JPH0355720B2 - - Google Patents

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JPH0355720B2
JPH0355720B2 JP55127376A JP12737680A JPH0355720B2 JP H0355720 B2 JPH0355720 B2 JP H0355720B2 JP 55127376 A JP55127376 A JP 55127376A JP 12737680 A JP12737680 A JP 12737680A JP H0355720 B2 JPH0355720 B2 JP H0355720B2
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branch pipe
suction
pipe
pressure
static pressure
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Description

【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野 この発明は集塵配管網におけるが如き樹枝状配
管網において、各各枝管内の流体に希望の一定流
速を与える樹枝状配管網の製作方法に関する。 (ロ) 従来の技術 従来集塵配管網等の製作において、フアン等の
流体吸引機の容量並びに吸引圧力を求める場合、
先ず希望標準流速を仮定して各吸込枝管からの所
要吸込流体量を基にそれぞれの枝管の管径を決定
する。合流部下流の管径は合流する両技管からの
混合流体が前記希望標準流速で流れるものと仮定
して決定する。而して各吸込口から排出口に至る
系路毎の流体抵抗を概略試算し、その中、最大圧
力損失を有すると思われる1乃至数ケの系路を選
びその圧力損失を計算しその最大なる値を以つ
て、流体吸引機の所要吸引圧力とし、各吸込口の
所要吸込量の総和を以つて吸引機の容量として決
定し、そして各吸込枝管には流体流量調節用とし
て蝶形或いは仕切ダンパーを設置するのが通例で
あつた。(樹枝状集塵配管設計法の一考察:林康
弘:公害と対策VOL18No.4、P392〜P394) (ハ) 発明が解決しようとする問題点 然し、この製作要領によつて製作された実機器
の運転に当つては各吸込枝管に設けられた流体流
量の制御用ダンパーを運転操作員が各吸込か所の
吸込状況を見てダンパーの開閉を行うわけである
が、この操作は相当の熟練を要し一か所の吸込口
のダンパーを開閉すれば他の吸込口の吸込状況が
変化する故になかなか思うように調節できず特に
吸込口が多くなり10〜数10か所にもなると製作時
の希望標準流速を保つ事はほとんど不可能になり
種々のトラブルの原因になつている。又特に流量
制御用ダンパーの形状が管中心に対し対称形状に
ないためダンパーの位置で流体が管の中心軸に対
し偏過流の状態となり、管及びダンパー自体の摩
耗の原因になつている。例えば集塵配管網を例に
とると流速の遅いところは、ダストの堆積のため
吸込口の吸込不良を来し、又流速の速いところは
管壁及びダンパー自体の摩耗を来し、常に掃除と
修理を繰返すことになる。このため多額の維持費
と時間が消費される。 本発明は運転操作員の熟練を要することなく各
枝管の流速が常に希望の一定値になり、従来の如
き不本意の流速のアンバランスのため各種のトラ
ブルを起すことのない配管網を得ることを目的と
する。 (ニ) 問題点を解決するための手段 この発明を集塵配管網について実施した実施例
について説明すると、次の通りである。 第1図は集塵配管網の配管系統図である。図に
示す如くSi,Sj,Sk,Slはそれぞれ含塵空気の
吸込口を示す。符号○イ,○ロ,○ハは配管網の各枝管
と、と、とのそれぞれの合流部を示
す。A,B,Cはそれぞれ集塵機、フアン、煙突
を示す。,,,は各吸込枝管に付与した
抵抗体の位置を示す。dは各枝管の管径を示す。
またqi,ti,pi,pi,tj,pj,qk,tk,pk及びql,
tl,plはそれぞれ吸入口Si,Sj,Sk,Slの位置に
おける含塵ガスの状態量である吸引ガス量m3
m、温度℃、圧力mmAq、を示す。又第2図、第
4図は実施例における抵抗体の形状を示す。第6
図は実施例における吸込枝管に抵抗体を付与した
1例を示す。この第1図において各枝管内を設定
流速で流体が流れる場合に各合流部に於て、そこ
に合流する両枝管からの流体の静圧力が等しくな
るようにするため、,,,の各位置に次
の手順により計算された、一定の形状寸法を有す
る抵抗体を付与する。抵抗体の形状寸法の決定並
びに吸引機の仕様決定は次の如くである。即ち、 (a) 各吸込枝管の各吸込口Si,Sj,Sk,Slにお
けるそれぞれの含塵ガスの状態量qi,ti,pi,
qj,tj,pj,qk,tk,pk,ql,tl,plの吸込含
塵ガス量、温度、圧力と希望の設定流速の値を
基に、最初に各吸込枝管の管径dを決定し吸込
枝管から合流した下流側の枝管の管径は、その
合流した混合流体についての前記状態量と希望
の設定流速の値を基に管径を決定する。 (b) 次に、管の流体抵抗計算により先ず、最先端
吸込枝管の合流部○イにおける、前記吸込状態
における流体の吸込枝管内を設定流速で流れ
る場合の静圧力とそこに合流する他の吸込枝管
内を同じく設定流速で流れる場合の静圧力を
求め、その差圧を計算し、その差圧を静圧力の
高い方の吸込枝管にプラスとして計上する。 (c) 次に前記吸込枝管,の合流点○イの下流側
の枝管の下流側合流部○ロに於て、前記合流部
○イに於て求めたい低い方の静圧力の値と、下流
側枝管の圧力損失よりその点○ロの静圧力を求
め(枝管の圧力損失は吸込枝管とから合
流した混合流体の状態と希望設定流速並びに管
径から求める)、また別にその点○ロに合流する
他の吸込枝管よりの、前記吸込状態の流体と
希望設定流速並びに管径よりその点○ロにおける
静圧力を求め、その差圧を計算し、それを静圧
力の高い方の枝管側の各吸込枝管にそれぞれプ
ラスとして計上する。 (d) このように次第に下流側に計算を進め、最下
流合流部○ハに達する迄行う。 (e) 更にその最下流合流部○ハに於ける両枝管の低
い方の静圧力を基にその下流側の直管部、集塵
機、煙突等の圧力損失を加味して、又その最下
流合流部○ハに於ける風量を基に、フアンの吸引
風圧及び風量を計算する。 (f) 各枝管合流部において、計算された差圧のプ
ラスとして計上された数値を各吸込枝管毎に積
算する。 (g) 各吸込枝管内を希望設定流速で流体が流れる
時に上記積算された各圧力の大きさに等しい、
それぞれ一定の損失圧力を示す抵抗体(第2
図、第4図)の形状寸法を決定する。,,
,の位置は、吸込枝管への取付並びにメン
テナンスに好都合なる場所を選んで定める。 (ホ) 作用 従つて、フアンの運転に当つて、各合流部にお
いてそこに合流する各枝管からの流体は希望設定
流速で流れる場合に静圧力はそれぞれ等しくな
り、平衡状態に達する。従つて各枝管内の流速は
設定値の希望の一定流速で流れることになる。 (ヘ) 実施例 第3図、第5図は他の実施態様における抵抗体
を示す。尚、抵抗体として絞り機構を使用する場
合にはその開口比を決定するには希望設定流速、
管径、開口比、流体密度、(Re)等と積算された
圧力(圧力損失)との既知の関係式により決定す
る。以下抵抗体として第2図形式の管オリイフイ
スを使用する場合の、その開口比の決定につい
て、その一実施例を第1図について説明する。
今、各吸込枝管の吸込流体を常温大気圧(Hmm
Ag)の空気とする。各枝蚊内を設定流速で流体
が流れる時の圧力損失が次の如くであるとする。 吸込枝管 h1 mmAg 〃 h2 〃 〃 h4 〃 〃 h6 〃 枝 管 h3 〃 〃 h3 〃 但しh2<h1<h4<h3<h5<h6<(h1+h3+h5)
とする。 合流部○イに於ける差圧 (H−h2)−(H−h1)=(h1−h2)mmAg 合流部○ロに於ける差圧 (H−h4)−{(H−h1)−h3} =(h1+h3−h4)mmAg 合流部○ハに於ける差圧 (H−h6)−{(H−h1)−h3−h5} ={h1+h3+h5)−h6}mmAg 各吸込枝管に計上される差圧 吸込枝管 △p1=0 吸込枝管 △p2=(h1−h2)mmAg 吸込枝管 △p4=(h1+h3−h4)mmAg 吸込枝管 △p6={(h1+h3+h5)−h6}mmAg 管オリイフイスの開口比(S0/S)の決定は次
式により係数Dを算出し、係数Dと開口比との関
係図表から内挿法、外挿法により開口比を決定す
る。 (注1) D=△p/u2ρ/2gc △p;上記各吸込枝管に計上した差圧(△p2、
△p4、△p6) ;設定流速m/s ρ;空気の密度Kg/m3 gc;重力単位換算係数、Kg・m/Kg・s2
【表】 尚開口比S0/Sを決定した後吸込枝管の管経d
から管オリフイスの穴径d0は次式による決定す
る。 d0=d×√0 以上を具体的実施例として第1図に示す樹枝状
配管網について、取扱い流体を常温大気圧の空気
(15℃、H0mmAg)の場合について説明する。 (1) 希望設定流速を全枝管について15m/S。 (2) 吸込口Si,Sj,Sk,Slに於ける吸込空気量
Qをそれぞれ40m3/m、30m3/m、20m3/m、
10m3/m。 (3) 各枝管内を希望設定流速15m/Sで流体が流
れる時の圧力損失を、 吸込枝管 50mmAg 〃 40mmAg 〃 50mmAg 〃 100mmAg 枝 管 60mmAg 〃 80mmAg (4) 抵抗体はオリフイス形式を使用 以上の条件の場合について、各吸込枝管に附与
する抵抗体の寸法決定について述べる。尚空気の
圧力、温度変動による容積変化は省略する。 1 管径の決定 吸込枝管 2 各合流部に於ける静圧力と差圧 ○イ点;吸込枝管よりの静圧力。(H0−50)mm
Ag 吸込枝管よりの静圧力(H0−40)mmAg 差圧(H0−40)−(H0−50)=10mmAg ○ロ点;枝管よりの静圧力{(H0−50)−60}=
(H0−110)mmAg 吸込枝管よりの静圧力(H0−50)mmAg 差圧(H0−50)−(H0−110)=60mmAg ○ハ点;枝管よりの静圧力(H0−110)−80=
(H0−190)mmAg 吸込枝管よりの静圧力(H0−100)mm
Ag 差圧(H0−100)−(H0−190)=90mmAg 3 各吸込枝管に計上すべき差圧(△P)mmAg 吸込枝管 △P2=10mmAg 〃 △P4=60mmAg 〃 △P6=90mmAg 〃 △P1=0mmAg 4 抵抗体(オリフイス)の寸法決定 (1) 係数Dの決定 前掲の式△P=D.2・ρ/2gc即ちD=
△P×2gc/U2.ρより ρ;1.293×273/273+15=1.226Kg/m3 2.gc=9.8×2=19.6Kgm/Kg.S2 吸込枝管の場合 D2=10×19.6/152×1.226≒0.71 吸込枝管の場合 D4=60×19.6/152×1.226≒4.26 吸込枝管の場合 D6=90×19.6/152×1.226≒6.39 吸込枝管の場合 D1=0 (2) オリフイス開口比(S0/S)の決定 前掲(P12)の係数Dと開口比との関係図
表より、 吸込枝管のオリフイス開口比 S0/S=
0.73 吸込枝管のオリフイス開口比 S0/S=
0.50 吸込枝管のオリフイス開口比 S0/S=
0.44 吸込枝管のオリフイス開口比 S0/S=
1.00 (3) 吸込枝管に附与するオリフイスの寸法 吸込枝管のオリフイス 外径d20=0.21mφ 吸込枝管のオリフイス 外径d40=0.17mφ 吸込枝管のオリフイス 外径d60=0.12mφ 吸込枝管にはオリフイス不用 尚オリフイスを管フランジで狭み取付ける
場合は狭み代分の外径の増加を見込ばねばな
らぬ事は勿論である。 注1;化学工学便覧第3版P110参照。 (ト) 効果 (i) 本来の技術的効果 従つて、この流速をダストの堆積することの
ない、しかも管壁の摩耗を生ずることのない標
準流速に設定することにより、従来の如きトラ
ブルを起すことのない一定の希望設定流速で流
れる配管網を得ることができる。 又、抵抗体の形状は抵抗体及び管の摩耗防止
の観点から取付管の中心軸に対称な形状のもの
程よく、実施例の抵抗体は管の中心軸に対し対
称形になつており摩耗に耐え長く一定の損失圧
力を維持する。 尚、第2図、第4図に示す抵抗体は抵抗体の
後方に発生する過流を整つた形にする効果があ
る。 又第3図、第5図に示す抵抗体は実際使用上
において形状が簡単で安価に出来る効果があ
る。 (ii) 経済的効果 従来のトラブルが解消するため維持費、修理
費の節約、機械装置の運転休止時間の減少、機
械の摩耗の減少等の効果。 (iii) 環境衛生的効果 工場内外に於ける環境衛生への貢献、労働災
害防止等に寄与する。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の集塵配管網における実施例を示
すもので第1図は配管系統図で第2図、第3図は
吸込枝管に付与する抵抗体の一例を示す。第4
図、第5図はそれぞれ第2図、第3図の中心断面
図である。第6図は吸込枝管に抵抗体を付与した
1例である。 A;集塵機、B;フアン、C;煙突、○イ,○ロ,
○ハ;枝管合流部、Si,Sj,Sk,Sl;吸込口、,
,,,,,;枝管、,,,
;吸込枝管、di,dj,dk,dl,da,db,dc,
dd,de;管径、,,,;各吸込枝管,
,,に付与した抵抗体、qi,qj,qk,ql;
各Si,Sj,Sk,Slの吸込口における吸込風量
m3/m、ti,tj,tk,tl;各Si,Sj,Sk,Slの吸
込口付近における空気の温度℃、pi,pj,pk,
pl;各Si,Sj,Sk,Slの吸込口付近における空気
の圧力mmAq、1;吸込枝管、2;ボルトナツト、
3;抵抗体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 集塵配管網系に於けるが如き吸引機並びに他
    の付属装置を伴う樹枝状配管網に於て、各吸込枝
    管,,,の一定の位置,,,に
    それぞれ各一定の形状寸法を有する抵抗体を付与
    する事によつて、流体が希望の一定流速で各枝管
    内を流れる時に、枝管の各合流部○イ,○ロ,○ハに於
    て、それぞれ、そこに合流する両枝管と、
    と、とからの流体の静圧力を等しくする事
    を特徴とする、管内流速を希望の一定値に保つ樹
    枝状配管網の製作方法。 ,,,の位置は吸込枝管への取付並び
    にメンテナンスに好都合なる場所を選んで定め
    る。 2 抵抗体の形状寸法の決定を以下の計算手順に
    より決定されるオリフイス形状のものを付与した
    特許請求の範囲第1項記載の樹枝状配管網の製作
    方法。 (a) 各吸込枝管の各吸込口Si,Sj,Sk,Slにお
    ける、それぞれの流体の状態量qi,ti,pi,qj,
    tj,pj,qk,tk,pk,ql,tl,plの吸込ガス量.
    温度.圧力と希望の設定流速の値を基に、最初
    に各吸込枝管の管径dを決定し、吸込枝管から
    合流する下流側の枝管の管径は、その合流した
    混合流体についての前記状態量と希望の設定流
    速の値を基に管径を決定する。 (b) 次に管の流体抵抗計算により、先ず、最先端
    吸込枝管の合流部○イにおける前記吸込状態に
    おける流体の吸込枝管内を設定流速で流れる
    場合の静圧力と、そこに合流する他の吸込枝管
    内を同じく設定流速で流れる場合の静圧力を
    求め、その差圧を計算し、その差圧を静圧力の
    高い方の吸込枝管にプラスとして計上する。 (c) 次に前記吸込枝管,の合流点○イの下流側
    の枝管の下流側合流部○ロにおいて、前記合流
    部○イに於いて求めた低い方の静圧力の値と下流
    側枝管の圧力損失より、その点○ロの静圧力を
    求め、又別に、その点○ロに合流する他の吸込枝
    管よりの、前記吸込状態の流体と希望設定流
    速並びに管径より、その点○ロにおける静圧力を
    求め、その差圧を計算し、それを静圧力の高い
    方の枝管側の各吸込枝管にそれぞれプラスとし
    て計上する。 (d) このように次第に下流側に計算を進め、最下
    流合流部○ハに達する迄行う。 (e) 更にその最下流合流部○ハに於ける両枝管の低
    い方の静圧力を基に、その下流側の直管部、集
    塵機、煙突等の圧力損失を加味して、又その最
    下流合流部○ハに於ける風量を基に、吸込機の吸
    引風圧、及び風量を計算する。 (f) 各枝管合流部に於て、計算された差圧のプラ
    スとして計上された数値を各吸込枝管毎に積算
    する。 (g) 各吸込枝管内を希望設定流速で流体が流れる
    時に、上記積算された各圧力の大きさに等し
    い、それぞれ一定の損失圧力を示す抵抗体の形
    状寸法を求める。 3 抵抗体の形状寸法を上記2項に記載の計算手
    順により決定される、中央に穴を有する円板形状
    のものを付与した特許請求の範囲第1項記載の樹
    枝状配管網の製作方法。
JP55127376A 1980-09-13 1980-09-13 Arborescent piping net work holding flow speed in pipe to desired constant value Granted JPS5754800A (en)

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