商用厨房排风系统设计参考资料

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1、安徽容恩环保科技有限公司 （RN-JH28内部培训资料）商用厨房排风系统设计内容提要： 本文结合商用厨房排风系统的实际环境，运用通用计算公式和全国通用通风管道计算表，给出了单头炒灶的热流量、平均速度、热射流直径等理论和具体应用数据。给商用厨房排风系统的设计人员，提供了一种快速设计的参考。关键词：热射流、水力计算、当量直径、阻摩比；一、 概述1、 商用厨房的排风系统，属于热射流局部排风系统，由局部排风罩（烟罩）、风管、净化设备、风机等组成；2、 热射流流量的计算1) 用萨顿通用计算式（原理见右图）l 热射流流量： Lz =7.26 * 10 -3 * Z 1.47 *Q 1/3 (m 3 /s)

2、 ；- 式中：Q-热源发热量， (kJ/S)； Z-假想点热源至计算面的距离，Z = H + 2B (m)；l 热射流直径： Dz = 0.43 * Z 0.88 (m)；-l 热射流平均流速： Vz = 0.05 * Z - 0.29 * Q 1/3 (m/s)；-2) 单头炒灶发热量的热射流参数计算已知，单头炒灶发热量的国标规定为：Q = 40kw/h = 3.6*10 3*40 kJ/h = 144*103 kJ/h = 400kJ/s ；则：Q 1/3 = 7.368 (kJ/S)； 又知：烟罩距炮台挂高：H = 0.8m；炮台直径：B = 0.6 (m)；则：Z = H+2B =2

3、(m) ；Z - 0.29 = 0.82 ；Z 1.47 = 2.77 ；Z 0.88 = 1.84 ；l 代入式得热射流流量： Lz = 1.48 m3 / s = 5328 m 3 / h 。l 代入式得热射流直径： Dz = 0.791 m 0.8 m。l 代入式得热射流流速： Vz = 0.3 m/s。3) 热射流流量、平均流速及空气密度的合理假定l 热射流流量的合理假定单头炒灶的发热量在实际使用中，假定被损耗掉75% ，则排放的余热为25% ；则：实际排放余热的流量：Lz = 0.25 * 1.48 = 0.37 m 3 / s = 1332 m 3/ h 。取排风量L = 1500

4、 m 3 / h应能满足要求。l 烟罩悬挂高度及尺寸己知，热射流直径： Dz = 0.8 m。热射流面积：Ap=/4 * Dz 2 = 0.502m2；则：1.5Ap =1.063 m；实际悬挂高度：H=0.8m，可见，H1.5Ap ，为低悬罩，可以不考虑横向气流的影响。又知，低悬矩形烟罩口尺寸应为：A = a+0.8H = 0.8+0.8*0.8 = 1.24（m）；B = b+0.8H = 0.8+0.8*0.8 = 1.24（m）；实际烟罩宽为1.25-1.3m，满足计算要求，但炮台位置偏外，加之厨师操作时又偏外，故烟罩宽度还显不足； l 热射流平均流速的合理假定已知，假定单头炒灶的热射

5、流流量为：L = 1500 m 3 / h，两个灶头开一个500*600mm吸气孔，则该孔的吸气量应3000m3/h（0.83m3/s），则吸气孔的平均流速应为：Vz = 2.777 m/s ；取 V3 m/s 应能满足要求。l 空气密度的合理假定已知，标准空气密度：0 = 1.2 kg / m 3 ；实际应用中，考虑到蒸汽、油烟等因素，取排放的气流密度：= 1.5 kg /m3应能满足要求。4) 结论由以上计算可见，双头炒灶的余热：l 在排烟罩入口处的流量：L = 0.83m3/s = 2988 m 3 / h3000m3/h。l 在排烟罩横排入口的处气流平均流速： V = 3 m/s 。l

6、 排烟罩横排入口面积，F L / V = 0.83/3 = 0.277 m2。两个热当量灶头（L2m）在横排上开一个抽风口，开口宽为W = 0.5m；长为L = 0.6m；F = 0.3m2即可满足要求；l 在排烟罩入口的处气流密度：= 1.5 kg /m3。l 排烟罩横排入口处的动压Pd = *V2/2 = 1.5*32/2 6.75Pa，隔油网加伞型罩的压损Pz = 30Pa，故烟罩入口处的动压应Pd40Pa。（注：调试时用测气流速度的方法，计算动压值，即：取掉隔油网在横排入口处测时，V=2Pd/1.2 = 8m/s，在隔油网外测时，V = 2Pd/1.2=4m/S）二、 排风管道的水力计

7、算（用假定流量法）步骤1、 绘制排风系统轴线图，并对管段进行编号、标出相应长度和流量；2、 选择风管内空气流速，选用低速管，主管选流速：V = 8 12m/s； 3、 根据流量、流速确定管道截面积；考虑板材和国标管道尺寸，确定管道规格：1) 1000x800mm（0.8m2，L=AV = 6.49.6m3/s = 2304034560m3/h）；2) 800x700mm（0.56m2，L =AV = 4.486.7m3/s = 16128 24192 m3/h）；3) 700x600mm(0.42m2，L =AV = 3.365.04m3/s = 1209618144m3/h)；4) 500x

8、500mm（0.25m2，L=AV = 23 m3/s = 7200 10800 m3/s）。 横排规格（保障各段流速变化不大于10%）：1) 变径：700/550/350/200x600x1000mm;2) 变径间连接：550x600xLmm（0.33m2）;350x600xLmm（0.21m2）;4、 从最长、条件最差的管路着手，计算摩擦阻力和局部阻力：1) 1000x800矩形管道的流速当量直径dv：dv = 2ab/a+b=2（1000x800）/1000+800=888.9mm；Rm(8m/s) = 0.65Pa；Rm(10m/s) = 1.0Pa；Rm(12m/s) = 1.3Pa

9、；2) 800x700矩形管道的流速当量直径dv：dv = 2ab/a+b = 2(800x700) / 800+700 = 746.6mm：Rm(8m/s) = 0.85Pa；Rm(10m/s) = 1.1Pa；Rm(12m/s) = 1.8Pa；3) 700x600矩形管道的流速当量直径dv：dv = 2ab/a+b = 2(700x600)/700+600 = 646mm；管道的阻摩比Rm：Rm(8m/s) = 1.0Pa；Rm(10m/s) = 1.9Pa；Rm(12m/s) = 2.5Pa4) 500x500矩形管道的流速当量直径dv：dv = 2ab/a+b = 2(500x500

10、) / 500+500 =500mm管道的阻摩比Rm：Rm(8m/s) =1.2Pa；Rm(10m/s) = 2.1Pa；Rm(12m/s) = 3.5Pa；5) 常用管件的阻力系数和局部阻力Z（以流速V=10m/s，V2/2 = 120Pa为例）：l 900矩形弯头(R=1.5D)(1) a(1000)xb(8000)：= 0.16；Z =19.2Pa；(2) a(800)xb(700) ：= 0.17；Z = 20.4Pa；(3) a700xb600：= 0.18；Z = 21.6 Pa；(4) a500xb500 ：= 0.17；Z = 20.4Pa；l 合流三通（1）1=F2，F1+F

11、2=F3，L1=L2，=300 ：= 0.14；Z = 16.8 Pa；（2）流三通(直管)(F1=F2，F1+F2F3，=300)：1=0；Z=0 Pa；（3）流三通(支管) (条件同上) ：2=0.44；Z=52.8Pa； l 风机出口采用：渐扩管（F1/F0=1.50, =100,=0.02）加450弯头（R=D, =45,= 0.138），当V=10m/s时，Z=2.4+16.5619Pa； 注意：以上Z的数据是在V = 10m/s情况下算出，在支管中应用构件的Z值，应根据支管的V值进行计算。6) 定型产品的局部阻力(1) 电子净化器(=300，=0.8，设：V=10m/s)：Z=96

12、Pa；(2) 烟罩(200，= 0.17，设：V =3m/s，Z1 = 1.15Pa；)（隔油网f1 / f0 = 0.6 / 0.7，=5.3/3.7， Z2 = 35.78 / 24.98Pa）：Z = Z1 + Z2 = 36.93 / 26.13Pa；5、 对并联管路必须进行阻力平衡（允许误差15%），调整方法：1) 改变支管尺寸，重新计算支管阻力；2) 在阻力小的支管上安装调节器；6、 计算总阻力 计算最长、条件最差的管路总阻力，以便选择风机的风压。Z总 = (Rm l + Z) ； (Pa) 7、 选择风机商用厨房排风系统一般选用双向（或单向）进风、离心式、中压风机，根据系统的总阻

13、力、总风量和出入口的空间位置要求，选择风机的叶轮尺寸、转速；电机的功率；出入口角度等参数。注意：在选择风机参数时，对风量、风压应附加安全系数，即：风机的风量： L = KL*L 风机的风压： P = KP*P 式中： L-系统设计风量； P-系统设计风压； KL-风量安全系数，取KL = 11.1；KP-风压安全系数，取KP = 1.11.15。 风轮转速变化会使流量、风压、电机动率发生如下变化：风机的风量： L =N1/N0*L;风机的风压： P =(N1/N0)2*P;电机功率： W = (N1/N0)3*W式中：L -风机原流量； P-风机原风压； W-电机原动率；N0-变化前转速； N

14、1-变化后转速； 风柜在系统中的放置位置：风柜的风压(Pq)，在数上等于进(Pqi)、出(Pqo)口的全压差，即Pq=Pqo - Pqi。因风柜的入口为负压，出口为正压，且在数值上相等，因此原则上风柜应放置在管道的中间位置为宜；具体放置位置应根据实际情况决定。三、 风道设计、制作、安装注意事项1、 尽量减小管道构件数量，以减小管道阻力；管道构件应尽力做精、做细，曲率半径R1.5D，夹角300；2、 构件与构件之间的距离l/d应大于3倍管径的直管距离，否则由于互相干扰，会使局部阻力发生大幅度变化；3、 一般一个系统的支管数不宜超过10个，否则就要加大主管尺寸，使其中气流速度要在3m/s以下，才便于调试各支管的阻力平衡；4、 支管接口（亦称横排开口）应安排在渐扩管处，渐扩管的中心夹角一般为：100 ；5、 降低风机出口处的流速，以减少出口的动压损失。一般都应有一段出口管，有时将出口管做成渐扩管。6、 风管与风机进出口的连接要合理，保证气流均匀分布，避免发生涡流和流速突然变化，以减小阻力和噪音。7、 管道法兰的连接、打胶时，尽量使内部平滑以减小摩擦阻力，尽力打实防止日后漏油；8、 管道安装时应保证其坡度1.5%；并在最低处设溢油孔和接油盒； 2013-11-20HP 4