[实用新型]一种低阻力合流三通风管

说明书

技术领域

本实用新型属于工业通风技术领域，具体涉及一种低阻力合流三通风管。

背景技术

目前，我国为优化生产空间的空气质量、保证操作人员的身体健康和控制职业病的发病率，颁布了各类工业污染物的排放标准，对降低工业粉尘浓度提出较高的要求。对于存在多个粉尘发生点的工作空间，通常采用局部通风的方法对粉尘进行有效捕集，因此在通风除尘管网中合流三通通风局部构件的个数较多，在不设计四通通风管道局部构件的情况下，三通局部构件的个数仅次于粉尘发生点的个数。与此同时，由于生产车间的空间限制、管网施工难度较大等原因，三通合流的设计一般会追求施工便利而不考虑局部阻力优化。通风除尘系统管网阻力包括局部阻力和摩擦阻力，根据管网阻力计算数据以及结合工程实践应用发现，局部通风总阻力占管网总阻力的比重在40％～70％之间，分支三通较多的通风系统局部阻力大于50％，加上摩擦阻力所占比重则更大；此外，排风罩和弯头的局部阻力比合流三通的局部阻力要小，尤其是两支流能量差较大的情况，这一现象更为明显。因此，合流三通局部阻力的优化对降低管网总阻力、除尘系统运行成本显得十分重要。

为了研究合流三通的阻力，过去的学者对水流合流三通的局部阻力进行了理论分析和实验研究。理论研究采用建立能量动量方程求管道合流口水流局部能量损失的普遍表达式进而求得局部能量损失系数的普遍表达式；实验研究则是通过建立水流循环系统针对不同的合流角进行试验，探讨了交汇角、流量比、面积比等因素的影响规律，结果表明局部能量损失系数随交汇角、流量比的增加而增大等规律，但从未有学者从隔离或减小两支管能量相互影响的角度来优化合流三通风管的阻力。换句话说，局部阻力是在两支流能量差异的相互影响达到平衡的过程中产生，如何减少该过程中两支流由于能量差异产生的相互影响，对风管合流三通局部阻力的优化提供了思路，能够根据通风除尘系统管网设计原则及特点对合流三通阻力进行优化。

发明内容

本实用新型的目的在于针对生产空间通风除尘系统通风管网合流三通局部构件个数较多，直接导致通风管网系统总阻力增大，以致增大系统运行成本的问题，在不影响通风管网设计的前提下，提供一种基于直流三通风管阻力优化技术，从而降低通风除尘管网系统总阻力的低阻力合流三通风管。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该低阻力合流三通风管，包括支管一、支管二、渐扩管、汇流管，支管一和支管二通过渐扩管连通汇流管；其特点是：它还包括安装于合流三通风管的汇流几何区内的一个导流板；从气流流动方向看，导流板的前端及两侧接触边与风管内壁焊接，导流板由前部分的导流弧形弯板和后部分的导流直板组成；导流弧形弯板中心轴线的前端点与支管二短边的后端点连接，且导流弧形弯板的中心轴线在该点处与支管二短边相切，导流弧形弯板、导流直板与汇流管的初始截面垂直，在该截面上导流弧形弯板与导流直板相接；导流弧形弯板将两支管含尘气流分隔，两束气流在导流弧形弯板的分隔下流经渐扩管，在导流直板的作用下合流至汇流管。

具体的，所述支管二短边是支管二与渐扩管交汇后其长度最短的一条边。

进一步的，所述导流直板按两支管流体在汇流管内速度相等的前提来设计安装。

本实用新型在合流三通风管内优化设置一个导流板，其导流弧形弯板将两支管含尘气流分隔，两束气流在导流弯板的分隔下流经渐扩管，在导流直板的作用下平稳合流，导流直板按照两支管内流体速度相等的前提来设置，减少了汇流后由于速度差发生能量交换产生压力损失。

本实用新型的合流三通风管阻力优化导流板结构简单，适用于不同类型的合流三通风管，阻力优化效果好，设计安装简便。

附图说明

图1是现有合流三通风管的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的立体结构剖视图。

图3是本实用新型实施例的纵剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参见图1，是现有合流三通风管的结构示意图，它包括支管一1、支管二2、渐扩管4、汇流管3，支管一1和支管二2通过渐扩管4连通汇流管3。从图1中可见，含尘气流通过支管一1和支管二2在渐扩管4中汇流，两股具有能量差的流束在渐扩管4中发生能量交换产生压力损失，在渐扩管4合流后流入汇流管3，该过程中也有能量损失。

参见图2、图3，是本实用新型实施例的低阻力合流三通风管的示意图。从图2、图3中可见，它还包括安装于合流三通风管的汇流几何区内的一个导流板5；从气流流动方向看，导流板5的前端及两侧接触边与风管内壁焊接，导流板5由前部分的导流弧形弯板51和后部分的导流直板52组成；导流弧形弯板51的中心轴线53的前端点与支管二2的短边21的后端点连接，支管二2的短边21是支管二2与渐扩管4交汇后其长度最短的一条边，即图2、图3所示剖视图下支管二2长度短的边，且导流弧形弯板51的中心轴线53在该点处与支管二2的短边21相切；导流弧形弯板51、导流直板52与汇流管3的初始截面垂直，在该截面上导流弧形弯板51与导流直板52相接。含尘气流通过支管一1，在导流弯板5的作用下流经渐扩管4后通过导流直板6与支管2在汇流管3中合流，在导流弧形弯板51的分隔下，不发生两支流流体由于能量差相互影响产生的阻力；含尘气流通过支管二2，在导流弧形弯板51的作用下流经导流弧形弯板51后通过导流直板52与支管一1的流体在汇流管3内合流，导流直板52的作用就是保证两支流流经导流弧形弯板51后在汇流管3内的速度相等，这种情况下就不考虑汇流时由于速度差产生的能量损失，因此，阻力发生区的总阻力减小。