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1、1,風(fēng)管內(nèi)空氣壓力分布,風(fēng)管內(nèi)空氣壓力分布,2,3,4,5,6,7,結(jié)論,9,結(jié)論,10,11,Rm 線算圖,使用方法：已知任意兩參數(shù)，可求出其他兩參數(shù)。,流量Q、管徑D、流速v、比摩阻Rm,使用條件：1）值為紊流過渡區(qū)； 2）B0=101.325kPa，t0=20，0=1.204kg/m3， 0=15.0610-6m2/s，K0=0.15mm 實(shí)際條件與此不符，則需修正 3）圓形鋼制風(fēng)管,上節(jié)重點(diǎn),12,當(dāng)量直徑：與矩形風(fēng)管有相同Rm的圓形風(fēng)管直徑。,流速當(dāng)量直徑,定義：,流量當(dāng)量直徑,定義：,使用Dv時(shí)，用v查Rm 使用DL時(shí)，用qv查Rm,注意,13,理論基礎(chǔ),1、全壓=動(dòng)壓+靜壓（Pq

2、=Pd+Pj） 2、未開風(fēng)機(jī)時(shí)，Pj=Pq=大氣壓 3、風(fēng)機(jī)開動(dòng)后，Pq2= Pq1-(Rml+pZ)1-2,局部阻力的產(chǎn)生條件：當(dāng)空氣流過斷面變化的管件(如各種變徑管、風(fēng)管進(jìn)出口)、流向變化的管件(彎頭)和流量變化的管件(如三通、四通)都會(huì)產(chǎn)生局部阻力。,8.3.1 風(fēng)道設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則 8.3.2 風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法 8.3.3 風(fēng)道設(shè)計(jì)的步驟,14,8.3 通風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算,15,8.3.1 風(fēng)道設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則,16,8.3.2 風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法,設(shè)計(jì)計(jì)算方法：壓損平均法、靜壓復(fù)得法、假定流速法,17,8.3.2 風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法,設(shè)計(jì)計(jì)算方法：壓損平均法、靜壓復(fù)得法、假定流速法,靜壓復(fù)得法：

3、利用風(fēng)管分支處復(fù)得的靜壓來克服該管段的 阻力，確定風(fēng)管的斷面尺寸。一般適用于高速空調(diào)系統(tǒng)的計(jì)算 假定流速法：先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定流速，再根據(jù)風(fēng)量確 定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力，然后對(duì)各支路的壓力損失進(jìn)行調(diào)整，使其平衡。這是目前最常用的計(jì)算方法。,18,8.3.3 風(fēng)道設(shè)計(jì)的步驟,假定流速法的計(jì)算步驟和方法如下： 1繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量。編號(hào)：以風(fēng)量和風(fēng)向不變的原則，把通風(fēng)系統(tǒng)分成若干個(gè)單獨(dú)管段，一般從距風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)的一段管件，由遠(yuǎn)而近順序編號(hào)。管段長(zhǎng)度一般按兩管件間中心線長(zhǎng)度計(jì)算，不扣除管件(如三通、彎頭)的長(zhǎng)度。,19,假定流速法設(shè)計(jì)步驟,2確定合理的空氣流速

4、風(fēng)管內(nèi)的空氣流速對(duì)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。 流速高，風(fēng)管斷面小，材料耗用少，建造費(fèi)用?。坏窍到y(tǒng)的阻力大，動(dòng)力消耗增大，運(yùn)用費(fèi)用增加。對(duì)除塵系統(tǒng)會(huì)增加設(shè)備和管道的摩損，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)會(huì)增加噪聲。 流速低，阻力小，動(dòng)力消耗少；但是風(fēng)管斷面大，材料和建造費(fèi)用大，風(fēng)管占用的空間也增大。對(duì)除塵系統(tǒng)流速過低，會(huì)使粉塵沉積堵塞管道。因此，必須通過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。,20,一般風(fēng)管內(nèi)的流速參照以下兩個(gè)表格選取,21,如果管內(nèi)流速過低，對(duì)除塵系統(tǒng)和氣力輸送系統(tǒng)來說，還會(huì)造成沉積、管道堵塞，此類管道中風(fēng)速可按表8-5選取。,22,3根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算摩

5、擦阻力和局部阻力 確定風(fēng)管斷面尺寸時(shí)，應(yīng)采用附錄6所列的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，以利于工業(yè)化加工制作。風(fēng)管斷面尺寸確定后，應(yīng)按管內(nèi)實(shí)際流速計(jì)算阻力。阻力計(jì)算應(yīng)從最不利環(huán)路(即阻力最大的環(huán)路)開始。,假定流速法設(shè)計(jì)步驟,4. 并聯(lián)管路的阻力計(jì)算 阻力不平衡率：各并聯(lián)管路阻力損失的相對(duì)差額。一般通風(fēng)系統(tǒng)15% 除塵系統(tǒng)10% 當(dāng)并聯(lián)管路阻力差超過上述規(guī)定時(shí)，可采用以下方法。,假定流速法設(shè)計(jì)步驟,24,阻力平衡法：,改變管徑來改變支管阻力,增大風(fēng)量,兩支管阻力20%時(shí)用 不改變管徑，增大阻力小的那段支管的流量,增加支管局損,需反復(fù)調(diào)節(jié)使各支管風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,改變閥門開度 增加閥門個(gè)數(shù),調(diào)整支管管徑,假定

6、流速法設(shè)計(jì)步驟,25,5 計(jì)算系統(tǒng)的總阻力：以最不利環(huán)路的阻力加上空氣凈化處理裝置的和其他可能的設(shè)備的阻力,6 選擇風(fēng)機(jī),假定流速法設(shè)計(jì)步驟,26,說明：選風(fēng)機(jī)不僅要考慮風(fēng)量和阻力，還要考慮輸送氣體性質(zhì)。 風(fēng)機(jī)在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作，風(fēng)量、風(fēng)壓及電動(dòng)機(jī)功率需換 算成標(biāo)準(zhǔn)狀況參數(shù)后，再從風(fēng)機(jī)樣本上選取。,27,8.4 均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算,根據(jù)工業(yè)與民用建筑的使用要求，通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管有時(shí)需要把等量的空氣，經(jīng)由風(fēng)道側(cè)壁均勻的輸送到各個(gè)房間。這種均勻送風(fēng)方式可使送風(fēng)房間得到均勻的空氣分布，而且風(fēng)管的制作簡(jiǎn)單、材料節(jié)約。,28,均勻送風(fēng)管道通常有三種形式： （1）管道斷面積保持不變，孔口面積或條縫面

7、積變化；這種方式不僅可以保證均勻送風(fēng)，而且沿著條縫口長(zhǎng)度或每個(gè)孔口的出風(fēng)速度也相等，應(yīng)用范圍廣泛。,29,（2）管道斷面積變化，孔口面積或條縫面積不變；,30,（3）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變。風(fēng)道面積與孔口面積都不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不斷增大，可以根據(jù)靜壓變化，在孔口設(shè)置不同的阻體來改變流量系數(shù)。,8.4.1 均勻送風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原理 出流的實(shí)際流速和流向 孔口出流的風(fēng)量 實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件 8.4.2 均勻送風(fēng)管道的計(jì)算,31,8.4 均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算,32,空氣沿風(fēng)管流動(dòng)時(shí)，在管壁的垂直方向上受到氣流的靜壓作用。如果在風(fēng)管的側(cè)壁開孔，由于孔口內(nèi)外存在壓差，空氣將在垂直于管壁的方向上

8、從孔口流出。但由于受到原有管內(nèi)軸向流速的影響，其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿風(fēng)管軸線成角的方向流出。,8.4.1 均勻送風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原理,35,3、實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件 要實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)，必須具備兩個(gè)基本要求： 各側(cè)孔或短管的出流風(fēng)量相等； 出口氣流盡量垂直于管道側(cè)壁，否則盡管風(fēng)量相等也不會(huì)均勻,36,（1）保持各側(cè)孔靜壓相等 要使靜壓沿風(fēng)管全長(zhǎng)保持不變，或者說各側(cè)孔的靜壓相等，必須保證首端和末端的動(dòng)壓差等于風(fēng)管全長(zhǎng)上的壓力損失，或者兩側(cè)孔出流的動(dòng)壓差等于兩側(cè)孔間的壓力損失，即,37,（2）各側(cè)孔流量系數(shù)保持相等 側(cè)孔的流量系數(shù)u與孔口形狀、出流角度 ，以及孔口送風(fēng)量與孔口前風(fēng)量之

9、比有關(guān)。一般取0.6 （3）增大出流角度 為使出流夾角大于60，要使Vj1.73Vd,38,8.4.2 均勻送風(fēng)管道計(jì)算,均勻送風(fēng)管道計(jì)算的目的是確定側(cè)孔的個(gè)數(shù)、間距、面積及出風(fēng)量、風(fēng)管斷面尺寸和均勻送風(fēng)管段的阻力。 均勻送風(fēng)管道計(jì)算和一般送風(fēng)管道計(jì)算相似，只是在計(jì)算側(cè)孔時(shí)的局部阻力系統(tǒng)時(shí)需要注意。 側(cè)孔可以認(rèn)為是支管長(zhǎng)度為零的三通。當(dāng)空氣從側(cè)孔出流時(shí)，產(chǎn)生兩種局部阻力：一種是直通部分的局部阻力，另一種是側(cè)孔局部阻力。,即 孔口流量與孔口前風(fēng)管中的流量之比,41,8.5通風(fēng)管道設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題,與工程實(shí)際密切相關(guān)的問題，本節(jié)介紹的一些原則，在工程中必須結(jié)合具體情況應(yīng)用并不斷總結(jié) 參照標(biāo)準(zhǔn)及資料

10、： 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50234-2002 2002年4月1日實(shí)施 設(shè)計(jì)手冊(cè),42,8.5 通風(fēng)管道設(shè)計(jì)中的常見問題及其處理措施,8.5.1 系統(tǒng)劃分,43,1空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同的，可劃為同一個(gè)系統(tǒng)。 2同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同的，可劃為同一系統(tǒng)。,8.5.1 系統(tǒng)劃分原則,44,3對(duì)下列情況應(yīng)單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)， (1)兩種或兩種以上的有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸； (2)兩種有害物質(zhì)混合后能形成毒害更大或腐蝕性的混合物或化合物； (3)兩種有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵； (4)放散劇毒物質(zhì)的房間和設(shè)備。,8.5.1 系統(tǒng)劃分原則,45,

11、46,4除塵系統(tǒng)的劃分應(yīng)符合下列要求： (1)同一生產(chǎn)流程、同時(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大時(shí)，宜合為一個(gè)系統(tǒng)； (2)同時(shí)工作但粉塵種類不同的揚(yáng)塵點(diǎn)，當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價(jià)值時(shí)，也可合設(shè)一個(gè)系統(tǒng)； (3)溫濕度不同的含塵氣體，當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時(shí)，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng)。 5如排風(fēng)量大的排風(fēng)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)附近，不宜和遠(yuǎn)處排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)合為同一系統(tǒng)。,47,48,8.5.2風(fēng)管布置、選型及保溫與防腐,1、風(fēng)管布置 除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過多，以利于各支管間阻力平衡 除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè)，傾斜敷設(shè)時(shí)與水平面夾角最好大于45度。如必需水平敷設(shè)或傾角小于30度時(shí)，應(yīng)采取措施，如加大流速等

12、 (3)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管宜采用圓形或矩形風(fēng)管，在保證實(shí)用的前提下盡量照顧到整齊美觀。,49,(4)排除含有劇毒物質(zhì)的排風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)盡量減少正壓管段的長(zhǎng)度，且正壓管段不得穿過其它房間 (5) 排除潮濕氣體或含有水蒸氣的風(fēng)管，應(yīng)有不小于0.005的坡度，并應(yīng)在風(fēng)管的最低點(diǎn)和風(fēng)機(jī)的底部都采取排水措施 (6)通風(fēng)設(shè)備、風(fēng)管及配件等，應(yīng)根據(jù)所處的環(huán)境和輸送的氣體、蒸氣或粉塵的腐蝕性等，采取相應(yīng)的防腐措施。 (7)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置必要的側(cè)孔，其位置和數(shù)量應(yīng)符合檢測(cè)要求。,50,除塵管道的布置除應(yīng)遵守一般通風(fēng)管道的布置原則外，還有一些特殊要求： (1)除塵系統(tǒng)的風(fēng)管宜采用圓形鋼制風(fēng)管，其接頭和接縫

13、應(yīng)嚴(yán)密。 (2)風(fēng)管宜垂直或傾斜安裝，傾斜安裝時(shí)與水平面的夾角應(yīng)大于45，小坡度或水平敷設(shè)的管段應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)采取防止積塵的措施。 (3)支管宜從主管的上面或側(cè)面插入，三通管的夾角，宜采用 15 -45 。 (4)在容易積灰的異形管件附近，應(yīng)設(shè)置密閉清掃孔。 (5)除塵風(fēng)管轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑R15-3.0D，如曲率半徑不允許大時(shí)，要在彎頭內(nèi)設(shè)導(dǎo)流葉片。,除塵管道布置原則,51,2、風(fēng)管選型 （1）常用斷面形狀 矩形：易于和建筑、裝修配合；局部構(gòu)件制作容易 常用于空調(diào)系統(tǒng) 圓形：阻力?。皇〔牧?、強(qiáng)度高；管道制作容易 常用于通風(fēng)系統(tǒng)及空調(diào)高速風(fēng)管 其他形狀：根據(jù)實(shí)際需要,52,（2）管道定型化 隨

14、著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通風(fēng)、空調(diào)工程大量增加。為了最大限度地利用板材，實(shí)現(xiàn)風(fēng)管制作、安裝機(jī)械化、工廠化，在國家建委組織下，1975年確定了通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格。 通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格有圓形和矩形兩類(見附錄6)。必須指出： 1 通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格中，圓管的直徑指外徑，矩形斷面尺寸是外邊長(zhǎng)，即尺寸中都包括了相應(yīng)的材料厚度。 2為了滿足阻力平衡的需要，除塵風(fēng)管和氣密性風(fēng)管的管徑規(guī)格較多。 3管道的斷面尺寸(直徑和邊長(zhǎng))采用只R20系列，即管道斷面尺寸是以公比數(shù)汐 1.12的倍數(shù)來編制的。,53,（3）風(fēng)管材料 通風(fēng)管道所采用的材料，應(yīng)根據(jù)工程要求選用。常用的材料有以下幾種： A 金屬薄板 金屬薄板是制作風(fēng)管

15、及部件的主要材料。 (1)普通薄鋼板，有良好的加工性能及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，常用于一般通風(fēng)管道和除塵風(fēng)道。其表面容易生銹，應(yīng)刷油漆進(jìn)行防腐。 (2)鍍鋅鋼板，由普通薄鋼板鍍鋅而成，其表面有鋅層保護(hù)起防銹作用。由于其表面為銀白色，又稱白鐵皮”。白鐵皮一般厚度較薄，常用在氣體中無粉塵磨損的空調(diào)系統(tǒng)及不受酸霧作用的潮濕環(huán)境中。 (3)鋁及鋁合金板，加工性能好、耐腐蝕、摩擦?xí)r不易產(chǎn)生火花，但造價(jià)較高，常用于要求防爆的通風(fēng)系統(tǒng)。 (4)不銹鋼板，具有良好的耐腐蝕能力，其造價(jià)較高，只是在對(duì)耐腐蝕要求較高，例如化工系統(tǒng)的通風(fēng)管道中。,54,B 非金屬材料 在通風(fēng)管中采用的非金屬材料種類較多，但其應(yīng)用不如金屬薄板普遍。

16、 (1)硬聚氯乙烯，耐酸、堿和耐腐蝕能力強(qiáng)，機(jī)械加工性能好，表面光滑，施工方便。常用于有腐蝕性氣體的通風(fēng)系統(tǒng)。但硬聚氯乙烯不耐高溫，使用溫度一般不超過60度，線膨脹系數(shù)大，不易于老化和防火。 (2)玻璃鋼，這是以玻璃纖維制品為增強(qiáng)材料，以樹脂為粘結(jié)劑，經(jīng)過定的成型工藝制作的復(fù)合材料。耐腐蝕性很好，常用于含有腐蝕性的氣體以及含有水蒸氣的排風(fēng)系統(tǒng) (3)塑料復(fù)合鋼板，這是在普通薄鋼板表面噴上一層0.2-0.4mm厚的塑料層。常用于防塵要求較高的空調(diào)系統(tǒng)和-10 70的耐腐蝕系統(tǒng)。這種鋼板價(jià)格較高，比普通碳素鋼板貴50。 、 (4)磚和混凝土，這是最普通的建筑材料，常用于利用建筑空間或鋪設(shè)地下風(fēng)道的

17、場(chǎng)合。,55,風(fēng)管材料,1）薄鋼板 一般通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)：0.51.5mm 除塵系統(tǒng)：1.53.0mm,2）塑料板 含腐蝕性氣體的通風(fēng)系統(tǒng),56,3）無機(jī)玻璃鋼 濕度較大的場(chǎng)合,57,4）各種軟管 金屬、塑料 有的可帶有保溫層,58,5）復(fù)合風(fēng)管 雙層鋁箔加酚醛樹脂單層鋁箔加玻璃纖維其他,59,6）新型柔性風(fēng)管系統(tǒng),優(yōu)越性： 空氣分布均勻，避免吹風(fēng)感 重量輕，安裝方便快捷，對(duì)結(jié)構(gòu)要求低 靈活性好，便于系統(tǒng)變更 便于清洗,60,保溫材料 在下列情況應(yīng)對(duì)風(fēng)管進(jìn)行保溫： (1)由于冷、熱損失過大，不保溫，經(jīng)濟(jì)上不合理； (2)由于冷、熱損失使介質(zhì)溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的溫度； (3)由于熱量損失，在風(fēng)管內(nèi)輸

18、送的氣體溫度降低到有可能在風(fēng)管中或在隨后的干式除塵器中結(jié)露或凍結(jié)； (4)由于冷量損失，在風(fēng)管外表面產(chǎn)生結(jié)露； (5)由于輸送高溫氣體，風(fēng)管外表面溫度過高(例如大于50)，會(huì)引起操作檢修人員燙傷，或會(huì)引起煤氣、蒸氣、粉塵爆炸、起火的場(chǎng)合。 ,61,保溫材料的具體要求有： (1)導(dǎo)熱系數(shù)小，一般不超過0.23W/mK； (2)材料的孔隙率高，密度小，密度一般不超過600kg/m3， (3)具有一定的抗壓強(qiáng)度，不易變形； (4)吸濕性小，對(duì)管壁無腐蝕作用； (5)不宜采用有機(jī)物和易燃物，否則要進(jìn)行防腐防火處理 (6)用于高溫管道時(shí)，應(yīng)耐高溫，在高溫下性能穩(wěn)定； (7)易于施工安裝，成本低。,62,

19、保溫層結(jié)構(gòu)可參閱有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)圖。通常保溫結(jié)構(gòu)有四層： (1)防腐層：涂防腐油漆或?yàn)r青： (2)保溫層：填貼保溫材料； (3)防潮層：包油毛氈、塑料布或刷瀝青。 用以防止潮濕空氣或水分侵入保溫層內(nèi)，從而破壞保溫層或在內(nèi)部結(jié)露； (4)保護(hù)層：室內(nèi)管道可用玻璃布、塑料布或木板、膠合板作成，室外管道應(yīng)用鐵絲網(wǎng)水泥或鐵皮作保護(hù)層。,63,(一)進(jìn)風(fēng)口 進(jìn)風(fēng)口是通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)采集室外新鮮空氣的入口，其位置應(yīng)滿足下列要求： 1應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地點(diǎn)。進(jìn)風(fēng)口處室外空氣中的有害物質(zhì)濃度不應(yīng)大于室內(nèi)作業(yè)地點(diǎn)最高允許濃度的30； 2應(yīng)盡量設(shè)置在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)，并且應(yīng)低于排風(fēng)口； 3進(jìn)風(fēng)口的底部距室外地坪不宜

20、低于2m，當(dāng)布置在綠化地帶時(shí)不宜低于1m； 4降溫用的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)在建筑物的背陰處。,8.5.3 進(jìn)、排風(fēng)口,64,(二)排風(fēng)口 1在一般情況下通風(fēng)排氣立管出口至少應(yīng)高出屋面0.5m。 2通風(fēng)排氣中的有害物質(zhì)必需經(jīng)大氣擴(kuò)散稀釋時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)位于建筑物空氣動(dòng)力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上 3要求在大氣中擴(kuò)散稀釋的通風(fēng)排氣，其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽,上節(jié)課重點(diǎn),65,設(shè)計(jì)計(jì)算方法：壓損平均法、靜壓復(fù)得法、假定流速法,66,實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件： 各側(cè)孔或短管的出流風(fēng)量相等； 出口氣流盡量垂直于管道側(cè)壁,可采取的措施： （1）保持各側(cè)孔靜壓相等 （2）各側(cè)孔流量系數(shù)保持相等 3）增大出流角度,67,1空氣處理要求相同、

21、室內(nèi)參數(shù)要求相同的，可劃為同一個(gè)系統(tǒng)。 2同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同的，可劃為同一系統(tǒng)。,系統(tǒng)劃分原則,68,3對(duì)下列情況應(yīng)單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)， (1)兩種或兩種以上的有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸； (2)兩種有害物質(zhì)混合后能形成毒害更大或腐蝕性的混合物或化合物； (3)兩種有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵； (4)放散劇毒物質(zhì)的房間和設(shè)備。,系統(tǒng)劃分原則,69,72,空氣含有可燃物時(shí)，如果可燃物與空氣中的氧在一定條件下進(jìn)行劇烈的氧化反應(yīng)，就可能發(fā)生爆炸。盡管某些可燃物如糖、面粉、煤粉等在常態(tài)下是不易爆炸的，但是，當(dāng)它們以粉末狀懸浮于空氣中時(shí)，與空氣中的氧得到了充分的接觸。 這時(shí)

22、只要在局部地點(diǎn)形成了可燃物與氧發(fā)生氧化反應(yīng)所必需的溫度，局部地點(diǎn)就會(huì)立刻發(fā)生氧化反應(yīng)。,8.5.4 防爆及防火,73,8.5.4 防爆及防火 氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量向周圍空間傳播時(shí)，若迅速地使周圍的可燃物與空氣的混合物達(dá)到了氧化反應(yīng)所必需的溫度，由于聯(lián)鎖反應(yīng)，在極短的時(shí)間內(nèi)，能使整個(gè)空間的可燃混合物都發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量和燃燒產(chǎn)物，形成急劇增墑的壓力波，這就是爆炸。,74,空氣中可燃物濃度過小或過大時(shí)都不會(huì)造成爆炸 濃度過小，空氣中可燃物質(zhì)點(diǎn)之間的距離大，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量還沒有傳遞至另一質(zhì)點(diǎn)，就被周周空氣所吸收，致使混合物達(dá)不到氧化反應(yīng)的溫度。 濃度過大，混合物中氧氣的合

23、量相對(duì)不足，同樣不會(huì)形成爆炸。因此，可燃物發(fā)生爆炸的濃度有一個(gè)范圍，這個(gè)范圍稱為爆炸濃度極限。,75,設(shè)計(jì)有爆炸危險(xiǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1系統(tǒng)的風(fēng)量除了滿足一般的要求外，還應(yīng)校核其中可燃物的濃度。如果可燃物濃度在爆炸濃度的范圍內(nèi)則應(yīng)按下式加大風(fēng)量：,76,2防止可燃物在通風(fēng)系統(tǒng)的局部地點(diǎn)(死角)積聚。 3選用防爆風(fēng)機(jī)，并采用直聯(lián)或聯(lián)軸器傳動(dòng)方式。如果采用三角皮帶傳動(dòng)，為防止靜電產(chǎn)生火花，可用接地電刷把靜電引入地下。 4有爆炸危險(xiǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力急劇升高，靠防爆門自動(dòng)開啟泄壓。 對(duì)某些火災(zāi)危險(xiǎn)大的和重要的建筑物、高層建筑和多層建筑，在風(fēng)管系統(tǒng)中的適當(dāng)位置應(yīng)當(dāng)裝防火閥。 在有火

24、災(zāi)危險(xiǎn)的車間中，送、排風(fēng)裝置不應(yīng)設(shè)在通風(fēng)機(jī)室內(nèi)。,77,氣力輸送系統(tǒng)是一種利用氣流輸送物料的裝置 優(yōu)點(diǎn)：物料輸送實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度；設(shè)備簡(jiǎn)單，布置靈活，投資較?。徽嫉厣?，能節(jié)省建筑空間，還能露天設(shè)置；在輸送物料過程中，可同時(shí)進(jìn)行混和、干燥、冷卻、分選等工藝過程；由于是管道密閉輸送，防塵效果好，改善了勞動(dòng)衛(wèi)生條件。 缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗較大管道磨損較快。,8.6 氣力輸送系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì),78,氣力輸送系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)： 氣力輸送系統(tǒng)可分為吸送式和壓送式兩大類 根據(jù)系統(tǒng)的壓力不同，吸送式分為低真空(真空度小于20kPa)和高真空(真空度20-50kPa)兩種； 壓送式分為高壓(100一70

25、0kPa)和低壓(50kPa以下) 還有在系統(tǒng)中兼具吸送和壓送的混合式，以及循環(huán)式。,8.6.1 氣力輸送系統(tǒng)的分類和特點(diǎn),79,(一)吸送式系統(tǒng) 低壓吸送式系統(tǒng)應(yīng)用較多。安裝在系統(tǒng)尾部的高壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)形成負(fù)壓，物料和空氣一起被吸入受料器(常稱喉管)，物料在喉管起動(dòng)、加速后沿輸料管送到分離器(位于卸料目的地)，分離器分離下來的物料存入料倉，含塵空氣經(jīng)除塵器凈化后排入大氣，必要時(shí)還需裝設(shè)消聲器。整個(gè)系統(tǒng)在負(fù)壓下工作，也稱為負(fù)壓式氣力輸送系統(tǒng)。,80,81,吸送式氣力輸送系統(tǒng)特點(diǎn)： (1)可以在數(shù)處進(jìn)料，向一處輸送物料；或從低處向高處輸送物料； (2)吸塵點(diǎn)無粉塵飛揚(yáng)。系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，管

26、道和設(shè)備的不嚴(yán)密處不會(huì)冒灰； (3)受料器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)料方便； (4)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)烘干等工藝過程； (5)風(fēng)機(jī)或真空泵的潤(rùn)滑油不會(huì)污損物料； (6)生產(chǎn)率較低，料氣比一般小于4kg料kg空氣，輸送距離較短；兩者均受到真空度的限制； (7)對(duì)系統(tǒng)及分離器、除塵器下部的卸料器均有較高的密閉要求。,82,在輸送距離較大、輸料量較多時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用高真空吸送式氣力輸送系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有低真空吸送式系統(tǒng)的一般特點(diǎn)外，還具有以下一些特點(diǎn)： (1)生產(chǎn)效率高，輸送物料量大，輸送距離較遠(yuǎn)； (2)工作穩(wěn)定可靠，不容易堵塞；如果物料發(fā)生沉積，真空度會(huì)自動(dòng)隨著提高，將管道吹通； (3)氣-固兩相流的流動(dòng)性能好，物料對(duì)

27、管道的磨損有所緩解； (4)要求管道和設(shè)備有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的氣密性 (5)高真空吸送式系統(tǒng)的組成與低真空吸送式系統(tǒng)相似但是受料器不是采用喉管，而是采用吸嘴；不是采用高壓風(fēng)機(jī)，而是采用水環(huán)式真空泵。,83,(二)壓送式系統(tǒng) 與吸送式氣力輸送系統(tǒng)不同，壓送式系統(tǒng)在正壓狀態(tài)下工作。 壓送式系統(tǒng)分為低壓壓送和高壓壓送兩種，前者以高壓風(fēng)機(jī)為動(dòng)力。 低壓壓送式系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)安裝在系統(tǒng)的前端，系統(tǒng)在正壓下工作。從受料器來的物料與空氣混合為氣固兩相流，并被送至目的地，由分離器分離，分離下來的固體物料從下部卸料器卸出。含塵空氣則經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。,84,85,壓送式氣力輸送系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是： (1)能將集中

28、的物料分向幾處輸送，可以向高于大氣壓力的容器輸送物料； (2)生產(chǎn)率高；輸料量大，并且易于調(diào)節(jié)； (3)卸料器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； (4)管內(nèi)輸送風(fēng)速較低，管壁磨損較輕，輸送距離長(zhǎng)，目前可達(dá)200m以上；稍有粘性的物料也可以輸送； (5)由于工作壓力高，輸料用的氣體量小。 壓送式氣力輸送系統(tǒng)的缺點(diǎn)是： (1)受料器結(jié)構(gòu)復(fù)雜； (2)物料中可能沾染風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)出來的油和水滴。,86,8.6.2氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的程序如下： (1)由工藝提供資料，確定系統(tǒng)輸料量(生產(chǎn)率)； (2)根據(jù)物料性質(zhì)和輸送條件，確定氣力輸送方式和主要部件、設(shè)備的型式； (3)合理布置管路，繪制系統(tǒng)軸測(cè)圖

29、(4)根據(jù)物料性質(zhì)、氣力輸送方式和規(guī)模等確定料氣比、輸送風(fēng)速 (5)計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)量，確定管道直徑； (6)計(jì)算系統(tǒng)的總阻力； (7)選擇風(fēng)機(jī)。,氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要參數(shù) 氣力輸送系統(tǒng)的流動(dòng)阻力 氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 氣力輸送系統(tǒng)主要設(shè)備的選擇及管道布置,87,8.6.2氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,88,下面闡述與管道設(shè)計(jì)有關(guān)的兩個(gè)問題。 (一)氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù) 1 混合比 又稱料氣比，指單位時(shí)間內(nèi)按輸送物料的質(zhì)量與同一時(shí)間通過輸料管的空氣量之比，料氣比的大小關(guān)系到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和輸料的大小。,89,2輸送風(fēng)速 氣力輸送系統(tǒng)中輸料管的氣流速度稱為輸送風(fēng)速，它是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

30、送風(fēng)速太高，不但系統(tǒng)阻力大，管道磨損嚴(yán)重，而且還能使物料容易破碎； 風(fēng)速太低，工作不穩(wěn)定，甚至造成堵塞。因此，輸送風(fēng)速要經(jīng)過分析比較，合理確定,90,3 物料速度 物料速度是指管道中顆粒群達(dá)到的最大速度管道中的顆粒在氣流的推動(dòng)下開始運(yùn)動(dòng)，隨后迅速加速，直到顆粒群速度增大到一定數(shù)值，作用于顆粒群上的氣流推力與各種阻力達(dá)到平衡，這時(shí)顆粒群作等速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大值，這一最大速度就是物料速度 在兩相流中，氣流必須用一部分能量使物料顆粒懸浮，另一部分能量推動(dòng)顆粒運(yùn)動(dòng),91,(二)氣力輸送系統(tǒng)的流動(dòng)阻力 在計(jì)算氣一固兩相流的阻力時(shí)，認(rèn)為兩相流和單相流的運(yùn)動(dòng)形式是相同的，物料群是一種特殊的流體(常稱擬

31、流體)，因此，可以利用單相氣流的阻力計(jì)算公式；并且認(rèn)為兩相流的阻力是單相流體的阻力與由固體顆粒群引起的附加阻力之和，即,92,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，各部分壓力損失的計(jì)算比較繁瑣。對(duì)于低真空吸送式和低壓壓送式系統(tǒng)，其壓力損失一般由進(jìn)氣口、空氣過濾器、風(fēng)管、吸嘴、輸送管、分離除塵器、排氣管和排氣口等的壓力損失組成。 （1）進(jìn)氣口的壓力損失 （2）空氣過濾的壓力損失 （3）風(fēng)管的壓力損失 （4）供料裝置的壓力損失 （5）定常輸送區(qū)間的壓力損失 （6）分離除塵器壓力損失 （7）排氣管壓力損失 （8）排氣口壓力損失,（三） 氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程,93,94,（四） 氣力輸送系統(tǒng)主要設(shè)備的選擇及管道布置 氣力輸送系

32、統(tǒng)由氣源設(shè)備、供料裝置、輸送管道和分離過濾設(shè)備四大部分組成。 1 供料裝置 是氣力輸送系統(tǒng)的重要部件，其作用是使物料進(jìn)入系統(tǒng)，在合適的料氣比下使物料起動(dòng)、加速。根據(jù)供料裝置的構(gòu)造利工作原理不同，又分為喉管和吸嘴兩種基本類型，每種類型又將不同的形式。,95,2 物料分離和除塵裝置 分離器的作用是將物料從氣固兩相流中分離出來。在輸送粒度較大的物料，采用一級(jí)分離已能滿足要求；對(duì)于較細(xì)的物料，則需兩級(jí)分離。如果要對(duì)物料分選，則要根據(jù)分選要求，采用多級(jí)分離。兩級(jí)或多級(jí)分離時(shí)，后一級(jí)的分離器效率應(yīng)比前一級(jí)高。 氣力輸送系統(tǒng)中常用的分離器有容積式、慣性式和離心式兩種， 容積式和慣性式分離器的工作原理類似于除

33、塵裝置，主要用于分離粒度較大的物料，其特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造方便、磨損較輕、運(yùn)行管理容易；但體積較大，分離效率不高。,96,3 輸料管道 氣力輸送系統(tǒng)的輸料管是用來輸送物料的管道，一般采用圓形截面管，以使空氣在整個(gè)截面上均勻分布。 管道設(shè)計(jì)、配置和施工應(yīng)遵循以下原則： （1）輸送距離要盡量短 （2）管道的彎頭要盡可能少，并采用較大的曲率半徑 （3）應(yīng)充分考慮利用建筑物作支撐，同時(shí)不影響其他設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和通道的暢通 （4）管道之間通常采用法蘭連接 （5）輸送高溫物料或在高溫的環(huán)境中工作時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)考慮預(yù)熱膨脹的措施 （6）管路盡量簡(jiǎn)單，避免支路交叉,97,4 氣源設(shè)備 作為氣力輸送系統(tǒng)的氣源，在選

34、用時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： （1）根據(jù)輸送的條件，充分滿足所需的風(fēng)量、風(fēng)壓要求 （2）對(duì)灰塵的敏感性小 （3）對(duì)壓送用的氣源設(shè)備，應(yīng)盡可能減少排氣中的油分和水分 （4）要持久耐用、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,98,（5）所使用輸送介質(zhì)的種類和性質(zhì)、濕度、腐蝕性、吸入壓力、潤(rùn)滑條件、毒性 （6）安裝的場(chǎng)所：地基的承載能力、面積、高度限制、周圍溫度、進(jìn)出安裝條件等 （7）電源的種類、柴油機(jī)的種類、電壓、頻率以及電壓的 波動(dòng)率等 （8）運(yùn)管控制和監(jiān)視：全過程自動(dòng)控制、監(jiān)視和遙控 （9）冷卻水條件：工業(yè)用水、清水、河水、循環(huán)水及其溫度 （10）環(huán)保的要求，噪聲的限制等,假定流速法的計(jì)算步驟和方法如下： 1繪制通風(fēng)或空調(diào)系

35、統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量。 2確定合理的空氣流速 3根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算摩擦阻力和局部阻力 4. 并聯(lián)管路的阻力計(jì)算 阻力不平衡率：各并聯(lián)管路阻力損失的相對(duì)差額。一般通風(fēng)系統(tǒng)15% 除塵系統(tǒng)10%,99,假定流速法設(shè)計(jì)步驟,100,阻力平衡法：,改變管徑來改變支管阻力,增大風(fēng)量,兩支管阻力20%時(shí)用 不改變管徑，增大阻力小的那段支管的流量,增加支管局損,需反復(fù)調(diào)節(jié)使各支管風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,改變閥門開度 增加閥門個(gè)數(shù),調(diào)整支管管徑,假定流速法設(shè)計(jì)步驟,101,5 計(jì)算系統(tǒng)的總阻力：以最不利環(huán)路的阻力加上空氣凈化處理裝置的和其他可能的設(shè)備的阻力,6 選擇風(fēng)機(jī),假定流速法設(shè)計(jì)步驟,