数数和侧孔流量系数1 1、直流三通局部阻力系数：直流三通局部阻力系数：由L/L查表2-3-6;2 2、侧孔流量系数侧孔流量系数=0.60.6=0.60.65;5;四、均匀送风管道计算方法四、均匀送风管道计算方法确定侧孔个数、侧孔确定侧孔个数、侧孔间距、每个孔的风量间距、每个孔的风量计算送风管道直计算送风管道直径和阻力径和阻力计算侧孔面积计算侧孔面积返 回继 续五 、计算例题计算例题如图所示：总风量为如图所示：总风量为80800

24、0m/h00m/h的圆形均匀送风管道的圆形均匀送风管道采用采用8 8个等面积的侧孔均匀送风，孔间距为个等面积的侧孔均匀送风，孔间距为1.51.5M,确 定其孔口面积、风管各断定其孔口面积、风管各断面直径及总阻力。面直径及总阻力。80008000=0.0628360083600 4.54.5V=4.5m/sf=解：解：1 1、确定孔口平均流速、确定孔口平均流速v v,返回 继 续2)按 v;va1.73 的原则设定va,求出第一侧孔前管道断面1处直径D (或断面尺寸)。设断面1处管内空气流速 vau=4m/s,则 ,出流角=62。断面1动压Pg=33.8+9.6=43.4Pa3)计算管段12的阻

25、力(Rl+Pe)2,再求出断面2处的全压。P=Pql-(Rl+Pi)i2=Pat+P;-(Rl+Pc)i2管段12的摩擦阻力：侧孔应有的静压侧孔静压流速断面1直径断面1全压当 .125时，用插入法得=0.042局部阻力P=0.0429.6=0.40 Pa管段12的阻力P=Rmil+Pa=0.26+0.40=0.66 Pa断面2全压P=P-(Rmll+Pa)=43.4-0.66=42.74Pa4)根据P 得到Paz,从而算出断面2处直径。管道中各断面的静压相等(均为P;),故断面2的动压为Pa=P-P;=42.74-33.8=8.94Pa断面.2流速已知风量 L=7000m/h,管径应取断面1、

26、2的平均直径，但D 未知，近似以D=840mm作为平均直径。查图2-3-1得R=0.17Pa/m。摩擦阻力Pm=Rml=0.171.5=0.26Pa管段12的局部阻力：空气流过侧孔直通部分的局部阻力系数由表2-3-6查得：5)计算管段23的阻力(Rl+P)3 后，可求出断面3直径D。管段23的摩擦阻力：以风量L=6000m/h、D=800mm 查图2-3-1得Rm=0.154Pa/m。摩擦阻力Pm=Rml=0.1541.5=0.23Pa管段23的局部阻力：当 ,由表2-3-6查得=0.037。局部阻力P=0.0378.94=0.33Pa管段23的阻力P=Rl+P=0.23+0.33=0.56

27、Pa断面3全压P=P-(Rl+P)=42.74-0.56=42.18Pa断面3动压Pa=P-P;=42.18-33.8=8.38Pa断 面 2 液 违断面2直径注意：注意：把每一段起始断面的动压作为该管把每一段起始断面的动压作为该管段段的平均 动压，并假设动压，并假设、为常数，将产生一定误差为常数，将产生一定误差，但在 工程实际是允许的。工程实际是允许的。依次类推，继续计算各管段阻力(Rml+P)-a(Rml+Pc)(a-1n,可求得其余各断面直径 D;D,-1,D。最后把各断面连接起来，成为-条锥形风管。断面1应具有的全压43.4Pa(4.4mmHO),即为此均匀送风管道的总阻力。断面3直径

28、第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算一一、系统划分、系统划分当车间内不同地点有不同的送、排风要求，或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。除个别情况外，通常是由一台风机与其联系在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。系统划一起的管道及设备构成一个系统。系统划 分的原则：分的原则：1 1.空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划为同一系空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划为同一系统。2.2.同一生

29、产流程、运行同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可划为同一系统。班次和运行时间相同的，可划为同一系统。3.3.对下列情况应单独设置排风系统：对下列情况应单独设置排风系统：(1)(1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸；两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或爆炸；(2)(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或化合物；(3)(3)两种有害物质混合后两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘；易使蒸汽凝结并积聚粉尘；(4)(4)放散剧毒物质的房间和设备。放散剧毒物质的房间和设备。4.4.除尘系统的划分应符合下列要求除

30、尘系统的划分应符合下列要求：(1)(1)同一生产流程、同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统时，宜合为一个系统；(2)(2)同时工作但粉尘同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺种类不同的扬尘点，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 合设一个系统；合设一个系统；(3)(3)温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管风结露时，应分设系统。风管风结露时，应分设系统。5.5.如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的

31、排风点合为同一处排风量小的排风点合为同一系统。增设该排风点 后会增大系统总阻力。后会增大系统总阻力。第六章：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系统划分通风管道系统划分二、风管布置二、风管布置风管布置真接关系到通风、空调系统的总体布置，它与工艺、土建、风管布置真接关系到通风、空调系统的总体布置，它与工艺、土建、电气、给电气、给 排水等专业关系密切，应相互配合、协调一致。排水等专业关系密切，应相互配合、协调一致。1.1.除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。如排风点多，可用大除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡。如排风点多，可用大 断面集合管连接各支管。集合管

32、内流速断面集合管连接各支管。集合管内流速不宜超过不宜超过3m/s,3m/s,集合管下部集合管下部设卸灰装置。2.2.除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平面夹角除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平面夹角最好大于最好大于4545。如必需水平敷设或倾角小于如必需水平敷设或倾角小于3030时，应采取时，应采取措施，如加大流速、设措施，如加大流速、设清扫口等。3.3.输送含有蒸汽、雾滴的气体时，如表面处理车间的排风管道，应输送含有蒸汽、雾滴的气体时，如表面处理车间的排风管道，应用不小于 0.0050.005的坡度，以排除积液，并应在风管的紧低点和风机底部装设水封泄液管。的坡度，以

33、排除积液，并应在风管的紧低点和风机底部装设水封泄液管。4.4.在除尘系统中，为防止风管堵塞，在除尘系统中，为防止风管堵塞，风管直径不宜小于下列数值：风管直径不宜小于下列数值：排送细小粉尘排送细小粉尘 8080mmmm排送较粗粉尘排送较粗粉尘(如木屑如木屑)100100mmmm排送粗粉尘排送粗粉尘(有小块物体有小块物体)130130mmmm5.5.排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其它房间。排除含有剧毒物质的正压风管，不应穿过其它房间。6.6.风管上应设置必要的调节和测量装置风管上应设置必要的调节和测量装置(如阀门、压力表、如阀门、压力表、温度计温度计、风量测定 孔和采样孔等孔和采样孔等)或预

34、留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作 和观察的地点。和观察的地点。7 7.风管的布置应力求顺直，避免复杂的风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排局部管件。弯头、三通等管件要安排得 当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算风管布置风管布置三、风管断面形状的选择和管道定型三、风管断面形状的选择和管道定型化(一一)风管断面形状的选择风管断面形状的选择风管断面形状有圆形风管断面形状有圆形和矩形两种。两者相比和矩形两种。两者相

35、比，在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、在相同断面积时圆形风管的阻力小、材料省、强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制强度也大；圆形风管直径较小时比较容易制 造，保温亦方便。但是圆形风管管造，保温亦方便。但是圆形风管管件的件的放样、制作较矩形风管困难；布置时不易与建筑、制作较矩形风管困难；布置时不易与建筑、结构配合，明装时不易布置得美结构配合，明装时不易布置得美观。观。镀锌镀锌(不锈钢不锈钢)圆管圆管当风管中流速较高，风管当风管中流速较高，风管直径较小时，例如除尘直径较小时，例如除尘系统和高速 空调系统都用圆形风管。当风管空调系统都用圆形风管。当风管断面尺寸大时，为断面尺寸大时，为了充分利

36、 用建筑空间，通常采用矩形风管。例如民用建筑空用建筑空间，通常采用矩形风管。例如民用建筑空调系统都 采用矩形风管。采用矩形风管。、矩形风管与相同断矩形风管与相同断 阻力比阻力比值为：值为：、式中式中 RjRj矩矩形风管的比摩阻；形风管的比摩阻；RyRy 圆形风管的比摩圆形风管的比摩阻；阻；a、b 矩形风管的两个边长。在风管断面积一定时，宽高比a/b的值增大，RjRj/RyRy的比值也增大。、矩形风管的宽高比最高可达8:1,但自1:1至8:1表面积 要增加增加60%60%。因此设计风管时，除特殊情况外，宽高比愈近。因此设计风管时，除特殊情况外，宽高比愈近 接于于1 1愈好，可以节省动力及制造和安

37、装费用。适宜的宽高愈好，可以节省动力及制造和安装费用。适宜的宽高 比在比在3.03.0以下。以下。(二二)管道定型化管道定型化随着我国国民经济的发展，通风，空调工程大量增加着我国国民经济的发展，通风，空调工程大量增加。为了。为了 最大限度地利用板材，实现风管制作，安限度地利用板材，实现风管制作，安装机械化、工厂化装机械化、工厂化，在国家建委组织下，19751975年年确定了通风管道统一规格。通风管道统一规格有圆形和矩形两类。必须指出：1 1.通风管道统一规格中，圆管的直径是指外径，矩通风管道统一规格中，圆管的直径是指外径，矩形 断面尺寸是其外边长，即尺寸中都包括了相应的材料厚度。2.为了满足阻

38、力平衡的需要，除尘风管和气密性风管的管径规格较多。径规格较多。3.管道的断面尺寸(直径和边长)采用R20R20 系列，即管道断面 尺寸是以公比数尺寸是以公比数1.121.12的倍数的倍数来编制的。来编制的。四、四、风管材料的选择风管材料的选择用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料板、胶合板、纤维板，矿渣石膏板，砖板、胶合板、纤维板，矿渣石膏板，砖及混及混 凝土等。需要经常移动的风管，则大多凝土等。需要经常移动的风管，则大多用柔用柔 性材料制成各种软管，如塑料软管、橡性材料制成各种软管，如塑料软管、橡胶管 及金属软管等。及金属软管等。风管材料应根据使用风管材

39、料应根据使用要求和就地取材的原则选用。要求和就地取材的原则选用。薄钢板是最常用的材料，有薄钢板是最常用的材料，有普通薄钢板和镀锌薄钢板两种。普通薄钢板和镀锌薄钢板两种。它们的优点是易于工业化加工制作、安装方便、它们的优点是易于工业化加工制作、安装方便、能承受较高能承受较高温度。镀锌钢板具有一定的防腐性能，适用于空气湿度较高 或室内潮湿的通风、空调系统，有净化要求的空调系统。除 尘系统因管壁摩损大，通常用厚度为1.53.0mm 的钢板。一般通风系统采用厚度为0.51.50.51.5mm的钢板。的钢板。硬聚氯乙烯塑料板适用于有腐蚀作用的通风、空调系统。它 表面光滑，制作方便，这种材料不耐高温，也不

40、耐寒，只适 用于一10+60;在辐射热作用下容易脆裂。以砖，混凝土等材料制作风管，主要用于需要与建筑、结构 配合的场合。它节省钢材，结合装饰，经久耐用，但阻力较 大。在体育馆、影剧院等公共建筑和纺织厂的空调工程中，常利用建筑空间组合成通风管道。这种管道的断面较大，使之降低流速，减小阻力，之降低流速，减小阻力，还可以在风管内壁衬贴吸声材料，还可以在风管内壁衬贴吸声材料，降低噪声。降低噪声。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算风管材料风管材料五、风管的保温五、风管的保温当风管在输送空气过程中冷、热当风管在输送空气过程中冷、热量损耗大，又要求空气温量损耗大，又要求空气温度 保持恒定，

41、或者要防止风管穿越保持恒定，或者要防止风管穿越房间时对室内空气参数产生房间时对室内空气参数产生 影响及低温风管表面影响及低温风管表面结露，都需要对风管进行保温。结露，都需要对风管进行保温。保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料、超细玻保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料、超细玻璃棉，玻璃棉，玻 璃纤维保温板、聚氨酯泡沫塑料和蛭石板等。它们的璃纤维保温板、聚氨酯泡沫塑料和蛭石板等。它们的导热系导热系 数大都在数大都在0.12W/m0.12W/m 以内。通过管壁保温层的传热系数以内。通过管壁保温层的传热系数一一 般控制在般控制在1.84W/m2.1.84W/m2.以内。以内。保温层厚度要根据保温目的

42、计算出经济厚度，再按其它要保温层厚度要根据保温目的计算出经济厚度，再按其它要求求 来校核。来校核。保温层结构可参阅有关的国家标准图。通常保温结构有四层：保温层结构可参阅有关的国家标准图。通常保温结构有四层：(1)(1)防腐层，涂防腐油漆或沥青。防腐层，涂防腐油漆或沥青。(2)(2)保温层，填贴保温材保温层，填贴保温材料。料。(3)(3)防潮层，包油毛毡、塑料布或刷沥青。用以防止潮湿空防潮层，包油毛毡、塑料布或刷沥青。用以防止潮湿空 气或水分侵入保温层内，从而破坏保气或水分侵入保温层内，从而破坏保温层或在内部结露。温层或在内部结露。(4)(4)保护层。室内管道可用玻璃布、塑料布或木板、胶合保护层

43、。室内管道可用玻璃布、塑料布或木板、胶合板板 作成，室外管道应用铁丝网水泥或铁皮作保作成，室外管道应用铁丝网水泥或铁皮作保护层。护层。第六章：通风管道的设计计算第六章：通风管道的设计计算风管保温风管保温六、进、排风口六、进、排风口(一一)进风口进风口:进风口是通风、空调系统采集室外新鲜空气的入口，其位置进风口是通风、空调系统采集室外新鲜空气的入口，其位置 应满足下列要求：应满足下列要求：1 1.应设在室外空气较清洁的地点。进风应设在室外空气较清洁的地点。进风口处室外空气中口处室外空气中有 害物质浓度不应大于室内作业地点最高允许浓度的害物质浓度不应大于室内作业地点最高允许浓度的30%30%。2.

44、2.应尽量设在排风口的上风侧应尽量设在排风口的上风侧，并且应低于排风口。，并且应低于排风口。3 3.进风口的底部距室外地坪不宜低于进风口的底部距室外地坪不宜低于2 2m,m,当布置在绿化当布置在绿化地 带时不宜低于带时不宜低于1 1m。4.4.降温用的进风口宜设在建筑物的降温用的进风口宜设在建筑物的背阴处。背阴处。*(*(二二)排风口排风口1.1.在一般情况下通风排在一般情况下通风排气立管出口至少应高出屋面气立管出口至少应高出屋面0.50.5m。2.2.通风排气中的有害物质必需经大气扩散稀释时，排通风排气中的有害物质必需经大气扩散稀释时，排风口风口 应位于建筑物空气动力阴影区和正压区以应位于建

45、筑物空气动力阴影区和正压区以上。上。3.要求在大气中扩散稀释要求在大气中扩散稀释的通风排气，其排风口上不应设的通风排气，其排风口上不应设 风帽。风帽。七、防爆及防火空气中含有可燃物时空气中含有可燃物时，如果可燃物与空气中的氧在一定条件，如果可燃物与空气中的氧在一定条件 下进行剧烈的氧化反下进行剧烈的氧化反应，就可能发生爆炸。尽管某些可燃物应，就可能发生爆炸。尽管某些可燃物 如糖、面粉、煤粉等在常态下是不易爆如糖、面粉、煤粉等在常态下是不易爆炸的，但是，当它们炸的，但是，当它们 以粉末状悬浮在空气中时，与空以粉末状悬浮在空气中时，与空气中的氧得到了充气中的氧得到了充分的接触。这时只要在局部地点形

46、成了可燃物与氧发生氧化反这时只要在局部地点形成了可燃物与氧发生氧化反应所必需 的温度，局部地点就的温度，局部地点就会立刻发生氧化反应。氧化反应产生会立刻发生氧化反应。氧化反应产生的 热量向周周空间传播热量向周周空间传播时，若迅速地使周围的可燃物与空气时，若迅速地使周围的可燃物与空气的 混合物达到了氧化反混合物达到了氧化反应所必需的温度，由于联锁反应，在应所必需的温度，由于联锁反应，在极 短的时间内，能使整个空间的可短的时间内，能使整个空间的可燃混合物都发生剧燃混合物都发生剧烈的氧化 反应，产生大量的热量和燃烧产物，形成急剧增高的压反应，产生大量的热量和燃烧产物，形成急剧增高的压力力波，这就是爆

47、炸。这就是爆炸。空气中可燃物浓度过小或过大时都不会造成爆炸。空气中可燃物浓度过小或过大时都不会造成爆炸。因为浓度 过小，空气中可燃物质点之间的距离过小，空气中可燃物质点之间的距离大，大，一个质点一个质点氧化反应 所产生的热量还没有传递至另一质点，就被周所产生的热量还没有传递至另一质点，就被周周空周空气所吸收，致使混合物达不到氧致使混合物达不到氧化反应的温度。如果可燃物浓化反应的温度。如果可燃物浓度过大，混合物中氧气的含量相对不足，同样不会形成爆炸混合物中氧气的含量相对不足，同样不会形成爆炸。因此，可燃物发生爆炸的浓可燃物发生爆炸的浓度有一个范围，这个范围称为爆炸浓度度有一个范围，这个范围称为爆

48、炸浓度 极限。极限。由此可知，通风系统发生爆炸是由此可知，通风系统发生爆炸是空气中的可燃物含空气中的可燃物含量达到了 爆炸浓度极限，同时遇到电火爆炸浓度极限，同时遇到电火花、金属碰撞引起的花、金属碰撞引起的火花或其 它火源而造成的。因此，设计有爆炸危险的通风系统时，它火源而造成的。因此，设计有爆炸危险的通风系统时，应应 注意以下几点：注意以下几点：。1.1.系统的风量除了满足一般的要求外，还系统的风量除了满足一般的要求外，还应校核其应校核其中可燃 物的浓度。如果可燃物浓度在物的浓度。如果可燃物浓度在爆炸浓度的范围内，爆炸浓度的范围内，则应按下 式加大风量：式加大风量：m3/s式中式中 x 在局

49、部排风罩内每秒排出的可燃物量或每秒产生在局部排风罩内每秒排出的可燃物量或每秒产生 的可燃物量，的可燃物量，g/s;yy可燃物爆炸浓度下限，可燃物爆炸浓度下限，g/m3g/m3。2.2.防止可燃物在通风系统的防止可燃物在通风系统的局部地点局部地点(死角死角)积聚。积聚。3.3.选用防爆风机，并采用直联或选用防爆风机，并采用直联或联轴器传动方式。如果采联轴器传动方式。如果采 用三角皮带传动，为防止静电产生火用三角皮带传动，为防止静电产生火花，可用接地电刷把静 电引入地下。电引入地下。4 4.有爆炸危险的通风系有爆炸危险的通风系统，应设防爆门。当系统内压统，应设防爆门。当系统内压力急 剧升高时，靠防爆门自动开启泄压剧升高时，靠防爆门自动开启泄压。防火调节阀防火调节阀 自动防烟自动防烟防火阀防火阀