确定管道内的气体流速

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,确定管道内的气体流速,净化系统的组成及设计的根本内容,-局部净化系统的组成,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,（,1,）集气罩,捕集污染气流,性能对净化系统的经济技术指标有直接影响。因污染,源设备机构和生产操作工艺的不同，其形式多种多样,（,2,）风管,输送气流的管道,使系统的设备和部件连成一个整体,（,3,）净化设备：排气中污染物超标，净化处理后达标排放,（,4,）通风机,气体流动的动力设备,防止磨损和腐蚀，置于净化设备后,（,5,）排气筒,排气装置,净化气排放在大气中扩散、稀释、悬浮或沉降到地面，,保证地面浓度达标，排气管必须有一定高度。,（,6,）附件,图,13-1,局部净化系统示意图,1.,集气罩；,2.,风管；,3.,净化设备；,4.,风机；,5.,排气筒,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,净化系统的组成及设计的根本内容,局部排气净化系统设计的根本内容,确定集气罩构造形式、安装位置及性能参数,管道布置、管内气体流速、管径、压力损失、通风机选择,一般程序：,构造尺寸、工艺参数排气筒高度、出口直径、排气速度等的设计,1.,捕集装置设计,2.,净化装置设计,3.,管道系统设计,4.,排气筒设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,按照罩口气流方式：,集气罩分为吹吸式集气罩和吸气式集气罩。,密闭罩,集气罩与污染源 外部集气罩,相对位置及围挡情况 排气柜,承受式集气罩,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,1.,密闭罩,定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，以防止污染物的任意扩散,特点：排风量最小，控制效果最好，不受室内横向气流干扰,适用：多用于粉尘发生源，常称为防尘密闭罩,设计时优先考虑密闭罩,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,局部密闭罩,构造形式 整体密闭罩,大容积密闭罩,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,图,13-2,局部密闭罩,特点：容积较小、材耗少、操作检修方便适用：产尘点固定，产尘速度小且连续产尘的地点,图,13-3,整体密闭罩,特点：容积大、密闭性好,适用：多点尘源、有振动且携气流速大的产尘设备,图,13-4,大容积密闭罩,特点：罩内容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行,适用：多点、阵发性、污染气流速度大的设备和污染源,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,2.排气柜箱式集气罩,捕集机理：有害气体发生源围挡在柜状空间内，视为开口较大密闭罩,特点：控制效果好，排风量比密闭罩大，小于其它形式集气罩,下部：冷污染源或产生有害气体密度较大的场合,排气点位置 上部：热污染源或产生有害气体密度较小的场合,上、下部：产热不稳定的场合,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,3.,外部集气罩,图,13-5,外部集气罩,a-,上部集气罩；,b-,下部集气罩；,c-,侧吸罩；,d-,槽边集气罩,机理：外部集气罩,依靠罩口外吸入气流,的运动而实现捕集,污染物,按照气罩与污染源的,相对位置可将其分为,四类：,上部集气罩、下部集气罩、,侧吸罩、槽边集气罩,吸气方向与污染气流运动方向不一致，需要较大风量才能控制污染气流的扩散，易受室内横向气流干扰，捕集效率降低。,缺点？,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,4.承受式集气罩,图,13-6,接受式集气罩,a-,热源上部伞状接受罩；,b-,砂轮机接受罩,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,沿污染气流,线方向设置集,气罩口，污染,气流可借助自,身流动能量进,入罩口,13.2 集气罩设计-13.2.1 集气罩的根本形式,5.,吹吸式集气罩,图,13-7,吹吸式集气罩,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,特点：,吹出气流的速度衰减很慢,+,气幕的作用使得室内空气混入量减少，达相同控制效果，比单纯采用外部集气罩节约风量，不易受室内横向气流影响,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,集气罩的主要技术经济指标排气量和压力损失,1.排气量确实定,1排气量的测定方法,m3/s,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,式中：qv 集气罩排风量，m3/s；,A0 罩口面积，m2；,v0 罩口平均吸气速度，m/s实测,（,m,3,/s,）,(,动压法,),或 （,m,3,/s,）（,静压法,）,式中：v 连接集气罩直管中的平均速度，m/s实测,Pd 气流动压，Pa；实测,Ps 气流静压，Pa；实测,A 直管断面面积，m2；,气体密度，Kg/m3；,集气罩流量系数，,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,2排气量计算方法-控制速度法,图,13-8,控制速度法,控制点,吸气气流有,效作用范围内的最远点,控制距离,控制点距,罩口的距离,控制速度,Vx,：在罩口前污,染物扩散方向任意点上均能使,污染物随吸入气流进入罩内,将其捕集所必需的最小吸气,速度。,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,a.,计算集气罩排气量,一般步骤：,工艺设备及操作要求,集气罩形状及尺寸,罩口面积,A,0,控制要求,安排罩口与污染源相对位置,罩口几何中心和控制点距离,x,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,b.,控制速度法计算排气量,关键确定？,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,控制速度,Vx,和集气罩结,构、安装位置及周围气流,运动情况（现场实测）。,缺乏,现场实测数据，参,考表,13-2,、表,13-3,及相关,设计手册,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,有害物散发条件,举 例,控制速度,/ms,-1,以轻微的速度散发到几乎是静止的空气中,蒸汽的蒸发，气体或烟从敞口容器中外逸，槽子的液面蒸发，如脱油槽、浸槽等,0.250.5,以较低的速度散发到较平静的空气中,喷漆室内喷漆，间断粉料装袋，焊接台，低速胶带机运输，电镀槽，酸洗,0.51.0,以相当大的速度散发到空气运动迅速的区域,高压喷漆，快速装袋或装桶，往胶带机装料，破碎机破碎，冷落砂机,1.02.5,以高速散发到空气运动很迅速的区域,磨床，重破碎机，在岩石表面工作，砂轮机，喷砂，热落砂机,2.510,表,13-2,污染源的控制速度,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,周围气流情况,控制速度,/ms,-1,危害性小时,危害性大时,无气流或者容易安装挡板的地方,中等程度气流的地方,较强气流的地方或者不安挡板的地方,0.200.25,0.250.30,0.350.40,0.250.30,0.300.35,0.380.50,强气流的地方,气流非常强的地方,0.5 1.0,1.0 2.5,表,13-3,按周围气流情况及有害气体的危害性选择控制速度,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,13.2,集气罩设计,集气罩性能参数及计算,2.压力损失确实定,集气罩的压力损失：,Pa,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,式中：,集气罩压损系数；,P,d,连接直管中的动压，,Pa,；,v,连接直管中的风速，,m/s,；,罩口处于大气压、全压为,0,时,（,Pa,）,式中：,P,s,、,P,d,分别为相连直管断面的静压和动压,求得：,集气罩流量系数,由以上公式得出 和 关系：,13.3,管道系统设计,管道系统压力损失计算,1.管道内气体流动的压力损失,管道系统总压力损失=摩擦压力损失沿程压损+局部压力损失,1摩擦压力损失,流体流经断面的直管：,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,(Pa),其中,(Pa/m),13.3,管道系统设计,管道系统压力损失计算,式中 Rm 单位长度m管道的摩擦压力损失，简称比压损，Pa/m；,摩擦压损系数；,v 管道内流体的平均流速，m/s；,气体密度/m3；,Rs管道的水力半径，m；,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,（,m,）,(Pa/m),（,2,）局部压力损失,一般用,动压头的倍数,表示，即：,（,Pa,）,式中,局部压损系数（,实验确定,或,查设计手册,）,v,断面平均流速，,m/s,水力半径是指流体流经直管段时，流体的断面积,A,（,m,2,）与润湿周边,x,（,m,）之比值，即,直径为,d,的圆管,13.3,管道系统设计,管道系统压力损失计算,3,、管道系统压力损失计算,目的：,确定管道断面尺寸和系统的压力损失,根据系统总风量和总压损选择通风机和电动机,方法：,流速控制法,管道内气流速度为控制因素，计算,管径和压损,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,13.3,管道系统设计,管道系统压力损失计算,计算步骤：,（,1,）确定抽风点位置、风量、净化装置、通风机和其他部件的规,格型号，风管材料等,（,2,）根据现场实际情况布置管道，绘制管道系统轴测图，进行管,段编号，标注长度和风量,（,3,）确定管道内的气体流速,（,4,）根据系统各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,（,5,）按管内实际流速计算压力损失,（,6,）对并联管道进行压力平衡计算,（,7,）计算管道系统的总压力损失,（,8,）根据系统的总风量、总压力损失选择通风机和电动机,13.3,管道系统设计,管道系统压力损失计算,通风机风量,通风机风压,所需电动机功率,13.3,管道系统设计,管道系统布置及部件,1.,管道系统布置,系统划分,管网配置,管道布置,a.考虑的因素,输送气体粉尘的性质,操作制度,回收处理粉尘的资源化利用,相互距离,b.共用系统的根本条件,污染物性质同，生产设备同步运转，污染物便于集中理；,污染物性质不同，生产设备同步运转，允许不同污染物混合或污染物无回收价值场合；,同一工房中同步操作的污染设备排风系统合并。,c.,不能用同一系统的几种情况,不同排风点污染物混合有燃爆可能，或形成毒性更大的污染物,不同污染物混合后，引起管道结露或者设备堵塞；,不同污染物混合后导致,系统净化或回收效率下降,主要技术问题：,确保各支管间压力平衡，各吸风点达到设计要求风量,管网布置方式：,干管配管：管网布置紧凑、,占地小、投资省、施工方便，,应用较广泛,个别配管：吸尘点多的系,统管网，能起初净化作用，,应设清灰装置,环状配管：支管多、复杂管,网系统，支管间压力易于平衡，,但存在管路较长、系统阻力增,加等问题,管道布置的一般原则,除尘管道布置原则,13.3,管道系统设计,管道系统布置及部件,图13-12 管网配置方式,a干管配置方式 b个别配置方式c环状配置方式,13.3,管道系统设计,管道系统布置及部件,2.管道和部件,1管道材料和连接,管道材料,钢板,、砖,混凝土,炉渣石膏板,木板、石棉板硬聚氯乙烯板,管道连接,焊接,法兰连接,大气污染控制工程,-,第十三章 净化系统的设计,2管道系统部件,异形管件、阀门、,清灰孔、检修平台、,管道加固筋、,测孔、管道支吊架,13.3,管道系统设计,管道系统布置及部件,3.管道热补偿,高温烟气管道系统，,管道产生应力,设备振动,设备热膨胀位移,基于以上三点，需要对高,温烟气管道系统进