第10章 集气罩及管道设计-2

第10章净化系统的设计,管道系统的设计原则管道系统的设计计算风机的选择电机的选择,学会管道系统的设计掌握配套风机、电机的计算和选择。,管道系统布置原则,布置管道时，应对全车间所有管线通盘考虑，统一布置。在可能条件下作到整齐、美观。当集气罩(即排气点)较多时，既可以全部集中在一个净化系统中(称为集中式净化系统)，也可以分为几个净化系统(称为分散式净化系统)。发生下列几种情况之一者不能合为一个净化系统：污染物混合后有引起燃烧或爆炸危险者；不同温度和湿度的含尘气体，混合后可能引起管道内结露者；因粉尘或气体性质不同，共用一个净化系统会影响回收或净化效率者。,管道系统布置原则,管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，不宜明装方采用暗设。管道应尽量集中成列、平行敷设，并应尽量沿墙或柱子敷设。管遭应设在内侧(靠墙侧)。管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应有一定距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求：保温管道外表面距墙的距离不小于100200mm(大管道取大值)；不保温管道距墙的距离应根据焊接要求考虑，管道外壁距墙的距离一般不小于150200mm；,管道系统布置原则,管道距梁、柱、设备的距离可比距墙的距离减少50mm，但该处不应有焊接接头；两根管平行布置时，保温管道外表面的间距不小于100200mm，不保温管道不小于150200mm；当管道受热伸长或冷缩后，上述间距均不宜小于25mm。管道应尽量避免遮挡室内采光和妨碍门窗的启闭；应避免通过电动机、配电盘、仪表盘的上空；应不妨碍设备、管件、阀门和人孔的操作和检修；应不妨碍吊车的工作。,管道系统布置原则,管道通过人行横道时，与地面净距不应小于2m；横过公路时，不得小于45m；横过铁路时，与铁轨面净距不得小于6m。水平管道应有一定的坡度，以便于放气、放水、疏水和防止积尘。一般坡度为0.0020.005，对含有固体结晶或黏度大的流体，坡度可酌情选择，最大为0.010管道与阀件的重量不宜支承在设备上，应设支、吊架。保温管道的支架上应设管托。,管道系统布置原则,在以焊接为主要连接方式的管道中，应设置足够数量的法兰连接处；在以螺纹连接为主的管道中，应设置足够数量的活接头(特别是阀门附近)，以便于安装、拆卸和检修。管道的焊缝位置一般应布置在施工方便和受力较小的地方。焊缝不得位于支架处。焊缝与支架的距离不应小于管径，至少不得小于200mm。两焊口的距离不应小于200mm。穿过墙壁和楼板的一段管道内不得有焊缝。输送必须保持温度的热流体及冷流体的管道，必须采取保温措施，并要考虑热胀冷缩问题。要尽量利用管道的L形及Z形管段对热伸长的自然补偿，不足时则安装各种伸缩器加以补偿。,管网布置的形式,管网布置紧凑，占地少，投资省设计繁琐,适用于吸气点多的系统管网,支管间压力易于平衡，适用于多支管的复杂管网系统,管道系统的设计计算,内容：在管道系统配置基础上，确定管段的截面尺寸和阻力损失，求出总流量和总阻力损失，并以此选择适当的风机或泵，配备电动机。设计步骤n根据生产工艺确定吸风点及风量，选择净化装置，进行管道配置，选择管道材料等；n绘制管道系统平面及高程布置图，必要时绘制轴侧图，进行管段编号，标注长度和流量；n选择管内流体流速；原则：使管道系统设计计算经济合理。,管道系统的设计计算,n确定管段截面尺寸；n计算管路阻损，确定最大阻损管路；n对并联管路进行阻损平衡计算。两分支管段的阻损差应满足以下要求：除尘系统应10%，其它系统应15%，否则要进行管径调整或增设调压装置（阀门、阻力圈）。n计算系统总阻损（按系统中最大阻损环路计算阻损值），求出总风量和总阻损，从而选择风机和电动机。,通风除尘系统的轴向侧投影图,对气流流速的合适选择,对于一般的工业通风系统：,工业通风管道的风速,m/s,对气流流速的合适选择,对于除尘系统，除尘管内最低气流速度,管段管径的确定,管道内径：,对于除尘管道，为防止积尘，要求：输送细小颗粒粉尘，d80mm；输送较粗粉尘，d100mm；输送粗粉尘，d130mm。,管道内气体流动的压力损失,管道内气体流动的压力损失,管道内气体流动的压力损失,2.摩擦压力损失,（1）园形管道的摩擦阻力（2）矩形管道的压力损失,管道内气体流动的压力损失,3.,管道内气体流动的压力损失,4.局部压力损失：,局部阻力系数,局部阻力系数,局部阻力系数,局部阻力系数,局部阻力系数,局部阻力系数,通过调整管径来平衡压力,d2=d1（p1/p2）0.225式中：d1、d2-分别为调整前后的管径，mm；p1-调整前的压力损失，Pa；p2-压力平衡基准值（若调整支管管径，即为干管的压力损失）,风机的选择,风量的计算：Q0=（1+K1）Q式中：Q0-管道系统的总风量，m3/h；K1-安全系数，一般管道取00.1，除尘系统取0.10.15。风压的计算,K2-安全系数，一般管道取0.10.15，除尘系统取0.120.2。,风机的选择,式中：P1-通风机风压，Pa；P-管道系统的总阻损；K2-安全系数，一般管道取0.10.15，除尘系统取0.150.200、P0、T0-通风机性能表中给出的空气密度，压力和温度,一般P0=1.013105Pa，对于通风机T0=20，0=1.2kg/m3；对于引风机T0=200，0=0.745kg/m3。、P、T-计算运行工况下管道系统总阻损时所采用的气体密度、压力和温度。,电机的选择,电机功率的计算式：,