风管设计课程课件

风管设计课程,上海大金空调有限公司研修课,PPT06012,大金风管机介绍,风管的分类,风管称呼及压力范围,设计相关单位,常用压力单位帕斯卡（Pa）：国际标准压力单位，表示每平方米所受的牛顿力。公斤/厘米（Kg/cm）：主要用于表示空调系统内部的压力。毫米汞柱（mmHg）：主要用于表示大气的压力。毫米水柱（mmH2O）：主要用于表示空气流动的压力，风管设计中主要使用的单位;也用来表示空气的阻力。,各种压力单位的换算：一标准大气压力=760mmHg10.33mH2O1Kg/cm0.1MPa,静压、动压和总压,这里只施加静压,全压,静压,可在这里测定动压,全压=静压+动压,静压,静压：最容易理解的话来说，急速吹气球使其膨胀起来时，虽然内部形成了大气以上的压力，但因手捏住了出气口，所以空气并不流动。1mmAq9.8010Pa,动压：空气是密度非常小的物质，不施加压力就不流动，但是此压力是很微小的。如上图所示，在使其面临空气流动的检测口处，如要制止流动就要改变压力。此压力取决于速度v。,全压:静压+动压,基本参数介绍,机外静压（排出部分+吸入部分）这里所计算的压力损失称为机外静压。所谓机内阻力是指空调机内部（盘管、滤网、外壳）的损失部分。,吸入口,吹出口,全压,静压,动压,风扇特性,FXS50LVE,Pa,15.5,标准静压（H）,标准静压（L）,标准静压使用下限,/m,风管抵抗曲線,实际使用点,目录标准点,抵抗,风量,风管阻力再大的话，,风量会下降,风管计算常用参数-风扇曲线,风量(AFR)=14m3/min机外静压=12mmH2O,风管设计方法,等速法预先确定风管中各部位的速度（风速）并确定风管截面积尺寸的方法。虽然速度已确定，但因各部分的摩擦损失不同，还有分支部分教多的风管等因素，这一方法并不实用，所以几乎不用。用途：气动输送粉末。,等压法（等摩擦法、定压法）把每米风管的损失作为定植的方法。在确定了达到基准的损失时，对各部分的送风量就以该损失为定植，自动地形成确定风速的反复作业。在算出了风管延长至最大长度时的基准损失时，就能立即得出直管部分的损失。本方法已成为目前风管设计的主流。,静压再获得法用于现在很少见的高速风管,全压法根据Pt=Ps+Pv的既定原理，按全压基准设计的方法。这是现有风管设计发中最合理的方法，已成为风管设计的主流。,风管系统设计步骤,一、通风量的确定,Q：空调设备中所需的通风量Qm/hqs：显热负荷kWCP：空气的定压比热kJ/（kg.）：空气的密度kg/mCP=1.2kJ/(m.)tr:室温ts:喷出口温度,概略負荷計算表設計条件,外气温度夏DB冬DB,新风量的计算,1、根据建筑物结构特点选择不同安装形式的新风换气机2、根据房间用途、面积、内部人员数量确定合适的新风量3、根据确定的新风量选择设备的规格和数量(一般取30m/h),新风负荷的计算,在现实中做设计时，新风负荷的计算往往不用在学校时用的那种方法，而用经验公式：Qo=Qs+Ql,Qs=0.29*吸取室外的空气量*温度差，Ql=720*吸取室外的空气量*绝对温度差，吸取室外的空气量=30*房间面积*人员密度,二、确定送风口的数量和分布,确定使用风动扩散型还是细长风口型，从送风量到数量和尺寸、配置。要点：仔细研究扩散半径、到达距离/风速的分布，确定送风口的数量。确定每一部分的风量处理。确定风动扩散型或细长风口型的尺寸及类型（圆形、方形、细长形）。,各种风口的设计(新风引入）,通道尺寸的决定因素是通过风速。通常按2.5m/s的水平设计，通道的有效开口面积一般为65%。,各种风口的设计（Anemostut）,这是天花板送风型的代表产品，引用美国Anemostut公司的商品名称。这一类型的特征是送出的空气通过引诱作用与室内空气混合，形成温差很小的空气，在送达的地方循环。,扩散半径送出的空气逐渐扩展并扩散，末端的气流速度降低，余留风速为0.25m/s时的扩展半径称为最大扩散半径。同样，余留风速为0.5m/s时的扩展半径称为最小扩展半径。,P8&P31,各种风口的设计（四面吹风、格栅型）,四面吹风散流型（方型散流器）气流为贴附（平送型）型适用于吊顶送风系统，按性能确定颈部的风速，还须考虑安装的高度及场合中间叶片芯可拆卸，便于安装，调试尺寸由用户选定,格栅型因为是挂壁型的代表产品，通常称为万向格栅。由横向格子（风窗）吹出的气流可作上下方面的调整，纵向格子吹出的气流可作左右方向的调整。并且格子后面还附有调整风量用的风口，称为风道。到达距离从墙面吹出的空气边扩展边行进，分别称为余流风速达到0.5m/s和降低到0.25m/s时的距离。,各种风口的设计（喷嘴型1）,要达到最远的距离，就应采取这种喷嘴型。用在剧场和大厅里，能进行远距离送风，风速达到5m/s以上。此外，为了免除产生噪音的烦恼，办公室和广播电台的播音室里应采用低风速的送风口。,各种风口的设计（喷嘴型2）,旋流风口具有送出旋转射流，诱导比大，风速衰减快等特点，在通风空调系统中可做大风量大温差送风以减少风口数量，可用于3米的低空间送风也可用于10米高的大面积空间送风,也是一种喷嘴型送风口，且属送风方向能上下左右变化的摇头型。适用于厨房等场所的制冷。,各种风口的设计（管道型）,采取在外围部分的窗上排列送风口以处理侧负荷（产生于周边区域）的方法。该方法之所以在风管的末端部分设置细长形状风口，并以同一风速送风，是为了配备一个很大的风箱，动压变成静压时需要挤出一部分气流。当然必须计算风管的压力，并预计风箱的损失。,各种风口的设计（常用风速-经济性平衡）,单位:m/s,出风口的确定方法,1）将居室分成正方形或长方形以了解一个格栅的区域.2）以L=3H且L8W普通弯头带导流叶片L=8W4W直角弯头带导流叶片L=4W,如左图情况的L1L2且L2=8W,风扇的风量控制,风扇的风量控制有下列3种方法。,（1）风门控制方式在风扇的送风侧或吸风侧采用风门节流。单向节流运转的节能效果较小。,（2）吸风叶轮控制方式通过开关设置于风扇吸风侧的扇型叶轮，使流入的风改变方向以减低叶片的作功量。这比风门控制的节能效果大。,（3）转数控制（变频控制）如果转数降低到80%，动力为（0.8）=52%，则降低率为1-0.52=0.48，动力约减少了一半。,风扇特性（多叶风扇）,多叶风扇（西洛可风扇）用于低速风管空调、各种空调机、送排风装置。风量在（m/min）应注意过载、喘振等问题,多叶片风扇说明,多叶风扇的消耗动力随着风量的提高而增加。而后向风扇在表示最高效率的同时还有消耗电力的最大值，达到此值之后，即使再增加风量，消耗电力非但不上升，反而有所下降的倾向。这就是不能进行过负荷运转的特征。这一特征称为限荷特性。,喘振当风管系统的压力由于某种原因（如滤网网眼堵塞等）而变得异常高时，风量显著缩小，仿佛在压力与风量的特性曲线处于山顶的状态下运转，风扇的压力计剧烈的摆动，以很短的周期产生反复的脉动。这种状态称为喘振，不是风扇的故障。设计是，绝对要选择不会引起喘振的区域。,风扇动力检验,例:如果转速降低到80%，动力就为(0.8)=52%,则减低率为1-0.52=0.48,动力约减少了一半,安装要领,箱,护顶板,安装要领（墙壁吹出口、吸入口）,安装上的注意事项1）要切实地往墙壁上安装吹出口、吸入口，注意不要因震动等原因使铆钉、螺丝脱落。2）安装时要使天花板和墙壁平行成线。3）天花板与吹出口端部的间隔要留出150mm左右间隙以防弄脏天花板。安装要领1）如果从墙壁吹出口、吸入口外框的安装面漏气的话，就会弄脏墙面，所以安装在外框里侧的防漏用缓冲垫接缝不能有缝隙，缓冲垫要够厚，安装面上的精加工不能有凹凸不平和扭曲，安装螺栓要完全拧紧。安装面上有接缝时，要仔细地施工接缝，注意不要漏气。2）吸入口下端要安装在踢脚线上方150mm以上的位置上。3）要将安装在外墙上的外气导入口及排气工作台的地脚螺栓焊在建筑物上的铁筋等物体上，坚固地安装好，把周围添平孔眼后，再用防水填好接缝，以防进水。,风管附件（挠性接头）,为防止风机的震动不能传向风管而使用挠性接头（也叫帆布接头）。挠性接头的法兰的间隔，根据机器的种类来考虑挠性量后再来做决定。按风机的量规号确定法兰间隔的标准值如表：,内藏风管（FXM、FXS、FXYB、YXD、YXYD）,由天花板水平吹出,温度分布,不容易产生冷送风,制冷,室内气流分布,中央部滞流域,良好的空气分布,24,26,28,28,27,29,16,18,20,22,24,26,24,22,21,20,19,18,17,床面与天花面之间的较大温差,天花板,不能防止来自窗面的冷送风,2,600,2,600,制热,气流分布的一般知识,26,2,600,柜式机（FXL、FXN）,地面往上出风,室内气流分布,温度分布,上下温度差,冷送风,滞流域,冷送风,由内側墙壁吹出,由外側墙壁吹出,良好的空气分布,良好的空气分布,制冷,吊顶,28,27,26,25,21,22,23,24,20,27,28,26,23,24,25,26,27,28,29,22,21,20,19,18,17,制热,2,600,气流分布的一般知识,16,18,20,22,24,防止来自窗面的冷送风,横向吹出型（FX、FX、（）,側壁上部的水平出风,室内气流分布,温度分布,吹出气流的到達距離适当的话、空气分布会良好,吹出气流到達距離适当的话，上下温度差比較少,冷房,暖房,4000,29,27,26,25,24,24,23,21,20,19,2,260,1,150,吹出气流太弱的话、会产生冷送风,4000,2,260,1,150,26,25,吹出气流太强的话，会产生冷送风。太弱的话、窗户侧会产生滞流域,2,600,2,600,气流分布的一般知识,23,25,27,29,31,18,20,22,24,26,嵌入式：使用摆动送风板型（，）,由天花板往下出风,室内气流分布,温度分布,能感觉来自送风板的气流,吹出风速快时、温度分布容易变得一样,冷房,暖房,24,26,28,25,27,28,27,29,30,19,18,21,23,18,20,22,24,26,吹出气流不能到达地面的话、下部会变成滞流域、上下温度差变大,天花板,2,600,2,600,气流分布的一般知识,使用送风板能使温度分布良好,天花板全面吹出,温度分布,居住域温度分布一样,流速无冷送风,吹出的气流基本上没有到达居住区域,天花板附近与地板附近产生较大的温差斜线,暖房,16,18,20,22,24,26,28,30,32,27,26,28,29,30,32,冷房,30,28,26,24,22,20,18,16,16,18,20,22,24,26,28,30,32,2,600,气流分布的一般的知识,底部送风空調系统概念图,外部負荷,人的負荷,照明負荷,机器的負荷,制御基盤,給气,活动地板,活动地板,通信線,气流分布的一般知识,风速分布,温度分布,条件：FUK型：強運転時、吹出温度、室内,气流分布的一般知识由地面吹出制冷,出风口,吸风口,6,000,6,000,气流无法到达,制冷,制热,吊顶,吊顶,气流分布的一般知识天花板高度,出风口,吸风口,6,000,6,000,居住域,例如2,700,制冷,制热,天花板,天花板,气流分布的一般知识天花板高度,隐蔽型气流分布可以改善,平面,断面,风管,吊顶,有必要注意出风口形状配置,散流型吹出口室内機吸入口,10,000,/X4,FXM125LVE,10,000,6,000,5,000,FXSLVE,/X2,FXD0MVE,8/,5,000,隐蔽型风管静压的大小比較与风管长度的考虑,设计实例,大空间（高天花板）空调,高天花板的用风管式室内机对应,成组加湿方式向空调区送风。,通过喷口向空调区送风,高天花板空调事列,空调区,空调区,挑空,电影院等场所应注意运转噪音（送风回风）,空调区,落地式室内机对应,直接在空调区内放置空调,考虑到制热时，回风口应设置在下面,回风口,室内机,大空间（高天花板）空调,换气方式与分类使用,关于换气,外气处理空调,全热交换器,向冷却/过热的空气供气的方式外气负荷为“0”热源（室外机）需要动力只要需要供气风管（排4气通过厕所等）寒冷地区使用时应注意,将供气和排气进行热交换“减轻”外气负荷（约减轻70%）热源不需要动力（节能）需要有供气和排气风管可用于小房间换气,室内相对于室外是负压注意排气系统的平衡性,室内和室外几乎没有压差,使用时统一集中换气大空间换气,使用时个别换气通过普通的换气扇,风量：1502000m3/h,风量：10802000m3/h,不合理管道的改造,绘图标准（风口）,绘图标准（风管）,绘图标准（风管2）,习题解,（1）风管的等效圆风管D=609mm（2）直管部分的摩擦系数R=0.14mmH2O（3）直管的摩擦阻力为P1=R6米=0.84mmH2O（4）求弯曲部分的相当长度H/W=400mm/800mm=0.5R