第五章管道系统设计

1、主要内容：主要内容：管道系统压力损失计算管道系统压力损失计算管道系统布置及部件管道系统布置及部件管道保温、防腐和防爆管道保温、防腐和防爆第第5 5章章 净化系统管道设计净化系统管道设计一、管道系统压力损失计算一、管道系统压力损失计算（一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失摩擦摩擦压力损失和局部局部压力损失o摩擦压力损失（沿程压力损失）是由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的压力损失。o局部压力损失是由于气体流经管道系统中某些局部构件时，由于流速大小和方向改变形成涡流而产生的压力损失。o二者之和即为管道的总压力损失。（一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的

2、压力损失o摩擦压力损失摩擦压力损失R Rm m-比压损，比压损，PaPam m；ll直管段长度，直管段长度，m m；摩擦压损系数，是摩擦压损系数，是ReRe和管道相对粗糙度（和管道相对粗糙度（K/d)K/d)的函数；的函数；vv管道内气体的平均流速，管道内气体的平均流速，m/sm/s；管道内气体的密度，管道内气体的密度，kg/mkg/m3 3R Rs s-水力半径，水力半径，m m（流体流经管道的截面积（流体流经管道的截面积A A 与管道湿周与管道湿周X X之比，即：之比，即： R Rs s=A/X=A/X）242lmsvpllRR（一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失o

3、局部压力损失局部压力损失n局部阻力主要可分为两类：局部阻力主要可分为两类：o流量不改变时产生的局部阻力，如空气通过弯头、渐流量不改变时产生的局部阻力，如空气通过弯头、渐扩管、渐缩管等；扩管、渐缩管等；o流量改变时所产生的局部阻力，如空气通过三通等。流量改变时所产生的局部阻力，如空气通过三通等。 22WuP在计算通风管道时，局部阻力的计算是非常重要的一部分。在计算通风管道时，局部阻力的计算是非常重要的一部分。因为在大多数情况下，克服局部阻力而损失的能量要比克服因为在大多数情况下，克服局部阻力而损失的能量要比克服摩擦阻力而损失的能量大得多。所以，在制作管件时，如何摩擦阻力而损失的能量大得多。所以，

4、在制作管件时，如何采取措施减少局部阻力是必须重视的问题。采取措施减少局部阻力是必须重视的问题。 （一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失o空气流动总阻力空气流动总阻力()lwppp （一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失（一）管道内气体流动的压力损失管道系统的总压力损失等于各串连部分压力损失之和。管道系统的总压力损失等于各串连部分压力损失之和。风机的全压等于管道系统的总压力损失（包括出口处的动风机的全压等于管道系统的总压力损失（包括出口处的动压）。压）。风机吸入段的全压和静压均为负值。如吸入段管道发生损风机吸入段的全压和静

5、压均为负值。如吸入段管道发生损坏，会使管道外的气体渗入管道内。坏，会使管道外的气体渗入管道内。风机压出段的全压和静压一般均为正值。若压出段管道发风机压出段的全压和静压一般均为正值。若压出段管道发生损坏，会使管道内的气体逸出。图中断面生损坏，会使管道内的气体逸出。图中断面6 6出现负压是一出现负压是一个特例，在过程中如果没有特殊需要，应尽量加以避免。个特例，在过程中如果没有特殊需要，应尽量加以避免。当管道的断面增大时，气体的流速会减少，这时气体的动当管道的断面增大时，气体的流速会减少，这时气体的动压会转换为静压，反之亦然。压会转换为静压，反之亦然。 （二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计

6、算o在进行通风管道系统的设计计算前，必须首先在进行通风管道系统的设计计算前，必须首先确定各排风点的位置和排风量、管道系统和净确定各排风点的位置和排风量、管道系统和净化设备的布置、风管材料等。化设备的布置、风管材料等。o设计计算的目的是确定各管段的管径设计计算的目的是确定各管段的管径( (或断面尺或断面尺寸寸) )和阻力，保证系统内达到要求的风量分配，和阻力，保证系统内达到要求的风量分配，为风机选择和绘制施工图提供依据。为风机选择和绘制施工图提供依据。 （二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o（1 1）确定各抽风点位置和风量、净化装置、风机和其）确定各抽风点位置和风量、净化装置、风机和

7、其他部件的型号规格、风管材料等。他部件的型号规格、风管材料等。o（2 2）绘制通风系统平面图、高程图和）绘制通风系统平面图、高程图和轴侧图轴侧图，对各管，对各管段进行编号，标注各管段的长度和风量。段进行编号，标注各管段的长度和风量。 以风量和风速不变的风管为一管段。一般从距风机最以风量和风速不变的风管为一管段。一般从距风机最远的一段开始，由远而近顺序编号。管段长度按两个管远的一段开始，由远而近顺序编号。管段长度按两个管件中心线的长度计算，不扣除管件件中心线的长度计算，不扣除管件( (如弯头、三通如弯头、三通) )本身本身的长度。的长度。（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o（3 3

8、）选择合理的空气流速。）选择合理的空气流速。n风管内的风速对系统的经济性有较大影响。n流速高、风管断面小、材料消耗少、建造费用低；但是，系统阻力增大，动力消耗增加，有时还可能加速管道的磨损。n流速低、阻力小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费用增加。n对除尘系统，流速过低会造成粉尘沉积，堵塞管道。n因此必须进行全面的技术经济比较，确定适当的经济流速。根据经验，对于一般的工业通风系统，其风速可按表51确定。对于除尘系统，防止粉尘在管道内沉积所需的最低风速可按表52确定。对于除尘器后的风管，风速可适当减小。 （二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算（二）管道系

9、统的设计计算（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o(4)(4)根据各管段的风量和选定的流速确定各管段的管径根据各管段的风量和选定的流速确定各管段的管径( (或断或断面尺寸面尺寸) )，计算各管段的摩擦阻力和局部阻力。阻力计算应从，计算各管段的摩擦阻力和局部阻力。阻力计算应从最不利的环路最不利的环路( (即距风机最远的排风点即距风机最远的排风点) )开始。开始。n对于袋式除尘器和电除尘器后的风管，应把除尘器的对于袋式除尘器和电除尘器后的风管，应把除尘器的偏风量偏风量及反吹风及反吹风量计入。除尘器的量计入。除尘器的漏风率漏风率见有关的产品说明书，袋式除尘器的偏风率见有关的产品说明书，袋

10、式除尘器的偏风率一般为一般为5 51010。n对于除尘管道，为防止积尘堵塞，管径不得小于下列数值对于除尘管道，为防止积尘堵塞，管径不得小于下列数值: :输送细粉尘（筛分和研磨的细粉），输送细粉尘（筛分和研磨的细粉），d80mm;d80mm;输送较粗粉尘（木屑），输送较粗粉尘（木屑），d100mm;d100mm;输送粗粉尘（有小块物），输送粗粉尘（有小块物），d130mmd130mm。n确定管道断面尺寸时，尽量采用全国通用通风管道的统一规格，以利确定管道断面尺寸时，尽量采用全国通用通风管道的统一规格，以利于工业化加工制作。于工业化加工制作。（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o(5)

11、(5)风管断面尺寸确定后，按管内实际流速计算压损。压损风管断面尺寸确定后，按管内实际流速计算压损。压损计算应从最不利环路（压损最大的）开始。计算应从最不利环路（压损最大的）开始。o(6)(6)对并联管路进行阻力平衡。一般的通风系统要求两支管对并联管路进行阻力平衡。一般的通风系统要求两支管的阻力差不超过的阻力差不超过1515，除尘系统要求两支管的阻力差不超，除尘系统要求两支管的阻力差不超过过1010，以保证各支管的风量达到设计要求。，以保证各支管的风量达到设计要求。n当并联支管的阻力差超过上述规定时，可用下述方法进当并联支管的阻力差超过上述规定时，可用下述方法进行阻力平衡。行阻力平衡。n调整支管

12、管径调整支管管径n增大排放量增大排放量n增加支管阻力增加支管阻力 （二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算调整支管管径。这种方法是通过改变管径，即改变支管的阻调整支管管径。这种方法是通过改变管径，即改变支管的阻力，达到阻力平衡的。调整后的管径按下式计算力，达到阻力平衡的。调整后的管径按下式计算 D调整后的管径，m； D原设计的管径，m； p原设计的支管阻力，Pa； p为了平衡阻力，要求达到的支管阻力，Pa。o采用本法时不宜改变三通支管的管径，可在三通支管上增设一节渐扩(缩)管，以免引起三通支管和直管局部阻力的变化。225. 0)/(ppDD（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计

13、算o增大排风量。当支管的阻力相差不大时增大排风量。当支管的阻力相差不大时( (例如在例如在2020以内以内) )，可以不改变管径，将阻力小的那段支管的流量适当增大，以可以不改变管径，将阻力小的那段支管的流量适当增大，以达到阻力平衡。增大的排风量按下式计算。达到阻力平衡。增大的排风量按下式计算。Q=QQ=Q（p/p/p)p)0.5o 增加支管阻力。阀门调节是最常用的一种增加局部阻力的增加支管阻力。阀门调节是最常用的一种增加局部阻力的方法，它是通过改变阀门的开度，来调节管道阻力的。方法，它是通过改变阀门的开度，来调节管道阻力的。n应当指出，这种方法虽然简单易行，不需严格计算，但是改变某一支应当指出

14、，这种方法虽然简单易行，不需严格计算，但是改变某一支管上的阀门位置，会影响整个系统的压力分布。要经过反复调节，才管上的阀门位置，会影响整个系统的压力分布。要经过反复调节，才能使各支管的风量分配达到设计要求。能使各支管的风量分配达到设计要求。n对于除尘系统还要防止在阀门附近积尘，引起管道堵塞。对于除尘系统还要防止在阀门附近积尘，引起管道堵塞。 （二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o（7 7）计算管道系统的总压力损失。）计算管道系统的总压力损失。o（8 8）根据系统的总风量、总压损选择通风机和电动机。）根据系统的总风量、总压损选择通风机和电动机。n通风机的风量按下式计算：通风机的风量按

15、下式计算：Q Q0 0= =（1+K1+K1 1）Q Q （m m3 3/h)/h)K1考虑系统漏风所附加的安全系数。一般管道取K=0.1；除尘管道取n通风机的分压按下式计算：通风机的分压按下式计算：p管道计算的总压力损失；K2考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数。一般管道取K=0.10.15，除尘管道取K=0.10.150，p0，T0通风机性能表中给出的标定状态的空气密度、压力、温度。，p，T运行工况下进入风机时的气体密度、压力和温度。000220(1(1)TppKKpTpp（二）管道系统的设计计算（二）管道系统的设计计算o计算出分解的总风量Q0和风压p0后，即可按照通风机产品样

16、本给出的性能曲线或表格选择所需通风机的型号规格。o所需电动机的功率Ne可按下式计算：K电动机备用系数。对于通风机，电机功率为25kW时取1.2，大于5kW时取1.5；对于引风机取1.3；1通风机全压效率，可由通风机样本中查得，一般为0.5 0.7；2机械传动效率，对于直连传动为1，联轴器传动为0.98，皮带传动为0.95。006123.6 10()eQNp KkW风机的选型与使用风机的选型与使用o风机的分类n按风机的作用原理分类：离心式，轴流式，贯流式。离心分前向、后向、径向o前向：压力系数高、效率低o后向：效率高、压力系数低o径向：不宜黏附粉尘n按风机的用途分类 ：一般用途，排尘风机 ，防爆

17、风机 ，防腐风机 ，消防用排烟风机，屋顶风机，高温风机风机的选型与使用风机的选型与使用风机的性能参数：样本和产品铭牌上通常标出的性能参数是风机的性能参数：样本和产品铭牌上通常标出的性能参数是风机在标定状态下得出的数据。风机在标定状态下得出的数据。o对于通风机，是按大气压力对于通风机，是按大气压力101.325kPa101.325kPa，空气温度，空气温度t=20t=20，空气密度为空气密度为1.2kg/m1.2kg/m3 3 ；o对于电站锅炉引风机，大气压力对于电站锅炉引风机，大气压力101.325kPa 101.325kPa ，空气温度，空气温度 t=140 t=140 ，空气密度为，空气密

18、度为 0.85kg/m0.85kg/m3 3 ；o对于工业锅炉引风机，大气压力对于工业锅炉引风机，大气压力B=101.325kPa B=101.325kPa ，空气温，空气温度度t=200 t=200 ，空气密度为，空气密度为 0.745kg/m0.745kg/m3 3 。o当使用条件与标定条件不同时，应对各性能参数进行修正。当使用条件与标定条件不同时，应对各性能参数进行修正。在选择风机时，应注意风机性能参数的标定状态。在选择风机时，应注意风机性能参数的标定状态。风机的选型原则风机的选型原则 o了解国内风机的生产和产品质量情况，如风机品种、规格了解国内风机的生产和产品质量情况，如风机品种、规格

19、和特殊用途，以及产品质量、后续服务等情况综合考察。和特殊用途，以及产品质量、后续服务等情况综合考察。o根据输送气体性质不同，选择不同用途的风机。如输送易根据输送气体性质不同，选择不同用途的风机。如输送易燃易爆气体的应选防爆型风机；输送煤粉的应选择煤粉风燃易爆气体的应选防爆型风机；输送煤粉的应选择煤粉风机；输送有腐蚀性气体的应选择防腐风机；在高温场合工机；输送有腐蚀性气体的应选择防腐风机；在高温场合工作或输送高温气体的应选择高温风机；输送浓度较大的含作或输送高温气体的应选择高温风机；输送浓度较大的含尘气体应选用排尘风机等。尘气体应选用排尘风机等。o在风机样本给出的标定条件下，根据样本参数选择风机

20、型在风机样本给出的标定条件下，根据样本参数选择风机型号。风机选择应使工作点处在高效率区域，即不应低于风号。风机选择应使工作点处在高效率区域，即不应低于风机最高效率的机最高效率的9090。同时还要注意风机工作的稳定性。当。同时还要注意风机工作的稳定性。当出现有两种以上的风机可供选择时，应优先考虑效率较高、出现有两种以上的风机可供选择时，应优先考虑效率较高、机号较小、调节范围较大的一种。机号较小、调节范围较大的一种。 风机的选型原则风机的选型原则 o当风机配用的电机功率75kW时，可不设预启动装置。当排送高温烟气或空气而选择离心锅炉引风机时，应设预启动装置及调节装置，以防冷态运转时造成过载。o对有

21、消声要求的通风系统，应首先考虑低噪声风机，例如效率高、叶轮圆周速度低的风机，且使其在最高效率点工作；还要采取相应的消声措施，如装设专用消声设备。风机和电机的减震措施，一般可采用减震基础，如弹簧减震器或橡胶减震器等。o在选择风机时，应尽量避免采用风机并联或串联工作。当风机联合工作时，应尽可能选择同型号同规格的风机并联或串联工作；当采用串联时，第一级风机到第二级风机之间应有一定的管路联结。二、管道系统布置及部件二、管道系统布置及部件o（一）管道系统布置（一）管道系统布置o管道系统的划分管道系统的划分n可采用统一系统：同一生产线上同时产生的污染物便于可采用统一系统：同一生产线上同时产生的污染物便于统

22、一集中回收处理的；污染物性质相同的；统一集中回收处理的；污染物性质相同的；污染物性质污染物性质不同，但生产设备同时运转且相对集中，并且允许不同不同，但生产设备同时运转且相对集中，并且允许不同污染物混合或污染物无回收价值的。污染物混合或污染物无回收价值的。n不可采用统一系统：污染物混合后会引起燃烧或爆炸危不可采用统一系统：污染物混合后会引起燃烧或爆炸危险，或形成毒性更大的污染物的；险，或形成毒性更大的污染物的；污染气流混合后会引污染气流混合后会引起管道内结露和堵塞的；起管道内结露和堵塞的；因粉尘或气体性质不同，会影因粉尘或气体性质不同，会影响回收或净化效率的；响回收或净化效率的；排风量大的收集点

23、位于风机附近，排风量大的收集点位于风机附近，不宜与远处风量小的收集点合为一个系统的不宜与远处风量小的收集点合为一个系统的；生产设备；生产设备操作制度不一致情况不宜合为一个系统。操作制度不一致情况不宜合为一个系统。（一）管道系统布置（一）管道系统布置o管网配置管网配置o管网配置的一个重要问题是要实现各支管间的压力平衡，以管网配置的一个重要问题是要实现各支管间的压力平衡，以保证各吸气点达到设计风量，实现控制污染物扩散的效果。保证各吸气点达到设计风量，实现控制污染物扩散的效果。o为保证多分支管系统管网中各支管间压力平衡，常用的管网布置有以下三种方式：n干管配管方式。特点：管网布置紧凑，占地少，投资省

24、，施工方便，干管配管方式。特点：管网布置紧凑，占地少，投资省，施工方便，应用较广泛。但各支管间压力计算繁琐，增加设计的工作量。应用较广泛。但各支管间压力计算繁琐，增加设计的工作量。n个别配管方式。吸尘（气）点多的管网系统，可采用大断面的集合个别配管方式。吸尘（气）点多的管网系统，可采用大断面的集合管连接各分支管，集合管内流速度不宜超过管连接各分支管，集合管内流速度不宜超过36m/s36m/s。对于除尘系统，。对于除尘系统，集合管还能起初净化作用，但管底应设清除积灰的装置。集合管还能起初净化作用，但管底应设清除积灰的装置。n环状配管方式（对称性管网布置方式）。对于支管多喝复杂管网系环状配管方式（

25、对称性管网布置方式）。对于支管多喝复杂管网系统，支管间压力易于平衡，但会带来管路较长、系统阻力增加等问统，支管间压力易于平衡，但会带来管路较长、系统阻力增加等问题。题。管道布置的一般原则管道布置的一般原则o管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，以便检修；管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，以便检修；o管道应尽量集中成列，平行敷设，尽量沿墙或柱敷设；管道应尽量集中成列，平行敷设，尽量沿墙或柱敷设；o管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。一般间距不应小于100150m

26、m，管道通过人行横道时，与地面净距不得小于2m，横过公路时不应小于4.5m，横过铁路时于轨面净距不得小于6m；o对于给水和供汽管道，水平敷设时应有一定的坡度，以便对于给水和供汽管道，水平敷设时应有一定的坡度，以便于放气、放水、疏水和防止积尘；于放气、放水、疏水和防止积尘；o捕集含有剧毒、易燃、易爆物质的管道系统，其正压段一捕集含有剧毒、易燃、易爆物质的管道系统，其正压段一般不应穿过其他房间。穿过其他房间时，该段管道上不易般不应穿过其他房间。穿过其他房间时，该段管道上不易设法兰或阀门。设法兰或阀门。 除尘管道布置原则除尘管道布置原则o除尘管道布置除应遵守以上原则外，还应满足以下要求：n管道力求顺

27、直，保证气流通畅。管道力求顺直，保证气流通畅。n当必须水平敷设时，要有足够的流速以防止积尘；对易当必须水平敷设时，要有足够的流速以防止积尘；对易产生积灰的管道，必须设置清灰孔。产生积灰的管道，必须设置清灰孔。n为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时（为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时（3g/m3g/m3 3) )，应将净化装置设在风机的吸入段。应将净化装置设在风机的吸入段。n分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面分支管与水平管或倾斜主干管连接时，应从上部或侧面接入。接入。n三通管的夹角一般不大于三通管的夹角一般不大于3030。n当有几个分支管汇合于同一主干管时，汇合点最好不设

28、当有几个分支管汇合于同一主干管时，汇合点最好不设在同一断面上在同一断面上n输送气体中含磨蚀性强的粉尘时，在局部压力损失较大输送气体中含磨蚀性强的粉尘时，在局部压力损失较大的地方应采用防磨措施，并在设计中考虑到管件的检修的地方应采用防磨措施，并在设计中考虑到管件的检修方便。方便。高温烟气管道的设计高温烟气管道的设计o管道布置应力求平直畅通、管道短、附件少且管道的气管道布置应力求平直畅通、管道短、附件少且管道的气密性要好；密性要好；o高温烟气的热量应尽量充分利用；高温烟气的热量应尽量充分利用；o经余热利用后的烟气温度一般仍很高，还应对管道进行经余热利用后的烟气温度一般仍很高，还应对管道进行保温处理

29、，使管道壁面温度高于管内气体露点温度的保温处理，使管道壁面温度高于管内气体露点温度的10102020，以防止内壁结露，在有人工作的地方保温层，以防止内壁结露，在有人工作的地方保温层外表面温度不得大于外表面温度不得大于60 60 ，以避免烫伤；，以避免烫伤；o高温烟气管道必须考虑管道热膨胀补偿问题；高温烟气管道必须考虑管道热膨胀补偿问题；高温烟气管道的设计o水平烟道烟气流向应和水平烟道的坡度相反，接近水平烟道烟气流向应和水平烟道的坡度相反，接近烟囱的水平烟道的坡度一般不小于烟囱的水平烟道的坡度一般不小于3 3；o管道尽量采用地上敷设，但必须采用地下敷设时，管道尽量采用地上敷设，但必须采用地下敷设

30、时，管道底部应高于地下水位，并应考虑清灰、防水和管道底部应高于地下水位，并应考虑清灰、防水和排水措施；排水措施；o在可能出现凝结水的管段及湿式除尘器后的管段和在可能出现凝结水的管段及湿式除尘器后的管段和风机下方，应安装排水装置；风机下方，应安装排水装置；o管道系统中必须采取防爆措施。管道系统中必须采取防爆措施。高温烟气的冷却o烟气体积流量减小。降低高温烟气的温度，会使烟气体积明显减小，从而可以减小净化设备和风机的规格，降低设备投资。 o高温烟气冷却有利于气体的吸收和吸附处理。 o高温烟气冷却有利于回收高温烟气中的热量，可以节省能源。 o高温烟气冷却可提高净化系统的安全性。 高温烟气冷却形式o直

31、接冷却n吸风直接冷却 n喷雾直接冷却 o间接冷却 n间接自然风冷n间接机械风冷 n间接水冷 低温烟气加热o由于烟温过低，不利于烟气的抬升。 o由于烟气中含湿量过高，会造成引风机腐蚀和扇叶沾灰，影响引风机的安全运行。 o由于烟气中还含有少量的SO2，而此温度在烟气的露点以下，这样的烟气进入后续管道和烟囱，会对后续系统造成很大的腐蚀。 低温烟气加热形式o热烟气间接加热 o蒸汽加热 o电加热 （二）管道和部件（二）管道和部件o管道材料管道材料n一般有砖、混凝土、炉渣石膏板、钢板、木板、石棉板、硬聚乙烯板等。n连接需要移动风口的管道要有各种软管，如金属软管、塑料软管、橡胶管、帆布管等。n实际使用时应根

32、据要求和就地取材的原则选用。n由于钢板制作的管道具有坚固、耐用、造价低、易于制作安装等一系列优点，是最常用的管道材料o常用的钢板有普通薄钢板和镀锌钢板两种。o应根据气体性质，并考虑到适应强度的要求，选用不同厚度的钢板制作。（二）管道和部件（二）管道和部件o管道断面形状选择管道断面形状选择n有圆形和矩形两种。有圆形和矩形两种。n在相同断面积时圆形管的压损小些，材料省些。在相同断面积时圆形管的压损小些，材料省些。n矩形管道不仅有效断面积小，而且其四角的涡流是造成压矩形管道不仅有效断面积小，而且其四角的涡流是造成压力损失、噪声、振动的原因。力损失、噪声、振动的原因。n圆形管道较小时比较容易制作，便于

33、保温。圆形管道较小时比较容易制作，便于保温。n但圆形管道系统的放样、加工较矩形管道困难，布置时不但圆形管道系统的放样、加工较矩形管道困难，布置时不宜与建筑协调，明装时不易布置得美观。宜与建筑协调，明装时不易布置得美观。n当管径较小，管内流速高时，大都采用圆形管道，如除尘当管径较小，管内流速高时，大都采用圆形管道，如除尘系统。系统。n有关实验资料表明，输送高温烟气时矩形管道的强度较圆有关实验资料表明，输送高温烟气时矩形管道的强度较圆形管道高。而且，当管道断面尺寸大时，为了充分利用建形管道高。而且，当管道断面尺寸大时，为了充分利用建筑空间，有时也采用矩形管道。筑空间，有时也采用矩形管道。（二）管道

34、和部件（二）管道和部件o管道连接n管道系统大都采用焊接或法兰连接。管道系统大都采用焊接或法兰连接。n为了保证法兰连接的密封性，法兰间应加衬垫，衬垫厚为了保证法兰连接的密封性，法兰间应加衬垫，衬垫厚度为度为35mm35mm，垫片应与法兰齐平，不得凸入管内。衬垫，垫片应与法兰齐平，不得凸入管内。衬垫材料随输送气体性质和温度而不同：材料随输送气体性质和温度而不同：o输送气体温度不超过70的风管，采用浸过干性油的厚纸垫或浸过铅油的麻辫。o除尘风管应采用橡胶垫或石棉绳。o输送气体温度超过70 的风管，必须采用石棉厚纸或石棉绳。n高温烟气管道，为保证系统密闭性，尽量采用焊接方式。高温烟气管道，为保证系统密

35、闭性，尽量采用焊接方式。以焊接为主的管道系统，应设置足够数量的法兰。穿过以焊接为主的管道系统，应设置足够数量的法兰。穿过墙壁或挡板的那段管道不宜有焊缝或法兰。墙壁或挡板的那段管道不宜有焊缝或法兰。（二）管道和部件（二）管道和部件o排气筒设置n净化系统的排气筒一般应高出周围建筑物3m。n排气筒高度及排气速度和温度要有利于气体高空扩散稀释，排气筒顶部一般不设风帽。n为防止雨水进入，可设置偏心弯头或排水口。（二）管道和部件（二）管道和部件o管道系统部件管道系统部件o（1 1）异形管件）异形管件包括包括弯头、三通、变径管弯头、三通、变径管等等n异形管件产生的局部压力损失，在管道系统总压力损失异形管件产

36、生的局部压力损失，在管道系统总压力损失中所占的比重比较大。中所占的比重比较大。n为了减少系统的局部压力损失，异形管件的制作和安装为了减少系统的局部压力损失，异形管件的制作和安装应符合设计规范要求。应符合设计规范要求。n弯管的曲率半径可按管径的弯管的曲率半径可按管径的11.511.5倍设计倍设计n三通夹角宜采用三通夹角宜采用15-4515-45n变径管的扩散角一般大于变径管的扩散角一般大于1515n对于除尘系统，为防止含尘气流改向时对异形管件的磨对于除尘系统，为防止含尘气流改向时对异形管件的磨损，其弯头、三通迎风面管壁厚度可按其管壁厚的损，其弯头、三通迎风面管壁厚度可按其管壁厚的1.51.52

37、2倍设计，也可采用耐磨材料衬垫。倍设计，也可采用耐磨材料衬垫。（二）管道和部件（二）管道和部件o（2 2）阀门）阀门n按用途可分为调节阀门和启动阀门n按其控制方式，可分为手动、电动、气动或远距离控制等o手动阀门一般用于管网系统压力平衡调节o电动阀门常用于风机启动、系统风量控制等。n对于多分支管道系统，为合理调节各分支管压力平衡，应在各分支管上装设插板阀、蝶阀等调节阀门。（二）管道和部件（二）管道和部件o（3）测孔n测孔用于测定风量、风压、温度、污染物浓度等n为检测净化系统的排放和净化效率，需在净化装置进出口设置测孔n为测试风机性能参数，需在风机进出口设置测孔n对于多分支管路，为调节管网压力平衡

38、，需在各支管设置测孔n测试断面选择在气流稳定的直管段，应尽可能设在异形测试断面选择在气流稳定的直管段，应尽可能设在异形管件后大于管件后大于4 4倍管径或异形管件前大于倍管径或异形管件前大于2 2倍管径的直管段倍管径的直管段上，以减少局部涡流的影响上，以减少局部涡流的影响n对于水平安装的除尘管道，不宜在其底部设测孔，以免对于水平安装的除尘管道，不宜在其底部设测孔，以免管内积灰进入测试仪器，造成误差或引起堵塞。管内积灰进入测试仪器，造成误差或引起堵塞。（二）管道和部件（二）管道和部件o（4 4）清灰孔）清灰孔n除尘管道系统中容易产生涡流死角部位以及水平安装的管道端部，应设置清灰孔或人孔，以便于及时

39、清灰，防止管道堵塞n清灰孔的大小可视清灰方式而定，孔径一般为100300mmn人孔孔径一般为600mmo（5 5）检修平台）检修平台n在设有阀门、测孔、清灰孔、人孔等需要点检和维修的管件处，当操作人员于接近时，应设置检修操作平台。（二）管道和部件（二）管道和部件o（6 6）管道加固筋）管道加固筋n直径较大的管道，在制作及安装过程中，为避免发生较大变形，必须设置管道加固筋，一般采用偏钢或型钢制作。n对于圆形管道当管径700mm，壁厚500mm时，各面应做对角线凸棱加固。（二）管道和部件（二）管道和部件o（7 7）管道支、吊架）管道支、吊架n选用和设计支、吊架，必须考虑其强度和刚度，保证管网的稳定

40、性，避免产生过大的弯曲应力，满足管道热位移和热补偿的要求。n在安全可靠的前提下，尽量采用较简单的结构，以节省钢材，方便施工。（二）管道和部件（二）管道和部件o管道热补偿管道热补偿n高温烟气管道系统，当烟气及周围环境温度发生变化时，因管道的热胀冷缩而产生一定应力。当应力超过管道系统的承受极限时，就会造成破坏。o（1）管道热伸长计算、L=（T1-T2）L （mm）L管道由于温度变化引起的伸缩量，mm管材的线膨胀系数，对于普通碳素钢可取0.012mm/(m)；L两个固定支架间管道长度，m；T1、T2管壁最高和最低温度，（二）管道和部件（二）管道和部件o管道热补偿设计管道热补偿设计n为保证管道系统在热

41、状态下的稳定和安全，吸收管道热胀冷缩产生的应力，管道系统每隔一定距离应装设固定支架和补偿装置。n管道热补偿的方法有自然补偿和补偿器补偿。o自然补偿是利用管道自然转弯管段（L型或Z型）来吸收管道热伸长形变。 该补偿方式简单，但管道变形时会产生横向位移。因此，在管径1000mm时不宜采用。o补偿器补偿是高温净化系统常用的补偿方式。 柔性材料套管式补偿器和波形补偿器（三）管道系统保温、防腐和防爆（三）管道系统保温、防腐和防爆o1. 管道系统保温管道系统保温n保温目的：减少输送过程中的热量损耗或防止烟气结露而影响系统正常运行n管道系统保温的设计o保温材料的选择o保温层厚度计算o保温结构设计1. 管道系

42、统保温管道系统保温o（1 1）保温材料选择）保温材料选择o保温材料的选择要求n材料绝热性能好，导热系数低，一般应不超过0.23W/（mK），且具有较高的耐热性；n材料空隙率大，密度小，一般不超过600kg/m3，具有一定机械强度，吸水率低，不腐蚀金属；n成本较低，便于施工安装。o常用的保温材料n岩棉、矿渣棉、玻璃棉、石棉、珍珠岩、蛭石、泡沫塑料等。1. 管道系统保温管道系统保温o（2 2）保温层厚度计算）保温层厚度计算n架空管道保温层厚度计算方法有经济厚度法、控制单位热损失法、控制表面温度法以及防止表面结露法等。n具体计算方法参照设备及管道保温技术通则1. 管道系统保温管道系统保温o保温结构设

43、计保温结构设计n管道和设备保温结构由保温层和保护层两部分组成。管道和设备保温结构由保温层和保护层两部分组成。n保温结构的设计直接影响到保温效果、投资费用和使用保温结构的设计直接影响到保温效果、投资费用和使用年限。年限。n保温结构设计应满足保温需要，有足够机械强度；保温结构设计应满足保温需要，有足够机械强度；处理处理好保温层和管道、设备的热补偿；好保温层和管道、设备的热补偿；要有良好的保护层；要有良好的保护层；适应安装的环境条件和防雨防潮要求适应安装的环境条件和防雨防潮要求；结构简单、投资；结构简单、投资低、施工方便、维护检修方便。低、施工方便、维护检修方便。1. 管道系统保温管道系统保温o管道

44、和设备保温常用的结构形式有：n预制结构o预制成半圆形管壳、弧形瓦或梯形瓦等，在现场用铁丝固定，外加保护层。o该类结构应用广泛，施工方便，外形平整，使用年限长n包扎结构o将保温材料制成绳状或带状，一层或几层包扎缠绕n填充结构o用钢筋或扁钢作支撑环，套在管道上，在其中填充散装保温材料。常用于阀门和管件保温。n喷涂结构o将发泡状保温材料直接喷涂到管道和设备上。2. 2. 管道系统防腐管道系统防腐o管道系统防腐是涉及系统正常运行和使用寿命的重要问题。主要采用防腐涂料和防腐材料进行防腐。o（1）防腐涂料n防腐涂料由主要成膜物质成膜物质（合成树脂、天然树脂、干性油与合成树脂改性油料）、辅助成膜物质辅助成膜

45、物质（填料、稀释剂、固化剂、增塑剂、催干剂、改进剂等）和次要成膜物质次要成膜物质（着色颜料、防锈颜料）三个部分组成。n涂料保护可分为内防腐和外防腐o内防腐为管道和设备内壁用涂料隔离内部腐蚀介质的腐蚀o外防腐为管道和设备外壁用涂料隔离大气中腐蚀介质的腐蚀2. 2. 管道系统防腐管道系统防腐o（2）防腐材料n当管道系统输送腐蚀性较大的气体介质时，可以选用防腐材料加工管道和设备。n常用防腐材料有硬聚氯乙烯塑料、玻璃钢和其他复合、衬里材料。o硬PVC具有耐酸碱腐蚀性强、物理机械性能好、表面光滑、易于二次加工成型、施工维修方便等优点。但其耐受温度低（60以下），线膨系数大。o玻璃钢质轻、强度高、耐化学腐

46、蚀性优良、电绝缘性好，耐温90-180 ，便于加工成型。但价格较贵，施工时有气味。3. 3. 管道系统防爆管道系统防爆o当输送介质中含有易燃易爆粉尘时，应采取以下防爆措施：n（1 1）加强可燃物浓度的检测与控制。防止系统内可燃）加强可燃物浓度的检测与控制。防止系统内可燃物达到爆炸浓度。物达到爆炸浓度。n（2 2）消除火源。对可能引爆的火源严格控制。）消除火源。对可能引爆的火源严格控制。n（3 3）阻火与泄爆措施。设计可燃气体时，应使管道内）阻火与泄爆措施。设计可燃气体时，应使管道内最低流速大于气体燃烧时的火焰传播速度，以防止火焰最低流速大于气体燃烧时的火焰传播速度，以防止火焰传播；还可在管道上

47、装设有数层金属网或砾石的阻火器；传播；还可在管道上装设有数层金属网或砾石的阻火器；防止可燃物在局部地点积聚，在这些部位设泄爆孔。防止可燃物在局部地点积聚，在这些部位设泄爆孔。n（4 4）设备密闭和厂房通风。保证设备的系统的密封性。）设备密闭和厂房通风。保证设备的系统的密封性。当管道与设备密闭不良时，可能发生因空气漏人或可燃当管道与设备密闭不良时，可能发生因空气漏人或可燃物泄露而燃烧爆炸。物泄露而燃烧爆炸。采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范-通风通风（GB 50019-2003）o5.1 5.1 一般规定一般规定o第第5.1.1 5.1.1 为了防止大量热、蒸汽或有害物质向人员

48、活动区散为了防止大量热、蒸汽或有害物质向人员活动区散发，防止有害物质对环境的污染，必须从总体规划、工艺、发，防止有害物质对环境的污染，必须从总体规划、工艺、建筑和通风等方面采取有效的综合预防和治理措施。建筑和通风等方面采取有效的综合预防和治理措施。o第第5.1.2 5.1.2 放散有害物质的生产过程和设备，宜采用机械化、放散有害物质的生产过程和设备，宜采用机械化、自动化，并应采取密闭、隔离和负压操作措施。对生产过程自动化，并应采取密闭、隔离和负压操作措施。对生产过程中不可避免放散的有害物质，在排放前，必须采取通风净化中不可避免放散的有害物质，在排放前，必须采取通风净化措施，并达到国家有关大气环

49、境质量标准和各种污染物排放措施，并达到国家有关大气环境质量标准和各种污染物排放标准的要求。标准的要求。5.1 5.1 一般规定一般规定o第第5.1.3 5.1.3 放散粉尘的生产过程，宜采用湿式作业。输送粉尘放散粉尘的生产过程，宜采用湿式作业。输送粉尘物料时，应采用不扬尘的运输工具。放散粉尘的工艺建筑，物料时，应采用不扬尘的运输工具。放散粉尘的工艺建筑，宜采用湿法冲洗措施，当工艺不允许湿法冲洗且防尘要求严宜采用湿法冲洗措施，当工艺不允许湿法冲洗且防尘要求严格时，宜采用真空吸尘装置。格时，宜采用真空吸尘装置。o第第5.1.4 5.1.4 大量散热的热源（如散热设备、热物料等），宜放大量散热的热源

50、（如散热设备、热物料等），宜放在生产厂房外面或坡屋内。对生产厂房内的热源，应采取隔在生产厂房外面或坡屋内。对生产厂房内的热源，应采取隔热措施。工艺设计，宜采用远距离控制或自动控制。热措施。工艺设计，宜采用远距离控制或自动控制。o第第5.1.5 5.1.5 条条 确定建筑方位时，应尽量减少西晒，以自然通确定建筑方位时，应尽量减少西晒，以自然通风为主的建筑物，其方位还应根据主要进风面和建筑物形式，风为主的建筑物，其方位还应根据主要进风面和建筑物形式，按夏季有利的风向布置。按夏季有利的风向布置。5.1 5.1 一般规定一般规定o第第5.1.65.1.6条条 位于炎热地区的民用建筑和工业企业辅助建筑位

51、于炎热地区的民用建筑和工业企业辅助建筑物，宜采用通风屋顶，如条件限制，可采取其他隔热措施；物，宜采用通风屋顶，如条件限制，可采取其他隔热措施；散热量小于散热量小于 23W/m23W/m3 3 的生产房，当屋盖离地面平均高度小于的生产房，当屋盖离地面平均高度小于或等于或等于 8m 8m 时，宜在屋盖隔热或适当增加厂房高度。时，宜在屋盖隔热或适当增加厂房高度。o第第5.1.75.1.7条条 设计局部排风或全面排风时，宜采用自然通风，设计局部排风或全面排风时，宜采用自然通风，当自然通风达不到卫生要求时，应采用机械通风或自然与当自然通风达不到卫生要求时，应采用机械通风或自然与机械的联合通风。机械的联合

52、通风。 5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.15.6.1局部排风系统排出的有害气体，当其有害物质局部排风系统排出的有害气体，当其有害物质含量超过排放标准或环境要求时，应采取有效净化措施。含量超过排放标准或环境要求时，应采取有效净化措施。o第第5.6.25.6.2条条 排放散粉尘的生产过程，当湿法除尘不致排放散粉尘的生产过程，当湿法除尘不致影响生产和改变物料性质时，宜采用湿法除尘；当湿法影响生产和改变物料性质时，宜采用湿法除尘；当湿法除尘达不到环保及卫生要求时，应采用其它机械除尘、除尘达不到环保及卫生要求时，应采用其它机械除尘、机械与湿法的联合除尘或静电除尘。机械与湿法的联合除尘或

53、静电除尘。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.35.6.3条条 放散粉尘或有害气体的工艺流程和设备，放散粉尘或有害气体的工艺流程和设备，其密闭形式应根据流程、设备特点、生产工艺、安其密闭形式应根据流程、设备特点、生产工艺、安全要求及便于操作、维修等因素确定全要求及便于操作、维修等因素确定o第第5.6.4 5.6.4 吸风点的排放量，应按防止粉尘或有害气吸风点的排放量，应按防止粉尘或有害气体逸至室内的原则通过计算确定。有条件时，可采体逸至室内的原则通过计算确定。有条件时，可采用实测数据经验数值。用实测数据经验数值。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.55.6.5条条

54、确定密闭罩吸风口的位置、结构和风确定密闭罩吸风口的位置、结构和风速时，应考虑罩内负压均匀，防止粉尘外逸并不速时，应考虑罩内负压均匀，防止粉尘外逸并不致把物料带走。吸风口的平均风速，不宜大于下致把物料带走。吸风口的平均风速，不宜大于下列数值：列数值：细粉料的筛分细粉料的筛分0.6 m/s0.6 m/s物料的粉碎物料的粉碎2 m/s2 m/s粗颗粒物料破碎粗颗粒物料破碎3 m/s3 m/s5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.65.6.6条条 除尘系统的排风量，宜按其全部吸风点同时工作除尘系统的排风量，宜按其全部吸风点同时工作计算。计算。注：非同时工作吸风点的排风量较大时，系统的排风量

55、，可按同时工作的吸风点的排风量计算，但应附加各非同时工作的吸风点排风量的15%20之和确定，并应在各间歇工作的吸风点上装设与工艺设备连锁的阀门。o第第5.6.75.6.7条条 除尘风管的最小风速，不得低于本规范附录除尘风管的最小风速，不得低于本规范附录G G的规的规定。定。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.85.6.8条条 除尘系统的划分，应符合下列要求：除尘系统的划分，应符合下列要求：一、同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合设一、同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合设一个系统；一个系统；二、同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉二、同时工作但粉尘

56、种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，亦可合设一个系统；尘混合回收或粉尘无回收价值时，亦可合设一个系统；三、温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露三、温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。时，应分设系统。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.95.6.9条条 除尘器的选择，应考虑下列因素，通过技术经除尘器的选择，应考虑下列因素，通过技术经济比较确定：济比较确定：一、含尘气体的化学成分、腐蚀性、温度、湿度、露点、气体量及含一、含尘气体的化学成分、腐蚀性、温度、湿度、露点、气体量及含尘浓度；尘浓度；二、粉尘的化学成分、密度、

57、粒径分布、腐蚀性、亲水性、磨蚀度、二、粉尘的化学成分、密度、粒径分布、腐蚀性、亲水性、磨蚀度、比电阻、粘结性、纤维性和可燃性、爆炸性等；比电阻、粘结性、纤维性和可燃性、爆炸性等；三、净化后气体的容许排放浓度；三、净化后气体的容许排放浓度；四、除尘器的压力损失和除尘效率；四、除尘器的压力损失和除尘效率；五、粉尘的回收价值及回收利用形式；五、粉尘的回收价值及回收利用形式；六、除尘器的设备费、运行费、使用寿命、场地布置及外部水、电源六、除尘器的设备费、运行费、使用寿命、场地布置及外部水、电源条件等；条件等； 七、维护管理的繁简程度。七、维护管理的繁简程度。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5

58、.6.10 5.6.10 净化有爆炸危险的粉尘和碎屑的净化有爆炸危险的粉尘和碎屑的除尘器、过滤器及管道等，应设置泄爆装置。除尘器、过滤器及管道等，应设置泄爆装置。n净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器，净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器，应布置在系统的负压段上。应布置在系统的负压段上。o第第5.6.11 5.6.11 用于净化有爆炸危险粉尘的干式用于净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器的布置，应当符合国家现行除尘器和过滤器的布置，应当符合国家现行标准标准建筑设计防火规范建筑设计防火规范中的有关规定。中的有关规定。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.125.6.12条条 对

59、除尘器收集的粉尘或排出的含尘污水，根据对除尘器收集的粉尘或排出的含尘污水，根据生产条件、除尘器类型、粉尘的回收价值和便于维护管理等生产条件、除尘器类型、粉尘的回收价值和便于维护管理等因素，必须采取妥善的回收或处理措施；工艺允许时，应纳因素，必须采取妥善的回收或处理措施；工艺允许时，应纳入工艺流程回收处理。入工艺流程回收处理。注：含尘污水的排放，应符合国家现行工业“三废”排放试行标准和工业企业设计卫生标准的要求。处理干式除尘器收集的粉尘时，尚应采取防止二次扬尘的措施。o第第5.6.135.6.13条条 当收集的粉尘允许直接纳入工艺流程时，除尘当收集的粉尘允许直接纳入工艺流程时，除尘器宜布置在生产

60、设备器宜布置在生产设备( (胶带运输机、料仓等胶带运输机、料仓等) )的上部。的上部。当收集的粉尘不允许直接纳入工艺流程时，应设贮尘斗及相当收集的粉尘不允许直接纳入工艺流程时，应设贮尘斗及相应的搬运设备。应的搬运设备。5.6 5.6 除尘与净化除尘与净化o第第5.6.145.6.14条条 干式除尘器的卸尘管和湿式除尘器的污水排出干式除尘器的卸尘管和湿式除尘器的污水排出管，必须采取防止漏风的措施。管，必须采取防止漏风的措施。o第第5.6.155.6.15条条 吸风点较多时，除尘系统的各支管段，宜设置吸风点较多时，除尘系统的各支管段，宜设置调节阀门。调节阀门。o第第5.6.165.6.16条条 除