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除尘管道压力计算

12-14
2018

除尘管道压力计算


     分析管内压力分布的目的是了解管内压力的分布规律,为管网系统的设计和运行管理提供依据。分析的原理是风流的能量方程和静压、动压与全压的关系式。主要结论:

    (1)风机的风压等于风管的阻力和出口动压损失之和;

    (2)风机吸入段的全压和静压都是负值,风机入口处的负压最大;风机压出段的全压和静压都是正值,在出口处正压最大;

    (3)各分支管道的压力自动平衡;

    (4)压出段上的静压出现负值是由于断面收缩得很小,是流速大大增加,当动压大于全压时,该处的静压出现负值。

一、管道直径的计算

在计算管道直径时,应满足以下约束条件:

1管内流速的要求:对于除尘管道,为了防止粉尘沉积管壁上,管内流速要大于一定的数值,即VVmnVm为防止粉尘沉积的最小风速.对非除尘管网可不受这个条件的约束

2 阻力平衡要求:要使各分支的风量满足设计要求,各分支的阻力必须平衡.如果设计的阻力不平衡就应进行调节

3管道投资费用和运行费用的合理性:管道直径增大,阻力减少,运行费用降低,但阻力增大,运行费用也增大,因此管径的合理性应表现在管道投资费用与运行费用总和最小。



设计时,要使确定的管径完全满足上述约束条件是很困难的,因此人们提出了各种计算方法,常用的有以下几种方法

1、 假定流速法

其原理是取管内流速等于最小风速或经济风速,根据管内的流量L;即可得管径D;:    

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采用假定流速法求出的各分支阻力一般不平衡,需进行阻力平衡调节.假定流速法的计算步骤如下:

1)绘制通风系统轴侧图,对各管段先进行编号标注各管段的长度和风量。

    2)选择管内合理的空气流速。

3)根据各管段的风量和选定的流速确定各管段的管径,并计算各管段的摩擦阻力和局部阻力。

4)对并联管路进行阻力平衡调节。

    5)计算系统的总阻力,并根据总阻力和总风量选择风机。

    2、等压损法

      该法的原理是,假设风机的风压H为已知,各管段单位长度的压力损失相等,由此而求出各分支的管径.这种方法计算结果也很难满足阻力平衡要求,因此也需要进行阻力平衡调节。


3、静压复得法:

该法原理是在管道的分支处,由于分流使流速降低,根据静压与动压的转换原理,流速降低,使风管分支处复得一定的静压,令此复得静压等于该管段的阻力。由此即可求得管道的直径。此法主要用于高风速管网的计算

4、优化设计法:

该法的原理是以管道投资费用与运行费用总和最低作为目标函数而获得管道直径。这种方法是管网设计计算中的新理论,它对于降低通风系统的能耗,提高管网风量平衡精度具有重要的意义

二、均匀送风管道的计算

    要求送风管道从风管侧壁上的若干风口(或短管),以相同的出口速度,均匀地把等量的空气送入室内,这种送风管道称为均匀送风管道。均匀送风管道的构造有两种形式,一种是均匀送风管道的断面变化(即断面逐渐缩小)而侧风口(或短管)的面积相等;另一种是送风管道的断面不变化而侧风口(或短管)的面积都不相等。

    其计算的基本原理是保持各侧孔的静压相等。根据管道阻力的计算和能量方程即可求得各侧孔静压相等的关系式。

均匀送风管道计算的目的是确定侧孔的面积,风管断面尺寸以及均匀送风管段的阻力。当侧孔的数量,侧孔的间距以及每个侧孔的送风量确定之后,按上述原理即可计算出均匀送风管道的尺寸。

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