如何更好的設(shè)計工業(yè)通風(fēng)管道?

通風(fēng)管道是工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分，通風(fēng)管道設(shè)計的目的既要保證風(fēng)量的合理分配，還要確定通風(fēng)管道的布置和尺寸。合理的通風(fēng)管道設(shè)計不僅直接影響工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的使用效果和技術(shù)性能，而且還能降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。

1 工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計需考慮的主要因素

工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計過程中，需考慮的主要因素有通風(fēng)管道內(nèi)空氣流動的阻力和通風(fēng)管道內(nèi)的壓力分布。通風(fēng)管道內(nèi)空氣流動的阻力有兩部分。一部分是由于空氣本身的粘滯性及與管壁之間的摩擦產(chǎn)生的能量損失，即摩擦阻力。另一部分是空氣流經(jīng)通風(fēng)管道中的管件和設(shè)備時，流速的方向和大小的不斷變化與產(chǎn)生渦流造成相對比較集中的能量損失，即局部阻力 。

在工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)中，通風(fēng)管道的摩擦阻力與空氣在通風(fēng)管道內(nèi)的流動狀態(tài)以及管壁的粗糙程度有關(guān)。一般情況下，高速風(fēng)管的流動狀態(tài)處于過渡區(qū)；薄鋼板的通風(fēng)管道的空氣流動狀態(tài)多處在紊流光滑區(qū)和粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)；只有混凝土和磚的通風(fēng)管道，在流速很高時，空氣流動狀態(tài)才是粗糙區(qū)。在工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)中，當(dāng)空氣流過斷面變化、流向變化和流量變化的管件時，都會產(chǎn)生局部阻力。局部阻力在工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)中占有較大的比例，設(shè)計時應(yīng)該注意，盡量減少局部阻力的產(chǎn)生 。

2 工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題

工業(yè)通風(fēng)設(shè)計過程中，涉及到的計算主要有通風(fēng)管道內(nèi)的空氣流動阻力、通風(fēng)管道內(nèi)的壓力分布、通風(fēng)管道的水力計算、均勻送風(fēng)管道的計算等。通過對工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計多年的工程應(yīng)用研究和實(shí)踐分析，在工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計時應(yīng)注意7個方面的問題。

2.1 通風(fēng)系統(tǒng)的劃分

不同區(qū)域的工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)對送風(fēng)和排風(fēng)的要求不同，區(qū)域較大時，對應(yīng)的送風(fēng)和排風(fēng)點(diǎn)也較多，可將其分為多個送風(fēng)和排風(fēng)的子系統(tǒng)，由1臺風(fēng)機(jī)與其相連的管道構(gòu)成一個系統(tǒng)，方便管理。系統(tǒng)劃分的依據(jù)主要為：生產(chǎn)工藝流程和運(yùn)行時間相同的，建議劃分為一個系統(tǒng)；運(yùn)行參數(shù)和空氣處理要求相同的，建議劃分為一個系統(tǒng)；位于風(fēng)機(jī)附近的排風(fēng)量較大的排風(fēng)點(diǎn)與遠(yuǎn)處排風(fēng)量較小的排風(fēng)點(diǎn)不建議劃分為一個系統(tǒng)，這將增加排風(fēng)系統(tǒng)的阻力。另外，兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后能增加毒性和腐蝕性、容易引起火災(zāi)和爆炸的，不能劃分為一個系統(tǒng)，建議單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。

2.2 通風(fēng)管道材質(zhì)的選擇

通風(fēng)管道的材質(zhì)主要有鋼板，金屬軟管、塑料和橡膠軟管，纖維板、膠合板、石膏板、硬聚氯乙烯塑料板，磚及混凝土等。鋼板是Z常用的通風(fēng)管道材質(zhì)，主要是鋼板具有耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)，且加工制作和安裝都很方便。有的通風(fēng)管道工藝上需要經(jīng)常移動，該類通風(fēng)管道需要金屬軟管、塑料和橡膠軟管等柔性材料制成。硬聚氯乙烯塑料板表面光滑、加工方便，但不耐高溫，適用于有腐蝕的工業(yè)通風(fēng)排氣系統(tǒng)。磚及混凝土等材質(zhì)制作的通風(fēng)管道主要適合與建筑等銜接的場合，阻力小，比較耐用?？傊?，通風(fēng)管道的材質(zhì)要根據(jù)應(yīng)用場合等條件綜合選擇。

2.3 通風(fēng)管道斷面形狀的選擇

通風(fēng)管道斷面的形狀一般分矩形和圓形2種，在斷面積相同的情況下，圓形的通風(fēng)管道不僅阻力較小，強(qiáng)度大，也節(jié)省管材。對于圓形通風(fēng)管道來說，直徑越小越容易制造，而且保溫也比較方便。但矩形通風(fēng)管道的管件制作比圓形通風(fēng)管道的制作要容易一些，且布置也比圓形通風(fēng)管道要簡單。一般情況下，通風(fēng)管道截面較小而管中流速較高時，適合采用圓形通風(fēng)管道；通風(fēng)管道截面較大時，宜采用矩形通風(fēng)管道，還可以充分利用建筑空間。對于矩形通風(fēng)管道來說，寬與高的比例越接近于1越好，不僅可以節(jié)省運(yùn)行的動力，還可以節(jié)省投資。

2.4 通風(fēng)管道的布置

通風(fēng)管道的布置直接關(guān)系到通風(fēng)系統(tǒng)的總體布置，要與其他專業(yè)緊密配合，不僅要協(xié)調(diào)美觀，還要符合總圖專業(yè)的各項規(guī)定。如果通風(fēng)管道的排風(fēng)點(diǎn)較多時，可以采用大斷面的集合管連接各支管；通風(fēng)管道的布置應(yīng)盡量順直，從而可以避免復(fù)雜的局部管件；輸送的氣體中如果含有液滴，通風(fēng)管道應(yīng)設(shè)置坡度，并在通風(fēng)管道的低點(diǎn)處設(shè)水封管，便于排除積液；通風(fēng)管道上應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)和測量裝置，便于系統(tǒng)的運(yùn)行控制。

2.5 通風(fēng)管道的保溫

在通風(fēng)管道輸送空氣過程中，熱量和冷量的損耗都比較大，還要保持空氣溫度基本恒定，這就需要對通風(fēng)管道進(jìn)行保溫。通風(fēng)管道的保溫結(jié)構(gòu)通常分為 3個部分，即保溫層、防潮層和保護(hù)層。保溫層是通風(fēng)管道保溫的主要部分，防潮層主要用來防止水或蒸汽滲入保溫材料，保護(hù)層主要是用來保護(hù)保溫層和防潮層不受損傷。

2.6 通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口

在工業(yè)通風(fēng)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在空氣比較新鮮的地域，且要設(shè)置在排風(fēng)口的上風(fēng)向，高度要低于排風(fēng)口，同時要避免進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口的短路。新污染源的排氣筒通常情況下不應(yīng)低于15 m。對于2個相同污染物的排氣筒，如果之間的距離小于其幾何高度之和，應(yīng)該合并為1個等效排氣筒。排風(fēng)口排出的空氣通常含有有害物質(zhì)，需要大氣來擴(kuò)散稀釋，此時排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在建筑物氣流的負(fù)壓區(qū)和正壓區(qū)以上，且不設(shè)風(fēng)帽，防止雨水進(jìn)入通風(fēng)管道。

2.7 通風(fēng)系統(tǒng)的防火與防爆

在設(shè)計有火災(zāi)和爆炸危險的通風(fēng)系統(tǒng)時，不僅風(fēng)量要滿足要求，還要設(shè)置可燃物和爆炸物濃度檢測設(shè)施，要選用防爆風(fēng)機(jī)，設(shè)置防爆門，同時要保障可燃物和爆炸物在通風(fēng)管道中不要有積聚的死角。