常見問題

11.風量×靜壓×管徑對照表:選型與佈管一次搞懂

1|先把三個名詞講清楚:Q、ΔP、D

  • 風量 Q(CMM = m³/min):空氣搬運量。

    QCMM=Vf(m/s)×A(m2)×60Q_{\text{CMM}} = V_f(\text{m/s}) \times A(\text{m}^2) \times 60QCMM​=Vf​(m/s)×A(m2)×60
    • 常用罩面速:倒料/秤重 0.5–0.8 m/s(細粉取高值)。

    • 管內運輸風速(防沉積):一般粉 14–18 m/s;金屬屑 18–22 m/s;脆粒可降至 8–12 m/s

  • 靜壓 ΔP(Pa/kPa):系統阻力。由管路摩擦配件等效長度設備內阻(罩口、濾室、HEPA、消音等)組成。

  • 管徑 D(mm):D↑→Q 可大、摩擦壓損降,但空間/成本↑;D↓→高真空小流量更穩,適合長軟管/小口徑吸頭。

功率與電費(OPEX)核心:

kW ∝ Q×ΔPη\text{kW} \ \propto \ \frac{Q \times \Delta P}{\eta}kW ∝ ηQ×ΔP​

Q 或 ΔP 任何一邊拉高,能耗就直線上升,所以Q×ΔP 先定準,選型才不會失準。


2|風量×靜壓×管徑 對照(精簡版)

管徑D (mm)

推薦風速v (m/s)

風量Q (CMM) @16 m/s

壓差/10m @16 m/s(工程估)

適用指引

32

18–22

≈ 7.7

5,000–6,000 Pa

高真空:手工具/長軟管

38

18–22

≈ 10.9

3,500–5,000 Pa

高真空小口徑長距

50

16–22

≈ 18.8

2,500–3,500 Pa

高真空/中壓過渡

63

16–20

≈ 29.8

1,800–2,500 Pa

中壓中距多彎

76

14–18

≈ 42.6

1,200–1,800 Pa

中壓/低壓分水嶺

100

14–18

≈ 74.3

900–1,300 Pa

低壓大風量短中距

125

14–18

≈ 116.0

700–1,000 Pa

低壓大罩面

150

14–18

≈ 167.8

500–800 Pa

低壓主管

200

14–18

≈ 298.1

400–600 Pa

低壓大型主管

壓損係以簡化係數估算,實務仍需依管材粗糙度、節流件、配件型式修正


3|等效長度怎麼估?(懶人表)

  • 90°標準彎頭30–50 D(取中值 40D)

  • 90°長半徑彎頭20–30 D(取 25D)

  • 三通直通20–40 D(取 25D)

  • 三通分支60–100 D(取 80D)

  • 蝶閥/風門全開10–20 D(取 15D)

  • 柔性軟管:1 m ≈ 2–3 m 直管(取 2.5)


4|用一張表完成「選型+佈管」:操作步驟(附檔案)

  1. 列吸口與面速 → 逐一算 Q → 乘同動係數(例 0.7) → 加 10–20% 裕量,得總 Q

  2. 畫最不利路徑 → 依懶人表算 L_eq

  3. 選管徑:查對照表,挑一個能達成**設計風速(14–18 m/s;金屬粉取 18–22)**的 D。

  4. 估 ΔP:ΔPline≈R×v2×Leq\Delta P_{line}\approx R \times v^2 \times L_{eq}ΔPline​≈R×v2×Leq​(下載表已帶R 係數與公式)。

  5. 加上設備內阻(罩口/濾室/HEPA/消音)= ΔPtotal\Delta P_{total}ΔPtotal​

  6. 判斷壓力級別:ΔPtotal<3kPa\Delta P_{total}<3kPaΔPtotal​<3kPa → 低壓;3–10 kPa → 中壓;>10 kPa → 高真空

  7. Q × ΔP 去看風機曲線系統曲線交會位置,微調 D、v 或支管配置。


5|三大情境選型範例(2025)

A|小口徑長距(工具隨行/中央清掃)

  • 兩支 Ø38 軟管各 10 m+Ø76 地吸 5 m(同動 0.7)

  • 判斷:小口徑+長距 → 高真空穩定;主幹建議 ≥ Ø63 以降壓損。

B|配料站+多彎頭中距

  • 四個秤重罩(0.6×0.5 m, 0.6 m/s)+倒料口 18 CMM

  • 判斷:最不利支管彎多 → 中壓濾筒ePTFE(A/C 0.8–1.2 m/min)+ΔP 觸發清灰。

C|大面積開放罩

  • 多台研磨/木工,開放式大罩面

  • 判斷低壓大風量+較大管徑主管;入口設火花處理與隔離/洩爆(如可燃粉)。


6|常見問題(FAQ)

Q1:為什麼我用 Ø50 管,吸力還是弱?
A:等效長度過大風速不達最常見。把 D 放大到 Ø63/76,或減彎頭/縮軟管長度,ΔP 會明顯下降。

Q2:高真空一定比較好吸嗎?
A:不一定。高真空=小流量高壓頭,適合小口徑長距;大罩面/大流量仍要走低壓大口徑

Q3:HEPA 要不要加?放哪?
A:室內回風/細粉/敏感產品建議加 H13/H14;位置建議主濾→風機→HEPA,並做 PAO/DOP 完整性與前後 ΔP 監測。

Q4:R 係數怎麼取?
A:本篇用工程估:小徑 2.0、中徑 1.0、大徑 0.6(Pa/(m·(m/s)²))。實務以管材、粗糙度、雷諾數與配件型式校正。

Q5:可燃粉塵要注意什麼?
A:抗靜電濾材/軟管+全系統接地等電位火焰隔離閥洩爆/無焰洩爆/化學抑爆與程序管控;電氣依 Zone 選型。


7|避坑清單(最常踩的 8 件事)

  1. 只看馬力,不看風機曲線 vs 系統曲線

  2. 管徑太小,風速雖高但 Q 不達

  3. 忽略最不利支管,試車才掉風。

  4. A/C 太高,ΔP 飆升;清灰也救不回來。

  5. 大罩面誤用高真空小流量。

  6. ΔP 基線告警門檻(例:警戒 ≥1700 Pa;介入 ≥2000 Pa)。

  7. HEPA 放錯位、沒做 PAO/DOP

  8. 可燃粉僅換濾材,沒有隔離/洩爆/抑爆與接地。


8|把「資訊 → 採購」接起來