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1、1985年马 鞍山 钢铁学院学 报第二期 除尘管 道分支管 段交点上 压力 的平衡分析 刘五 秀 (机械工程系) 摘要 本文通过近似解两个高次 代数方程 , 分析了除尘管道分 支管段交点 上压力平 衡 以改进管径尺寸, 亚提供了一 些计算的理论依据 。 现 代化的工厂车间 , 一般都设有通 风除尘装置 , 特别是像烧结车间 , 锻造车间 , 粉尘浓 度大大超过 国家卫 生标准规定 , 更需进行排风除尘 。 图1为一局部排 风除尘装置简图 。 它由 设 在需要除尘点上的排风罩l 、 支管 2 、 干管 3 (一般它是系统中管道 串联 起来最长的那条 管线) 、 除尘器 4 、 通风机 5 、 排
2、风管 6 和伞形风帽7等组成 。 在排风除尘的管道系统 中 , 常有两 : 个或两 个以上的分支管段相交于某一点 入! l 入 认!了 / 一 七 尹 厂 a (图2) , 当两支管进 风日在同一高 程时 , 则1 一与 2 两管段的压力损失应该 相 等 , 或 者 说管段l内的 空气流至 a 点 与 管段 2 内的空气流至气汽时 , 两管在a 点 的压力应该相 同 。 一般当两个分支管 段 按各自要求的排风量算出 的在 a 点的 )枉力之差超 过1。%时 , 就 要进行压力平 厂一 一 、 /入 图1局部 排风 除尘装置 系统 示意图 衡 , 重新 设计改变管径 , 使通过两管段后在 a 点
3、的压力相等 。 设在两支管的进风口高程相同的情况下 , 经过第一次设计 , 管段 l的直径为d , 压力损 失为H , 管段 2 的压力损失为H : 。 如果H , H Z, 就需要进行阻力平衡 , 或者说达 到交点上 压力 相等 。 为了节省风机的耗电 , 可将管段1的管径d : 增大变为 d : (注 意不是管段2 的直 径 ) , 使其压力损失从H : 降低至H Z。 下边来分析管段1的压力损失变为H : 时应具有 的 管 径d : 的确定 问题 。 当一 段管中既有沿程损失又有局部损失时 , 它的压力损失H应按 下式确定 本文收稿日期 : 198 5一 关一06 。 马鞍山钢铁学院学报
4、198 5年 H = 久 一 奋 一 菇 一 丫一三: 一菇 一 丫 式中 1 管段 长度 ; d 管段 直径 ; 管内断面平 均流 速 ; g 重力加速度 ; 丫 气体 的重 度 , 入 沿程 阻力系数 ; 毫局部阻力系数 。 如果把重量流最G引入上 式 , 则成 为 l 一 g 一q 丫 口 、 声 丫 门 卜d 兀 f 、 11 / tl=人一万- 、 C l艺g “ 兀 4 C d Z 了 丫 一 三邑 B少A护 一一 式 lr; A 一 、 一牛 乙匕 (些 泞r 4G = 定值 ; : 一 : ( 一 勿 2一二去二 定值 。 因此 , 很据( 1) 式对装置相同通过流且相等的 不
5、J司直径 (l, 、 d Z 时 , 就应有 甘道 , 一乙 A B _ 1 不 一三一r 而丁 - 一 一几蔺一 戈八十1 ) u l 兀1i u : u i 门 口 1J 八 Z、1 一 此 图2分支管段 又点上 对d , 、 d : 来 说这 是两个高次代数方程 , 我们来未J仁 近似解 压力平衡 以确定d : 。 I片(2) 、 3) 两式可得 r 介 一+ A : 八q l , d d z 矛、 一 - -一 z一z J丈 丫 月 1卜二1.J . r, J .、 _ _ , H , / d 。 , _- 勺l , 一、 = U 训 , 只叨万衬 二 又一下) , 从 川J n 之
6、、 u z , 可得 肠 、 Z H H z矛胜、 、 一一 f 以 气 n 01卜 冲 二 (件 公 上Z 、 U 工 , 从 而 可得 第二期除尘 管道 分支管段交点 上压力的平衡分析8夕 红 _ = ( t 七 _ d ; H : 3)A 今O, B寺O时 , 、 .、 、 . . ! 了 口 / t工, 1 d JU 一 B 一 A 国 A + 一 了 1 l 了 了 产l e s r、 、 、/ J 一 d ld 、 、 一一 H H d : 、 弓 超竺 一k d d : / 1 + kd 式 , 、 二 一乒 亡丫 污数 若 ( 一) d 、 k dd l / 一不 _. 了 d
7、 , J。,。: _ , _ 刁气一、兰 一 ) 司夕亡 月 、 J Q ,/ 的数 , 小数开方是 越开越大 , 因此总存在 . 有 比 一 l d 十一+ l l ) , (。( n “ 礴 d 一. 以 , 厂 l 、 一一 】 、d kd ,.上 1.上 ) d 小必了f共 Q 、 l 一 k d , 二 一/ 丁 一平俞: )与(牛 片知 都 是大 一 犷,的数 , 大于1的数开方 , 是越开越小 , 因此 , 一 定存在 d 心 d 有 1 _ 一_ 同 , 二 (也 _ 、 n . l 一 kd : , el: / () 一几 仆( 1 这样 . 在 、 二。, 抖二洲寸 . 4
8、) 式就成 为 月公万弓 : ) n , (O( n 万 HH (4( m 5 饥 、l 尹 n一 ,土d d 这 就是 。之 (答、 的信 、 1工 J / 足孔 一 ) 沙与公 ) 之 间 , :之件 )的。一 定在( 餐 ;)士 二间 , 我们 近似地取其平 均 值而得 HH 1 一 斗 、 、 , / .一 H H / l 、 勺 、 、口尹 HH H 谊 、,z 1 一 2 HH 矛 、 、 一 一 ,-一, , 几 心 以 我 们把此式 叫 做阻力平衡计算式 , 利用此式就可地近 似确定管段l应该用的管径d : 之 崔 马鞍山钢铁学 院学报 洲 H 0 . 225 、 、 ,/ 执
9、 一 H z 企 、 、 d Z“ d H 19 85年 (5) 用此( 5) 式来修 改第一次没计 的管径d , 比用( l ) 式进 行压力平衡确定应该用的 管径 方便得 多 。 参考文献 1采暖通风设计经验交流会编采暖通 风设计手册中国建筑工业出版社 , 2第一机械工业部第一设计院机器制造工厂采暖 通风设计手册机械工 197 9 。 业出版 社 , 19 72 。 APr aetieal A na lysis o f tl le Pre ssu re E q u ilibrium fo rBala n eing Br a n ehing Pip e Diam eter inD ust P
10、IPelin e LI U W uxiU (M e e ha nie al E n gin eering D o p artmen t) ABSTRACT 气 e ale u la tio 且 m ethotl ba 、edon p res s ot reoqu ilibriu n 一 fo r b a l “n e ingb r an - e hing PIPe 50 1 , tio n 、 b a : f、 )r dia rn eter in d u, tpipelin e15 dis e u s : ed 0 f t w o high 一o r d eralgebrie。甲a atio n : , p raetiea l us e . taking ap 厂 ox iln at。 e e rta in the o rctieal