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1、局部排氣導管設計,例題,具單一氣罩之局部排氣裝置氣罩風量：8.5 m3/min氣罩壓損係數：Fh=0.85氣罩至排氣機導管：管壁摩擦因數：f=0.024長度：11.6 m搬運風速：23 m/s 以上含有一肘管（Fe=0.22）排氣機至出口導管長度：2.4 m直徑：20 cm,11.6 m,2.4 m,空氣密度 r=1.2 kg/m3氣罩風量需求：Q=8.5 m3/min氣罩壓損係數：Fh=0.85肘管壓損係數：Fe=0.22排氣機前導管最低搬運風速：vmin=23 m/s排氣機後導管管徑：10 cm導管摩擦損失因數 f=0.024,Pt0=Pv0=Ps0=0,Ps4=0,計算方向,計算方向,1
2、,2,3,0,4,0-1,Q=(8.5 m3/min)(1 min/60 s)=0.1417 m3/s導管截面積最大為：Amax=Q/vmin=(0.1417 m3/s)/(23 m/s)=0.006159 m2若導管截面積小於此值，導管內風速會小於規定的 23 m/s導管最大管徑 dmax=(4Amax/p)1/2=(4)(0.006159 m2)/p1/2=0.08856 mAmax=pdmax2/4,0-1（續）,若導管管徑只能使用 2、3、4、cm：取管徑 d1=8 cm=0.08 m若以四捨五入取 d1=9 cm dmax，會使導管內風速小於規定的 23 m/s若導管管徑可以訂做（自
3、由選取），則令 d1=dmax=0.08856 m若管徑 d1 已事先給定，則無需上述步驟,0-1（續）,以管徑 d1=0.08 m 繼續以下計算：導管截面積：A1=pd12/4=p(0.08 m)2/4=0.005027 m2v1=Q/A1=(0.1417 m3/s)/(0.005027 m2)=28.18 m/s vmin=23 m/sPv1=rv12/2=(1.2 kg m/s)(28.18 m/s)2/2=476.6 Pa在 20C 時，若要求單位為 mmAq，則可使用 Pv1=(28.18/4.04)2=48.7 mmAq,0-1（續）,氣罩壓損：DPth=Fh Pv1=(0.85)
4、(476.6 Pa)=405.1 Pa氣罩後方（點 1）：Pt1=0 DPth=-405.1 PaPs1=Pt1 Pv1=-405.1 Pa 476.6 Pa=-881.7 Pa或 Ps1=-(1+Fh)Pv1=(1+0.85)(476.6 Pa)=-881.7 Pa,氣罩後方導管動壓,acceleration factor,1-2,導管壓損：f(L12/d1)Pv1=(0.024)(11.6 m)/(0.08 m)(476.6 Pa)=1659 Pa肘管壓損：FePv1=(0.22)(476.6 Pa)=104.9 Pa1-2 的總壓損 DPt1-2=1659 Pa+104.9 Pa=176
5、3 Pa通式：DPt1-2=(fL12/d1+SF)Pv1=(0.024)(11.6)/(0.08)+0.22(476.6 Pa)=1763 Pa=DPs1-2,導管上配件壓損係數總和,導管摩擦壓損係數,A1=A2，v1=v2，Pv1=Pv2，DPt 1-2=DPs1-2,1-2（續）,排氣機入口（點 2）：Pv2=Pv1=476.6 PaPt2=Pt1 DPt1-2=-405.1 Pa 1763 Pa=-2168 PaPs2=Pt2 Pv2=-2168 Pa 476.6 Pa=-2645 Pa或 Ps2=Ps1 DPs1-2=-881.7 Pa 1763 Pa=-2645 Pa一氣喝成求 P
6、t2 的方法：Pt2=-(Fh+fL12/d1+SF)Pv1=-0.85+(0.024)(11.6)/(0.08)+0.22(476.6 Pa)=-2645 Pa=DPs1-2,4-3,排氣機後方導管：由出口往前算排氣機後方導管管徑已給定：d3=d4=10 cm=0.1 mA3=A4=pd42/4=pd32/4=p(0.1 m)2/4=0.007854 m2v3=v4=Q/A3=Q/A4=(0.1417 m3/s)/(0.007854 m2)=18.04 m/sPv3=Pv4=rv32/2=rv42/2=(1.2 kg/m3)(18.04 m/s)2/2=195.2 Pa,4-3（續）,出口（
7、點 4）Ps4=0（大氣）Pt4=Ps4+Pv4=0+195.2 Pa=195.2 Pa導管 3-4 壓損：DPt3-4=fL34/d3 Pv3=(0.024)(2.4 m)/(0.1 m)(195.2 Pa)=112.4 Pa=DPs3-4,A3=A4，v3=v4，Pv3=Pv4，DPt 3-4=DPs3-4,4-3（續）,排氣機出口（點 3）Pt3=Pt4+DPt3-4=195.2 Pa+112.4 Pa=307.7 PaPs3=Pt3 Pv3=307.3 Pa 195.2 Pa=112.4 Pa其實就是 DPs3-4，因為 Ps3=Ps4+DPs3-4=0+DPs3-4,Ps,Pt,Pv
8、,FTP,FSP,FTP 與 FSP,排氣機全壓（FTP）=排氣機出口全壓 排氣機入口全壓=Pt3 Pt2=307.7 Pa(-2168 Pa)=2476 Pa用來計算耗電量排氣機靜壓（FSP）：=FTP 排氣機出口動壓（Pt3 Pt2 Pv3）=排氣機出口靜壓 排氣機入口全壓（Ps3 Pt2）=112.4 Pa(-2168 Pa)=2281 Pa排氣機標準規格（可以提高多少壓力）,FTP,排氣機耗電量,總效率,P=(0.1417 m3/s)(2476 Pa)/0.4=877 W=0.877 kW每運轉一小時耗電 0.877 度,h,系統需求曲線,設計點：FSP=2281 Pa 8.5 m3/min,FSP Q2,排氣機風量,
