氣力輸送系統(tǒng)計算方法有流速法、壓損法和靜壓復(fù)得法等幾種。輸送管道走向、水平距離、垂直距離、彎管數(shù)量等是氣力輸送工程設(shè)計的主要參數(shù),流速法是常用的計算方法。
流速法是以氣力輸送管道內(nèi)空氣流速作為控制指標(biāo),計算出氣力輸送管道的斷面尺寸和壓力損失,再對各環(huán)路的壓力損失進行調(diào)整,達到平衡。
壓損平均法是將已知總作用壓頭按干管長度平均分配給每一管段,再根據(jù)每一管段的風(fēng)量確定氣力輸送管道的斷面尺寸。如果氣力輸送管道系統(tǒng)所用的風(fēng)機壓頭已定,對分支管路進行阻力平衡計算,此方較為方便。
靜壓復(fù)得法是利用氣力輸送管道分支處復(fù)得的靜壓來克服該管段的阻力,根據(jù)這一原則確定氣力輸送管道的斷面尺寸。此法適用于高速空調(diào)系統(tǒng)的管道設(shè)計計算。
下面是流速法的計算步驟:
1. 繪制氣力輸送系統(tǒng)軸測圖,對各管段進行編號,標(biāo)注各管段的長度和風(fēng)量。以風(fēng)量和風(fēng)速不變的氣力輸送管道為一管段。一般從距風(fēng)機最遠的一段開始,由遠而近順序編號。管段長度按兩個管件中心線的長度計算,不扣除管件(如彎頭、三通)本身的長度。
2. 選擇合理的空氣流速,管道內(nèi)的風(fēng)速對系統(tǒng)的經(jīng)濟有較大影響,流速高,管道斷面小、材料消耗少,建造費用小,但系統(tǒng)壓力損失增大,動力消耗增加,有時還可加速管道的磨損;流速低,壓力損失小,動力消耗少,但氣力輸送管道斷面大,材料和建造費用增加。因此,必須進行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較,確定適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟流速。根據(jù)經(jīng)驗,對于除塵系統(tǒng),防止粉塵在管道內(nèi)沉積,除塵器前的風(fēng)速應(yīng)盡量大,而除塵器后的風(fēng)速可適當(dāng)減小。
3. 根據(jù)各管段的風(fēng)量和選定的流速確定各管段的管徑(或斷面尺寸),計算各管段的摩擦和局部壓力損失。確定管徑時,應(yīng)盡可能采用統(tǒng)一規(guī)格,以利于工業(yè)化加工制作。壓力損失計算應(yīng)從最不利的環(huán)路(即距風(fēng)機最遠的排風(fēng)點)開始。對于袋式除塵器和電除塵器后的氣力輸送管道,應(yīng)把除塵器的漏風(fēng)量及反吹風(fēng)量計入。除塵器的漏風(fēng)率見有關(guān)的產(chǎn)品說明書,袋式除塵器的漏風(fēng)率一般為5%左右。
4. 對并聯(lián)管路進行平衡計算。一般的氣力輸送系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過15%,除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓損差不超過10%,以保證各支管的風(fēng)量達到設(shè)計要求。
5. 增大排風(fēng)量。當(dāng)兩支管的壓力損失相差不大時(如在20%以內(nèi)),可以不改變管徑,將壓力損失小的那段支管的流量適當(dāng)增大,以達到壓力平衡。
6. 增加支管壓力損失。閥門調(diào)節(jié)是最常用的增加局部壓力損失的方法,它是通過改變閥門的開度,來調(diào)節(jié)管道壓力損失的。注:這種方法雖簡單易行,不需嚴(yán)格計算,但是改變某一支管上的冷門位置,會影響整個系統(tǒng)的壓力分布,要經(jīng)過反復(fù)調(diào)節(jié)才能使各支管的分量分配達到設(shè)計要求。對于除塵系統(tǒng),還要防止在閥門附近積塵引起管道堵塞。
7. 計算系統(tǒng)的總壓力損失。根據(jù)具體的系統(tǒng)總壓力損失和總風(fēng)量選擇風(fēng)機。根據(jù)輸送氣體性質(zhì)、系統(tǒng)的風(fēng)量和阻力確定風(fēng)機的類型。如輸送清潔空氣,選用一般的風(fēng)機;輸送有爆炸危險的氣體或粉塵,選用防爆風(fēng)機。