除塵管道壓力計算
除塵管道壓力計算
分析管內壓力分布的目的是了解管內壓力的分布規律,為管網系統的設計和運行管理提供依據。分析的原理是風流的能量方程和靜壓、動壓與全壓的關系式。主要結論:
(1)風機的風壓等于風管的阻力和出口動壓損失之和;
(2)風機吸入段的全壓和靜壓都是負值,風機入口處的負壓;風機壓出段的全壓和靜壓都是正值,在出口處正壓;
(3)各分支管道的壓力自動平衡;
(4)壓出段上的靜壓出現負值是由于斷面收縮得很小,是流速增加,當動壓大于全壓時,該處的靜壓出現負值。
一、管道直徑的計算
在計算管道直徑時,應滿足以下約束條件:
(1)管內流速的要求:對于除塵管道,為了防止粉塵沉積管壁上,管內流速要大于的數值,即V≥Vmn,Vm為防止粉塵沉積的風速.對非除塵管網可不受這個條件的約束
(2) 阻力平衡要求:要使各分支的風量滿足設計要求,各分支的阻力平衡.如果設計的阻力不平衡就應進行調節
(3)管道投資費用和運行費用的合理性:管道直徑增大,阻力減少,運行費用降低,但阻力增大,運行費用也增大,因此管徑的合理性應表現在管道投資費用與運行費用總和。
設計時,要使確定的管徑滿足上述約束條件是很困難的,因此人們提出了各種計算方法,常用的有以下幾種方法
1、 假定流速法
其原理是取管內流速等于風速或經濟風速,根據管內的流量L;即可得管徑D;為:
采用假定流速法求出的各分支阻力一般不平衡,需進行阻力平衡調節.假定流速法的計算步驟如下:
(1)繪制通風系統軸側圖,對各管段行編號標注各管段的長度和風量。
(2)選擇管內合理的空氣流速。
(3)根據各管段的風量和選定的流速確定各管段的管徑,并計算各管段的摩擦阻力和局部阻力。
(4)對并聯管路進行阻力平衡調節。
(5)計算系統的總阻力,并根據總阻力和總風量選擇風機。
2、等壓損法
該法的原理是,假設風機的風壓H為已知,各管段單位長度的壓力損失相等,由此而求出各分支的管徑.這種方法計算結果也很難滿足阻力平衡要求,因此也需要進行阻力平衡調節。
3、靜壓復得法:
該法原理是在管道的分支處,由于分流使流速降低,根據靜壓與動壓的轉換原理,流速降低,使風管分支處復得的靜壓,令此復得靜壓等于該管段的阻力。由此即可求得管道的直徑。此法主要用于高風速管網的計算
4、優化設計法:
該法的原理是以管道投資費用與運行費用總和作為目標函數而獲得管道直徑。這種方法是管網設計計算中的新理論,它對于降低通風系統的能耗,提高管網風量平衡精度具有重要的意義
二、均勻送風管道的計算
要求送風管道從風管側壁上的若干風口(或短管),以相同的出口速度,均勻地把等量的空氣送入室內,這種送風管道稱為均勻送風管道。均勻送風管道的構造有兩種形式,一種是均勻送風管道的斷面變化(即斷面逐漸縮小)而側風口(或短管)的面積相等;另一種是送風管道的斷面不變化而側風口(或短管)的面積都不相等。
其計算的基本原理是保持各側孔的靜壓相等。根據管道阻力的計算和能量方程即可求得各側孔靜壓相等的關系式。
均勻送風管道計算的目的是確定側孔的面積,風管斷面尺寸以及均勻送風管段的阻力。當側孔的數量,側孔的間距以及每個側孔的送風量確定之后,按上述原理即可計算出均勻送風管道的尺寸。
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