工业通风第六章

1、在风机在风机4的动力作用下，排风罩（或排风口）的动力作用下，排风罩（或排风口）1将室内污染空气吸入，经将室内污染空气吸入，经管道管道2送入净化设备送入净化设备3，经净化处理达到规定的排放标准后，通过风帽，经净化处理达到规定的排放标准后，通过风帽5排到室外大气中。排到室外大气中。确定风管的布置和尺寸；确定风管的布置和尺寸；确定空气通过风管阻力确定空气通过风管阻力, , 以确定通风除尘以确定通风除尘系统所需的风机性能。系统所需的风机性能。一、摩擦阻力（沿程阻力）一、摩擦阻力（沿程阻力）是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失。沿程

2、能量损失。 根据流体力学原理，空气在根据流体力学原理，空气在横断面形状和流量不变横断面形状和流量不变的管的管道内流动时，摩擦阻力按下式计算：道内流动时，摩擦阻力按下式计算：442DDDRs圆形风管，摩擦阻力计算公式可写为：圆形风管，摩擦阻力计算公式可写为： 圆形风管比摩阻为：圆形风管比摩阻为：比摩阻：比摩阻：单位长度的摩擦阻力。单位长度的摩擦阻力。），Kf (Re紊流过渡区摩擦阻力系数的计算公式：紊流过渡区摩擦阻力系数的计算公式：0vGDRfm，vDG24 二、矩形风管的摩擦阻力计算二、矩形风管的摩擦阻力计算 所谓所谓“当量直径当量直径”，就是与矩形风管有相同比摩阻的，就是与矩形风管有相同比摩

3、阻的圆形风管直径。圆形风管直径。流速当量直径和流量当量直径流速当量直径和流量当量直径假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气流速相等，并且两者的比摩阻也相等，则该圆风管的流速相等，并且两者的比摩阻也相等，则该圆风管的直径就称为此矩形风管的流速当量直径。直径就称为此矩形风管的流速当量直径。v圆圆Rm圆圆av矩矩Rm矩矩bD=Dv求：求： Dv已知：已知：a，b22圆圆vDRvmbaabbaabRs222矩222矩矩vbaabRmRm圆圆=Rm矩矩v圆圆= v矩矩baabDv2 设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管的空气流量相等，设某一圆形风管中

4、的空气流量与矩形风管的空气流量相等，并且比摩阻也相等，则该圆形风管的直径就称为此矩形风并且比摩阻也相等，则该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流量当量直径。管的流量当量直径。L矩矩Rm矩矩bL圆圆Rm圆圆D=DL采用采用流速当量直径流速当量直径时，必须用矩形风管中的时，必须用矩形风管中的空气流速空气流速去查出去查出阻力；采用阻力；采用流量当量直径流量当量直径时，必须用矩形风管中的时，必须用矩形风管中的空气流量空气流量去查出阻力。去查出阻力。三、局部阻力三、局部阻力空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能

5、量损失，称为局部阻力。化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。v1v2减小局部阻力的措施减小局部阻力的措施v(1) 避免风管断面的突然变化。避免风管断面的突然变化。突变突变渐变渐变v (2)尽量采用直管，减少弯头数量。转弯时尽可能增大转弯半径。尽量采用直管，减少弯头数量。转弯时尽可能增大转弯半径。曲率半径越大，局部阻力越小。曲率半径越大，局部阻力越小。长宽比越大，局部阻力越小。长宽比越大，局部阻力越小。v(3) 三通汇流要防止出现引射现象三通汇流要防止出现引射现象, 尽可能做到尽可能做到各分支管内各分支管内流速相等流速相等，分支管道中心线夹角要尽可能小分支管道中心线夹角要尽可能小,

6、 一般要求不大一般要求不大于于30。v(4) 降低排风立管的出口流速降低排风立管的出口流速, 减少出口的动压损失。减少出口的动压损失。v (5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合理。通风系统各部件及设备之间的连接要合理。四、总阻力四、总阻力ZPPm12PPPqq21伯努力能量方程伯努力能量方程PvPvPjj22222211断面断面1110PPPqq00qP11PPq断面断面2221PPPqq212PPPqq543qqqPPP，断面断面1111011PPPqq断面断面10101110PPPqq6789qqqqPPPP，出口的局部能量损失，出口动能损失出口的局部能量损失，出口动能损失 1风机的风

7、压风机的风压Pf等于风机进、出口的全压差，或者说等于等于风机进、出口的全压差，或者说等于风管的阻力及出口动压损失之和，即等于风管总阻力。风管的阻力及出口动压损失之和，即等于风管总阻力。 2风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口处负风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口处负压最大；风机压出段的全压和静压一般情况下均是正值，压最大；风机压出段的全压和静压一般情况下均是正值，在风机出口正压最大。在风机出口正压最大。 4压出段上点压出段上点9的静压出现负值。的静压出现负值。23 12121PPPqq3131PPPqq3121PP 1 2ab 3各并联支管的阻力总是相等。各并联支管的阻力总是相等

8、。 通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、通风管道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。水力计算的目的水力计算的目的，在已知风量的基础上确定各管段的断面，在已知风量的基础上确定各管段的断面尺寸和阻力，根据系统的总阻力和风量确定风机的型号。尺寸和阻力，根据系统的总阻力和风量确定风机的型号。水力计算方法有水力计算方法有假定流速法假定流速法、压损平均法压损平均法和和静压复得法静压复得法vLDRm， 假定流速法假定流速法就是先按技术经济要求选定风管的流速，再就是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据

9、流速和风量确定风管的断面尺寸和阻力。根据流速和风量确定风管的断面尺寸和阻力。假定流速法的计算步骤假定流速法的计算步骤 1 1绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长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。度和风量。3 3确定合理的空气流速确定合理的空气流速v F 初投资初投资 占空间占空间 P 运行费用运行费用 噪声噪声 v F 初投资初投资 占空间占空间 P 运行费用运行费用 噪声噪声 2 2确定最不利环路确定最不利环路4 4确定各管段的断面尺寸确定各管段的断面尺寸F=L/v 矩形风道矩形风道圆形风道圆形风道F=a b24DF各管段的实际空气流速各管段的实际空气

10、流速5 5确定各管段的阻力及系统的总阻力确定各管段的阻力及系统的总阻力ZPPmlRPm圆形风道圆形风道v，L，DRm矩形风道矩形风道v，DvRmL，DL6并联管路的阻力平衡并联管路的阻力平衡对一般的通风系统，并联管路的不平衡率应不超过对一般的通风系统，并联管路的不平衡率应不超过15；除尘系统，并联管路的不平衡率应不超过除尘系统，并联管路的不平衡率应不超过10。23 14%100%232423PPP(1)调整支管管径调整支管管径(2)阀门调节阀门调节7选择风机选择风机在通风、空调、冷库、烘房及气幕装置中，常常要求把在通风、空调、冷库、烘房及气幕装置中，常常要求把等等量的空气量的空气经由风道侧壁（

11、开有条缝、孔口或短管）均匀的经由风道侧壁（开有条缝、孔口或短管）均匀的输送到各个空间，以达到空间内输送到各个空间，以达到空间内气气流分布均匀。这种送风流分布均匀。这种送风方式称为方式称为均匀送风均匀送风。吸入吸入吹出吹出对于断面不变的矩形送（排）风管，采用条缝形风口送对于断面不变的矩形送（排）风管，采用条缝形风口送（排）风时，风口上的速度分布情况如下。（排）风时，风口上的速度分布情况如下。实现均匀送风的措施实现均匀送风的措施（1 1）风道断面、条缝宽度或孔口面积都不变）风道断面、条缝宽度或孔口面积都不变 风道断面风道断面F及孔口面积及孔口面积f0不变时，管内静压会不断增大，不变时，管内静压会不

12、断增大，可以根据静压变化，在孔口上设置不同的阻体，使不同的可以根据静压变化，在孔口上设置不同的阻体，使不同的孔口具有不同的阻力。孔口具有不同的阻力。（2 2）孔口面积孔口面积f f0 0和孔口流量系数（孔口阻力）不变时和孔口流量系数（孔口阻力）不变时采用锥形风道改变风道断面积，使管内的静压基本采用锥形风道改变风道断面积，使管内的静压基本上保持不变。上保持不变。根据管内静压的变化改变根据管内静压的变化改变孔口面积孔口面积（3 3）风道断面积）风道断面积F F及孔口流量系数（孔口阻力）不变，及孔口流量系数（孔口阻力）不变，（4 4）增大送风管面积）增大送风管面积F F，减小孔口面积，减小孔口面积f

13、 f0 0，对条缝形风口，对条缝形风口，试验表明，当试验表明，当f f0 0/ /F F0.4=60 ，Pj/Pd=3，vj/vd=1.73。 侧孔送风的均匀风管可以看作是支管长度为零的侧孔送风的均匀风管可以看作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，即三通。当空气从侧孔出流时产生两种局部阻力，即直通部分的局部阻力直通部分的局部阻力和和侧孔出流时的局部阻力侧孔出流时的局部阻力。直通部分的局部阻力系数可由表直通部分的局部阻力系数可由表6-6查出，表中查出，表中 值值对应侧孔前管内的动压。对应侧孔前管内的动压。孔口的孔口的流量系数流量系数=0.60.65；局部阻力系数和流量系数局部阻力系数和流量系数 确定侧孔个数、侧孔间距、