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除尘器系统风压计算指南(附公式+实例)

除尘笔记 除尘笔记 发表于2025-07-27 18:29:54 浏览418 评论0

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除尘器系统风压计算指南(附公式+实例)

除尘器的 ‌系统风压(总阻力)‌ 是风机选型的核心参数,直接影响设备运行效果。计算需综合考虑 ‌除尘器本体阻力、管道阻力、局部阻力‌ 等关键因素。以下是详细计算方法和工程应用解析。


一、系统风压组成

除尘系统总风压(ΔP)包括:

  1. 除尘器本体阻力‌(核心部分)

  2. 管道摩擦阻力‌(直管段沿程损失)

  3. 局部阻力‌(弯头、阀门、变径等)

  4. 其他阻力‌(消声器、换热器等附加设备)

公式‌:

ΔP系统=ΔP除尘器+ΔP管道+ΔP局部+ΔP其他


二、分项阻力计算方法

1. 除尘器本体阻力(ΔP₁)

不同除尘器的典型阻力范围:

除尘器类型阻力范围(Pa)说明
布袋除尘器1200~2000新滤袋较低,随粉尘积累升高
旋风除尘器800~1500与入口风速平方成正比
湿式除尘器1000~2500取决于液气比和喷嘴设计
静电除尘器200~500极板间距和烟气速度影响大

‌:

  • 布袋除尘器阻力含 ‌滤料初始阻力‌(300~500Pa)和 ‌粉尘层阻力‌(随过滤时间增加)。

  • 实际运行中需按 ‌最大阻力‌ 选型(如脉冲清灰后阻力恢复值)。


2. 管道摩擦阻力(ΔP₂)

公式‌(达西-魏斯巴赫公式):

ΔP2=λ×LD×ρv22

  • λ‌:摩擦系数(无量纲),与管道材质和雷诺数有关:

    • 镀锌钢管:0.02~0.025

    • 塑料管:0.015~0.02

  • L‌:管道长度(m)

  • D‌:管道直径(m)

  • ρ‌:气体密度(空气取1.2kg/m³)

  • v‌:管道内风速(m/s),一般取 ‌10~18m/s

简化计算‌(适用于快速估算):

ΔP21015Pa/m×管道长度

示例‌:

  • 直径0.5m的镀锌钢管,长度30m,风速12m/s:ΔP2=0.025×300.5×1.2×1222130Pa


3. 局部阻力(ΔP₃)

公式‌:

ΔP3=ξ×ρv22

  • ξ‌:局部阻力系数(查下表)

  • v‌:发生局部阻力处的风速(m/s)

部件ξ值(典型)
90°标准弯头0.2~0.3
三通(直通)0.3~0.5
三通(分支)1.0~1.5
蝶阀(全开)0.1~0.2
突然扩径(D₁→D₂)(1D12D22)2

示例‌:

  • 管道风速12m/s,2个90°弯头(ξ=0.25),1个三通分支(ξ=1.2):ΔP3=(2×0.25+1×1.2)×1.2×1222146Pa


4. 其他阻力(ΔP₄)

  • 消声器‌:200~500Pa

  • 换热器‌:500~1000Pa

  • 烟囱出口动压‌:ρv22(通常50~100Pa)


三、总风压计算实例

工况‌:

  • 布袋除尘器阻力:1500Pa

  • 管道:直径0.5m,长度40m,风速12m/s,3个弯头(ξ=0.25)

  • 其他:消声器(300Pa)+ 烟囱动压(80Pa)

计算步骤‌:

  1. 管道摩擦阻力‌:ΔP2=0.025×400.5×1.2×1222173Pa

  2. 局部阻力‌:ΔP3=3×0.25×1.2×122265Pa

  3. 总风压‌:ΔP系统=1500+173+65+300+80=2118Pa

  4. 风机全压(加15%余量)‌:Pt=2118×1.152436Pa

选型建议‌:选择风量匹配、全压≥2500Pa的高压离心风机(如9-26型)。


四、关键注意事项

  1. 阻力叠加原则‌:

    • 并联管路(如多台除尘器)按 ‌最大阻力分支‌ 计算。

    • 串联管路(如除尘器+换热器)需累加各部分阻力。

  2. 气体特性修正‌:

    • 高温烟气‌:密度降低(ρ=ρ0×273273+T),需重新计算动压。

    • 高海拔‌:空气密度减小,相同风速下阻力降低。

  3. 安全余量‌:

    • 系统总阻力建议增加 ‌10%~20%‌ 余量,应对滤袋老化、粉尘黏附等工况变化。


五、常见问题解答

Q1:如何降低系统风压?

  • 优化管道‌:减少弯头数量、增大管径(降低风速)。

  • 选择低阻除尘器‌:如静电除尘器替代布袋除尘器(需权衡效率)。

Q2:风机全压和静压的区别?

  • 全压‌ = 静压 + 动压,风机选型以全压为准。

  • 静压‌:克服系统阻力的有效压力,动压为气体动能(通常占比≤10%)。

Q3:管道风速是否越高越好?

  • 否!‌ 风速过高会导致:

    • 阻力平方级增长(ΔPv2)。

    • 管道磨损加剧(尤其含颗粒物时)。


📌 设计流程图

textCopy Code1. 确定除尘器类型 → 查本体阻力  
2. 设计管道布局 → 计算摩擦+局部阻力  
3. 附加设备(消声器/换热器) → 加对应阻力  
4. 总和×1.15 → 得风机全压  
5. 匹配风机性能曲线选型

提示‌:复杂系统建议使用 ‌风网计算软件(如Ventsim、Fluent)‌ 或委托专业团队验证!


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