如何设计工业通风管道

时间：2020-04-07

通风管道是工业通风系统的重要组成部分，通风管道设计的目的既要保证风量的合理分配，还要确定通风管道的布置和尺寸。合理的通风管道设计不仅直接影响工业通风系统的使用效果和技术性能，而且还能降低投资和运行费用。

1 工业通风管道设计需考虑的主要因素

工业通风管道设计过程中，需考虑的主要因素有通风管道内空气流动的阻力和通风管道内的压力分布。通风管道内空气流动的阻力有两部分。一部分是由于空气本身的粘滞性及与管壁之间的摩擦产生的能量损失，即摩擦阻力。另一部分是空气流经通风管道中的管件和设备时，流速的方向和大小的不断变化与产生涡流造成相对比较集中的能量损失，即局部阻力。

在工业通风系统中，通风管道的摩擦阻力与空气在通风管道内的流动状态以及管壁的粗糙程度有关。一般情况下，高速风管的流动状态处于过渡区;薄钢板的通风管道的空气流动状态多处在紊流光滑区和粗糙区之间的过渡区;只有混凝土和砖的通风管道，在流速很高时，空气流动状态才是粗糙区。在工业通风系统中，当空气流过断面变化、流向变化和流量变化的管件时，都会产生局部阻力。局部阻力在工业通风系统中占有较大的比例，设计时应该注意，尽量减少局部阻力的产生。

2 工业通风管道设计应注意的几个问题

工业通风设计过程中，涉及到的计算主要有通风管道内的空气流动阻力、通风管道内的压力分布、通风管道的水力计算、均匀送风管道的计算等。通过对工业通风管道设计多年的工程应用研究和实践分析，在工业通风管道设计时应注意7个方面的问题。

2.1 通风系统的划分

不同区域的工业通风系统对送风和排风的要求不同，区域较大时，对应的送风和排风点也较多，可将其分为多个送风和排风的子系统，由1台风机与其相连的管道构成一个系统，方便管理。系统划分的依据主要为：生产工艺流程和运行时间相同的，建议划分为一个系统;运行参数和空气处理要求相同的，建议划分为一个系统;位于风机附近的排风量较大的排风点与远处排风量较小的排风点不建议划分为一个系统，这将增加排风系统的阻力。另外，两种或两种以上有害物质混合后能增加毒性和腐蚀性、容易引起火灾和爆炸的，不能划分为一个系统，建议单独设置排风系统。

2.2 通风管道材质的选择

通风管道的材质主要有钢板，金属软管、塑料和橡胶软管，纤维板、胶合板、石膏板、硬聚氯乙烯塑料板，砖及混凝土等。钢板是较常用的通风管道材质，主要是钢板具有耐腐蚀、耐高温等特点，且加工制作和安装都很方便。有的通风管道工艺上需要经常移动，该类通风管道需要金属软管、塑料和橡胶软管等柔性材料制成。硬聚氯乙烯塑料板表面光滑、加工方便，但不耐高温，适用于有腐蚀的工业通风排气系统。砖及混凝土等材质制作的通风管道主要适合与建筑等衔接的场合，阻力小，比较耐用。总之，通风管道的材质要根据应用场合等条件综合选择。

2.3 通风管道断面形状的选择

通风管道断面的形状一般分矩形和圆形2种，在断面积相同的情况下，圆形的通风管道不仅阻力较小，强度大，也节省管材。对于圆形通风管道来说，直径越小越容易制造，而且保温也比较方便。但矩形通风管道的管件制作比圆形通风管道的制作要容易一些，且布置也比圆形通风管道要简单。一般情况下，通风管道截面较小而管中流速较高时，适合采用圆形通风管道;通风管道截面较大时，宜采用矩形通风管道，还可以充分利用建筑空间。对于矩形通风管道来说，宽与高的比例越接近于1越好，不仅可以节省运行的动力，还可以节省投资。

2.4 通风管道的布置

通风管道的布置直接关系到通风系统的总体布置，要与其他专业紧密配合，不仅要协调美观，还要符合总图专业的各项规定。如果通风管道的排风点较多时，可以采用大断面的集合管连接各支管;通风管道的布置应尽量顺直，从而可以避免复杂的局部管件;输送的气体中如果含有液滴，通风管道应设置坡度，并在通风管道的低点处设水封管，便于排除积液;通风管道上应设置调节和测量装置，便于系统的运行控制。

2.5 通风管道的保温

在通风管道输送空气过程中，热量和冷量的损耗都比较大，还要保持空气温度基本恒定，这就需要对通风管道进行保温。通风管道的保温结构通常分为 3个部分，即保温层、防潮层和保护层。保温层是通风管道保温的主要部分，防潮层主要用来防止水或蒸汽渗入保温材料，保护层主要是用来保护保温层和防潮层不受损伤。

2.6 通风系统的进风口和排风口

在工业通风过程中，通风系统的进风口应设置在空气比较新鲜的地域，且要设置在排风口的上风向，高度要低于排风口，同时要避免进风口和排风口的短路。新污染源的排气筒通常情况下不应低于15 m。对于2个相同污染物的排气筒，如果之间的距离小于其几何高度之和，应该合并为1个等效排气筒。排风口排出的空气通常含有有害物质，需要大气来扩散稀释，此时排风口应设置在建筑物气流的负压区和正压区以上，且不设风帽，防止雨水进入通风管道。

2.7 通风系统的防火与防爆

在设计有火灾和爆炸危险的通风系统时，不仅风量要满足要求，还要设置可燃物和爆炸物浓度检测设施，要选用防爆风机，设置防爆门，同时要**可燃物和爆炸物在通风管道中不要有积聚的死角。

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词条说明
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