餐饮厨房排烟系统设计计算实例

餐饮厨房排烟系统设计计算实例在餐饮行业，厨房排烟系统的重要性不言而喻。一个设计合理的排烟系统，不仅能有效排除烹饪过程中产生的油烟、热气和异味，改善厨房工作环境，保障厨师的身体健康，还能避免油烟在餐厅内扩散，影响顾客体验，甚至引发消防安全隐患。反之，若设计不当，轻则排烟效果不佳，厨房闷热难当，重则可能因油烟积聚引发火灾，或因系统阻力过大、能耗过高而增加运营成本。本文将结合一个实际案例，详细阐述餐饮厨房排烟系统的设计计算过程，希望能为相关从业人员提供一些参考。一、设计前期准备与基础数据在进行排烟系统设计之前，首先需要对厨房的具体情况进行深入了解。这包括厨房的功能分区、炉灶类型与数量、安装位置、以及厨房的建筑结构等。实例背景：某中式餐饮厨房，主要经营炒菜、煲汤等中式菜肴。厨房内设有以下主要烹饪设备：1.双眼炒灶：2台，主要用于快速翻炒，火力大，油烟产生量大。2.单眼矮汤炉：1台，用于煲汤、熬粥，相对炒灶油烟较少，但有大量水蒸汽和热量。3.蒸箱：1台，主要产生水蒸汽和少量异味。厨房净空高度约3.5米，吊顶高度计划为2.8米。烟罩拟采用常见的深罩型烟罩，安装于炉灶正上方。二、排烟量计算排烟量是排烟系统设计的核心参数，它直接决定了后续风机选型、管道尺寸等关键环节。排烟量的计算通常有两种方法：按热负荷计算和按罩口面积计算。在实际工程中，对于中餐炒灶这类热负荷较高、油烟量大的设备，通常优先采用按热负荷计算的方法，并与按罩口面积计算的结果进行比较，取其较大值作为设计排烟量。（一）按热负荷计算排烟量中餐烹饪设备的排烟量与设备的热负荷密切相关。根据相关设计规范及经验数据，每千瓦热负荷对应的排烟量推荐值如下：*炒灶：约200-300m³/h·kW*汤炉：约100-200m³/h·kW*蒸箱：约80-150m³/h·kW（主要考虑蒸汽排除）1.确定各设备热负荷：*双眼炒灶：通常每眼热负荷约为30-40kW，此处取单眼35kW，2台双眼炒灶总热负荷为35kW/眼×2眼/台×2台=140kW。*单眼矮汤炉：热负荷通常为15-25kW，此处取20kW。*蒸箱：热负荷通常为30-50kW，此处取40kW（主要考虑其蒸汽量）。2.计算各设备排烟量：*双眼炒灶排烟量：考虑到炒灶是主要油烟源，取较高值250m³/h·kW。则Q炒=140kW×250m³/h·kW=____m³/h。*单眼矮汤炉排烟量：取150m³/h·kW。则Q汤=20kW×150m³/h·kW=3000m³/h。*蒸箱排烟量：取120m³/h·kW。则Q蒸=40kW×120m³/h·kW=4800m³/h。3.总排烟量（按热负荷）：Q总热=Q炒+Q汤+Q蒸=____+3000+4800=____m³/h。（二）按罩口面积计算排烟量烟罩的有效罩口面积和罩口平均风速是计算排烟量的另一个重要依据。深罩型烟罩的罩口平均风速推荐值一般为0.6-1.0m/s。1.确定烟罩尺寸：为有效捕集油烟，烟罩的尺寸应大于炉灶台面。*双眼炒灶：通常尺寸约1500mm（长）×800mm（宽）。考虑到操作空间和捕集效果，烟罩长度取1600mm，宽度（伸出炉灶前后）取1000mm（例如，炉灶前伸出300mm，后伸出700mm，具体根据厨房布局调整）。则单个炒灶烟罩面积A炒单=1.6m×1.0m=1.6m²。2台炒灶若并排布置，烟罩可做成整体，总长度为1.6m×2=3.2m，宽度不变，则A炒总=3.2m×1.0m=3.2m²。*单眼矮汤炉：尺寸约600mm（长）×600mm（宽）。烟罩长度取700mm，宽度取800mm。A汤=0.7m×0.8m=0.56m²。*蒸箱：尺寸约800mm（长）×800mm（宽）。烟罩长度取900mm，宽度取800mm。A蒸=0.9m×0.8m=0.72m²。2.计算各设备排烟量（按罩口面积）：取罩口平均风速v=0.8m/s。Q=A×v×3600（3600为秒换算为小时）*Q炒罩=A炒总×v×3600=3.2m²×0.8m/s×3600=9216m³/h。（此值远小于按热负荷计算的炒灶排烟量，因此炒灶排烟量以热负荷计算为准）*Q汤罩=A汤×v×3600=0.56m²×0.8m/s×3600=1612.8m³/h。（小于按热负荷计算值，汤炉排烟量以热负荷计算为准）*Q蒸罩=A蒸×v×3600=0.72m²×0.8m/s×3600=2073.6m³/h。（小于按热负荷计算值，蒸箱排烟量以热负荷计算为准）3.总排烟量（按罩口面积）：Q总罩=Q炒罩+Q汤罩+Q蒸罩≈9216+1612.8+2073.6≈____.4m³/h。（三）确定设计总排烟量比较两种计算方法的结果，按热负荷计算的总排烟量Q总热=____m³/h远大于按罩口面积计算的Q总罩。对于中餐厨房，特别是炒灶占比较大的情况，热负荷法更能反映实际排烟需求。因此，本案例设计总排烟量初步确定为Q设计=____m³/h。考虑附加风量：为防止厨房负压过大，导致室外空气渗入过多或影响餐厅环境，通常会在总排烟量基础上考虑一定的附加风量，或通过补风系统进行平衡。此处暂按总排烟量的10%考虑管道漏风及未预见因素，则Q设计最终=____×1.1≈____m³/h，取整为____m³/h。三、烟罩设计要点烟罩是捕集油烟的第一道关口，其设计直接影响排烟效果。1.罩口尺寸：如前所述，烟罩应能完全覆盖所有烹饪设备，并适当外延，一般建议灶具边缘到烟罩边缘的水平距离不小于150-200mm。2.罩口风速：对于深型烟罩，罩口平均风速一般控制在0.6-1.0m/s，以确保油烟被有效吸入而不溢出。本案例中，虽然按热负荷计算的排烟量主导，但烟罩本身的尺寸和形状仍需符合捕集要求。3.烟罩深度：深罩型烟罩的深度（前后方向）通常在600-1200mm，具体根据设备类型和厨房布局确定。炒灶区域烟罩可适当加深。4.导流板与挡油板：烟罩内部应设置导流板，使油烟均匀吸入。底部应设置可拆卸的挡油板和集油槽，方便清洁。5.防火措施：烟罩内应设置防火阀，并考虑采用不燃材料制作。四、排烟管道设计排烟管道的设计需考虑流速、阻力、管径及走向等因素。（一）主管道风速确定管道内风速过高会导致噪音大、阻力大、能耗高；风速过低则易导致油烟在管道内沉积，增加火灾风险和清洗难度。*主排烟管道风速推荐值：10-14m/s。*支管风速推荐值：8-12m/s。（二）主管道截面积及管径计算已知Q=____m³/h，主管道风速取v=12m/s。管道截面积S=Q/(v×3600)=____/(12×3600)≈____/____≈1.088m²。若采用圆形管道，管径D=√(4S/π)=√(4×1.088/3.1416)≈√(1.385)≈1.177m。考虑到市场上管道规格，可选用直径1200mm的圆形管道（截面积S=π×(1.2/2)²=1.131m²，此时实际风速v=____/(1.131×3600)≈____/4071.6≈11.5m/s，在推荐范围内）。（三）管道走向与布置1.尽量短直：减少不必要的拐弯和分支，以降低系统阻力。2.坡度设置：水平管道应设置不小于0.01的坡度，并在最低点设置放油（水）阀，防止凝结油（水）积聚。3.弯头与三通：弯头的曲率半径应不小于管道直径的1.5-2倍。三通应采用顺流型，避免气流对冲。4.管道保温：在穿过有温度要求的区域（如餐厅、办公区）时，管道应做保温处理，防止结露。5.材质选择：管道应采用不燃材料，如镀锌钢板、不锈钢板。厚度应根据管径和压力等级确定。五、风机选型风机是排烟系统的动力源，其选型需满足设计风量和克服系统总阻力。（一）风量风机风量Q风机=Q设计最终=____m³/h。（二）风压（全压）风机所需风压需克服管道系统的沿程阻力、局部阻力以及油烟净化器、防火阀等设备的阻力。1.沿程阻力（R沿）：与管道长度、风速、管道粗糙度有关。可按经验公式或查图表估算。假设主管道长度约20米，局部阻力当量长度约为沿程长度的50%-100%，则总当量长度L总=20×(1+0.8)=36米。对于风速11.5m/s，直径1200mm的镀锌钢板圆形管道，其单位长度沿程阻力可通过计算或查表得约为1.5-2.5Pa/m。取R沿=2.0Pa/m×36m=72Pa。2.局部阻力（R局）：包括弯头、三通、变径、烟罩入口、风帽出口等。各局部构件的局部阻力系数ξ可查手册，然后按公式R局=ξ×(ρv²)/2计算（ρ为空气密度，取1.2kg/m³）。例如，一个90°弯头ξ≈1.0，则R=1.0×(1.2×11.5²)/2≈1.0×(1.2×132.25)/2≈1.0×79.35≈79.35Pa。若系统中有3个弯头、1个三通、1个风帽出口，估算总局部阻力R局≈79.35×3+150（三通）+100（风帽）≈238+150+100=488Pa。3.设备阻力（R设）：*油烟净化器：根据其类型和处理风量，阻力通常在200-500Pa，此处取350Pa。*防火阀：约50-100Pa，取80Pa。则R设=350+80=430Pa。4.系统总阻力（R总）：R总=R沿+R局+R设=72+488+430=990Pa。5.风机风压（P风机）：考虑15%-20%的风压余量，则P风机=990×1.2≈1188Pa。选型结果：选用一台风量为____m³/h，全压约为1200Pa的中压离心式排烟风机。风机应选用专用的厨房排烟风机，具有良好的耐高温、防油污性能。安装位置宜设在屋顶或室外，并有减振、降噪措施。六、辅助设备选型1.油烟净化器：处理风量应不小于设计排烟量，即≥____m³/h。根据当地环保要求选择合适的净化效率级别（如高效、超高效）。其阻力已在风机风压计算中考虑。2.防火阀：通常设置在烟罩出口处、风机入口前及穿越防火分区的管道上。动作温度一般为150℃。3.补风系统：由于厨房排烟量较大，会形成负压，需设置补风系统。补风量一般为排烟量的70%-90%。补风可直接从室外引入，或经过简单过滤、加热（冬季）后送入。补风口位置应合理，避免干扰烟罩的捕集效果。七、设计注意事项与安全规范1.系统独立性：厨房排烟系统应独立设置，不应与其他通风系统合用。2.防火防爆：烟罩、管道、风机等应定期清洗，防止油垢积聚引发火灾。系统中必须设置防火阀，并保证其动作可靠。风机应选用防爆型或采取防爆措施。3.电气安全：所有电气设备的安装应符合电气规范，有良好的接地。4.噪声控制