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工业通风防尘系统设计
工业通风尘系统设计有一通风尘系统的管道布置、长度与集气罩的位置如图所示,风道用钢板制作,输送含有轻矿物粉尘的常温空气。采用布袋式除尘器,除尘器阻力100Pa。A为外部吸气罩,B为通风柜,C为高悬罩吸气罩。(1)设计吸气罩A、B、C的需要风量。
(2)进行通风系统设计计算,并选择通风机。
设计吸气罩A、B、C的需要风量。
Vx—控制速度,0.5m/s
X—控制点至吸气口的距离,0.29m
F—吸气口的面积,0.3m2
则Qwb=0.75*(10*0.292+0.3)*0.5=0.42m3/s=1512m3/h
B为通风柜:
Qg=1500m3/h+60*0.25*0.3*1.2m3/h=1505.4m3/h
C为高悬罩集气罩:
Qr=1000+0.8*0.5=1000.4m3/h
考虑到除尘器及风道漏风,管道6及7的计算风量为4017.8*1.05=4218.69m3/h。
根据下列两表,输送含有轻矿物粉尘的空气时,风道内最小风速为:垂直风道12m/s、水平风道14m/s。
(2)进行通风系统设计计算,并选择通风机。
根据各管段的风量和所选的气流速度,确定各管段的断面尺寸,计算摩擦阻力和局部阻力。本系统选择1—3—5—除尘器—6—风机—7为最大阻力管线。
对于管段1,根据Q1=1512m3/h=0.42m3/s、v1=14m/s,由图2-3-2查出管径和单位长度摩擦阻力。算选管径应尽量符合通风管道的统一规格。即选
D1=200mm, hb1=12.5Pa/m
同理计算确定管段3、5、6、7、2、4的管径及比摩阻,
管段1
设备密闭罩ζ=1.0
90°弯头(R/D=1.7)1个,ζ=0.18
直流三通(1→3)1个,a=30°,ζ=0.20
合计 Σζ=1.0+0.18+0.20=1.38
管道2
圆形吸气扇形罩,a=60°,ζ=0.09
90°弯头(R/D=1.7)1个,ζ=0.18
60°弯头(R/D=1.7)1个,ζ=0.15
合流三通(2→3)1个,ζ23=0.20
合计 Σζ= 0.09+0.18+0.15+0.20=0.62
管道3
直流三通(3→5)1个,ζ35=-0.05
管道4
设备密闭罩1个,ζ=1.0
90°弯头(R/D=1.7)1个,ζ=0.17
合流三通(4→5)1个,ζ45=0.60
合计 Σζ=1.0+0.17+0.60=1.77
管道5
除尘器进口变径管(渐扩管)
除尘器进口尺寸300mm*800mm,变径管长度500mm,tanα=(1/2)*(800-380)/500=0.42
α=22.7°,ζ=0.60
管道6
除尘器出口变径管(渐缩管)
除尘器出口尺寸300mm*800mm,变径管长度 400mm,tanα=(1/2)*(800-420)/400=0.475
α=25.4°,ζ=0.10
90°弯头(R/D=1.7)2个,ζ=0.15*2=0.3
通风机进口渐扩管
先近似选出一台通风机,通风机进口直径D1=500mm,变径管长度300mm,tanα=(1/2)*(500-420)/300=0.13,α=7.6°,ζ=0.03
合计 Σζ=0.1+0.3+0.03=0.43
管道7
通风机出口渐扩管
通风机出口尺寸410mm*315mm D7=550, ζ≈0
带扩散管的伞形风帽(h/D0=0.5)1个,ζ=0.60
合计 Σζ=0.60
(3) 计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果如表5-4-4所示。
管道编号 风量 (m3/s) 长度
/m 管径/mm 流速/(m/s) 局部阻力系数 局部阻力/pa 比摩阻/(pa/m) 摩擦阻力/pa 管道总阻力/pa 备注 1 0.42 15 200 14 1.37 161 12.5 187.5 348.5 3 0.70 6 300 14 -0.05 -5.9 7.5 45.0 39.1 5 1.11 4 380 12 0.60 43.2 4.5 18.0 61.2 6 1.17 4 350 12 0.43 37.0 4.8 19.2 56.2 7 1.17 8 330 14 0.60 70.6 6.8 54.4 125.0 阻力不平衡 2 0.28 6 160 14 0.62 72.9 15 90 162.9 4 0.41 8 360 16 1.77 295.7 18.0 144.0 439.7 除尘器 1500 (4)对并联管路进行阻力平衡
①汇合点A
h1=348.5pa,h2=162.9pa
(h1-h2)/h1=(348.5-162.9)/348.5=53.2%10%
为使管段1、2达到阻力平衡,改变管段2的管径,增大其阻力。
根据式(5-4-1),
D2'= D2
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