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1、第 8 章工艺热风管道设计计算热风管道设计计算是水泥厂工艺设计必不可少的组成部分， 涉及了水泥生产的各个工段。本章主要内容包括：工况下的热风管道管径计算，管道阻力计算，管网阻力计算，管道重量计算，膨胀节选型计算，管道支座受力计算，收尘设备的保温计算以及不同工况下管道风速，管道壁厚的选取等内容。8.1 热风管道设计计算热风管道管径计算1一般地区对于海拔高度 25m/s 时，阻力大，不经济；风速 15m/s 时，风管壁厚应适当加大。（3）为防止大型风管的刚度变形， 在其长度方向每隔 2.5m 增加一道加固圈，加固圈可用宽 5080mm，厚度为 58mm 的扁钢制作。（4）风管的法兰规格、螺栓孔径、
2、数量等均应按表中给定尺寸确定。管道阻力计算1阻力计算公式风管系统阻力应为管道的摩擦阻力与局部阻力之和：L2(8-3)K 0P (D n2式中：气体与管道间的摩擦阻力系数，清洁空气入值一般为0.02 0.04，对含尘气3体管道，当含尘浓度 50g/m时，需校正：表 8-4校正系数含尘浓度（ g/m3） 5050100150校正系数1.01.011.021.03L 风管长度， m；管件及变径点阻力系数，见附录12；v风管中气体流速， m/s；空气密度， kg/m3，20时 =1.29；K0阻力附加系数， K 0；=1.151.20Dn风管直径， m；非圆管道一般折算成等速当量直径de 后，按圆形管
3、道方式计算：2abde(8-4)ab式中：de等速当量直径， m；a，b矩形风管的边长， m。2摩擦阻力系数 计算管道内摩擦阻力系数 值与介质流动状态、雷诺数 Re 及管壁粗糙度 等因素有关，对于钢板焊接的管道其摩擦系数 计算如下：（1）=1.42(8-5)Q2lg(1.274)式中： 摩擦阻力系数，见表8-6，8-7；3管内气体流速， m/s；管壁粗糙度， mm，一般取 =0.1mm。值详见表 8-5。表 8-5 值管道类别绝对粗糙度 （ mm）新无缝或镀锌钢管0.01 0.05轻度腐蚀的无缝钢管0.2 0.3重度腐蚀的无缝钢管0.6 0.7（2）1(8-6)d e2( 2 l g1. 74
4、)式中：de当量直径， m；管壁粗糙度， m。表 8-6摩擦阻力系数 值管壁粗糙度当量直径 de摩擦阻力系数 管壁粗糙度当量直径 de摩擦阻力系数 （ m）值（ m）值0.10.0230.60.018 =0.00020.20.0200.7-0.80.0170.30.0180.9-1.00.0160.40.0171.50.0150.50.016 =0.00042.00.0140.10.0282.5-3.00.013 =0.00040.20.0233.5-4.00.0120.30.0214.50.01170.40.0205.00.01150.50.019表 8-7管道有内衬的 值当量直径 de(m
5、m)焊接的钢烟气管焊接的钢煤粉管8000.0150.0173局部阻力系数值该系数指动压头单位的局部损失数，是由于气流经各种管件（三通、弯头、变异管、阀门等）流向变换、冲击或流速变化而引起的压力损失。清洁气体局部系数按附录 12 选取，但带粉尘的局部阻力系数应加以修正，修正公式如8-7。F = 0 (1 + J )(8-7)式中：0清洁气体局部阻力系数，见附录12；F带粉尘的气体局部阻力系数；J根据测试确定系数，取0.81.0；气体混合物浓度， kg/kg。4阻力平衡计算水泥厂除尘管道设计时，个别车间有多个收尘点（如包装车间），形成多个支管路，而这些支管与总干管交汇处压力必须达到平衡，以保证各点收尘效果。平衡阻力一般有两种方法： 一种是在管道设计时通过改变管径、弯头曲率半径或改变风量达到阻力平衡； 另一种是投产前在现场进行1L =5.2m3逐点测试， 以每支管阀门开度大小来求阻力平衡。 此法比Q1 =1045m/hv 1=15m/s1 =0.5较繁琐，难以达到平衡， 最好事先在设计中使阻力达到平. 55衡，计算方法如下：/3h=20m当支管与总管交汇处压力差20%时，改变阻力大=850/ sQ 2=18m.5m的管径，降低流速，以达到阻力平衡。示，风量 2
