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除塵器?系統管網阻力平衡方法
信息來源: http://www.sophiegreenbaumdesign.com 時間:2018-05-28 09:41:58
除塵器系統管網阻力平衡方法
圖9-彳0阻力系數與曲率 在設計的除塵系統中，當將若干個塵源點連接起
1' 2' 3, 4—來并組成一個餘塵系統時，必然有三通管，這時必現 考慮在三通管處兩個支管的姐力平衡問題，兩支管之 間阻力差不應大于如不平衡，對于阻力較大的支管，應通過加大管徑來減小阻力. 使兩支路阻力平衡。
1.管網平衡方法
除塵系統的管網設目前廣泛采用的是靜態阻力平衡法，即根據假定流速得到初歩的 管網結構，計算所有管段的阻力損失，再對每個并聯節點進行阻力平衡計算，如果不平衡率
小于10%s則認為達到設計要求。用這種方法獲得的管網系統，實際的不平衡率與理論計 算相差較大i部分抽風點不能達到除塵要求。采用動態平衡法對管網結構進行優化調整，系 統的阻力平衡計算又快又好，在保證除塵效果的同時，還能大大地提高工作效率。
開口比 | A 古—4 h/D<$ o c i i i i | ?~^ > c ! | i vo t> oo o > d o* o c 1 1 1 .…1 | N O 1 |
面積比 | n ?n :oo-….<2 Sh/S^. m u- n/ o o o c | ^ rr-* .‘cst 1-H o M % '(jD 1^-00 1^ g 《： O 0*0 0 t | 3 O o | |
?s-m插板閥的阻力系數與開度 |
已知各抽鳳點設計風量的條件下，管網大致走向e經確定，要求設計管道直徑并確定閥 nr開度。而校核計算是對現有除塵系統的運行狀況進行分析。對一個運行工況不良的除生系 統，通過校核計算和分析，找出不利因素，提出改進或調整原系統結構的優化方案，使其達 到預期的運行效果。
對并聯管路進行阻力平衡。一般的通風系統要求兩支管的阻力差不超過15?1，除塵系 統要求兩支管的阻力差不超過10%，以保證各支管的風量達到設計要求。
當并聯支管的阻力差超過上述規定時，可用下述方法進行阻力平衡。
CD調整支管管徑這種方法是通過改變管徑，即改變支管的阻力#達到阻力平衡的。 調整后的管徑按下式計算：
(m)
式中￥ 為調整后的管徑，m; D為原設計的管徑，m; Af為原設計的支管阻力. Pa,, 為為了阻力平衡，要求達到的支管阻力，Pa。
鹿當指出，采用本方法時不宜改變三通支管的管徑，可在三通支管上增設一節漸擴 (縮)管，以免引起三通支管和直管局部阻力的變化。
CI)增大排風量當兩支管的阻力相差不大時（例如在20%以內 >,可以不改變管徑， 將阻力小的那段支管的流量適當增大，以達到阻力平衡。增大的排風量按下式計算：
Q,=Q(厶夕 7A/>3^S (m3/h)
式中，CT為調整后的排風量，m3/h; Q為原設計的排風量，m3/h; Ap為原設計的支 管阻力，Pa; A//為為了阻力平衡，要求達到的支管阻力，Pa。
(3)增加支管阻力閥門調節是最常用的一種增加局部阻力的方法，它是通過改變閥 門的開度，來調節管道阻力的。應當指出，這種方法雖然簡單易行，不需嚴格計算，但 是改變某一支管上的閥門開度，會影響整個系統的壓力分布。要經過反復調節，才能使 各支管的風量分配達到設計要求。對于除塵系統還要防止在閥門附近積塵，引起管道 堵塞。
管網平衡步驟如下：根據已知的設計參數獲得初步的管網結構，在此基礎上求解系統的 風量分配；然后，軟件將對獲得的風量分配進行分析比較（實際風量與設計風量的偏差是否 超過土拔％)，判斷系統是否平衡。如果系統不平衡，則通過調整管網結構重新計算風量分 配。如此反復，最后求得平衡的除塵管網。
1. 除塵管網平衡實例
(1)除塵系統概述該除塵系統共有20個除塵點，設計采用負壓除塵設備系統。系統 的主要組成部分有：風機1臺，布袋除塵器1臺，消聲器1臺及除塵風管等，管網中共有 42根管段,擁個抽風點，餘塵系統流程為：塵源—抽風管網—除塵器—風機—消聲器—排 放煙囪。
系統的主要設計參數為：系統總風量122400m3/h;設備阻力，袋式除塵器ISSOPa,消 聲器lOOPa;系統漏風率，管網10輝，負壓設備5%。
根據軟件要求，需繪制該系統的水力計算草圖，并進行管段編號，如圖9-13所示。
(2)除塵系統能耗計算將整理好的管網參數輸入到程序中，假定各管段初始流速，計 算后得到初步的管網結構參數；根據這個初步的管網結構，求解各管段的實際風量分配，結 果如表9-5所示。為便于觀察比較，這里只將風量偏差4超過士 10%的管段數據列表。
管段 編號 | 設計風量 /(m3/h) | 流速 /(m/s) | 閥門開度 /(。） | 管徑 / mm | 實際風量 /(m3/h) | 風量偏差率 A/% |
I | 12000 | 14. 66 | 0 | 500 | 10354. 02 | — 13. 72 |
2 | 4800 | 13. 42 | 0 | 320 | 3882. 65 | -19. 11 |
3 | 16800 | 13. 99 | 600 | 14236. 67 | -15. 26 | |
5 | 21000 | 14. 72 | — | 670 | 18667. 85 | — 11. 11 |
6 | 4200 | 18. 35 | 0 | 300 | 4667.96 | 11. 14 |
19 | 6000 | 22. 95 | 0 | 360 | 8403. 87 | 40. 06 |
22 | 5400 | 13. 54 | 0 | 340 | 4423.85 | -18.08 |
24 | 9000 | 15.73 | - | 420 | 7839. 25 | — 12. 90 |
25 | 3600 | 20. 49 | 0 | 280 | 4539. 73 | 26. 10 |
27 | 8400 | 14. 75 | 0 | 420 | 7353. 72 | — 12.46 |
28 | 4200 | 13, 11 | 0 | 300 | 3333. 47 | — 20. 63 |
M | 12600 | 15. 13 | ?— | 500 | 10637, 19 | -15.18 |
36 | 6000 | 21. 84 | 0 | 360 | 7998. 41 | 33. 31 |
37 | 14400 | 19. 38 | - | 560 | 17179. 36 | 19. 30 |
這個風量分配情況是根據假定流速法確定的，在沒有采取改進措施前，管網阻力平衡性 較差，必然導致風量分配不合理。從表9-5可知，處于各子網末端的管段1～3、22、24. 27～29,其風量偏差率均普遍偏大（超過一 10%),這些點的除塵效果較差，且流速較低， 容易造成管道積灰?？紤]系統管網和負壓設備的漏風率，系統最初的總風量為141372m3/h， 系統壓力損失為3380Pa。
根據風機電機功率計算方法求得改除塵風機功率約為194. 7kW?采用前述兩種方法改 進系統后的風機電耗情況如下。
①增大系統總風量。根據表S-6中的數據，管段28的風量負偏差最大。為使管道28的 風量偏差率達到±10%內，經反復模擬，系統總風量需增大11. 3%左右，即增大后的總風 量為 160000 m3/h。
表9-6增大系統總風量的風量分配（部分管段）
管段 編號 | 設計風量 /(m3/h) | 流速 /(m/s) | 閥門開度 1C) | 管徑 /mm | 實際風量 / (m3/h) | 風量偏差率 A/Y, |
1 | 12000 | 16. 59 | 0 | 500 | 11718.33 | —2. 35 |
2 | 4800 | 15.18 | 0 | 320 | 4394. 25 | —8. 45 |
3 | 16800 | 15.84 | - | 600 | 16112.57 | -4.09 |
5 | 21000 | 16. 65 | - | 670 | 21127.63 | 0, 61 |
6 | 4200 | 20.77 | 0 | 300 | 5283. 04 | 25.79 |
19 | 6000 | 25. 97 | 0 | 360 | 9511. 21 | 58.52 |
22 | 5400 | 15. 33 | 0 | 340 | 5006.76 | —7. 28 |
24 | 9000 | 17. 80 | - | 420 | 8872. 19 | -1.42 |
25 | 3600 | 23.19 | 0 | 280 | 5137. 91 | 42. 72 |
27 | 8400 | 16. 70 | 0 | 420 | 8322. 69 | —0. 92 |
28 | 4200 | 14. 83 | 0 | 300 | 3772. 71 | -10. 17 |
29 | 12600 | 17. 12 | - | 500 | 12095. 40 | —4. 0 |
36 | 6000 | 20. 84 | 0 | 360 | 10390. 68 | 50. 87 |
37 | 14400 | 24. 72 | — | 560 | 9052.33 | 35.02 |
表M是增大系統總風量后得出的嵐量分配情況。很明顯，所有風量偏差為負的管段均 達到了既定的風量要求，除塵效果好；但是，風量偏大的管段不僅數量增多（4>105的 管段有23個，表9-6未全部列出），而且偏差率更大，最高的為管段If,達到58.52妬。正 如前所述，這部分管段可能抽走有用物料，流速變大而導致管道磨損加劇。風量加太岳系統 壓力損失相應增大為445gPa，功率增大為2MkW，相比于原來的系統增大了近。
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