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管段2:90°弯头(R/D=1.5)一个,§=0.17。 同理可得其他管段,具体见表4-1。
6.计算各管段的沿程阻力和局部阻力,具体见表4-1。 7.对并联管段进行阻力平衡。
汇合点A:△P1=163.28Pa,△P2=129.78Pa
?P1??P2163.28?129.78??2.1% <10%
?P1163.28所以管段1、2的管径属于合格的范围。 8.计算系统的总阻力:
4.1.2 风机的选择 风机风量:
风机风压:
Pf?1.15?P?1.15?1264.49?1454.15Pa
选用C4-68NO.6.3风机Lf=8251m3h,Pf?2018Pa,风机转速n=1600r/min皮带传动,配用Y132S2-Z型电动机,电动机功率N=7.5kW。 4.2槽边罩排风系统
槽边排风罩是外部吸气罩的一种特殊形式,专门用于各种工业槽,它是为了不影响工人操作而在槽边上高置的条缝型吸气口。
要求确定送风截面管形状、风管尺寸、有害气体处理设备型号、系统阻力和风机型号。
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4.2.1确定排风量、排风罩阻力
以准备工部有色金属槽为例详细计算,因为B>700mm,采用双侧槽边排风罩。圆形伞形罩通过的风量为其他设备穿过风量。根据国家设计标准,条缝式槽边罩的断面尺寸(E×F)共有三种,200mm×200mm、250mm×250mm、250mm×200mm。本题选用E×F=250mm×250mm。
控制风速 Vx?0.3ms 有色金属槽排风量 L?2VxAB?B2A?每一侧排风量 L'?0.28m3s
假设条缝口风速 V0?10ms (一般取7~10m/s) 采用等高条缝,条缝口面积: f0?L'V0?0.028m2
条缝高度: h0=f0A?0.0281.5?0.019m=19mm 条缝式槽边排风口损失: f0F1?0.028?0.25?0.25??0.448?0.3 为了保证条缝口上速度分布均匀,在每一侧分设两个罩子,设两根立管。因此
f0F1?0.4482?0.224?0.3
条缝式槽边排风罩阻力 ?P??v02?2 式中 ζ--局部阻力系数,ζ=2.34 v0--条缝口上空气流速,m/s ρ--周围空气密度,kg/m3 所以
?P=?2.34?102?1.2?2?140.4Pa
0.2?0.55m3s
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净化装置采用DGS—B-3型玻璃钢酸雾净化塔,该设备具有阻力小,能耗省,噪声低,处理效率高,能处理氯化、氢氟化、氢、氨、硫酸雾、铬酸雾、氰氢酸、碱蒸汽、硫化氢等气体,经几年使用净化效率均在93%以上。
管道布置:槽由相应的风管支管连接,然后接到干管上,由干管输送到净化设备。系统划分与管道布置如下图所示:
4-2 槽边罩排风系统图
4.2.2槽边罩排风系统水力计算步骤
用假定流速法进行水力计算,假设支管流速为6m/s,干管流速为14m/s a.对各管段进行编号,标出长度和风量。 b.选定最不利环路:1-3-5-净化器-6-风机-7。
c.根据各管段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,并查阅资料得出管件的局部阻力系数。
1.管段1:
槽高为0.9,流量为0.21m3/s,选择管径为175mm,实际流速为9m/s,Rm=7.2 Pa/m,该管上有等高条缝ζ=2.34;一个直角合流三通ζ=1;90°弯头(R/D=1.5) 1个,ζ=0.17;则总局部阻力系数:∑ζ1=3.51。
2.管段3:
流量为0.42m3/s,选择管径为225mm,实际流速为9m/s,Rm=12Pa/m.一个直角合流三通ζ=1所以∑ζ2=1.0
3.管段5:
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流量为0.40m3/s,选择管径为225mm,实际流速为
13m/s,Rm=12.6Pa/m
该管上一个渐扩管ζ=0.6;则总局部阻力系数∑ζ3=0.6
4.管段6:流量0.40m3/s,选择管径为225mm,实际流速为13m/s,Rm=12.6Pa/m
该管上有一个渐扩管ζ=0.6;1则总局部阻力系数∑ζ5=0.6
5.管段7:流量为0.40m3/s,选择管径为225mm,实际流速为14m/s,Rm=12.3Pa/m。该管上有一个渐缩管ζ=0.1;1个带扩散管的伞形风帽ζ=0.55;则总局部阻力系数∑ζ5=0.65
具体见表4-2。
4-2各管件局部阻力系数表
管段号
局部阻力构件 条缝式槽边罩
1
直角合流三通 90°弯头
3 4 5 6 7
直角合流三通 渐扩管 渐扩管 渐扩管 渐缩管
局部阻力系数
2.34 1.0 0.17 1.0 0.6 0.6 0.6 0.1
1.0 0.6 0.6 0.6 0.65 3.51 总计
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伞形风帽 0.55
d.确定最不利环路并联支路2、4管段的管径以及沿程摩擦阻力和局部阻力,计算结果见表4-3.
1.对管段2:
流量为0.21m3/s,选择管径为175mm,实际流速为9m/s,Rm=7.2Pa/m 2.对管段4 流量为
0.36m3/s,选择管径为
225mm,实际流速为
12m/s,Rm=12.3Pa/m
该管上一个渐扩管ζ=0.6;则总局部阻力系数∑ζ3=0.6
e.计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。见表4-3 f.计算系统的总阻力。
?P???Rml?Z??213.4?61.45?96.57?84.4?118.35?40.45?54.23?450
?1118.85Pa
4-3 水力计算表
局
单位长
部
流量
管段
[m3/
编号
h ]
l(m)
m)
)
a)
系数
(Pa)
)
m)
长度
D(m
(m/sP(P
力
Z
(Pa/m
a/
管径流
速动压
阻
阻力
阻力Rm
(P
a)
局部
度摩擦
Rml
Rml+Z(P阻力
管段阻力摩擦
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