如何更好的設計工業(yè)通風管道?

通風管道是工業(yè)通風系統(tǒng)的重要組成部分，通風管道設計的目的既要保證風量的合理分配，還要確定通風管道的布置和尺寸。合理的通風管道設計不僅直接影響工業(yè)通風系統(tǒng)的使用效果和技術性能，而且還能降低投資和運行費用。

1 工業(yè)通風管道設計需考慮的主要因素

工業(yè)通風管道設計過程中，需考慮的主要因素有通風管道內空氣流動的阻力和通風管道內的壓力分布。通風管道內空氣流動的阻力有兩部分。一部分是由于空氣本身的粘滯性及與管壁之間的摩擦產(chǎn)生的能量損失，即摩擦阻力。另一部分是空氣流經(jīng)通風管道中的管件和設備時，流速的方向和大小的不斷變化與產(chǎn)生渦流造成相對比較集中的能量損失，即局部阻力 。

在工業(yè)通風系統(tǒng)中，通風管道的摩擦阻力與空氣在通風管道內的流動狀態(tài)以及管壁的粗糙程度有關。一般情況下，高速風管的流動狀態(tài)處于過渡區(qū)；薄鋼板的通風管道的空氣流動狀態(tài)多處在紊流光滑區(qū)和粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)；只有混凝土和磚的通風管道，在流速很高時，空氣流動狀態(tài)才是粗糙區(qū)。在工業(yè)通風系統(tǒng)中，當空氣流過斷面變化、流向變化和流量變化的管件時，都會產(chǎn)生局部阻力。局部阻力在工業(yè)通風系統(tǒng)中占有較大的比例，設計時應該注意，盡量減少局部阻力的產(chǎn)生 。

2 工業(yè)通風管道設計應注意的幾個問題

工業(yè)通風設計過程中，涉及到的計算主要有通風管道內的空氣流動阻力、通風管道內的壓力分布、通風管道的水力計算、均勻送風管道的計算等。通過對工業(yè)通風管道設計多年的工程應用研究和實踐分析，在工業(yè)通風管道設計時應注意7個方面的問題。

2.1 通風系統(tǒng)的劃分

不同區(qū)域的工業(yè)通風系統(tǒng)對送風和排風的要求不同，區(qū)域較大時，對應的送風和排風點也較多，可將其分為多個送風和排風的子系統(tǒng)，由1臺風機與其相連的管道構成一個系統(tǒng)，方便管理。系統(tǒng)劃分的依據(jù)主要為：生產(chǎn)工藝流程和運行時間相同的，建議劃分為一個系統(tǒng)；運行參數(shù)和空氣處理要求相同的，建議劃分為一個系統(tǒng)；位于風機附近的排風量較大的排風點與遠處排風量較小的排風點不建議劃分為一個系統(tǒng)，這將增加排風系統(tǒng)的阻力。另外，兩種或兩種以上有害物質混合后能增加毒性和腐蝕性、容易引起火災和爆炸的，不能劃分為一個系統(tǒng)，建議單獨設置排風系統(tǒng)。

2.2 通風管道材質的選擇

通風管道的材質主要有鋼板，金屬軟管、塑料和橡膠軟管，纖維板、膠合板、石膏板、硬聚氯乙烯塑料板，磚及混凝土等。鋼板是Z常用的通風管道材質，主要是鋼板具有耐腐蝕、耐高溫等特點，且加工制作和安裝都很方便。有的通風管道工藝上需要經(jīng)常移動，該類通風管道需要金屬軟管、塑料和橡膠軟管等柔性材料制成。硬聚氯乙烯塑料板表面光滑、加工方便，但不耐高溫，適用于有腐蝕的工業(yè)通風排氣系統(tǒng)。磚及混凝土等材質制作的通風管道主要適合與建筑等銜接的場合，阻力小，比較耐用。總之，通風管道的材質要根據(jù)應用場合等條件綜合選擇。

2.3 通風管道斷面形狀的選擇

通風管道斷面的形狀一般分矩形和圓形2種，在斷面積相同的情況下，圓形的通風管道不僅阻力較小，強度大，也節(jié)省管材。對于圓形通風管道來說，直徑越小越容易制造，而且保溫也比較方便。但矩形通風管道的管件制作比圓形通風管道的制作要容易一些，且布置也比圓形通風管道要簡單。一般情況下，通風管道截面較小而管中流速較高時，適合采用圓形通風管道；通風管道截面較大時，宜采用矩形通風管道，還可以充分利用建筑空間。對于矩形通風管道來說，寬與高的比例越接近于1越好，不僅可以節(jié)省運行的動力，還可以節(jié)省投資。

2.4 通風管道的布置

通風管道的布置直接關系到通風系統(tǒng)的總體布置，要與其他專業(yè)緊密配合，不僅要協(xié)調美觀，還要符合總圖專業(yè)的各項規(guī)定。如果通風管道的排風點較多時，可以采用大斷面的集合管連接各支管；通風管道的布置應盡量順直，從而可以避免復雜的局部管件；輸送的氣體中如果含有液滴，通風管道應設置坡度，并在通風管道的低點處設水封管，便于排除積液；通風管道上應設置調節(jié)和測量裝置，便于系統(tǒng)的運行控制。

2.5 通風管道的保溫

在通風管道輸送空氣過程中，熱量和冷量的損耗都比較大，還要保持空氣溫度基本恒定，這就需要對通風管道進行保溫。通風管道的保溫結構通常分為 3個部分，即保溫層、防潮層和保護層。保溫層是通風管道保溫的主要部分，防潮層主要用來防止水或蒸汽滲入保溫材料，保護層主要是用來保護保溫層和防潮層不受損傷。

2.6 通風系統(tǒng)的進風口和排風口

在工業(yè)通風過程中，通風系統(tǒng)的進風口應設置在空氣比較新鮮的地域，且要設置在排風口的上風向，高度要低于排風口，同時要避免進風口和排風口的短路。新污染源的排氣筒通常情況下不應低于15 m。對于2個相同污染物的排氣筒，如果之間的距離小于其幾何高度之和，應該合并為1個等效排氣筒。排風口排出的空氣通常含有有害物質，需要大氣來擴散稀釋，此時排風口應設置在建筑物氣流的負壓區(qū)和正壓區(qū)以上，且不設風帽，防止雨水進入通風管道。

2.7 通風系統(tǒng)的防火與防爆

在設計有火災和爆炸危險的通風系統(tǒng)時，不僅風量要滿足要求，還要設置可燃物和爆炸物濃度檢測設施，要選用防爆風機，設置防爆門，同時要保障可燃物和爆炸物在通風管道中不要有積聚的死角。