通風除塵系統的阻力平衡
集中風網中粉塵控制點比較多，在進行風網阻力計算時，往往選取其中的一條管路作為主路，而將其他與之并連的管路看作支路。
1.選取主路，并編管段號。
選取主路時，一般遵循以下原則： （1）路徑最長，阻力最大；（2）風量最大。
圖1中：主路：塵源設備A——管段①——管段②——管段③—除塵器——管段④——風機——管段⑤
支路：支路1：塵源設備B——管段⑥；支路2：塵源設備C——管段⑦
圖1 通風除塵系統的阻力平衡
為了清楚地表示風網中每一段管道，常將管道進行編號，如圖1所示。在編管段號時，管段的分界點為風網中的設備或以合流三通的總流斷面為界。如在圖1中，管段①和管段⑥經過三通而匯合，則三通的總流斷面N—N就是分界面，其余三通的分界面類同。
2.支路阻力與主路阻力的平衡
在圖1所示的風網中，風網運行時，空氣同時從設備A、設備B、設備C進入風網，分別經過兩個三通匯合后進入風管③中，并經風管③將含塵氣流送到除塵器中進行凈化，粉塵被分離后由除塵器底部的閉風器排出，而凈化之后的氣流則通過管道④、管段⑤排放到大氣中。支路進行阻力平衡，就是要求支路1的總阻力與主路設備A——管段①的總阻力相等；支路2的總阻力與主路設備A——管段①——管段②的總阻力相等。
粉塵控制工程上，支路阻力與主路阻力按下式計算后，計算結果不大于10%，即阻力平衡：
否則，若計算結果大于10%，即阻力不平衡。
3.進行阻力平衡的方法：
�。�1）對支路重新進行阻力計算。
�。�2）在支路上安裝閥門的阻力平衡法。
當支路阻力小于主路阻力時，可在支路上安裝閥門，即使閥門消耗一定數量的阻力來使支路阻力與主路阻力平衡。
（3）調節支路管徑進行阻力平衡（即0.225次方法）。
式中 D前——阻力不平衡時支路管道的直徑； D后——調到阻力平衡時支路管道的直徑；
H前——阻力不平衡時的支路阻力； H后——阻力平衡時支路的阻力。
通風除塵系統的阻力計算舉例
如圖2集中風網，阻力計算步驟如下。
1.選取主路，并編管段號
主路：平面回轉篩A——管段①——管段②——管段③—除塵器——管段④——風機——管段⑤
支路： 支路1：平面回轉篩B——管段⑥
支路2：絞龍輸送機C——管段⑦
圖2集中風網阻力計算舉例
2.主路的阻力計算
�。�1）確定塵源設備平面回轉篩A的阻力HA
QA=4500m3/h, HA=500Pa
�。�2）管段①的阻力計算
Q1=4500m3/h,選取管段①的風速u1=14m/s,查附錄一，得λ/d=0.0529，D=340mm，Hd=12.01kg/m2。
所以，Hm=（λ/d）LHd=0.0529×（0.2+1.65）×12.01×9.81=11.53（Pa）
因為，R=D，α=90°，查出彎頭阻力系數ζ=0.23。 所以，H彎=ζ×Hd=0.23×12.01×9.81=27.10（Pa）
對于管段⑥，Q6=4500m3/h,選取管段⑥的風速u6=14m/s,查附錄一，得λ/d=0.0529，D=340mm，Hd=12.01kg/m2。
因為，三通α=30°，D主/D支=1，v支/v主=1，得ζ主=0.45，ζ支=0.15。 所以，H三通主=ζ×Hd=0.45×12.01×9.81=53.02（Pa）
管段①的總阻力H①= Hm+ H彎+ H三通主=11.53+27.10+53.02=91.65（Pa）
�。�3）管段②的阻力計算
管段②位于三通之后，因而Q2=9000m3/h,查附錄一，取D=450mm，插入法計算得出風速u2=15.93m/s, Hd=15.52kg/m2，λ/d=0.0371。
所以，Hm=（λ/d）LHd=0.0371×1.7×15.52×9.81=9.60（Pa）
對于管段⑦，Q7=600m3/h,選取管段⑦的風速u7=15.5m/s,查附錄一，得λ/d=0.194，D=120mm，Hd=15.5Kg/m2。
因為，三通α=30°，D主/D支=3.75，v支/v主=0.97，查附錄三得ζ主=0.03，ζ支=0.03。所以，H三通主=ζ×Hd=0.03×15.52×9.81=4.57（Pa）
管段②的總阻力H②= Hm+ H三通主=9.60+4.57=14.17（Pa）
�。�4）管段③的阻力計算
Q3=9600m3/h,查附錄一，取D=450mm，插入法計算得出風速u3=17.0m/s, Hd=17.7kg/m2，λ/d=0.037。
所以，Hm=（λ/d）L Hd=0.037×1.4×17.7×9.81=8.99（Pa）
在管段③中，局部構件為除塵器的進口變形管，因除塵器還未選出，而且此構件阻力比較小，所以此局部構件阻力忽略。
管段③的總阻力H③= Hm=8.99 Pa。
�。�5）脈沖除塵器的阻力
除塵器處理風量：Q除= Q3= 9600m3/h， 根據除塵器的處理風量Q除的大小，查脈沖除塵器性能表格，選取脈沖除塵器：
TBLM-78Ⅰ型,濾袋長度2m，除塵器阻力H除=1470Pa，處理風量3438~17190 m3/h，過濾面積57.3 m2，過濾風速u過=2.79m/Min。
�。�6）管段④的阻力計算
Q4=9600m3/h,查附錄一，取D=500mm，插入法計算得出風速u4=13.75m/s, Hd=11.56Kg/m2，λ/d=0.033。
所以，Hm=（λ/d）LHd=0.033×1.2×11.56×9.81=4.49（Pa）
因為，R=D，α=90°，查出彎頭阻力系數ζ=0.23。所以，H彎=2ζ×Hd=2×0.23×11.56×9.81=52.17（Pa）
管段④中的局部構件有，除塵器出風口變形管和風機進風口變形管，阻力不再計算，忽略。
管段④的總阻力H④= Hm+ H彎=4.49+52.17=56.66（Pa）
�。�7）管段⑤的阻力計算
Q5=9600m3/h,查附錄一，取D=500mm，插入法計算得出風速u5=13.75m/s, Hd=11.56kg/m2，λ/d=0.033。
所以，Hm=（λ/d）L Hd=0.033×6×11.56×9.81=22.45（Pa）
采用傘形風帽，取h/d=0.5，查傘形風帽阻力系數表，得出風帽阻力系數ζ=0.6。所以，H風帽=ζ×Hd=0.6×11.56×9.81=68.04（Pa）
局部構件風機出風口變形管，阻力不再計算，忽略。
管段⑤的總阻力H⑤= Hm+ H風帽=22.45+68.04=90.49（Pa）
�。�8）主路的總阻力計算
主路總阻力：H主=HA+ H①+ H②+ H③+ H除+ H④+ H⑤=500+91.65+14.17+8.99+1470+56.66+90.49=2231.96（Pa）
3.支路的阻力計算及阻力平衡
（1）支路1的阻力計算
a.設備平面回轉篩B的阻力HB
QB=4500m3/h, HB=500Pa
b.管段⑥的阻力計算
管段⑥，Q6=4500m3/h,選取管段⑥的風速u=14m/s,查附錄一，得λ/d=0.0529，D=340mm，Hd=12.01kg/m2。
所以，Hm=（λ/d）L Hd=0.0529×0.15×12.01×9.81=0.93（Pa）
因為，R=D，α=60°，查附出彎頭阻力系數ζ=0.18。 所以，H彎=ζ×Hd=0.18×12.01×9.81=21.21（Pa）
因為，三通支路阻力系數ζ支=0.15。所以，H三通支=ζ×Hd=0.15×12.01×9.81=17.67（Pa）
管段⑥的總阻力H⑥= Hm+ H彎+ H三通支=0.93+21.21+17.67=39.81（Pa）
c.支路1的總阻力H支1的計算
H支1= HB+ H⑥=500+39.81=539.81（Pa）
d.支路1與主路的阻力平衡與調整
與支路1并聯的主路阻力H主并為：H主并= HA+ H①=500+91.65=591.65（Pa）
因為：
， 比值小于10%，所以支路1阻力平衡。
�。�2）支路2的阻力計算
a.設備絞龍輸送機C的阻力HC
QC=4500m3/h, HC=100Pa
b.管段⑦的阻力計算
管段⑦，Q7=600m3/h,選取管段⑦的風速u7=15.5m/s,查附錄一得：λ/d=0.194，D=120mm，Hd=14.72×9.81N/m2。
所以，Hm=（λ/d）L Hd=0.194×0.15×14.72×9.81=4.20 Pa。
因為，R=D，α=60°，得出彎頭阻力系數ζ=0.18。所以，H彎=ζ×Hd=0.18×15.5×9.81=25.99Pa。
因為，三通支路阻力系數ζ支=0.03。所以，H三通支=ζ×Hd=0.03×14.72×9.81=4.33（Pa）
管段⑦的總阻力H⑦= Hm+ H彎+ H三通支=4.20+25.99+4.33=34.52（Pa）
c.支路2的總阻力H支2的計算
H支2= HB+ H⑦=100+34.52=134.52（Pa）
d.支路2與主路的阻力平衡與調整
與支路2并聯的主路阻力H主并為：H主并= HA+ H①+ H②=500+91.65+14.17=605.82（Pa）
因為：
比值大于10%，支路2阻力不平衡，需要調整。因支路阻力小于與之并聯的主路阻力，本題采用在支路上安裝插板閥的方法進行阻力平衡。即
H閥= H主并- H支2=605.82-134.52=471.13（Pa）
又因為：
，其中，動壓Hd=14.72×9.81（Pa）
所以，閥門的阻力系數為ζ閥=3.26，查附錄二得h/d=0.35。d=120mm，所以h=0.35×120=42mm，即閥門關閉后留的間隙為42mm。
4.計算風網總阻力和總風量
風網總阻力：∑H=H主=2231.96（Pa）
風網總風量：∑Q=QA+ QB+ QC=9600m3/h
5.選擇風機和電動機
計算風機參數：
H風機=（1.0~1.2）∑H=1.1×2231.96≈250×9.81（Pa）；
Q風機=（1.0~1.2）∑Q=1.1×9600=10560（m3/h）
由此選擇風機：4-72№5A，2900r/min，η=91%。電動機：Y160M2-2，15kw。
本除塵風網的局部構件阻力系數如表2所示。阻力計算結果如表1所示。
表1 除塵風網阻力計算表
設備名稱或管段編號
風量Q
/m3·h-1
風速u
/m·s-1
管長L
/m
管徑D
/mm
Σζ
動壓Hd
/kg·m-2
λ/D
摩阻Hm
/Pa
局部阻力HJ
/Pa
Hm+HJ
/Pa
阻力累加/Pa
備 注
主路
支路
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
設備A
4500
500
500
500
管段①
4500
14
1.85
340
0.68
12.01
0.0529
11.53
80.12
91.65
591.65
管段②
9000
15.93
1.7
450
0.03
15.52
0.0371
9.60
4.57
14.17
605.82
管段③
9600
17
1.4
450
0
17.7
0.037
8.99
0
8.99
614.81
除塵器
9600
1470
1470
2084.81
管段④
9600
13.75
1.2
500
0.46
11.56
0.033
4.49
52.17
56.66
2141.47
管段⑤
9600
13.75
6
500
0.6
11.56
0.033
22.45
68.04
90.49
2231.96
支路1
設備B
4500
500
500
500
管段⑥
4500
14
0.15
340
0.33
12.01
0.0529
0.93
38.88
39.81
539.81
阻力平衡
支路2
在支路上安裝插板閥，關閉后的間隙為42mm，此時阻力平衡
設備C
600
100
100
100
管段⑦
600
15.5
0.15
120
0.21
14.72
0.194
4.20
30.32
34.52
134.52
離心通風機：4-72№5A，2900r/min，η=91%。電動機：Y160M2—2，15kw。
除塵器：TBLM-78Ⅰ型,濾袋長度2m，處理風量3438~17190 m3/h，過濾面積57.3 m2，除塵器阻力H除=1470Pa
表2 局部構件阻力系數表
局部管件
管段編號
說明
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
彎頭
R=D，α=90°
0.23
0.23×2
查附錄二
R=D，α=60°
0.18
0.18
查附錄二
三通
α=30°
D主/D支=1
v支/v主=1
0.45
0.15
查附錄三
α=30°
D主/D支=3.75
v支/v主=0.97
0.03
0.03
查附錄三
風帽
0.6
查附錄二
Σζ
0.68
0.03
0.46
0.6
0.33
0.21
