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1、1风管内空气压力分布风管内空气压力分布风管内空气压力分布风管内空气压力分布第第 8 8章章 通风管道系统的设计计算通风管道系统的设计计算234567结论9结论1011R Rmm线算图线算图使用方法：已知任意两参数，可求出其他两参数。：已知任意两参数，可求出其他两参数。流量流量QQ、管径、管径D D、流速、流速v v、比摩阻、比摩阻R Rmm使用条件：1 1） 值为紊流过渡区；值为紊流过渡区；2 2）B B0 0=101.325kPa=101.325kPa，t t0 0=20=20， 0 0=1.204kg/m=1.204kg/m3 3， 0 0=15.0610=15.0610-6-6mm2 2
2、/s/s，K K0 0=0.15mm=0.15mm实际条件与此不符，则需修正实际条件与此不符，则需修正3 3）圆形钢制风管）圆形钢制风管第第 8 8章章 通风管道系统的设计计算通风管道系统的设计计算上节重点上节重点12当量直径：当量直径：与矩形风管有相同与矩形风管有相同R Rmm的圆形风管直径。的圆形风管直径。流速当量直径流速当量直径定义定义 ：流量当量直径流量当量直径定义定义 ：使用使用D Dv v时，用时，用v v查查R Rm m使用使用D DL L时，用时，用q qv v查查R Rm m注意注意13理论基础理论基础1、全压=动压 +静压（Pq=Pd+Pj）2、未开风机时，Pj=Pq=大气
3、压压3、风机开动后，Pq2= Pq1-(Rml+pZ)1-2局部阻力的产生条件：当空气流过断面变化的管件( 如各种变径管、风管进出口)、流向变化的管件(弯 头)和流量变化的管件(如三通、四通)都会产生局部 阻力。 8.3.1 风道设计的内容及原则 8.3.2 风道设计的方法 8.3.3 风道设计的步骤148.3 8.3 通风管道设计计算通风管道设计计算158.3.1 8.3.1 风道设计的内容及原则风道设计的内容及原则168.3.2 8.3.2 风道设计的方法风道设计的方法设计计算方法：设计计算方法：压损平均法、静压复得法、假定流速法压损平均法、静压复得法、假定流速法第第 8 8章章 通风管道
4、系统的设计计算通风管道系统的设计计算178.3.2 8.3.2 风道设计的方法风道设计的方法设计计算方法：设计计算方法：压损平均法、静压复得法、假定流速法压损平均法、静压复得法、假定流速法第第 8 8章章 通风管道系统的设计计算通风管道系统的设计计算静压复得法：静压复得法：利用风管分支处复得的静压来克服该管段的利用风管分支处复得的静压来克服该管段的 阻力，确定风管的断面尺寸。一般适用于高速空调系统的计算阻力，确定风管的断面尺寸。一般适用于高速空调系统的计算假定流速法：假定流速法：先按技术经济要求选定流速，再根据风量确先按技术经济要求选定流速，再根据风量确 定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的
5、压力损失进行调整定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的压力损失进行调整，使其平衡。这是目前最常用的计算方法。，使其平衡。这是目前最常用的计算方法。188.3.3 8.3.3 风道设计的步骤风道设计的步骤假定流速法的计算步骤和方法如下：1绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和风量。编号：以风量和风向不变的原则，把通风系统分成若干个单独管段，一般从距风机最远的一段管件，由远而近顺序编号。管段长度一般按两管件间中心线长度计算，不扣除管件(如三通、弯头)的长度。19假定流速法设计步骤假定流速法设计步骤2确定合理的空气流速风管内的空气流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响。流速高，风管
6、断面小，材料耗用少，建造费用小；但是系统的阻力大，动力消耗增大，运用费用增加。对除尘系统会增加设备和管道的摩损，对空调系统会增加噪声。流速低，阻力小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费用大，风管占用的空间也增大。对除尘系统流速过低，会使粉尘沉积堵塞管道。因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速。20一般风管内的流速参照以下两个表格选取21如果管内流速过低，对除尘系统和气力输送系统来说，还会造成沉积、管道堵塞，此类管道中风速可按表8-5选取。223根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力确定风管断面尺寸时，应采用附录6所列的通风管道统一规格，以利于工业
7、化加工制作。风管断面尺寸确定后，应按管内实际流速计算阻力。阻力计算应从最不利环路(即阻力最大的环路)开始。假定流速法设计步骤假定流速法设计步骤4. 4. 并联管路的阻力计算并联管路的阻力计算阻力不平衡率：各并联管路阻力损失的相对差额阻力不平衡率：各并联管路阻力损失的相对差额。一般通风系统。一般通风系统15% 15% 除尘系统除尘系统10%10%当并联管路阻力差超过上述规定时，可采用以下当并联管路阻力差超过上述规定时，可采用以下方法。方法。假定流速法设计步骤假定流速法设计步骤24阻力平衡法：阻力平衡法：改变管径来改变支管阻改变管径来改变支管阻 力力增大风量增大风量两支管阻力两支管阻力20%20%
8、时用时用 不改变管径，增大阻力不改变管径，增大阻力 小的那段支管的流量小的那段支管的流量增加支管局损增加支管局损需反复调节使各支管风需反复调节使各支管风 量达到设计要求量达到设计要求改变阀门开度改变阀门开度 增加阀门个数增加阀门个数调整支管管径调整支管管径假定流速法设计步骤假定流速法设计步骤255 5 计算系统的总阻力：以最不利环路的阻力加上空气计算系统的总阻力：以最不利环路的阻力加上空气 净化处理装置的和其他可能的设备的阻力净化处理装置的和其他可能的设备的阻力6 6 选择风机选择风机假定流速法设计步骤假定流速法设计步骤26说明：说明：选风机不仅要考虑风量和阻力，还要考虑输送气体性质。选风机不
9、仅要考虑风量和阻力，还要考虑输送气体性质。 风机在非标准状态下工作，风量、风压及电动机功率需换风机在非标准状态下工作，风量、风压及电动机功率需换算成标准状况参数后，再从风机样本上选取。算成标准状况参数后，再从风机样本上选取。第第 8 8章章 通风管道系统的设计计算通风管道系统的设计计算278.4 8.4 均匀送风管道设计计算均匀送风管道设计计算根据工业与民用建筑的使用要求，通风和空调系统的风管有时需要把等量的空气，经由风道侧壁均匀的输送到各个房间。这种均匀送风方式可使送风房间得到均匀的空气分布，而且风管的制作简单、材料节约。28均匀送风管道通常有三种形式：（1）管道断面积保持不变，孔口面积或条
10、缝面积变化；这种方式不仅可以保证均匀送风，而且沿着条缝口长度或每个孔口的出风速度也相等，应用范围广泛。29（2）管道断面积变化，孔口面积或条缝面积不变；30（3）风道断面、条缝宽度或孔口面积都不变。风道面积与孔口面积都不变时，管内静压会不断增大，可以根据静压变化，在孔口设置不同的阻体来改变流量系数。 8.4.1 均匀送风管道的设计原理出流的实际流速和流向孔口出流的风量实现均匀送风的条件 8.4.2 均匀送风管道的计算318.4 8.4 均匀送风管道设计计算均匀送风管道设计计算32空气沿风管流动时，在管壁的垂直方向上受到气流的静压作用。如果在风管的侧壁开孔，由于孔口内 外存在压差，空气将在垂直于
11、管壁的方向上从孔口 流出。但由于受到原有管内轴向流速的影响，其孔 口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿风 管轴线成角的方向流出。8.4.1 均匀送风管道的设计原理353、实现均匀送风的条件要实现均匀送风，必须具备两个基本要求：各侧孔或短管的出流风量相等；出口气流尽量垂直于管道侧壁，否则尽管风量相等也不会均匀36（1）保持各侧孔静压相等要使静压沿风管全长保持不变，或者说各侧孔的静压相等，必须保证首端和末端的动压差等于风管全长上的压力损失，或者两侧孔出流的动压差等于两侧孔间的压力损失，即37（2）各侧孔流量系数保持相等侧孔的流量系数u与孔口形状、出流角度 ，以及孔口送风量与孔口前风量之比有关
12、。一般取0.6（3）增大出流角度为使出流夹角大于60，要使Vj1.73Vd388.4.2 8.4.2 均匀送风管道计算均匀送风管道计算均匀送风管道计算的目的是确定侧孔的个数、间距、面积及出风量、风管断面尺寸和均匀送风管段的阻力。均匀送风管道计算和一般送风管道计算相似，只是在计算侧孔时的局部阻力系统时需要注意。侧孔可以认为是支管长度为零的三通。当空气从侧孔出流时，产生两种局部阻力：一种是直通部分的局部阻力，另一种是侧孔局部阻力。即 孔口流量与孔口前风管中的流量之比418.58.5通风管道设计中的有关问题通风管道设计中的有关问题与工程实际密切相关的问题，本节介绍的一些原则，在工程中必须结合具体情况
13、应用并不断总结参照标准及资料： 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50234-2002 2002年4月1日实施 设计手册428.5 8.5 通风管道设计中的常见问题及其处理措施通风管道设计中的常见问题及其处理措施8.5.1 8.5.1 系统划分系统划分431空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划 为同一个系统。 2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。8.5.1 系统划分原则443对下列情况应单独设置排风系统， (1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或 爆炸； (2)两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的 混合物或化合物； (3)两种有害物质混合后易使蒸汽
14、凝结并积聚粉尘； (4)放散剧毒物质的房间和设备。8.5.1 系统划分原则45464除尘系统的划分应符合下列要求：(1)同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统；(2)同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统；(3)温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。5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排风点合为同一系统。47488.5.28.5.2风管布置、选型及保温与防腐风管布置、选型及保温与防腐1、风管布置(1)除尘系统的排风点不宜过多，以利于各支管间阻力平衡(2)除尘风管应尽可能垂直或倾
15、斜敷设，倾斜敷设时与水平面夹角最好大于45度。如必需水平敷设或倾角小于30度时，应采取措施，如加大流速等 (3)通风系统的风管宜采用圆形或矩形风管，在保证实用的前提下尽量照顾到整齐美观。49(4)排除含有剧毒物质的排风系统，应尽量减少正压管段的长度，且正压管段不得穿过其它房间 (5) 排除潮湿气体或含有水蒸气的风管，应有不小于0.005的坡度，并应在风管的最低点和风机的底部都采取排水措施 (6)通风设备、风管及配件等，应根据所处的环境和输送的气体、蒸气或粉尘的腐蚀性等，采取相应的防腐措施。(7)通风系统的风管，应根据需要设置必要的侧孔，其位置和数量应符合检测要求。50除尘管道的布置除应遵守一般
16、通风管道的布置原则外，还有一些特殊要求：(1)除尘系统的风管宜采用圆形钢制风管，其接头和接缝应严密。(2)风管宜垂直或倾斜安装，倾斜安装时与水平面的夹角应大于45，小坡度或水平敷设的管段应尽量缩短，并应采取防止积尘的措施。(3)支管宜从主管的上面或侧面插入，三通管的夹角，宜采用15 -45 。(4)在容易积灰的异形管件附近，应设置密闭清扫孔。(5)除尘风管转弯处的曲率半径R15-3.0D，如曲率半径不允许大时，要在弯头内设导流叶片。除尘管道布置原则512、风管选型（1）常用断面形状矩形：易于和建筑、装修配合；局部构件制作容易常用于空调系统圆形：阻力小；省材料、强度高；管道制作容易常用于通风系统及空调
