1、1第一 部分:风管设计计算 .21. 范围 .22. 风管 的空气流速 .23. 风道设计步骤 .24. 风道计算 .3第二部分:风管材料 .71. 范围 .72. 风管的材质、厚度的选用 .73. 风管板材规格的选用 .84. 风管型材规格的选用 .105. 风管的规格 .116. 风管板材的焊接形式 .12第三 部分:风管的加固与连接 .151. 范围 .152. 风管的强度加固 .153. 风管连接 .184. 风管法 兰制作 .205. 方形法兰制作 .20第四部分 风管管件 .241. 适用范围: .242. 变径管 .243. 弯头 .26第六部分:风管设计计算 .421. 范围
2、.422. 支、吊架材料及方式 .423. 支吊架的固定 .444. 支架形式 .445. 吊架形式 .456. 风管支吊架设计注意事项 .462第一部分:风管设计计算1. 范围本标准规定了烤炉风管及其它通风设备风管的空气流速、风道设计步骤、风道计算、通风风道的局部阻力损失的计算等。2. 风管的空气流速选定流速时,要考虑建筑空间,初投资和运行费用及噪声等因素。如果风速选得大,则风道断面小,消耗管材小,初投资省,但是阻力大,运行费用高,而且噪声可能高。如果风速选得低,则运行费用低,但风道断面大,初投资大,占用空间大。具体参考表 1-1。表 1-1 烤炉及空调系统中的空气流速低速风管 高速风管推荐
3、风速 最大风速 推荐 最大风速(m/s ) 部位 居住 公共 岱德 居住 公共 岱德 一般建筑新风入口 2.5 2.5 2.5 4.0 4.5 6 3 5风机入口 3.5 4.0 5.0 4.5 5.0 7.0 8.5 16.5风机出口 58 6.510 812 8.5 7.511 8.514 12.5 25主风道 3.54.5 5.06.5 69 46 5.58 6.511 12.5 30水平支风道 3.0 3.04.5 45 3.54.0 4.06.5 59 10 22.5垂直支风道 2.5 3.03.5 4.0 3.254.0 4.06.0 58 10 22.5送风口 12 1.53.5
4、 34.0 2.03.0 3.05.0 35 4 -风管内的风速不宜过大,根据噪声标准,可参考表 1-2 设计风速表 1-2 允许噪声风速选用表 (m/s)噪声评价数 dB 主风管风速 支风管风速 风口风速20303045456060853446688101.52234680.50.811.51.52.523涂装车间噪声标准 4560,运用相关参数。岱德公司选用噪声标准 4560。3. 风道设计步骤风管的设计步骤如下:(1) 首先根据生产工艺或舒适要求确定各处送风量或排风量;3(2) 确定空气处理设备的位置,并根据室内空气流组织的需要布置送、回风口的数量和位置;(3) 根据前述条件绘制系统轴测
5、图,标注各管段长度和风量;(4) 选定最不利循路,对各管段编号,根据风道设计原则,初步选定各管段风速;(5) 根据风速和风量,计算管道断面尺寸,并使其符合表附表 1 中所列的通风管道统一规格,再根据规格化了的断面尺寸及风量,算出管道内的实际风速;(6) 根据风量和管道断面尺寸(或根据实际流速和当量直径)查相关手册得到单位长度摩擦阻力 Rm;(7) 计算个管段的沿程阻力及局部阻力,并使各并联管路之间的阻力差值不超过允许值。当差值超过允许值时,要重新调整断面尺寸,当差值较大时,可通过阀门来调节。(8) 计算出最不利一环的风道阻力,加之设备阻力,并考虑风量与阻力的安全系数,进而确定风机型号和电机功率
6、。4. 风道计算风道计算方法有:假定流速法、压损平均法、静压复得法等。压损平均法的特点是,将已知总作用压头按干管长度平均分配到每一段管,再根据每管段的风量确定风管断面尺寸。如果系统所用的风机压头已定,或对分支管路进行阻力平衡计算,此法较为简便。静压复得法的特点是,利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力,根据这一原理确定风管的断面尺寸。此法适用于高速空调系统的水力计算。假定流速法的特点是,根据技术径济比较推荐的风速和已知风道的风量确定风道断面尺寸和阻力损失。目前工程中常用的是假定流速法。例某直流式空调系统如图所示。风管全部采用镀锌钢板制作,已知消声器阻力为50Pa,空调箱阻力 290Pa。试
7、确定该系统的风管断面尺寸所需的风机风压。4解: 第一步:首先对各管段进行编号,并确定最不利环路为 1-2-3-4-5-6。第二步:根据各管段得风量和选定的流速,确定各管段的断面的尺寸。管段 1-2:风量 L1=1500m3/h,初选风速 V1=4m/s,则风管断面积为:F1= L1/(3600x V1)=1500/(3600x4)=0.104 m2取断面尺寸为 320mm x 320mm(F1=0.102 m2),则实际流速 V1=4.07 m/s。对其他管段采用同样方法得到各管段,断面尺寸如下:管段 2-3:风量为 3000m3/h,断面尺寸为 320mm x 500mm,实际流速 V=5.
8、2 m/s。管段 3-4:风量为 4500m3/h,断面尺寸为 400mm x 500mm,实际流速 V=6.25 m/s。管段 4-5:该段为空调箱,风量为 4500m3/h。管段 5-6:风量为 4500m3/h,断面尺寸为 400mm x 500mm,实际流速 V=6.25 m/s。管段 7-3:风量为 1500m3/h,断面尺寸为 320mm x 320mm,实际流速 V=4.07 m/s。管段 8-2:风量为 1500m3/h,断面尺寸为 320mm x 320mm,实际流速 V=4.07 m/s。第三步:G-新 風 口 F空 調 器E風 機D總 風 量C消 聲 器B風 量 調 節
9、閥A孔 板 送 口40x5L=9630x5GL=1m /h331m/h320xL=5L=9320xA78B5根据各管段的流速及尺寸,确定各段的摩擦阻力和局部阻力。管段 1-2:该管段的流速当量直径为:Dv=320mm,根据 Dv 和实际流速 V1=4.07m/s,查表得单位长度摩擦阻力 Rm1=0.7Pa/m。故该段摩擦阻力为:Pm1=Rm1 x L1=0.7x9=6.3 Pa局部阻力部分:孔板送风口:风口面风速 V=1500 / 3600 / 0.6 / 0.6 = 1.16 m/s(与其对应的动压为0.81Pa),根据孔板净孔面积比为 0.3,查附表 2 得 =13,则该风口的局部阻力Z=
10、13x0.81=10.5Pa。同理可查表附表 2 得到:接送风口的渐扩管:=45,=0.9。90矩形弯头:R/b =1.0 、a/ =1.0、= 0.2。多叶风量调节阀:全开时,= 0.25。 (n = 3)三通直通:L2 / L1=0.5、F2 / F1=0.64、=0.10(对应总管流速) 。该管段局部阻力 Z=10.5+(0.9+0.2+0.25)x9.9+0.1x16.2=25.5Pa.管段 2-3:求得管段流速当量直径 Dv390mm,根据 Dv 和实际流速 v=5.2m/s,查附录 1 得到比摩擦阻 Rm=0.8Pa/m。该段沿程阻力 Pm= 0.8x5=4 Pa。查附录 2 得分
11、叉三通 =0.27,该管段局部阻力 Z=0.27x23.4=6.3Pa。管段 3-4:查附录 1 得该段沿程比摩擦阻 Rm=1.0Pa/m,该段沿程阻力Pm= 1x9=9 Pa。已知消声器阻力 50Pa。90弯头:R/b =1.0 、a/b=0.8、= 0.2。多叶风量调节阀:全开时,n = 3,= 0.25。初选风机为 4-72-11No4.5A,出口断面尺寸为 315mmx360mm,故渐扩断面尺寸为315mmx360mm400mmx500mm,取其长度 360mm,此时 =22。查得风机出口变径管的局部阻力系数 = 0.15 (对应小头流速) 。该管段局部阻力为 Z=50+(0.2+0.
12、25)x23.4+0.15x72.9=71.4Pa.管段 4-5:空调箱阻力 290Pa。管段 5-6:查附录 1 得 Rm=1.0Pa/m,故该段摩擦阻力 Pm= 1.0x6=6 Pa。90弯头 2 个:查得 = 0.2x2。渐扩管:查得 = 0.64。新风入口选用固定百叶窗,其外形尺寸为 630mmx500mm,断面风速为:V=4500 / (3600 x 0.63 x 0.5) = 4m/s查得:= 0.9 (对应面风速) 。该段局部阻力:Z=0.9x9.6+1.14*23.4=35.3Pa。6管段 7-3:查得:Rm= 0.7Pa/m ,故沿程阻力Pm= 0.7x13=9.1 Pa。孔
13、板送风口(与管段 1-2 相同):=13。渐扩管(扩角 45):=0.9。多叶风量调节阀:= 0.25。渐扩管:=0.1。弯头:=0.2。分流三通:=0.27。该管段局部阻力:Z=0.81x13+1.45x9.9+0.27x23.4=31.1Pa。管段 8-2:Rm= 0.7Pa/m,故沿程阻力Pm= 0.7x2=1.4 Pa。孔板送风口:=13。接孔板的渐扩管:=0.9。多叶风量调节阀:= 0.25。三通分支管:=0.42(对应总管流速) 。该管段局部阻力:Z=13x0.81+1.15x9.9+0.42x16.2=28.7Pa。第四步:验算并对各并联管段进行阻力平衡,计算系统总阻力。管段 1
14、-2 总阻力P 1=6.3+25.5=31.8Pa则 (P 1-P 8)/ P1=(31.8-30.1)/ 31.8=0.05=5%15%两管路的阻力平衡已达到要求。最不利环路的总阻力为:P=P 1-2+P 2-3+P 3-4+P 5-6=453.8Pa故根据系统总风量及计算阻力选用风机型号为:4-72-11No4.5A 右 90其性能如下:风量 L=1275m3/h风压P=510Pa转速 n=1450rpm功率 N=1.1KW5. 通风管道的局部阻力损失的计算通风管道的局部阻力损失可按下式计算HP= 2/(2g)式中:- 局部阻力系数,可按表 1-4 选取;- 所排出气体的密度(Kg/m 3
15、) ;- 气体流过局部阻力处的流速(m/s) ;g - 重力加速度(m/s 2);表 1-4 部分风管部件的局部阻力系数7名称 局部阻力系数 备 注门洞及操作口栅格板 过滤器入口转角90折板汽水分离器120折板汽水分离器抽风帽调节阀圆形弯头带扩散管的扇形风帽0.32.53.52410.40.250.370.250.7间隙为 40mm50mm弯曲 5 次,板间距 25mm弯曲 3 次,板间距 25mm锥角 120单叶片转角 1040弯曲半径等于管径,转交 90帽与管口的高度为管径 0.4 倍第二部分:风管材料1. 范围本标准规定了风管的材质厚度的选用、板材规格的选用,型材规格的选 用、板材的焊接
16、形式等本标准适用于烤炉风管或其它风管的设计。2. 风管的材质、厚度的选用2.1. 薄钢板薄钢板是制作通风管道和部件的主要材料,有板材和卷材两种,一般用普通薄钢板和镀锌钢板。镀锌钢板表面有保护层,可防腐蚀,一般不需刷漆,它多用于防酸,防潮湿的风管系统效果比较好。风管板材厚度参考表 2-1。 表 2-1 钢板风管板材厚度表 单位: mm矩形风管 类别风管直径 D或边长尺寸 b 圆形风管 中低压系统 高压系统D(b)320 0.5 0.5 0.75320D(b)450 0.6 0.6 0.75450D(b)630 0.75 0.75 0.75630 D(b)1000 0.75 0.75 1.0100
17、0D(b)1250 1.0 1.0 1.01250D(b)2000 1.2 1.0 1.282000D(b)4000 按设计 1.2 按设计注:1. 螺旋风管的钢板厚度可适当减少 10%15%;2. 排烟系统风管钢板厚度可按高压系统;3. 不适合于地下人防火隔墙的预埋管。4. 烤炉辐射管温度在 200350时,辐射管、内外部辐射送回风管厚度采用1.82.0mm 钢板。加热温度在 90200之间的内外部热风循环送回风管采用1.21.5mm 钢板。2.2.不锈钢板不锈钢具有较高塑性、韧性和机械强度,耐腐蚀,主要元素是铬,化学稳定性高,在表面形成钝化膜,保护钢板不被氧化,并增加其耐腐蚀能力,是一种不
18、绣的合金钢。常用在化工工业耐腐蚀的风管系统中。板材厚度参考表 2-2。表 2-2 高、中、低压系统不锈钢板风管板材厚度 单位:mm风管直径 D 或长边尺寸 b 不锈钢板厚度D(b) 500 0.5500 D(b)1120 0.751120 D(b)2000 1.02000 D(b)4000 1.22.3. 铝板铝板有纯铝和径退火处理过的铝合金,色泽美观,密度小,有良好的塑性,耐酸性较强,但易被盐酸和碱类腐蚀。有较好的抗化学腐蚀的性能。主要用于有防爆要求(铝板质软,碰撞不易出现火花)和化工工业通风工程中。风管板材厚度参考表 2-3表 2-3 高、中、低压系统铝板风管板材厚度 单位: mm风管直径
19、 D 或边长尺寸 b 铝板厚度D(b) 320 1.0320 D(b)630 1.5630 D(b)2000 2.02000 D(b)4000 按设计3. 风管板材规格的选用风管板材规格参考表 2-4表 2-4 常用板材一览表 单位: mm品名 厚度 规 格9板材 卷材1 1000C1250C1.2 10002000 1000C1250C125025001.5 1000C1250C镀锌板2 1000C1250C0.5 10002000 1250C0.8 1000C1250C碳钢板 冷 轧板 1.0 1000C1250C101.2 1000C1250C1.5 1000C1250C2.0 1000
20、2000 1250C3 15006000126060004 15006000126060005 150060001260600061260600015006000180080007 1500600012606000815006000126060001800800010 150060001800800012 150060001800800014 1800800016 1800800018 1800800020 18008000碳钢板热 轧 板22 180080001.0 10002000 1000C12192440 1219C1.5 10002000 1000C12192438(48)1219C2 10002000 1000C12192438(48) 2.5 12192438(48) 1219C310002000 1500C12192438(48)1219C150060004 15006000不锈钢板5 15006000