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根據(jù)流體力學(xué)可知,空氣在管道內(nèi)流動(dòng),必然要克服阻力產(chǎn)生能量損失??諝庠诠艿纼?nèi)流動(dòng)有兩種形式的阻力,即摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力:由于空氣本身的粘滯性和管壁的粗糙度所引起的空氣與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的阻力稱為摩擦阻力??朔Σ磷枇Χ鸬哪芰繐p失稱為摩擦阻力損失,簡(jiǎn)稱沿程損失。
風(fēng)道布置設(shè)計(jì)原則:風(fēng)管布置直接影響通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的總體布置,與工藝、土建、電氣、給排水、消防等關(guān)系密切,應(yīng)相互配合、協(xié)調(diào)一致。布置中應(yīng)使風(fēng)管少占建筑空間并不妨礙生產(chǎn)操作,常沿著墻、柱、樓板屋梁或屋架敷設(shè),安裝在支架或吊架上;
除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè),傾斜時(shí)與水平面夾角好大于45°。如水平敷設(shè)或傾角小于30°時(shí),應(yīng)采取措施,如加大流速、設(shè)清潔口等。當(dāng)輸送含有蒸汽、霧滴的氣體時(shí),應(yīng)有不小于0.005的坡度,并在風(fēng)管的低點(diǎn)和風(fēng)機(jī)底部設(shè)水封泄液管,注意水封高度應(yīng)滿足各種運(yùn)行情況的要求。有危險(xiǎn)廠房的排風(fēng)管道及排除有危險(xiǎn)物質(zhì)的風(fēng)管,不應(yīng)穿越防火墻,其他風(fēng)管不宜穿過(guò)防火墻和不燃性樓板等防火分隔物,如穿過(guò)時(shí),應(yīng)在穿過(guò)處設(shè)防火閥。在防火閥兩側(cè)2m范圍內(nèi)的風(fēng)管及保溫材料,應(yīng)采用不燃材料。
風(fēng)管穿過(guò)處的縫隙應(yīng)用防火材料封堵??扇?xì)怏w管道、可燃液體管道和電線、排水管道等,不得穿越風(fēng)管的內(nèi)腔,也不得沿風(fēng)管的外壁敷設(shè)??扇?xì)怏w管道和可燃?xì)怏w管道,不應(yīng)穿過(guò)風(fēng)機(jī)室。風(fēng)管內(nèi)設(shè)有電加熱器時(shí),電加熱器前后各800mm范圍內(nèi)的風(fēng)管和穿過(guò)設(shè)有火源等容易起火房間的風(fēng)管及保溫材料均應(yīng)采用不燃材料。風(fēng)管上應(yīng)設(shè)必需的調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置(如閥門、壓力表、溫度計(jì)、測(cè)定孔和采樣孔等)或預(yù)留安裝測(cè)量裝置的接口,且應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點(diǎn)。
風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直,避免復(fù)雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排得當(dāng),與風(fēng)管的連接要合理,以減少阻力和噪聲。對(duì)于排除有害氣體和含有粉塵的通風(fēng)系統(tǒng),其風(fēng)管的排風(fēng)口宜采用錐形風(fēng)帽或防雨風(fēng)帽 。
系統(tǒng)劃分:由于建筑物內(nèi)不同的地點(diǎn)有不同的送排風(fēng)要求,或面積較大、送排風(fēng)點(diǎn)較多,為了運(yùn)行管理,常需分設(shè)多個(gè)系統(tǒng),通常一臺(tái)風(fēng)機(jī)與其聯(lián)系在一起的管道及設(shè)備構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的劃分應(yīng)當(dāng)本著運(yùn)行維護(hù)方便,經(jīng)濟(jì)可靠為主要原則。
系統(tǒng)劃分的原則是:空氣處理要求相同或接近、同一生產(chǎn)流程且運(yùn)行班次和時(shí)間相同的,可劃為一個(gè)系統(tǒng)。以下情況需單設(shè)排風(fēng)系統(tǒng);兩種或兩種以上的有害物質(zhì)混合后能引起燃燒、,或形成毒害更大、腐蝕性的混合物或化合物;兩種有害物質(zhì)混合后易使蒸氣凝結(jié)并積聚粉塵;放散的房間和設(shè)備。對(duì)除塵系統(tǒng)還應(yīng)考慮揚(yáng)塵點(diǎn)的距離,粉塵是否回收,不同種粉塵是否可以混合回收,混合后的含塵氣體是否有結(jié)露可能等因素來(lái)確定系統(tǒng)劃分。排風(fēng)量大的排風(fēng)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)附近,不宜和遠(yuǎn)處排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)合為同一系統(tǒng)。
風(fēng)道材料、形狀、規(guī)格及設(shè)計(jì):材料,風(fēng)管材料要求堅(jiān)固耐用、表面光滑、防腐蝕性好、易于制造和安裝,且不產(chǎn)生表面脫落等特點(diǎn)。常用主要有以下兩大類:金屬薄板,普通薄鋼板,具有良好的加工性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,其表面易生銹,應(yīng)刷油漆進(jìn)行防腐。鍍鋅鋼板,由普通鋼板鍍鋅而成,由于表面鍍鋅,可起防銹作用,一般用來(lái)制作不受酸霧作用的潮濕環(huán)境中的風(fēng)管。鋁及鋁合金板,加工性能好,耐腐蝕。摩擦?xí)r不宜產(chǎn)生火花,常用于通風(fēng)工程的防爆系統(tǒng)。不銹鋼板,具有耐銹耐酸能力,常用于化工環(huán)境中需耐酸耐腐蝕的通風(fēng)系統(tǒng)。塑料復(fù)合鋼板,在普通薄鋼板表面噴上一層0.2~0.4mm厚的塑料層,常用于防塵要求較高的空調(diào)系統(tǒng)和-10~60℃溫度下耐腐蝕系統(tǒng)的風(fēng)管。通風(fēng)工程中常用的鋼板厚度是0.5~4mm。
非金屬材料:硬聚氯乙烯塑料板,適用于有酸性腐蝕作用的通風(fēng)系統(tǒng),具有表面光滑、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。但不耐高溫、不耐寒,只適用于0~60℃的空氣環(huán)境,在太陽(yáng)輻射作用下,易脆裂;玻璃鋼,無(wú)機(jī)玻璃鋼管是以中堿玻璃纖維作為增強(qiáng)材料,用十余種無(wú)機(jī)材料科學(xué)地配成粘結(jié)劑作為基體,通過(guò)一定的成型工藝制作而成。具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、不燃、耐腐蝕、耐高溫、抗冷融等特性。玻璃鋼風(fēng)管與配件的壁厚應(yīng)符合表1.6的規(guī)定。
形狀、規(guī)格及設(shè)計(jì),風(fēng)管常用斷面形狀有矩形和圓形兩種。兩者相比,在相同斷面積時(shí)圓形風(fēng)管強(qiáng)度大、阻力小、節(jié)省材料,圓形風(fēng)管直徑較小時(shí)比較容易制造,保溫亦方便,但圓形風(fēng)管管件的放樣、構(gòu)件制作較矩形風(fēng)管困難,布置時(shí)不易與建筑、結(jié)構(gòu)配合,明裝時(shí)不易布置得美觀。
矩形風(fēng)管在民用建筑、低速風(fēng)管系統(tǒng)方面應(yīng)用更多些。矩形風(fēng)管的寬高比高可達(dá)8:1,但自 1 :1到8 :1表面積要增加60%。因此設(shè)計(jì)風(fēng)管時(shí),除特殊情況外,寬高比愈接近1愈好,可以節(jié)省動(dòng)力及制造和安裝費(fèi)用,適宜的寬高比在3.0以下??紤]到大限度的利用板材,加強(qiáng)建筑安裝的工廠化生產(chǎn),在設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)盡量選用統(tǒng)一規(guī)格。