烟风道阻力降计算

烟风煤粉管道阻力计算《燃烧及制粉系统计算手册》试
用稿之六
烟风煤粉管道阻力计算《燃烧及制粉系统计算手册》试用稿之六
1 [计算步骤]
（1）将静压力换算为静压阻力
根据烟风管道的静压力可以换算为静压阻力：
静压阻力＝静压力×烟气流速的平方÷管道水平长度
其中管道水平长度为以米为单位的实际长度。

（2）将动压力换算为动压阻力
根据烟风管道的动压力可以换算为动压阻力：
动压阻力＝动压力×烟气流速的平方÷管道水平长度
其中管道水平长度为以米为单位的实际长度。

（3）计算总阻力
总阻力等于管道水平段内的动压阻力和静压阻力之和。

2 [计算示例]
计算一烟风煤粉管道的阻力，其参数如下：管径：200mm
烟气流速：20m/s
静压力：1000Pa
动压力：400Pa
管道水平长度：8m
计算过程如下：
（1）将静压力换算为静压阻力
静压阻力＝1000Pa×20m/s的平方÷8m
= 5000Pa×m2/8m
= 625Pa/m
（2）将动压力换算为动压阻力
动压阻力＝400Pa×20m/s的平方÷8m = 8000Pa×m2/8m
= 1000Pa/m
（3）计算总阻力
总阻力＝静压阻力＋动压阻力
= 625Pa/m＋1000Pa/m
= 1625Pa/m。

烟风阻力计算一、锅炉烟气总阻力计算ΣΔh=Δh L+Δh bt+Δh sm+Δh ky+Δh cc+Δh yd+Δh yc(公式一)式中ΣΔh——烟气系统总阻力（Pa）Δh L——炉膛出口出的负压，因燃气锅炉为微正压燃烧（无该项）；Δh bt——锅炉本体受热面阻力，根据厂家资料为950Pa；Δh sm——省煤器阻力，根据厂家资料为30Pa；Δh ky——空气预热器阻力（无该项）；Δh cc——除尘器阻力（无该项）；Δh yd——烟道阻力Δh yc——烟囱阻力1.1烟道阻力计算Δh yd=Δh m+Δh j=（ΛL/d+ε）×ω2ρ0/2×273/（273+t）(公式二) 式中Δh yd——烟道阻力（Pa）Λ——摩擦阻力系数，查表8.4.5-2得Λ取0.03；L——烟道长度取3米；d——烟道直径0.45mε——局部阻力系数0.7ω——气体流速，按9m/sρ0——气体密度，按1.34Kg/Nm3t——烟气平均温度，按80℃将以上数据代入公式二得,Δh yd=(0.03×3/0.45+0.7)×92×1.34/2×273×(273+80) =37.8Pa1.2烟囱阻力计算Δh yc=ΔP m+ΔP c=ΛHωpj2/2g/d pj×ρpj +Aωc2/2×ρc (公式三) 式中Δh yc——烟囱阻力Λ——烟囱的摩擦阻力，取0.04d pj——烟囱直径0.45mH——烟囱高度15mωpj——烟气流速，按9m/sρpj——烟气密度，按1.34Kg/Nm3A——烟囱出口阻力系数，取1.0将以上数据代入公式三得,Δh yc=0.04×15×92/2×9.8/0.45×1.34+1.0×92/2×1.34 =61.7Pa1.3将以上计算结果代入公式一即可得到锅炉烟气总阻力ΣΔh=Δh L+Δh bt+Δh sm+Δh ky+Δh cc+Δh yd+Δh yc=950+30+37.8+61.7=1079.5Pa二、烟囱抽力计算S=Hg[ρ0K×273/（273+t k）-ρ0y×273/（273+t pj）]（公式四）式中S——烟囱抽力H——烟囱高度，取15米ρ0K——标态下空气密度，取1.293kg/m3ρ0y——标态下烟气密度，取1.34kg/m3t k——空气温度，取10℃t pj——烟气平均温度，取80℃则S=15×9.8×[（1.293×273/(273+10)- 1.34×273/(273+80)]=31.4Pa四、燃烧器所提供的压头根据燃烧器负荷曲线可知，燃烧器在额定工况下所提供的压头为1200Pa。

燃煤锅炉房烟道风道阻力计算2008-06-19 15:33:43| 分类：热电联盟| 标签：|字号大中小订阅1．锅炉烟气系统总阻力按下式计算：h=hL+hbt+hsm+hky+hcc+hyd+hys (8.4.5-1) 式中h 烟气系统总阻力(Pa)；hL 炉膛出口处的负压(Pa)有鼓风机时,一般取hL=20~40Pa；无鼓风机时，取hL=20~30Pahbt 锅炉本体受热面阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hsm 省煤器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hcc 除尘器阻力(Pa)，根据除尘设备厂提供资料确定一般对旋风除尘器其阻力约为600~800Pa，多管除尘器阻力约为800~lO00Pa，水膜降尘器阻力约为800~1200Pa；电除尘器阻力每级约200~300Pa，一般为1~3级；布袋除尘器阻力与积灰厚度和清灰频率有关，一般设计可按500~1200Pa考虑hyd 烟道阻力(Pa)，hyd包括摩擦阻力hm和局部阻力hj；hm和hj按本条第3款计算hys 烟囱阻力(Pa)2．燃煤锅炉空气系统的总阻力按下式计算：h=hfd+hky+hLP+hr (8.4.5-2)式中h 空气系统总阻力(Pa)；hfd 风道阻力(Pa)，包括摩擦阻力hm和局部阻力hj，见本条第3款；hky 空气预热器阻力(Pa)，由锅炉制造厂提供；hLp 炉排阻力(Pa)；hr 燃料层阻力(Pa)炉排与燃料层的阻力取决于炉子型式和燃料层厚度等因素，宜取制造厂给定数据为计算依据对于出力为6t/h以下的锅炉，可参考表8.4.5-1表8.4.5-1层燃炉炉排下所需空气压力炉排型式炉排下风压(Pa) 备注倾斜往复炉炉排200~500 表中较大的阻力用于燃烧细粉末多的烟煤、无烟煤、贫煤和结焦性较强的煤种快装锅炉链条炉排350~7003．烟道和风道的阻力包括摩擦阻力和局部阻力两部分组成，按下式进行计算：Δhd=Δhm+Δhj=9.8×(λL+ε)×ω2×ρ0×273(8.4.5-3)d 2 273+t=4.9×(λL+ε)×ω2×ρ0×273 d 273+t式中Δhd—烟道或风道阻力(Pa)；λ—摩擦阻力系数，见表8.4.5-2；L —管道长度(m)；d —管段直径(m)；对非圆形管道采用当量直径dd,dd=4F/U；（F、U分别是管道截面的面积和周长）；ε—局部阻力系数；ω—气体流速（m/s）；ρ0—气体(空气或烟气)在标准状态下的密度，取空气的ρ0＝1.293kg/Nm3，烟气ρ0=1.34kg/Nm3；t —气体(空气或烟气)温度(℃)；Δhm和Δhj分别为烟道或风道的摩擦阻力和局部阻力(Pa)。

第三节 管道阻力空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。

一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：ρλ242v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3；λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。

对圆形风管：4D R s =(5—4)式中 D ——风管直径，m 。

对矩形风管 )(2b a abR s += (5—5)式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。

因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。

计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ；Re ——雷诺数。

υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速，m ／s ；d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。

在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。

图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。

它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K ＝0．15mm 等条件下得出的。

经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。

只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。

图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。

烟道改造阻力数值分析
根据工艺图纸，按照实际尺寸，经Fluent软件分析后得出下列相关分析报告：
以上三图是按100%进风量计算，得出实际压损（包括烟道摩擦损失等）为：第一图（烟道进口），707Pa，917 Pa
第二图（中间弯管段），457.5Pa
第三图（风机前进风口），62.7Pa
总阻力：917+457.5+62.7=1437.2 Pa
以上三图是按75%进风量计算，得出实际压损（包括烟道摩擦损失等）为：第一图（烟道进口），707Pa，
第二图（中间弯管段），302.4Pa
第三图（风机前进风口），38Pa
总阻力：707+302.4+38=1047.4Pa
改造后，增加中间弯管段管道大小，弯管改为直管，风速降低明显，压损降低明显，但进风口，风机进口前端管路没有改变，此段压损不变，以上三图是按100%进风量计算，得出实际压损（包括烟道摩擦损失等）为：
第一图（烟道进口），687.5Pa，
第二图（中间弯管段），180.5Pa
第三图（风机前进风口），62.7Pa
总阻力：687.5+180.5+62.7=930.7Pa
注：风机前三通没有尺寸，未作分析，压降未计入烟道总压损。

15.烟道阻力损失及烟囱计算烟囱是工业炉自然排烟的设施，在烟囱根部造成的负压——抽力是能够吸引并排烟的动力。

在上一讲中讲到的喷射器是靠喷射气体的喷射来造成抽力的，而烟囱是靠烟气在大气中的浮力造成抽力的，其抽力的大小主要与烟气温度和烟囱的高度有关。

为了顺利排出烟气，烟囱的抽力必须是足够克服烟气在烟道内流动过程中产生的阻力损失，因此在烟囱计算时首先要确定烟气总的阻力损失的大小。

15.1 烟气的阻力损失烟气在烟道内的流动过程中造成的阻力损失有以下几个方面：摩擦阻力损失、局部阻力损失，此外，还有烟气由上向下流动时需要克服的烟气本身的浮力――几何压头，流动速度由小变大时所消耗的速度头——动压头等。

15.1.1 摩擦阻力损失摩擦阻力损失包括烟气与烟道壁及烟气本身的粘性产生的阻力损失，计算公式如下：t m h dLh λ=(mmH 2O) )1(2h 0204t gw βγ+= (mmH 2O)式中：λ—摩擦系数，砌砖烟道λ=0.05 L —计算段长度，（m ） d —水力学直径)(4m uFd =其中 F —通道断面积（㎡）；u —通道断面周长（m ）；t h —烟气温度t 时的速度头（即动压头）(mmH 2O)；0w —标准状态下烟气的平均流速（Nm/s ）；0γ—标准状态下烟气的重度（㎏/NM 3）； β—体积膨胀系数，等于2731； t —烟气的实际温度（℃）15.1.2 局部阻力损失局部阻力损失是由于通道断面有显著变化或改变方向，使气流脱离通道壁形成涡流而引起的能量损失，计算公式如下：)1(202t gw K Kh h t βγ+==(㎜H 2O)式中 K —局部阻力系数，可查表。

15.1.3 几何压头的变化烟气经过竖烟道时就会产生几何压头的变化，下降烟道增加烟气的流动阻力，烟气要克服几何压头，此时几何压头的变化取正值，上升烟道与此相反，几何压头的变化取负值。

几何压头的计算公式如下：)(y k j H h γγ-=（㎜H 2O ）式中 H —烟气上升或下降的垂直距离（m ）k γ—大气（即空气）的实际重度 (kg/m 3)y γ—烟气的实际重度(kg/m 3)图15.1 为大气中每米竖烟道的几何压头，曲线是按热空气算出的，烟气重度与空气重度差别不大时，可由图15.1查取几何压头值。