除尘管道风量计算公式及系统设计要点解析

除尘管道风量计算公式及系统设计要点解析 一、除尘管道风量计算公式与参数解析

除尘器管道风量的核心计算公式为 ‌Q = 3600 × A × v‌（Q为风量m³/h，A为管道截面积m²，v为风速m/s），实际应用中需结合工况修正系数动态调整。

‌基础理论公式‌

1. ‌基本风量公式‌：

• 计算理论风量： Q = 3600 × A × v Q=3600×A×v
  其中：

1. Q Q：风量（m³/h）。
2. A：管道截面积（m²），圆形管道 A = π r 2 A=πr2

• v：管道内风速（m/s），一般工业除尘管道风速范围为15-22 m/s。‌‌‌关键参数说明：

1. 风速选择：根据《工业通风设计规范》（GB 50019-2015），不同工况风速范围如下：

- 轻质粉尘（如木屑）：12-15m/s

- 中等密度粉尘（如煤粉）：16-18m/s

- 重质粉尘（如金属颗粒）：20-22m/s

*注：低于12m/s易积灰，高于25m/s能耗激增*

2. 流量修正：若含多个吸尘点，总风量需叠加，并增加10%-15%漏风系数。例如3个支管分别需2000m³/h，则总管风量=2000×3×1.15=6900m³/h。

二、除尘管道直径计算方法与速查表

直径（D）可通过风量反推，圆形管道公式：

D = 2√(Q/3600πV)

*（Q单位m³/h，V取推荐风速）*

除尘器管道直径的标准可能因具体的应用和配置而有所不同。

在某些情况下，例如单个吸尘罩管道的直径可能是360mm，而风量12000m³/h的主管道的配管道直径可能是500mm。

另外，除尘器管道直径的计算方法是根据风量和管道风速来确定的。公式为：管道直径= (4x风量÷3600x3.14x管道风速)开平方，并取标准管道直径。例如，对于风量为10000m³/h的管道，如果管道风速按18m/s计算，则其所需管径为0.450米。

常用管道直径匹配表（按风速15m/s计算）：

风量（m³/h）

最小直径（mm）

适用场景

1000

160

小型木工机床

5000

340

焊接烟尘收集

490

钢铁破碎生产线

设计要点：

- 管道材质影响摩擦阻力，镀锌钢板比PVC阻力低5%-8%；

- 弯头曲率半径≥1.5D可减少压损。

三、延伸设计：系统阻力与风机选型

风量计算需结合系统阻力（ΔP），包括管道摩擦阻力（ΔP₁）和局部阻力（ΔP₂）：

1. 摩擦阻力：达西公式 ΔP₁=λ(L/D)(ρV²/2)，λ为摩擦系数（钢制管道约0.02-0.04）；

2. 局部阻力：ΔP₂=ξ(ρV²/2)，ξ为阻力系数（90°弯头ξ=0.2-0.3）。

风机选型示例：若计算总阻力1200Pa，风量8000m³/h，应选择风压≥1500Pa（预留20%余量）的离心风机。

通过以上公式与参数联动，可高效完成除尘系统设计。实际工程中需结合粉尘特性、管道布局综合优化，必要时采用CFD模拟验证气流分布。

管道布置

(1) 管道布置力求简单,尽可能垂直或倾斜装设,倾斜角一般不得小于50°,使管道内的积尘能自然滑下。

(2) 分支管与水平管或主干管连接时,一般从管道的上面或侧面接入。

(3) 管道一般采用圆形截面,因为方形、矩形截面管道四角会产生涡流,易积粉尘。最小直径一般不小于100mm,以防管道堵塞。

(4) 管道不宜支承在设备上(如通风机外壳),应设支、吊架。钢制管道水平安装时,其固定件的间距,当管径不超过360mm时,不大于4m；超过360mm时,不大于3m。当垂直安装时,其固定件的间距不大于4m,拉绳和吊架不允许直接固定在法兰盘上。

(5) 为减轻风机的磨损,宜将除尘器装置置于风机之前。以上是管道设计应注意的几个问题。在实际设计中,管道的直径、风速和流量,还要根据实际情况进行阻力计算,在保证使用效果的前提下,使输运气流的能耗最小。