有一图6-9所示的通风除尘系统。
风管用钢板制作,输送含有轻矿物粉尘的空气,气体温度为常温。
该系统采用脉冲喷吹清灰袋式除尘器,除尘器阻力
Pa
P C 1200=∆。
对该系统进行水力计算,并选择风机。
解:
(1)对各管道进行编号,标出管道长度, 第2段管段由6m 改为
m l 20155≈⨯
=。
(2)选定最不利环路,本系统选择1—3—5—除尘器—6—风机—7为最不利环路。
(3)根据各管道的风量及选定的流速,确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
根据表6—4,出送含有轻微矿物粉尘空气时,风管最小风速,垂直管12m/s, 水平管14m/s 。
考虑到除尘器及风管漏风,管段6和7计算风量为6800×1.05=7140m 3/h 。
根据每一段管子的风量和风速,查附录9可得管径和单位长度摩擦阻力系数,管径都符合附录11的通风管道统一规格,具体结果一填入表中。
(4)查附录10,确定各管段的局部阻力系数。
1)管段1:
设备密闭罩 ζ=1.0 90°弯头(R/D=1.5)一个 ζ=0.17
直流三通管(1→3 )
0314
.04
2
.02
2
1==πF F
071
.04
3
.02
3==
πF
321062.0F F F ≈=+
5.03200
1600
3
2==
L L
44.0071
.00314.03
2==F F
查附录10得 ζ=0.35 52.135.017.01=++=∑ζ 2)管段2:
圆形伞盖 α=60° ζ=0.09 90°弯头(R/D=1.5)一个 ζ=0.17 45°弯头(R/D=1.5)一个 ζ=0.12 直流三通(2→3) ζ=0.23 61.023.012.017.009.0=+++=∑ζ
3)管段3:
直流三通(3→5)
071
.04
3
.02
43==
=πF F 1256.04
4
.02
5==πF
321F F F >+
53.06800
36005
4==
L L
565.01256
.0071.05
4==
F F
查附录10得 ζ=-0.05
05.0-=∑ζ
4)管段4:
直流三通(4→5) ζ=1.53
密闭罩 ζ=1 60°弯头(R/D=1.5)一个 ζ=0.14 67.214.0153.1=++=∑ζ
5)管段5:
除尘器进口为渐扩管,进口尺寸为mm mm 800300⨯,变径管长
度为l=500mm 。
4.0500
)400800(2
1=-=
αtg
︒=8.21α
91
.11256
.024.05
==
F F 进 18
.0=ζ
18
.0=∑ζ
6)管段6:
除尘器出口为渐缩管,出口尺寸为mm
mm 800300⨯,变径管
长度为l=400mm 。
4.0400
)480800(2
1=-=
αtg
︒<︒=458.21α 1.0=ζ
90°弯头(R/D=1.5)2个 ζ=0.17×2=0.34
风机进口为渐扩管,近似选风机进口直径为D=500mm,变径管长
度为l=300mm
08.1480
5002
6
0==)(
F F 03
.0300
)480500(2
1=-=
αtg
︒=9.1α 查附录10得 ζ=0.01
45
.001.034.01.0=++=∑ζ
7)管段7:
风机出口为渐扩管,出口尺寸为410mm ×315mm,mm 4807=D ,变径管长度为l=300mm
39.1129
.0180.06
7==F F 12
.0300
)410480(2
1=-=
αtg
︒=6.6α 查附录10得 ζ=0.01 带扩散管风帽(h/0D =0.5) ζ=0.6 61.06.001.0=+=∑ζ
(5)计算各管段的沿程和局部阻力。
计算结果如表。
管段阻力计算表
管段编
号
流量[m3/h]
流量[m/s]
长度l(m)
管径D (mm )
截面积F(㎡)
流速v(m/s)
1 1600 0.44 11 200 0.0314 14 3 3200 0.89 5 300 0.0707 14 5 6800 1.89 4 400 0.1256 14 6 7140 1.98 4 480 0.1809 1
2 7 7140 1.98 8 480 0.1809 12 2 1600 0.44 20 200 0.0314 14 4
3600 1.00 6 300 0.0707 14 管段编号
动压P4(pa ) 局部阻力系数局部阻力Z 单位长度摩擦阻力摩擦阻力管段阻力Rml+Z(Pa)
Σζ (Pa ) Rm(Pa/m) Rml(Pa)
1 117.6 1.5
2 178.75 1
3 143 321.8 3 117.6 -0.05 -5.88 8.5 42.5 36.6 5 117.6 0.18 21.17 5.5 22 43.2 6 86.
4 0.4
5 38.88 3.3 13.2 52.1 7 86.4 0.61 52.70 3.3 26.4 79.1 2 117.
6 0.61 71.74 13 260 331.
7 4 117.6 2.67 313.99 10 60 374.0 管子总阻力 1238.45 除尘器 1200 系统总阻力=管段总阻力+除尘器阻力 2438.45
(6)对并联管路进行阻力平衡
1)汇合点A
Pa P 8.3211=∆ Pa P 7.3312=∆
%10%3%1007
.3317
.331-8.321-1
2
1<=⨯=
∆∆∆P P P
因此汇合点A 阻力平衡
3)汇合点B
Pa P P 4.35813=∆+∆ Pa P 0.3744=∆
%
10%4%1000
.3744
.358-0.374)
(-4
314<=⨯=
∆∆+∆∆P P P P
因此汇合点B 阻力平衡 (7)计算系统阻力
Pa
P P 452.24381200452.1238Z)l (R
m
=+=∆++=∆∑风机
(8)选择风机
风机风量 h L L f /8211m
714015.115.13
=⨯== 风机风压 Pa P P f 22.2804452.243815.115.1=⨯=∆=。