估算除尘系统管网压力损失的方法

估算除尘系统管网压力损失的方法

估算除尘系统管网的压力损失是系统设计的关键步骤，直接影响风机选型、能耗和系统性能。以下是详细的估算方法和步骤：

一.核心原理

总压力损失 = 管道摩擦损失 + 局部阻力损失 + 设备本体压力损失

二、分步估算方法

1. 管道摩擦损失 (ΔP_friction)

达西-魏斯巴赫公式：

ΔP_friction = f × (L/D) × (ρv?/2)

- f`：摩擦系数（与管道材质、粗糙度、雷诺数相关）

- `L`：管道长度（m）

- D`：管道直径（m）

- ρ`：气体密度（kg/m?，常温空气≈1.2 kg/m?）

- v`：管道内气流速度（m/s，一般取15~25 m/s）

简化方法：

使用每米管道阻力表（工程手册查表，按管径和风速直接获取阻力值）。

2. 局部阻力损失 (ΔP_local)

公式：  `

ΔP_local = K × (ρv?/2)

```

- K`：局部阻力系数（查表获得）

- v：该部件处气流速度（m/s）

常见部件K值范围：

| 部件            | K值范围 |

|----------------|-------------|

| 90°弯头        | 0.2~1.5     |

| 三通（直通）   | 0.1~0.5     |

| 三通（分支）   | 0.5~2.0     |

| 变径管（渐扩）| 0.3~1.0     |

| 阀门（全开）   | 0.2~4.0     |

| 吸尘罩        | 0.5~2.5     |

3. 设备本体阻力 (ΔP_equipment)

- 除尘器阻力： 

  - 布袋除尘器：800~1500 Pa  

  - 旋风除尘器：500~1000 Pa  

  - 湿式除尘器：500~2000 Pa  

  （具体值参考设备厂家数据）

- 其他设备：

  冷却器、消声器等阻力需单独计算（厂家提供）。

三、关键计算步骤

1. 绘制管网轴测图  

  标注所有管段长度、管径、弯头、三通、变径等部件。

2. 确定各管段风量与流速

   - 主管风量 = 各支管风量之和  

   - 支管风量按吸尘点需求设定  

   - 流速按管径控制（主管18~22 m/s，支管15~20 m/s）

3. 逐段计算阻力  

   - 计算每段直管摩擦阻力（查表或公式）  

   - 累加该段所有局部阻力（按部件K值计算）  

   示例：一段10m直管+2个弯头：

     `ΔP_segment = [f×(10/D)×(ρv?/2)] + [2×K×(ρv?/2)]`

4. 叠加设备阻力

   将除尘器、冷却器等阻力加入总阻力。

5. 平衡并联支路  

   通过调节支管阀门或管径，使各支路阻力差≤10%。

四、简化估算（初步设计）

经验公式：

  1.总阻力 ≈ （最长管路当量长度 × 单位长度阻力） + 设备阻力

  2.当量长度 = 实际长度 + 局部阻力折算长度（约每个弯头当量6~10m直管）

3.单位长度阻力参考：

  - DN200管 @20m/s → 约8~12 Pa/m  

  - DN300管 @20m/s → 约4~6 Pa/m

五、注意事项

1. 含尘气体影响

   粉尘会增加阻力（尤其粘性粉尘），需在总阻力上增加 10~20%余量。

2. 安全系数

   设计总阻力 × **1.1~1.2** 作为风机选型依据。

3. 温度/密度修正  

   高温气体（如>100℃）需按实际密度修正：  

   `ΔP_corrected = ΔP × (ρ_actual / 1.2)`

4. 管道积灰  

   长期运行后管道积灰会增大阻力，设计时预留 15~30%余量。

典型设计流程

    A[确定各吸尘点风量] --> B[设计管网布局]

    B --> C[初选管径与流速]

    C --> D[计算摩擦阻力+局部阻力]

    D --> E[叠加除尘器阻力]

    E --> F[总阻力×1.2安全系数]

    F --> G[选风机风压]

通过以上步骤系统计算，可准确估算除尘管网压力损失，避免风机选型过小（抽风不足）或过大（能耗浪费）。务必校核最不利环路阻力，并预留调节阀平衡支路阻力。