通风管路设计手册

通风与空调风管设计手册主编：骆奎第一部分风管工程设计资料一、压力分类：静压：风管系统中，当空气在风管中流动，对其管壁产生的摩擦力称静压。动压：风管系统中，当空气在风管中流动，因风速而产生的压力称动压。全压：风管系统中，当空气在风管中流动，静压力与动压力之和称全压。Ps：全压(mmAq)；Pv：动压(mmAq)；Hq：动压(mmAq)；v：风速(m／s)；g：重力加速度9.81(m／s²);r：空气比重(1.204kg／m³)er;二、压力摩擦损失：当流体在风管中流动时，流体与周围管壁之间产生的摩擦，此摩擦的現象变成一种阻抗力。ΔPm:沿程压力损失Pa;λ：摩擦阻力系数;D:风管当量直径m'。v:风速m/s;ρ:空气密度Kg/m3;L:风管长度m。F,管道的面积㎡;Is,湿周，管道断面的周长，m。三、局部压力摩擦损失：空气在风管中流动时，风管如果有弯头，三通或断面变化时，导致空气气流状态改变而产生阻抗。ΔZ:局部压力损失Pa;v:风速m/s;ρ:空气密度m3/kg。ξ:局部阻力系数;四、摩擦阻力系数λ：1、流体在圆管中流动，当Re小于2320时为层流；当Re大于2320时为紊流.当流体作层流时，延程摩擦阻力系数λ可以根据牛顿的内摩擦定律的数学表达式和均匀运动的基本方程得出,在通风与空调中很少处于层流。即：Re：雷诺数；ν：运动黏滞系数15.70x10-6㎡/s；V：风速m/s；D:风管当量直径m。lvPm2D22ξ·=Δ2vRsVReRe64IsFD2=ΔPd2v0=ΔPj大气压力ΔPdΔPj=ΔPq2、对于大部分通风和空调系统中的管道，空气流动处于紊流状态，主要是在紊流过渡区，其阻力摩擦系数取决于雷诺数和管道内表面的相对粗糙度，圆管道的摩擦阻力系数可按下列公式计算（该式从建国初期至今一直使用此公式）：K:管道材料的粗制度；D:风管当量直径m。a、系统风管内风速与风阻计算：可以利用A软件计算,×风管长度=计算风管沿程压力损失。b、风管局部阻力，含阻力系数的计算：可利用B软件计算,×部件数量=局部阻力。c、局部阻力损失在实际设计中可以根据系统中三通弯头阀部件数量的多少取沿程损失的20~50%（局部阻力系数可在有关通风设计手册中查到）空气的动力黏滞系数μ和运动黏滞系数ν与温度的关系25.011.0Re64DK第一部分风管工程设计资料m/a01163.02204.10193.0)15.0(217.1895.12105.0127.0PDVVDVDK改写为：粗制度m/a01609.02204.10267.0)0.3(29.122290.0PRsVVRsDK改写为：粗制度t，℃μx10-5pa.sνx10-5m2/st，℃μx10-5pa.sνx10-5m2/s0102030405060701.751.811.961.911.962.002.052.0813.714.715.716.617.618.619.620.4580901001201602503505002.142.202.222.322.462.853.213.6921.722.9023.7826.230.6042.8057.5080.40K管道材料的粗制度第一部分风管工程设计资料五、风管设计法有：a．速度法b．等摩擦法c．静压再得法d．静压再得法a．速度法：此法设计风管，首先选择开始风速，依所需风量查表得圆形风管尺寸与与摩擦损失。因此设计者需自行决定各段风管风速，才能查表得知圓形风管尺寸与摩擦損失。所以此法需要丰富的设计经验知识，一般很少采用此设计法。b．等摩擦法：此法是將全部風管假設每一點皆有相同的單位長度之摩擦損失來計算風管大小，此法設計簡單，但風量平衡效果差，需要在各分支風管加裝風量調整器，以平衡調整風量。c．靜壓再得法：此法係利用每一段分支風管風速減低後，會使靜壓再增加，此增加靜壓量剛好抵消後段風管產生之摩擦損失。因此每段分支風管其阻抗皆相同，其系統風量即可平衡風量。d．估算法：此法是设计估算：风管按送回50pa/8m计算。此法只能根据设计经验水平估算时来采用此设计法六、风管高低速度的区分:高速与低速风管分別为以风速为区分，风速在15m／s以下，称为低速风管；15m／s以上为高速风管。以压力区分时，低压风管压力为3inWG以下、中压风管为3~6inWG、高压风管为6~12inWG。风道材料粗制度Kmm风管材料粗制度Kmm风管材料粗制度Kmm矿渣石膏板风道1.0混凝土风道1.0-3.0铸铁管0.25表面光滑的砖风道4.0木风道0.2-1.0生锈钢管0.5-1.0矿渣混凝土板风道1.5钢板风道0.15-0.18镀锌钢管0.15铁丝网抹灰风道10-15塑料管0.05普通钢管0.02-0.10胶合板风道1.0石棉水泥管0.1-0.2墙内砖风道5-10涂沥青铸铁管0.12第一节通风管道系统的设计及其计算管道部位推荐风速m/s最大风速m/s住宅建筑公共建筑工厂居住建筑公共建筑工厂风机吸入口3.5454.557风机出口5~86.5~108~128.57.5~118.5~14主管道3.5~4.55~6.56~94~65.5～86.5~11支风道33～4.54～53.5～54～6.55～9支管接出的风管2.53～3.543.25~44~65~8空气管道内推荐风速风管风速低速风管高速风管室内允许噪声dB(A)主管风速支管风速新风入口风速风量范围m3/h最大风速风量范围m3/h最大风速25~353~4≤231700~500012.522500～3250022.535~504~72~33.55000~100001532500~680002550~656~92~54~4.510000~1700017.568000~1000003065~858~125～8517000~2550020第一节通风管道系统的设计及其计算一、通风管道常用计算公式L=V·F·3600（m3/h）L,（管道流量m3/h）;V,(管道风速m/S)；F,(计算管道断面积m2)Rs=F/Is（管道当量直径mm）F,管道的面积㎡;Is,湿周，管道断面的周长，m。管道内的气体处在层流状态：λ=64/Re；管道内的气体处在紊流状态：λ=1.42/（qRe·D/K）2。K:管道材料的粗制度Re=（V·Rs）÷νRe,雷诺数;V，管道风速m/S;Rs,管道当量直径mmν；ν运动黏滞系数㎡/s。V，管道风速m/S;Rs,管道当量直径mmν；ν运动黏滞系数㎡/s。流体在圆管中流动，当Re小于2320时为层流；当Re大于2320时为紊流，圆管的临界雷诺数为Re大于2320.ν=μ/ρμ,动力黏度系数，pa·s;ρ,密度Kg/m3。局部阻力系数可在有关通风设计手册中查到。四、计算范例如下：范例1：通风除尘系统范例2：通风空调系统