廢氣收集輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)-廢氣管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（大氣污染控制）

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定01廢氣流速的選擇02管道斷面尺寸的確定廢氣流速的選擇

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定管道斷面尺寸的確定風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大影響。

流速高，則風(fēng)管斷面小、材料消耗少、建造費(fèi)用低，但是系統(tǒng)壓力損失增大、動(dòng)力消耗增加、有時(shí)甚至可能加速管道的磨損。流速過低，則風(fēng)管斷面大，投資大，但可以減少壓損和運(yùn)行費(fèi)，但對(duì)氣力輸送和除塵管道，還可能發(fā)生粉塵沉積而堵塞管道。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般通風(fēng)系統(tǒng)，其風(fēng)速可按下表確定。風(fēng)管部位生產(chǎn)廠房機(jī)械通風(fēng)民用及輔助建筑物鋼管及塑料風(fēng)管磚及混凝土風(fēng)管自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)干管6~144~120.5~1.05~8支管2~82~60.5~0.72~5

一般通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速單位：m/s廢氣流速的選擇

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定管道斷面尺寸的確定粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉塵性質(zhì)垂直管水平管粉狀的黏土和砂1113鐵和銅（屑）1923耐火泥1417灰土、砂土1618重礦物粉塵1416鋸屑、創(chuàng)屑1214輕礦物粉塵1214大塊干木屑1415干型砂1113干微塵810煤灰1012染料粉塵14~1616~18濕土（2%以下水分）1518大塊濕木屑1820鋼和鐵（塵末）1315谷物粉塵1012棉絮810麻812水泥粉塵8~1218~22

除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)最低空氣流速單位：m/s廢氣流速的選擇

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定管道斷面尺寸的確定對(duì)于圓形管道，根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速，計(jì)算出各管段的斷面尺寸。計(jì)算公式：式中，D——風(fēng)管直徑，m；

Q——?dú)怏w流量，m3/h；ν——?dú)怏w流速，m/s。廢氣流速的選擇管道斷面尺寸的確定

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定對(duì)于除塵管道，為防止積塵堵塞，管徑不得小于下列數(shù)值：輸送細(xì)粉塵(如篩分和研磨的細(xì)粉)，d≥80mm；輸送較粗粉塵(如木屑)，d≥100mm；輸送粗粉塵(有小塊物)，d>130mm；確定管道斷面尺寸時(shí)，應(yīng)盡量采用全國通用通風(fēng)管道的統(tǒng)一規(guī)格，以利于工業(yè)化加工制作。廢氣流速的選擇管道斷面尺寸的確定

廢氣流速的選擇和管道斷面尺寸的確定風(fēng)機(jī)的選型風(fēng)機(jī)是對(duì)氣體壓縮和氣體輸送機(jī)械的習(xí)慣簡稱，為局部凈化系統(tǒng)中氣流流動(dòng)提供必要?jiǎng)恿Φ脑O(shè)備，是保證系統(tǒng)運(yùn)行的“心臟”。通常所說的風(fēng)機(jī)包括通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及羅茨鼓風(fēng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)、水環(huán)式風(fēng)機(jī)，但是不包括活塞壓縮機(jī)等容積式鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。一、風(fēng)機(jī)的定義使用材質(zhì)：鐵殼風(fēng)機(jī)、玻璃鋼風(fēng)機(jī)、塑料風(fēng)機(jī)、不銹鋼風(fēng)機(jī)流動(dòng)方向：軸流式、離心式斜流（混流）式用途：壓入式局部風(fēng)機(jī)和隔爆電動(dòng)機(jī)加壓的形式：單級(jí)、多級(jí)加壓風(fēng)機(jī)壓力：低壓風(fēng)機(jī)，中壓風(fēng)機(jī)，高壓風(fēng)機(jī)ABCDE二、風(fēng)機(jī)的分類21在選擇通風(fēng)機(jī)前，應(yīng)了解國內(nèi)通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況，還應(yīng)充分考慮環(huán)保的要求，以便擇優(yōu)選用風(fēng)機(jī)。根據(jù)通風(fēng)機(jī)輸送氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，選擇不同用途的通風(fēng)機(jī)。3在通風(fēng)機(jī)選擇性能圖表上查得有兩種以上的通風(fēng)機(jī)可供選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇效率較高、機(jī)號(hào)較小、調(diào)節(jié)范圍較大的一種。三、選擇風(fēng)機(jī)的原則54如果選定的風(fēng)機(jī)葉輪直徑較原有風(fēng)機(jī)的葉輪直徑偏大很多時(shí)，為了利用原有電動(dòng)機(jī)軸、軸承及支座等，必須對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間、風(fēng)機(jī)原有部件的強(qiáng)度及軸的臨界轉(zhuǎn)速等進(jìn)行核算。選擇離心式通風(fēng)機(jī)時(shí)，當(dāng)配用的電機(jī)功率小于或等于75KW時(shí)，可不裝設(shè)僅為啟動(dòng)用的閥門。當(dāng)排送高溫?zé)煔饣蚩諝舛x擇離心鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)設(shè)啟動(dòng)用的閥門，以防冷態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成過載。三、選擇風(fēng)機(jī)的原則76對(duì)有消聲要求的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)首先選擇效率高、葉輪圓周速度低的通風(fēng)機(jī)，采取相應(yīng)的消聲和減振措施。在選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量避免采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)工作。當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)選擇同型號(hào)、同性能的通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作。8所選用的新風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮充分利用原有設(shè)備、適合現(xiàn)場制作安裝及安全運(yùn)行等問題。三、選擇風(fēng)機(jī)的原則四、風(fēng)機(jī)的選型常見離心式通風(fēng)機(jī)的類型和性能表型號(hào)名稱流量/（m3/h）介質(zhì)溫度/℃功率/kW重要用途4-72-11No6～12離心通風(fēng)機(jī)378～228400201.1～210一般廠房通風(fēng)換氣8-18-12No4～16高壓離心式通風(fēng)機(jī)619～48800201.5～410一般冶煉爐或高壓強(qiáng)制通風(fēng)Y4-73-11No8～20鍋爐離心式通風(fēng)機(jī)15900～32600205.5～380電站鍋爐引風(fēng)G4-73-11No8～20鍋爐離心式通風(fēng)機(jī)15900～326002010～550電站鍋爐引風(fēng)F4-62-1No3～12離心式通風(fēng)機(jī)430～59580201.1～5.5輸送一般酸性氣體B4-62-1No3～12離心式通風(fēng)機(jī)430～59580201.5～5.5輸送一般易揮發(fā)性氣體1）風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算：q0=（1+K1）q式中：q0—管道系統(tǒng)的總風(fēng)量，m3/h；K1—安全系數(shù)，一般管道取0～0.1，除塵系統(tǒng)取0.1～0.15；q—系統(tǒng)設(shè)計(jì)總風(fēng)量。四、風(fēng)機(jī)的選型

2）風(fēng)壓的計(jì)算

式中：ΔP0—通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；P—管道系統(tǒng)的總阻損，Pa；K2—安全系數(shù)，一般管道取0.1～0.15，除塵系統(tǒng)取0.15～0.20；ρ0、P0、T0—通風(fēng)機(jī)性能表中給出的空氣密度、壓力和溫度，一般P0=1.013×105Pa，對(duì)于通風(fēng)機(jī)T0=20℃，ρ0=1.2kg/m3；對(duì)于引風(fēng)機(jī)T0=200℃，ρ0=0.745kg/m3；ρ、P、T—計(jì)算運(yùn)行工況下管道系統(tǒng)總阻損時(shí)所采用的氣體密度、壓力和溫度。計(jì)算出q0、ΔP0后，按通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表格選擇所需風(fēng)機(jī)的型號(hào)規(guī)格。四、風(fēng)機(jī)的選型3）電機(jī)的選擇

電機(jī)功率的計(jì)算式：

式中：K-電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)于通風(fēng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為2-5kW時(shí)取1.2，＞5kW時(shí)取1.3，對(duì)于引風(fēng)機(jī)取1.3；η1-通風(fēng)機(jī)全壓效率，一般為0.5～0.7；η2-機(jī)械傳動(dòng)效率，一般直聯(lián)傳動(dòng)為1，聯(lián)軸器直接傳動(dòng)取0.98，三角皮帶傳動(dòng)取0.95。四、風(fēng)機(jī)的選型管道內(nèi)廢氣壓力損失的計(jì)算01摩擦壓力損失02局部壓力損失03并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算04計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失05壓力損失估算

對(duì)于輸送氣體的管道系統(tǒng)，因氣體的密度較小，總壓力損失可按下式計(jì)算。

式中：?P—總壓力損失，Pa；?P1—摩擦壓力損失，Pa；?Pm—局部壓力損失，Pa；Σ?Pi—各設(shè)備壓力損失之和，包括凈化裝置和換熱器等，Pa。壓力損失估算局部壓力損失并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算廢氣壓力損失的計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失摩擦壓力損失摩擦壓力損失?P1是流體流經(jīng)直管段時(shí)，由于流體的粘滯性和管道內(nèi)壁的粗糙產(chǎn)生的摩擦力所引起的流體壓力損失。?P1計(jì)算公式如下：

式中：?P1—單位長度摩擦壓力損失，Pa/m；ν—風(fēng)管內(nèi)氣體平均流速，m/s；ρ—?dú)怏w密度，kg/m3；λ—摩擦阻力系數(shù)；RS—風(fēng)管水力半徑，m。壓力損失估算局部壓力損失并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算摩擦壓力損失廢氣壓力損失的計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失

管件的局部壓力損失?Pm計(jì)算公式。

式中：?Pm—局部壓力損失，Pa；ξ—局部阻力系數(shù)；ρ—?dú)怏w密度，kg/m3。該計(jì)算式中，局部阻力系數(shù)ξ為重要指標(biāo)，該值通常由試驗(yàn)確定，詳見《簡明通風(fēng)手冊(cè)》第241頁。選用時(shí)需注意試驗(yàn)用的管件形狀和試驗(yàn)條件，特別注意ξ值對(duì)應(yīng)的是何處的動(dòng)壓值。壓力損失估算摩擦壓力損失并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算局部壓力損失廢氣壓力損失的計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失

工業(yè)企業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)一般來說多為并聯(lián)管路，為保證各支管的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算要注意：一般的通風(fēng)系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過15%；除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過10%。

壓力損失估算摩擦壓力損失并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算廢氣壓力損失的計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失局部壓力損失

132調(diào)整支管管徑增大排風(fēng)量增大支管壓力損失不適用改變?nèi)ㄖЧ艿墓軓?。?dāng)兩支管壓力損失相差不大時(shí)，將壓力損失小的那段支管的流量適當(dāng)增大。最常用的增加局部壓力損失的方法是閥門調(diào)節(jié)。壓力損失估算摩擦壓力損失并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算廢氣壓力損失的計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失局部壓力損失總壓力損失?P為最長管線(即沿程阻力最大的管線)所有干、支管壓力損失總和，最后根據(jù)總壓力損失和總風(fēng)量選擇風(fēng)機(jī)。壓力損失估算摩擦壓力損失廢氣壓力損失的計(jì)算并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算局部壓力損失計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失系統(tǒng)性質(zhì)管內(nèi)風(fēng)速/(m/s)風(fēng)管長度/m排風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)估算壓力損失/Pa一般通風(fēng)系統(tǒng)＜14302個(gè)以上300～350＜14504個(gè)以上350～400鍍槽排風(fēng)8～1250

500～600煉鋼電爐爐蓋罩除塵18～2050～6021200～1500（標(biāo)態(tài)）本工機(jī)床除塵系統(tǒng)16～1850＞61200～1400砂輪機(jī)除塵系統(tǒng)16～18＜40＞21100～1400破碎篩分設(shè)備除塵系統(tǒng)18～2050＞31200～150018～2030≤31000～1200混砂機(jī)除塵系統(tǒng)18～2030~402~41000～1400落砂機(jī)除塵系統(tǒng)16~18151500～600常用通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管壓力損失估算表壓力損失估算摩擦壓力損失廢氣壓力損失的計(jì)算并聯(lián)管路壓力平衡計(jì)算局部壓力損失計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制01管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟02管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)圖的繪制一、管道材料和截面形狀的選擇管道設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的對(duì)象采用的材料和風(fēng)管的截面大小因情況而異。送風(fēng)管一般采用鍍鋅鐵皮，而排風(fēng)管如考慮到排煙一般采用薄鋼板，如不考慮排煙也可以采用鍍鋅鐵皮。管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)圖的繪制一、管道材料和截面形狀的選擇風(fēng)道截面一般采用矩形，因考慮安裝高度的限制，矩形風(fēng)管較容易變徑，圓形風(fēng)管雖有省料及阻力小等優(yōu)勢(shì)但變截面的靈活性較差。如果是排出顆粒較大的氣體，那么就盡量選擇圓管，其余的一般用矩形管。管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)圖的繪制二、管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟1.繪制管道系統(tǒng)的軸測(cè)投影圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)長度和流量。管段長度一般按兩管件中心線之間的長度計(jì)算，不扣除管件（如三通、彎頭）本身的長度；2.選擇管道內(nèi)的流體流速；3.根據(jù)各管段的流量和選定的流速確定管段的斷面尺寸；管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)圖的繪制二、管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟4.確定不利管路（壓力損失最大的管路），計(jì)算其總壓力損失并入系統(tǒng)的總壓力損失。5.對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行壓力損失平衡計(jì)算。兩支管的壓力損失差相對(duì)值對(duì)除塵系統(tǒng)應(yīng)小于10%，其他系統(tǒng)可小于15%。6.根據(jù)系統(tǒng)的總流量和總壓力損失選擇通風(fēng)機(jī)械。一、管道系統(tǒng)圖畫法的一般要求-（參照GB/T50114-2010）管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟管道系統(tǒng)圖的繪制

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制1.管道系統(tǒng)圖應(yīng)能確認(rèn)管徑、標(biāo)高及末端設(shè)備，可按系統(tǒng)編號(hào)分別繪制；2.管道系統(tǒng)圖如采用軸測(cè)投影法繪制，宜采用與相應(yīng)的平面圖一致的比例，按正等軸測(cè)或正面斜二軸測(cè)的投影規(guī)則繪制(見《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的圖9.5.1-1，圖9.5.1-3)；一、管道系統(tǒng)圖畫法的一般要求-（參照GB/T50114-2010）管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟管道系統(tǒng)圖的繪制

管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和管道系統(tǒng)圖的繪制3.在不致引起誤解時(shí)，管道系統(tǒng)圖可不按軸測(cè)投影法繪制；4.管道系統(tǒng)圖的基本要素應(yīng)與平、剖面圖相對(duì)應(yīng)；5.水、汽管道及通風(fēng)、空調(diào)管道系統(tǒng)圖均可用單線繪制；6.系統(tǒng)圖中的管線重疊、密集處,可采用斷開畫法。斷開處宜以相同的小寫拉丁字母表示，也可用細(xì)虛線連接。二、管道系統(tǒng)圖的繪制管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟管道系統(tǒng)圖的繪制

管道