风管管件损失计算PPT演示课件

风管管件损失计算,1,风管系统标准风速,风管风速标准分为低速与高速两种，风速在15m/s以下属低速风管，以上则为高速风管。前者用于大楼之通风及空调，后者则应用于工业及生产作业方面。风速之大小与风管之噪音、震动、及成本均有相当大的关系。而风管出口及吸气口之风速亦会影人体之舒适与安宁。,2,低速风管之风速标准,3,高速风管内之风速标准,4,风机出风口及吸风口之风速标准,5,风管材料,制造风管之材料通常多为黑铁锌或镀锌铁板。后者耐锈蚀，使用较为普遍。设计上亦有采用铝板者，但价格较高，故仍少见。工场类之建筑中，其排风及回风亦有采用混凝土结构者，但大多建于地下。有关圆形风管使用铁板之厚度及号如下列所视,6,圆形低速风管使用之铁板标准,7,圆形高速风管使用之铁板标准,8,矩形低速风管使用之铁板标准,9,矩形高速风管使用之铁板标准,10,矩形低速风管使用之铝板标准,11,风管接合用法兰(Flange),12,圆形风管之吊架标准,13,矩形风管之支(吊)架标准,14,管路中之损失,在管路中，要使空气流体经过管路，必须克服相当的阻力，这阻力以压力表示，可分为管路直线部份之损失及局部弯管、分岐管、网关等之压力损失，其主要原因包括来自：(1)摩擦(2)弯曲(3)分岐或汇合(4)断面积或形状之变化在管道中亦有许多存在之障碍物，均会造成管流之阻力，这些项目包括：(1)风量控制器(2)阻水板(3)空气过滤器(4)加热器或冷却器(5)测量及控制仪器(6)防火活门,15,静压与动压之损失,送风设备所产生之阻力可分为动与静两种。与风速平方成比例变化的是动阻力，与风速无关的静阻力。动阻力与静阻力合成即为为送风系统之全阻力。若管路中有存在静压存在，则全压亦须包括达到静压所需之压力。气流在风管内所损失之压力可用下式表示：PT=PL+PD式中，PT为全部压损，PL为管长之压损，而PD则为各种弯管、分岐管、闸门等之压损。前文已述，动压与风速间有一个确定的关系。就空气而言，其关系如下式：Pv=V2/2gx=V2/16.3=(V/4.03)2mmAq式中，V的单位为m/s。,16,直线风管之阻力损失,17,矩形风管之换算,若想换算成同样单位阻力之矩形风管时，可利用下式换算之：,a、b分别为矩形风管之宽与高。其值亦可利用圆形面积与矩形面积相等之方式进行粗略估计。矩形风管外围宽与高之比又称为纵横比(AspectRatio)，此值最高可为8:1。但自1:1至8:1时，铁板面积要增加70%，其重量亦会增加3.5倍。故设计风管时，除非特殊情况，此比值应愈趋近1:1时为佳，以节省其制造与安装成本。,18,风管局部管道之阻力,一个完整的风管系统中，除风管本身外，尚有直管,弯管、分岐管闸门(damper)大小头,三通管,等其它组件。此部份因形状之改变会使风道产生涡流，并消耗部份能量。在这部份所产生之摩擦及压力损失，统称为局部管道之阻力，其计算方式如下：,19,风管局部管道之阻力,局部管道之损失也可以换算为等长管所造成之损失，以简化计算全系统风管阻力之过程。亦即：,等效长度与直径之比,若局部管道为矩形风管，则L/d可改以L/a代替，其中a为矩形风管之长边。,20,风管局部阻力系矩形弯管(90度),21,矩形角管(90度),22,矩形弯管(整流片),23,矩形弯管附小型整流片,24,圆型弯管,25,圆形管接制弯管,26,急扩大管,27,急缩小管,28,渐大管,29,渐小管,30,变形14=0.15,31,圆形管三通管,32,圆形管三通管(支管钳形缩小),33,分流(支斜管)45度角,34,矩形风管分岐管,35,矩形风管合流,36,金属网,37,管内气孔,38,管出口(渐扩大形),39,多孔型出风口,40,风管设计实例,风管之设计方法有：减速法(Relocityreduction)、定阻法(EqualFriction)、静压重获法(Staticpressureregain,SPR)等三种，减速法设计时较难获得准确的答案，故较少人采用。目前仅介绍定阻法。,41,工厂之风管布置图为例。经过风机之后，总风量为18000m3/h，经过A点后分出两条管路，主管维持10,800m3/h，支管则为7,200m3/h。共有B、C、D、E、F等五个点出口，每个出口之风量为3,600m3/h。,(1)决定风速：由表6.1中先选定风量标准。就工厂之环境而言，其标准风速为6-9m/s。兹以最大值9m/s作为此次设计之风管风速。(2)主管部份之损失：在18,000m3/h之风量下，若以风速9m/s为基准，由图6.1可知，主管之损失率每米为0.092mmAq，设本例以0.1mmAq/m为损失标准。(3)求ZA间之直径：Q=18,000m3/h，R=0.1mmAq/m时，覆由图6.1得其直径为83cm，修正后其风速变为9.3m/s，应属合理之范围内。(4)直径83cm为圆管，但风管仍以矩形管为多，若换算为矩形管，则可由表6.13b中查出接近于76x76之尺寸。若以此为主风管之口径，则风速将变为8.7m/s，更适合标准范围。(5)重复第(3)及第(4)项，可以求出AB、BE、CD、AE、EF等区段之直径、矩形尺寸及其相对应之风速(如表6.14)。在ZD间，A处之分岐管及CD间之90度弯管，均会产生损失。A处之详细结构如图6.6。,42,风管系统设计之数据,43,分岐管之设计,44,空气由A处流向BC方向时，其阻力可以不计。CD间之弯管则由第1例可以先查出H/W=1.0，r/W=1.5(假设值)时，其L/W=4.5。故等效长度应为L=4.5x0.40=1.8m故ZD间之风管总长度应为：(5+10+10+10)+1.8=36.8m己知R=0.1mmAq/m，故其阻力应为：0.10/mx36.8m=3.7mmAq(AD部份)(7)AEF部份：AEF部份由A处之分岐管、AE间之90度弯管及直管长度。由第15例可以求得：=(a/b)0.25(V3/V1)=(6.9/31)0.25(8.7/8.7)=1.26=0.65PT=0.65x(8.7/4.05)2=3.0mmAq故AEF间之直管及曲管合并，其压损失为：(10+5+10+4.5x0.54)x0.10=2.75mmAqAEF之总阻力为3.0+2.75=5.75mmAq(8)由(6)与(7)之结果得知：AF之阻力损失大于AD，所以采用AF之阻力值计算。AF再加上ZA间之阻力损失2.0mm，即等于全部风管阻力为7.75mmAq(约7.8mm)。(9)风管外尚需加入空气过滤器10mmAq及出风口之压损5mmAq，故全部送风系统之损失为：PT=7.8+10+5=22.8mmAq(10)但风机之选择大多按静压计算。送风机之排出口风速为11m/s，则所需之静