风机选大一号还是小一号,多数时候不是经验问题,是阻力没算明白。与其背公式,不如把一套典型的酸碱废气系统从头到尾走一遍。
先把系统拆成段
假设的场景是:车间里六个酸洗槽,每槽一个侧吸罩,支管汇入主管,主管接洗涤塔,塔后经除雾器进风机,风机出口接排气筒。
拆段的原则是按阻力性质分:直管算沿程,弯头三通变径算局部,设备单独列。哪一段都不能漏,尤其是那些“看起来没什么阻力”的部件。
| 组成 | 阻力性质 | 量级 |
|---|---|---|
| 吸风罩与软连接 | 局部 | 小到中 |
| 支管、主管直管段 | 沿程,与长度成正比 | 中 |
| 弯头、三通、变径 | 局部,按速压乘系数 | 常常超过沿程总和 |
| 洗涤塔含填料层与除雾器 | 设备阻力,向设备方要 | 全系统最大的一块 |
| 调节阀与排气筒 | 局部 | 中,且可调 |
一段一段算
沿程阻力按沿程系数乘以长径比再乘速压。PP管内壁光滑,新管的沿程系数可以取得小一些,但要注意两点:一是含尘气体运行一段时间后内壁会挂灰变粗糙;二是虾米弯的每一道焊缝内侧都有余高,实际比理想光滑管大。
局部阻力按各部件的阻力系数乘以该处速压。这里最容易出错的是速压用错了断面——变径处前后风速不同,系数是按哪一侧的速压定义的,要看清楚。
设备阻力必须向洗涤塔的制造方要数据,不要自己拍。而且要问清楚给的是新塔干净状态还是运行状态——这两个数能差出不少。
挑出最不利环路
六个吸风点各有一条通往风机的路径。系统总阻力不是把六条相加,而是取其中阻力最大的那一条,也就是最不利环路。其余支路的富余量靠调节阀消耗掉。
最不利的通常是最远的那个点,但不绝对——如果某条近支路上有两个急弯加一个调节阀,它可能比远端还大。所以要逐条算完再比。
余量怎么留,以及常见的算错
设备阻力按脏污后的状态取,管路总阻力再加一成到两成的量级作为余量,够了。余量留得过大是有害的:风机长期跑在低效点上,电费白花;风量偏大还会把洗涤塔里的喷淋水带走,除雾器负担陡增。
- 只算沿程忘了局部——局部往往比沿程还大。
- 按常温常压的空气密度算,实际是高温或者饱和含湿的气体。
- 六条支路的阻力直接相加当成系统阻力。
- 风速取得太高。PP管一般控制在十五米每秒以内,含尘含雾的还要更低,风速一高阻力按平方涨。
- 忘了排气筒本身的出口动压损失。
算完之后一定要实测复核
计算是给选型用的,不是给验收用的。系统装好以后要拿仪器实测:各支路的风量、关键断面的静压、风机进出口的全压差。实测和计算对不上是常态,重要的是看差在哪一段。
如果实测阻力明显高于计算值,先查三个地方:管路里是不是有施工遗留物(塑料袋、手套、边角料掉进去过),弯头和三通的实际做法是不是和图纸一致,塔的填料是不是装得过密或者堆偏了。如果实测明显低于计算值,多半是某处漏风——法兰没压严、软连接破了,风在半路跑掉,末端自然吸不动。
把这次的实测数据存下来,比什么都值钱。以后压差涨了多少、涨在哪一段,有基准可比,排查就不用从头猜。
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