废气收集系统-风管设计

1、0 废气收集系统,2.风管设计的内容,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,2.风管设计的内容,2.风管设计的内容（2.5,2.6）,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 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.

2、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,2.1.1 风管设计的基本内容,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,2.1.1 风管设计的基本内容,除尘系统,局部排风,局部送风,局部排风,2.1.1 风管设计的基本内容,2.1.2 风管的分类 （1）,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,2.1.2 风管的分类 （材质）,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

3、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。,2.1.2 风管的分类（图片）,螺旋圆风管,镀锌铁皮板风管,螺旋圆风管,有机玻璃钢风管,普通钢板风管,无机玻璃钢风管,硬聚氯乙烯风管,2.1.2 风管的分类（金属）,2.1.2 风管的分类 （非金属）,2.1.3 通风管道的统一规格,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,通风风管统一规格,圆形风管规格型号,矩形风管规格型号,2.1.4 金属风管、非金属风管及其配件的板材厚度,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,2.1.4 金属风管、非金属风管及其配件的板材厚度,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,2.1.5通风管道配件,弯管、变径管、三通、四通,2.1.6风量调节阀和风量调节器,风量调节阀：蝶阀、平行式多叶阀、对开多叶

4、阀、矩形三通阀 定风量调节器：,2.2 风管的沿程压力损失,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,2.2.1 沿程压力损失的基本计算公式,风量 （1）通过圆形风管的风量 =900 2 2.21 =3600 2.22 d-风管内径，m; v-管内风速，m/s; a,b-风管断面的净宽和净高，m. 2. 单位管长沿程摩擦阻力 = 2.23 = 2 2 2.24 对于圆形风管 =d -单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m; l-风管长度； -摩擦阻力系数； -空气密度，kg/m； de-风管当量直径,2.2.1 沿程 压力损失的基本 计算公式,对于非圆形风管 = 4 2.25 对于矩形风管 = 2ab + 对于扁圆风管： = 2 4 + =+2(),2.2.1 沿程压力损失的基本计算公式,4.摩擦阻力系数 1 =log 3.71 + 2.51 2.26 = 2.2.7 K-风管内壁的绝对粗糙度，m； Re-雷诺数； -运动粘度，/s,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,2.2.2 沿程压力损失的计算,制表（制图）条件 （1）

5、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=1.2kg/m，运动粘度=15.0610-6/s. （3）风管内壁的绝对粗糙度 以K=0.1510-3m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2.2-1,2.2.2 沿程压力损失的计算,风管内壁的绝对粗糙度 表2.2-1,2.2.2 沿程压力损失的计算,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2.2-2） （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2.2-4）,2.2.2 沿程压力损失的计算 表2.2-2（1）,钢板圆形风管单位长度沿程压力损失计算表 表2.2-2,2.2.2 沿程压力损失的计算 表2.2-2（2）,钢板圆形风管单位长度沿程压力损失计算表 表2.2-2,2.2.2 沿程压力损失的计算 表2.2-3（1）,钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算表 表2.2-3,2.2.2 沿程压力损

6、失的计算 表2.2-3（2）,钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算表 表2.2-3,2.2.2 除尘风管的计算 表2.2-4（1）,除尘风管计算表 表2.2-4,2.2.2 除尘风管的计算 表2.2-4（1）,除尘风管计算表 表2.2-4,2.2.2 沿程压力损失的计算,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。,2.2.2 沿程压力损失的计算,（2）绝对粗糙度的修正 对于内壁的当量绝对粗糙度K0.1510-3m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2.2-4,2.2.2 沿程压力损失的计算,（3）空气状态的修正 = 1.2 2.28 =3.47 273+ 2.29 -实际单位摩擦阻力，Pa/m; -标准摩擦阻力系数

7、，Pa/m; -空气的实际密度 Pb-实际大气压，kPa; t-风管内的空气温度，.,2.2.2沿程压力损失的计算,4.沿程压力损失的简化计算 由于摩擦阻力系数计算式（2.2-6）是超越方程，只能通过迭代运算近似求解，很不方便。考虑直接求解的简化公式。 下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度为K=0.1510-3 m的钢板风管 =0.0175 0.21 0.075 2.210 =1.05 10 2 1.21 1.925 2.211 -摩擦阻力系数； D-风管的当量直径； v-风管的风速； -风管的单位摩擦阻力，Pa/m.,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。,2.3 风管的局部压力损失,突变,渐变,转弯、分流,2.3.1局部压力损失,克服局部阻力而引起的能量损失，称为局部压力损失Pj（Pa）,并按下式计算: = 2 2 2.31 -局部阻力系数； v-风管内局部压力损失发生处的空气流速，m/s； -

8、空气密度，kg/m,2.3.2局部阻力系数,大多数配件的局部阻力系数值是通过实验确定的。,2.3.2 局部阻力系数,2.3.2 局部阻力系数,在计算局部压力损失时，应采用标有L/F0或V0箭头处断面的流速和相应的动压；对于断面面积不相等的配件，如果有需要，可以利用（2.3-2）公式将局部阻力系数从一个断面o换算到断面i： = 2 2.32 式中Vo、Vi-分别代表断面o和断面i的流速，m/s.,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风管内压力分布,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)1-2,2.4.1仅有沿程压力损失的风管内压力分布,2.4.2有沿程和局部压力损失风管风压分布,2.4.3 简单吸风风管内的压力分布,2.4.4 双风机系统管内的压力分布,2.4.5 风管内压力分布小结,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 风管的水力计算,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,2.5.1水力计算方法简述,2.5.1 水力计算方法简述 风管水力计算方法有：压损平均法（等摩阻法）、假定流速法、静压复得法、T计算法。 压损平均法：以单位长度风管具有相等的摩擦压力损失

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