真空清扫系统的风量计算需综合考虑吸尘点数量、管道阻力、粉尘特性及安全余量等因素。以下是系统化的计算方法及步骤,结合行业实践总结:
一、核心计算公式
总风量 = (单个吸尘口风量 × 同时使用数量 × 漏风系数)+ 安全余量
其中:
单个吸尘口风量(m³/h) = 吸口截面积(m²) × 控制风速(m/s) × 3600
控制风速:根据粉尘性质确定(轻质粉尘≥1.5m/s,重质粉尘≥2.5m/s)25
漏风系数:通常取1.1~1.2(覆盖管道缝隙的漏风损失)1
安全余量:建议增加10%~20%59
二、分步骤计算流程
确定吸尘点参数
吸口数量与尺寸:统计同时使用的吸口数量,测量单个吸口有效截面积(如圆形吸口:πr²)。
控制风速选择(典型参考):
外部侧吸罩:1~2.5 m/s
密闭罩:0.5~1 m/s
重粉尘(金属屑):≥2.5 m/s57
计算单点风量
示例:吸口尺寸0.5m×0.5m,控制风速1.5m/s
→ 单点风量 = 0.5×0.5×1.5×3600 = 1350 m³/h56
汇总总风量
若3个相同吸口同时工作:
→ 总基础风量 = 1350 × 3 = 4050 m³/h
核算管道阻力损失
沿程阻力:与管道长度、直径、内壁粗糙度相关(达西公式计算)14
局部阻力:弯头、三通、变径管等(查表获取阻力系数ξ)112
过滤器阻力:通常500~2000 Pa(新滤材取低值)5
简化估算:主管路每米阻力损失4~6 Pa(弯头多时取上限)13,总阻力需≤风机静压。
增加安全余量
总设计风量 = 4050 × 1.2 = 4860 m³/h59
验证管道风速
确保主管风速≥15m/s(轻质粉尘)或≥18m/s(重粉尘),防止粉尘沉降5:
→ 若主管径DN150(面积≈0.0177m²),风速 = 4860/3600/0.0177 ≈ 76.5 m/s(远高于要求,需调整管径)。
三、关键设计约束
经济性限制:
最远吸尘距离 ≤ 200米,吸尘软管长度 ≤ 10米。
主管径 ≥ DN100,多设吸口减少软管长度。
风机匹配:
风机风量 ≥ 总设计风量,静压 ≥ 系统总阻力(计算值+20%)。
特殊场景:
易燃粉尘需选用防爆风机+金属管道。
四、计算工具与验证
在线工具:使用风量计算器或工业通风手册辅助。
安装后测试:用压力传感器实测管道负压,对比设计值调整风机频率。
完整案例及参数表可参考:工业吸尘系统风量计算示例5 。