除尘器系统管网阻力平衡方法

　　图9-彳0阻力系数与曲率 在设计的除尘系统中，当将若干个尘源点连接起

　　1' 2' 3, 4—来并组成一个餘尘系统时，必然有三通管，这时必现 考虑在三通管处两个支管的姐力平衡问题，两支管之 间阻力差不应大于如不平衡，对于阻力较大的支管，应通过加大管径来减小阻力. 使两支路阻力平衡。

　　1.管网平衡方法

　　除尘系统的管网设目前广泛采用的是静态阻力平衡法，即根据假定流速得到初歩的 管网结构，计算所有管段的阻力损失，再对每个并联节点进行阻力平衡计算，如果不平衡率

　　小于10%s则认为达到设计要求。用这种方法获得的管网系统，实际的不平衡率与理论计 算相差较大i部分抽风点不能达到除尘要求。采用动态平衡法对管网结构进行优化调整，系 统的阻力平衡计算又快又好，在保证除尘效果的同时，还能大大地提高工作效率。

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　　®s-m插板阀的阻力系数与开度

　　已知各抽凤点设计风量的条件下，管网大致走向e经确定，要求设计管道直径并确定阀 nr开度。而校核计算是对现有除尘系统的运行状况进行分析。对一个运行工况不良的除生系 统，通过校核计算和分析，找出不利因素，提出改进或调整原系统结构的优化方案，使其达 到预期的运行效果。

　　對并联管路进行阻力平衡。一般的通风系统要求两支管的阻力差不超过15?1，除尘系 统要求两支管的阻力差不超过10%，以保证各支管的风量达到设计要求。

　　当并联支管的阻力差超过上述规定时，可用下述方法进行阻力平衡。

　　CD调整支管管径这种方法是通过改变管径，即改变支管的阻力#达到阻力平衡的。 调整后的管径按下式计算：

　　(m)

　　式中¥ 为调整后的管径，m; D为原设计的管径，m; Af为原设计的支管阻力. Pa,, 为为了阻力平衡，要求达到的支管阻力，Pa。

　　鹿当指出，采用本方法时不宜改变三通支管的管径，可在三通支管上增设一节渐扩 (缩)管，以免引起三通支管和直管局部阻力的变化。

　　CI)增大排风量当两支管的阻力相差不大时(例如在20%以内 >,可以不改变管径， 将阻力小的那段支管的流量适当增大，以达到阻力平衡。增大的排风量按下式计算：

　　Q,=Q(厶夕 7A/>3^S (m3/h)

　　式中，CT为调整后的排风量，m3/h; Q为原设计的排风量，m3/h; Ap为原设计的支 管阻力，Pa; A//为为了阻力平衡，要求达到的支管阻力，Pa。

　　(3)增加支管阻力阀门调节是最常用的一种增加局部阻力的方法，它是通过改变阀 门的开度，来调节管道阻力的。应当指出，这种方法虽然简单易行，不需严格计算，但 是改变某一支管上的阀门开度，会影响整个系统的压力分布。要经过反复调节，才能使 各支管的风量分配达到设计要求。对于除尘系统还要防止在阀门附近积尘，引起管道 堵塞。

　　管网平衡步骤如下：根据已知的设计参数获得初步的管网结构，在此基础上求解系统的 风量分配;然后，软件将对获得的风量分配进行分析比较(实际风量与设计风量的偏差是否 超过土拔%)，判断系统是否平衡。如果系统不平衡，则通过调整管网结构重新计算风量分 配。如此反复，最后求得平衡的除尘管网。

　　1. 除尘管网平衡实例

　　(1)除尘系统概述该除尘系统共有20个除尘点，设计采用负压除尘设备系统。系统 的主要组成部分有：风机1台，布袋除尘器1台，消声器1台及除尘风管等，管网中共有 42根管段,拥个抽风点，餘尘系统流程为：尘源—抽风管网—除尘器—风机—消声器—排 放烟囱。

　　系统的主要设计参数为：系统总风量122400m3/h;设备阻力，袋式除尘器ISSOPa,消 声器lOOPa;系统漏风率，管网10輝，负压设备5%。

　　根据软件要求，需绘制该系统的水力计算草图，并进行管段编号，如图9-13所示。

　　(2)除尘系统能耗计算将整理好的管网参数输入到程序中，假定各管段初始流速，计 算后得到初步的管网结构参数;根据这个初步的管网结构，求解各管段的实际风量分配，结 果如表9-5所示。为便于观察比较，这里只将风量偏差4超过士 10%的管段数据列表。

　　管段

　　编号设计风量 /(m3/h)流速

　　/(m/s)阀门开度 /(。)管径 / mm实际风量 /(m3/h)风量偏差率 A/%

　　I1200014. 66050010354. 02— 13. 72

　　2480013. 4203203882. 65-19. 11

　　31680013. 99

　　60014236. 67-15. 26

　　52100014. 72—67018667. 85— 11. 11

　　6420018. 3503004667.9611. 14

　　19600022. 9503608403. 8740. 06

　　22540013. 5403404423.85-18.08

　　24900015.73-4207839. 25— 12. 90

　　25360020. 4902804539. 7326. 10

　　27840014. 7504207353. 72— 12.46

　　28420013, 1103003333. 47— 20. 63

　　M1260015. 13•—50010637, 19-15.18

　　36600021. 8403607998. 4133. 31

　　371440019. 38-56017179. 3619. 30

　　这个风量分配情况是根据假定流速法确定的，在没有采取改进措施前，管网阻力平衡性 较差，必然导致风量分配不合理。从表9-5可知，处于各子网末端的管段1～3、22、24. 27～29,其风量偏差率均普遍偏大(超过一 10%),这些点的除尘效果较差，且流速较低， 容易造成管道积灰。考虑系统管网和负压设备的漏风率，系统最初的总风量为141372m3/h， 系统压力损失为3380Pa。

　　根据风机电机功率计算方法求得改除尘风机功率约为194. 7kW»采用前述两种方法改 进系统后的风机电耗情况如下。

　　①增大系统总风量。根据表S-6中的数据，管段28的风量负偏差最大。为使管道28的 风量偏差率达到±10%内，经反复模拟，系统总风量需增大11. 3%左右，即增大后的总风 量为 160000 m3/h。

　　表9-6增大系统总风量的风量分配(部分管段)

　　管段

　　编号设计风量

　　/(m3/h)流速

　　/(m/s)阀门开度

　　1C)管径

　　/mm实际风量

　　/ (m3/h)风量偏差率

　　A/Y,

　　11200016. 59050011718.33—2. 35

　　2480015.1803204394. 25—8. 45

　　31680015.84-60016112.57-4.09

　　52100016. 65-67021127.630, 61

　　6420020.7703005283. 0425.79

　　19600025. 9703609511. 2158.52

　　22540015. 3303405006.76—7. 28

　　24900017. 80-4208872. 19-1.42

　　25360023.1902805137. 9142. 72

　　27840016. 7004208322. 69—0. 92

　　28420014. 8303003772. 71-10. 17

　　291260017. 12-50012095. 40—4. 0

　　36600020. 84036010390. 6850. 87

　　371440024. 72—5609052.3335.02

　　表M是增大系统总风量后得出的岚量分配情况。很明显，所有风量偏差为负的管段均 达到了既定的风量要求，除尘效果好;但是，风量偏大的管段不仅数量增多(4>105的 管段有23个，表9-6未全部列出)，而且偏差率更大，最高的为管段If,达到58.52妬。正 如前所述，这部分管段可能抽走有用物料，流速变大而导致管道磨损加剧。风量加太岳系统 压力损失相应增大为445gPa，功率增大为2MkW，相比于原来的系统增大了近。