通気ダクト網の圧力バランスにおけるコア設計ポイントと一般的な誤解を深く掘り下げ、抵抗の適合、バルブの配置、CFDシミュレーション検証およびオンライン調節などの内容を含み、エンジニアがシステム効率を最適化し、設計の落とし穴を回避するのを助けます。
一、概要
通気ダクト網の圧力バランスとは、多支流、多ファンのパイプシステムにおいて、各支流の抵抗と風量を合理的に配分し、運転中に安定した圧力分布と均衡の取れた風量供給を維持することを指します。圧力の不均衡は、特定の支流に過流や不足流を引き起こし、全体の効率を低下させ、局所的な騒音や振動を悪化させます。
二、圧力バランスの重要性
風量配分の正確さを保証：異なるエリアの通気ニーズを満たし、局所的な滞留や過剰風量の浪費を避けます。
エネルギー消費を削減：各支流の抵抗を合理的に調整し、ファンの無駄な出力を減らします。
設備寿命を延ばす：ファンの長時間高負荷運転を避け、振動や機械的衝撃を軽減します。
安全性を向上：ガスの蓄積や有害ガスの滞留を防ぎ、人員と設備の安全を確保します。
三、設計の要点
システム抵抗の適合
各支流パイプの長さ、管径、エルボー、フランジなどの局部抵抗の総和を計算します；
必要な風量に基づいてシステム抵抗曲線を描き、ファンの性能曲線と合致させます。
支流管路の風量配分
メインラインと支流の交差点に定風量バルブやバランスバルブを設置します；
バルブ開度を調整して、各支流の設計風量を正確に配分します。
バルブとダンパーの配置
バランスバルブは支流管路の入口に配置し、バルブ後の直管が≥5Dであることを保証します；
環境に敏感な区域には電動ダンパーを配置し、遠隔集中制御を実現します。
オンライン監視と調節
差圧トランスミッター、風量計などのオンラインセンサーを設置し、各ノードの圧力をリアルタイムで監視します；
自動化システムと PLC/SCADA を組み合わせて閉ループ PID 調節を実現します。
CFD シミュレーションによる検証
設計段階で CFD を利用して全ネットワークの流れの状況をシミュレーションし、潜在的なデッドスポットやショートフローを特定します；
シミュレーション結果に基づいて管径、バルブ位置、ファンのレイアウトを最適化します。
四、一般的な誤解
単一ファン性能への過度な依存
支流管路の実際の抵抗を無視し、設計風量と現場での偏差が大きくなります。動的工況変化を無視
生産リズムに伴って管網負荷が変わる際に、バルブや調節空間を確保していません。管道リークと抵抗低估
管道の漏れ、フランジが緩むなどの問題が見過ごされ、実際の抵抗が設計値を上回ります。盲目的な管径の増加
抵抗を低減しますが、材料コスト、設置スペース、初期投資を増加させます。バランスバルブやオンライン調節の未設置
後続の微調整手段がなく、ファン速度を減少させたりバイパスで風を放つことに頼ることになり、エネルギー消費を浪費します。
五、結論と提案
総合的評価：初期設計段階では、ファン性能と管網抵抗を同時に考慮し、優先的に抵抗-風量特性曲線を描きます。
柔軟な調整：必要なバランスバルブ、電動ダンパー、オンライン監視装置を設置し、運転中の微調整を容易にします。
検証と最適化： CFD と現場小流量試験を組み合わせて、設計が実際の工況に合致することを确保します。
定期校正：運転期間中は半年ごとに圧力バランス校正を行い、偏差があれば即時調整します。
科学的な圧力バランス設計と一般的な誤解を避けることにより、通気ダクトシステムは効率的かつ安定した運転を実現し、エネルギー消費とメンテナンスコストを大幅に削減します。
