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如何計(jì)算通風(fēng)管道的風(fēng)壓損失?

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如何計(jì)算通風(fēng)管道的風(fēng)壓損失?

發(fā)布日期:2024-09-20 作者: 點(diǎn)擊:

通風(fēng)管道的風(fēng)壓損失主要由摩擦損失和局部損失兩部分構(gòu)成。計(jì)算風(fēng)壓損失可以使用以下公式:ΔP = KΣ(Pv2/2g) + Σ(Pl),其中ΔP 為風(fēng)管的風(fēng)壓損失;K 為局部損失系數(shù);Pv 為風(fēng)速;g 為重力加速度;Σ(Pl)為風(fēng)管的摩擦損失。


摩擦損失(Pl)可通過以下公式計(jì)算:Pl = flvˉ2/2gd,其中 f 為摩擦阻力系數(shù),l 為風(fēng)管長(zhǎng)度,vˉ為平均風(fēng)速,d 為風(fēng)管直徑。


在計(jì)算風(fēng)壓損失時(shí),需要確定局部損失系數(shù) K 和摩擦阻力系數(shù) f:


  • 局部損失系數(shù) K:與所用的局部元件種類、數(shù)量、角度、彎度、口徑大小以及安裝方式等因素有關(guān),一般可根據(jù)國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。

  • 摩擦阻力系數(shù) f:又叫摩擦因子,是一個(gè)與管道內(nèi)壁粗糙度、雷諾數(shù)和摩擦力有關(guān)的參數(shù)。確定 f 值的方法有查表、近似計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量三種。查表法適用于同一材質(zhì)、同樣內(nèi)壁粗糙度、流速范圍和狀態(tài)下的靜態(tài)和壓力損失計(jì)算;近似計(jì)算法則針對(duì)各種復(fù)雜情況;實(shí)驗(yàn)法則針對(duì)研究復(fù)雜流動(dòng)問題。


計(jì)算風(fēng)壓損失時(shí),一般應(yīng)從最不利的環(huán)路(即距風(fēng)機(jī)最遠(yuǎn)的點(diǎn))開始,對(duì)該環(huán)路中各管段的直管部分和接頭部分分別計(jì)算壓力損失,然后求和。具體步驟如下:


  1. 根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速確定各管段的管徑(或斷而尺寸)。確定管徑時(shí),應(yīng)盡可能采用通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格,以便于工業(yè)化加工制作。

  2. 對(duì)于直管部分,根據(jù)上述摩擦損失公式計(jì)算壓力損失。需要先通過風(fēng)量和管徑計(jì)算風(fēng)速,再結(jié)合摩擦阻力系數(shù)和管長(zhǎng)得出直管的摩擦壓力損失。

  3. 對(duì)于接頭部分(如彎頭、三通、變徑等),由于其風(fēng)行方向不定,會(huì)產(chǎn)生比直管更大的摩擦損失,且難以精確計(jì)算,通常將接頭處的壓力損失表示為壓力損失(Pa/件)=動(dòng)壓力(Pa)×阻力系數(shù)。阻力系數(shù)可通過實(shí)驗(yàn)等獲得,不同形狀的接頭對(duì)應(yīng)不同的阻力系數(shù),這些系數(shù)通常在設(shè)備手冊(cè)或相關(guān)資料中有描述。

  4. 計(jì)算各管段局部阻力。局部阻力可根據(jù)實(shí)際流速和局部構(gòu)件的阻力系數(shù)通過相應(yīng)公式計(jì)算得出。

  5. 將環(huán)路中所有直管部分的摩擦損失和各接頭部分的局部損失相加,得到該環(huán)路的總壓力損失。

  6. 對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行壓力損失平衡計(jì)算。一般的通風(fēng)系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過 5%,除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過 10%,以保證實(shí)際運(yùn)行中各支管的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)并聯(lián)支管的壓力損失差超過規(guī)定時(shí),可采用調(diào)整支管管徑、增大排風(fēng)量或增加支管壓力損失(如使用閥門調(diào)節(jié))等方法進(jìn)行壓力平衡。


需要注意的是,在實(shí)際計(jì)算中,還需考慮一些其他因素,如除塵器的漏風(fēng)量(對(duì)于袋式除塵器和電除塵器后的風(fēng)管,應(yīng)把除塵器的漏風(fēng)量及反吹風(fēng)量計(jì)入,袋式除塵器的漏風(fēng)率一般為 5%左右)以及不同類型通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求等。同時(shí),為了確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,建議參考相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè),并根據(jù)實(shí)際工程情況進(jìn)行合理的調(diào)整和優(yōu)化。如果可能的話,也可以借助專業(yè)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件來進(jìn)行風(fēng)壓損失的計(jì)算。


如果你能提供具體的通風(fēng)管道系統(tǒng)參數(shù),如風(fēng)量、管徑、管長(zhǎng)、局部構(gòu)件的類型和數(shù)量等,我可以給出更具體的風(fēng)壓損失計(jì)算示例。

通風(fēng)管道

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