HVAC Duct Design – Sizing Contaminant-Extraction Ducts (Smoke | Grease | Gases | Dry & Moist Dust)

ASHRAE’s Pocket Guide lists minimum conveying velocities that keep contaminants airborne while they travel through exhaust ductwork. Table 2.9 (2013 edition, Ch. 02, pp. 60 & 64) groups typical industrial/kitchen contaminants into velocity “bands”; designers size each run so the 計算された平均速度運ばなければならない最も重い汚染物質の値以上.

Contaminant group (per ASHRAE Pocket Guide Table 2.9)Recommended conveying velocity, Vc (fpm) – use the ハイエンドゴミが粗い場合やダクト走行が長い場合
煙、蒸気、軽い煙1,000 – 2,000 fpm Vc
油分を多く含んだ調理用蒸気と軽いミスト1,500 – 2,500 fpm Vc
Fine dry lint / light dust (e.g., cotton, flour)2,000 – 2,500 fpm Vc
Average industrial dust (sawdust, grain)3,000 – 3,500 fpm Vc
Heavy or gritty dust (sand, metal grindings)3,500 – 4,000 fpm Vc
Moist or sticky dust (coal, foundry moulding)3,500 – 4,000 fpm Vc
切りくず、削りくず、非常に重い粒子4,000 – 4,500 fpm Vc

デザインワークフロー

  1. Determine required airflow (Q).
    • ボンネット速度×ボンネット面積→排気量を捉える。
    • 多様性または同時性の要素を適用します。
  2. Select conveying velocity (Vc).
    • を選択してください最高 velocity applicable to the mixture being handled (table above).
    • Vc を 5 ~ 10% 増加させます長い水平走路 (>45 m) or where future build-up is expected.
  3. ダクトのサイズを調整します。
    • 面積A=Q/Vc=Q/Vc.
    • Convert to diameter (round) or equivalent width × height (rectangular, keep aspect ≤4:1 to avoid excess friction).
  4. 圧力損失を確認してください。
    • Compute static‐pressure drop (friction charts or software).
    • ファンに適切な静圧と安全マージンがあることを確認します。
  5. 素材と構造。
    • 使用する全溶接 16 ゲージ鋼グリースや粉塵の多いサービス用。ガス用のシールジョイント。
    • Provide clean-out doors at every change of direction >45° and at 12 m intervals (NFPA , SMACNA).
  6. 付属品。
    • バランスダンパー外側グリースを含んだ気流。
    • 可燃性粉塵用のスパークまたはフレームアレスタ。
    • 油が付着した場合、キッチンフードに自動消火リンクします。

良い練習のヒント

  • 常にボンネットからファンまで設計します, maintaining (or increasing) velocity at every downstream branch to prevent settling.
  • 保つ水平方向は短く、傾斜している (≥1% toward traps) for grease or moist dust so condensate/grease can drain.
  • 丸ダクト摩擦が最も低く、粉塵を多く含む気流に適しています。やむを得ず長方形にする場合は、大きな平らな側面を内部で強化して振動を制限します。
  • Where occupant noise is a concern (e.g., laboratories), add silencers 後に速度要件を満たします。ノイズを削減するためだけに Vc を表 2.9 の最小値以下に下げないでください。

各セグメントに基づいて、ASHRAE の適切な搬送速度帯域 表 2.9次に、設計者は圧力降下、構造強度、清掃性を確認し、火災安全性と保守性の要件を満たしながら確実に汚染物質を除去することを保証します。