烤炉风管设计标准.doc
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1、第一部分:风管设计计算21.范围22.风管的空气流速23.风道设计步骤24.风道计算3第二部分:风管材料71.范围72.风管的材质、厚度的选用73.风管板材规格的选用84.风管型材规格的选用105.风管的规格116.风管板材的焊接形式12第三部分:风管的加固与连接151.范围152.风管的强度加固153.风管连接184.风管法兰制作205.方形法兰制作20第四部分 风管管件241.适用范围:242.变径管243.弯头26第六部分:风管设计计算421.范围422.支、吊架材料及方式423.支吊架的固定444.支架形式445.吊架形式456.风管支吊架设计注意事项46第一部分:风管设计计算1. 范
2、围本标准规定了烤炉风管及其它通风设备风管的空气流速、风道设计步骤、风道计算、通风风道的局部阻力损失的计算等。2. 风管的空气流速选定流速时,要考虑建筑空间,初投资和运行费用及噪声等因素。如果风速选得大,则风道断面小,消耗管材小,初投资省,但是阻力大,运行费用高,而且噪声可能高。如果风速选得低,则运行费用低,但风道断面大,初投资大,占用空间大。具体参考表1-1。表1-1 烤炉及空调系统中的空气流速风速 (m/s) 部位低速风管高速风管推荐风速最大风速推荐最大居住公共岱德居住公共岱德一般建筑新风入口2.52.52.54.04.5635风机入口3.54.05.04.55.07.08.516.5风机出
3、口586.5108128.57.5118.51412.525主风道3.54.55.06.569465.586.51112.530水平支风道3.03.04.5453.54.04.06.5591022.5垂直支风道2.53.03.54.03.254.04.06.0581022.5送风口121.53.534.02.03.03.05.0354-风管内的风速不宜过大,根据噪声标准,可参考表1-2设计风速表1-2 允许噪声风速选用表(m/s)噪声评价数dB主风管风速支风管风速风口风速20303045456060853446688101.52234680.50.811.51.52.523涂装车间噪声标准45
4、60,运用相关参数。岱德公司选用噪声标准4560。3. 风道设计步骤风管的设计步骤如下:(1) 首先根据生产工艺或舒适要求确定各处送风量或排风量;(2) 确定空气处理设备的位置,并根据室内空气流组织的需要布置送、回风口的数量和位置;(3) 根据前述条件绘制系统轴测图,标注各管段长度和风量;(4) 选定最不利循路,对各管段编号,根据风道设计原则,初步选定各管段风速;(5) 根据风速和风量,计算管道断面尺寸,并使其符合表附表1中所列的通风管道统一规格,再根据规格化了的断面尺寸及风量,算出管道内的实际风速;(6) 根据风量和管道断面尺寸(或根据实际流速和当量直径)查相关手册得到单位长度摩擦阻力Rm;
5、(7) 计算个管段的沿程阻力及局部阻力,并使各并联管路之间的阻力差值不超过允许值。当差值超过允许值时,要重新调整断面尺寸,当差值较大时,可通过阀门来调节。(8) 计算出最不利一环的风道阻力,加之设备阻力,并考虑风量与阻力的安全系数,进而确定风机型号和电机功率。4. 风道计算风道计算方法有:假定流速法、压损平均法、静压复得法等。压损平均法的特点是,将已知总作用压头按干管长度平均分配到每一段管,再根据每管段的风量确定风管断面尺寸。如果系统所用的风机压头已定,或对分支管路进行阻力平衡计算,此法较为简便。静压复得法的特点是,利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力,根据这一原理确定风管的断面尺寸。此
6、法适用于高速空调系统的水力计算。假定流速法的特点是,根据技术径济比较推荐的风速和已知风道的风量确定风道断面尺寸和阻力损失。目前工程中常用的是假定流速法。例某直流式空调系统如图所示。风管全部采用镀锌钢板制作,已知消声器阻力为50Pa,空调箱阻力290Pa。试确定该系统的风管断面尺寸所需的风机风压。解: 第一步:首先对各管段进行编号,并确定最不利环路为1-2-3-4-5-6。第二步:根据各管段得风量和选定的流速,确定各管段的断面的尺寸。管段1-2:风量L1=1500m3/h,初选风速V1=4m/s,则风管断面积为:F1= L1/(3600x V1)=1500/(3600x4)=0.104 m2取断
7、面尺寸为320mm x 320mm(F1=0.102 m2),则实际流速V1=4.07 m/s。对其他管段采用同样方法得到各管段,断面尺寸如下:管段2-3:风量为3000m3/h,断面尺寸为320mm x 500mm,实际流速V=5.2 m/s。管段3-4:风量为4500m3/h,断面尺寸为400mm x 500mm,实际流速V=6.25 m/s。管段4-5:该段为空调箱,风量为4500m3/h。管段5-6:风量为4500m3/h,断面尺寸为400mm x 500mm,实际流速V=6.25 m/s。管段7-3:风量为1500m3/h,断面尺寸为320mm x 320mm,实际流速V=4.07
8、m/s。管段8-2:风量为1500m3/h,断面尺寸为320mm x 320mm,实际流速V=4.07 m/s。第三步:根据各管段的流速及尺寸,确定各段的摩擦阻力和局部阻力。管段1-2:该管段的流速当量直径为:Dv=320mm,根据Dv和实际流速V1=4.07m/s,查表得单位长度摩擦阻力Rm1=0.7Pa/m。故该段摩擦阻力为:Pm1=Rm1 x L1=0.7x9=6.3 Pa局部阻力部分:孔板送风口:风口面风速V=1500 / 3600 / 0.6 / 0.6 = 1.16 m/s(与其对应的动压为0.81Pa),根据孔板净孔面积比为0.3,查附表2得=13,则该风口的局部阻力Z=13x0
9、.81=10.5Pa。同理可查表附表2 得到:接送风口的渐扩管:=45,=0.9。90矩形弯头:R/b =1.0 、a/ =1.0、= 0.2。多叶风量调节阀:全开时,= 0.25。(n = 3)三通直通:L2 / L1=0.5、F2 / F1=0.64、=0.10(对应总管流速)。该管段局部阻力Z=10.5+(0.9+0.2+0.25)x9.9+0.1x16.2=25.5Pa.管段2-3:求得管段流速当量直径Dv390mm,根据Dv和实际流速v=5.2m/s,查附录1得到比摩擦阻Rm=0.8Pa/m。该段沿程阻力Pm= 0.8x5=4 Pa。查附录2得分叉三通=0.27,该管段局部阻力Z=0
10、.27x23.4=6.3Pa。管段3-4:查附录1得该段沿程比摩擦阻Rm=1.0Pa/m,该段沿程阻力Pm= 1x9=9 Pa。已知消声器阻力50Pa。90弯头:R/b =1.0 、a/b=0.8、= 0.2。多叶风量调节阀:全开时,n = 3,= 0.25。初选风机为4-72-11No4.5A,出口断面尺寸为315mmx360mm,故渐扩断面尺寸为315mmx360mm400mmx500mm,取其长度360mm,此时=22。查得风机出口变径管的局部阻力系数= 0.15(对应小头流速)。该管段局部阻力为Z=50+(0.2+0.25)x23.4+0.15x72.9=71.4Pa.管段4-5:空调
11、箱阻力290Pa。管段5-6:查附录1得Rm=1.0Pa/m,故该段摩擦阻力Pm= 1.0x6=6 Pa。90弯头2个:查得= 0.2x2。渐扩管:查得= 0.64。新风入口选用固定百叶窗,其外形尺寸为630mmx500mm,断面风速为:V=4500 / (3600 x 0.63 x 0.5) = 4m/s查得:= 0.9(对应面风速)。该段局部阻力:Z=0.9x9.6+1.14*23.4=35.3Pa。管段7-3:查得:Rm= 0.7Pa/m,故沿程阻力Pm= 0.7x13=9.1 Pa。孔板送风口(与管段1-2相同):=13。渐扩管(扩角45):=0.9。多叶风量调节阀:= 0.25。渐扩
12、管:=0.1。弯头:=0.2。分流三通:=0.27。该管段局部阻力:Z=0.81x13+1.45x9.9+0.27x23.4=31.1Pa。管段8-2:Rm= 0.7Pa/m,故沿程阻力Pm= 0.7x2=1.4 Pa。孔板送风口:=13。接孔板的渐扩管:=0.9。多叶风量调节阀:= 0.25。三通分支管:=0.42(对应总管流速)。该管段局部阻力:Z=13x0.81+1.15x9.9+0.42x16.2=28.7Pa。第四步:验算并对各并联管段进行阻力平衡,计算系统总阻力。管段1-2总阻力P1=6.3+25.5=31.8Pa则 (P1-P8)/ P1=(31.8-30.1)/ 31.8=0.
13、05=5%15%两管路的阻力平衡已达到要求。最不利环路的总阻力为:P=P1-2+P2-3+P3-4+P5-6=453.8Pa故根据系统总风量及计算阻力选用风机型号为:4-72-11No4.5A右90其性能如下:风量L=1275m3/h风压P=510Pa转速n=1450rpm功率N=1.1KW5. 通风管道的局部阻力损失的计算通风管道的局部阻力损失可按下式计算HP=2/(2g)式中:- 局部阻力系数,可按表1-4选取;- 所排出气体的密度(Kg/m3);- 气体流过局部阻力处的流速(m/s);g - 重力加速度(m/s2);表1-4 部分风管部件的局部阻力系数名称局部阻力系数备 注门洞及操作口栅
14、格板 过滤器入口转角90折板汽水分离器120折板汽水分离器抽风帽调节阀圆形弯头带扩散管的扇形风帽0.32.53.52410.40.250.370.250.7间隙为40mm50mm弯曲5次,板间距25mm弯曲3次,板间距25mm锥角120单叶片转角1040弯曲半径等于管径,转交90帽与管口的高度为管径0.4倍第二部分:风管材料1. 范围本标准规定了风管的材质厚度的选用、板材规格的选用,型材规格的选 用、板材的焊接形式等本标准适用于烤炉风管或其它风管的设计。2. 风管的材质、厚度的选用2.1. 薄钢板薄钢板是制作通风管道和部件的主要材料,有板材和卷材两种,一般用普通薄钢板和镀锌钢板。镀锌钢板表面有
15、保护层,可防腐蚀,一般不需刷漆,它多用于防酸,防潮湿的风管系统效果比较好。风管板材厚度参考表2-1。 表2-1 钢板风管板材厚度表 单位: mm 类别风管直径D或边长尺寸b圆形风管矩形风管中低压系统高压系统D(b)3200.50.50.75320D(b)4500.60.60.75450D(b)6300.750.750.75630D(b)10000.750.751.01000D(b)12501.01.01.01250D(b)20001.21.01.22000D(b)4000按设计1.2按设计注:1. 螺旋风管的钢板厚度可适当减少10%15%;2. 排烟系统风管钢板厚度可按高压系统;3. 不适合于
16、地下人防火隔墙的预埋管。4. 烤炉辐射管温度在200350时,辐射管、内外部辐射送回风管厚度采用1.82.0mm钢板。加热温度在90200之间的内外部热风循环送回风管采用1.21.5mm钢板。2.2. 不锈钢板不锈钢具有较高塑性、韧性和机械强度,耐腐蚀,主要元素是铬,化学稳定性高,在表面形成钝化膜,保护钢板不被氧化,并增加其耐腐蚀能力,是一种不绣的合金钢。常用在化工工业耐腐蚀的风管系统中。板材厚度参考表2-2。 表2-2 高、中、低压系统不锈钢板风管板材厚度 单位:mm风管直径D或长边尺寸b不锈钢板厚度D(b) 5000.5500D(b)11200.751120D(b)20001.02000D
17、(b)40001.22.3. 铝板铝板有纯铝和径退火处理过的铝合金,色泽美观,密度小,有良好的塑性,耐酸性较强,但易被盐酸和碱类腐蚀。有较好的抗化学腐蚀的性能。主要用于有防爆要求(铝板质软,碰撞不易出现火花)和化工工业通风工程中。风管板材厚度参考表2-3 表2-3 高、中、低压系统铝板风管板材厚度 单位: mm风管直径D或边长尺寸b铝板厚度D(b) 3201.0320D(b)6301.5630D(b)20002.02000D(b)4000按设计3. 风管板材规格的选用风管板材规格参考表2-4表2-4 常用板材一览表 单位: mm品名厚度规 格板材卷材镀锌板11000C1250C1.21000C
18、1250C100020001.5125025001000C1250C21000C1250C碳钢板冷 轧板0.5100020001250C0.81000C1250C1.01000C1250C 碳钢板1.21000C1250C1.51000C1250C2.010002000 1250C31500600012606000热 轧 板41500600012606000515006000126060006126060001500600018008000715006000126060008150060001260600018008000101500600018008000121500600018008000
19、14180080001618008000181800800020180080002218008000不锈钢板1.010002000 1000C12192440 1219C1.510002000 1000C12192438(48)1219C210002000 1000C12192438(48) 2.512192438(48) 1219C310002000 1500C12192438(48)1219C15006000415006000515006000注意: C为卷筒材料4. 风管型材规格的选用风管型材规格参考表2-5表2-5 型材一览表 单位:mm等边角钢不等边角钢扁钢122 123 124 1
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