暖通空调空调风系统设计

13.5暖通空调系统风道设计13.5.1风管系统分类

1.

风道的布置原则

风道布置直接关系到空调系统的总体布置，它与工艺、土建、电气、给排水等专业关系密切，应相互配合、协调一致。

1．空调系统的风道在布置时应考虑使用的灵活性。当系统服务于多个房间时，可根据房间的用途分组，设置各个支风道，以便与调节。2．风道的布置应根据工艺和气流组织的要求，可以采用架空明敷设，也可以暗敷设于地板下、内墙或顶棚中。13.5.2风管系统设计的主要原则3．风道的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件应安排得当，管件与风管的连接、支管与干管的连接要合理，以减少阻力和噪声。4．风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定孔、采样孔等）或预留安装测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地方。5．风道布置应最大限度地满足工艺需要，并且不妨碍生产操作。6．风道布置应在满足气流组织要求的基础上，达到美观、实用的原则。

2.

风管材料的选择

用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料板、玻璃钢板、胶合板、铝板、砖及混凝土等。需要经常移动的风管，则大多采用柔性材料制成各种软管，如塑料软管、金属软管、橡胶软管等。薄钢板有普通薄钢板和镀锌薄钢板两种。钢板厚度，一般采用0.5～1.5mm左右。对于有防腐要求的空调工程，可采用硬聚氯乙烯塑料板或玻璃钢板制作的风管。仅限于室内应用，且流体温度不可超过-10～+60℃。以砖、混凝土等材料制作风管，主要用于与建筑、结构相配合的场合。

1.

风管断面形状的选择

风管断面形状有圆形和矩形两种。圆形断面的风管强度大、阻力小、消耗材料少，但加工工艺比较复杂，占用空间多，布置时难以与建筑、结构配合，常用于高速送风的空调系统；矩形断面的风管易加工、好布置，能充分利用建筑空间，弯头、三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小。为了节省建筑空间，布置美观，一般民用建筑空调系统送、回风管道的断面形状均以矩形为宜。

13.5.3标准风管及附件

2.常用标准风管（按圆形、矩形）的规格

见表13-2、13-3。为了减少系统阻力，并考虑空调房间吊顶高度的限制，进行风道设计时，矩形风管的高宽比宜小于6，最大不应超过10。13.5.3标准风管及附件

1.风道设计的原则风道设计时应统筹考虑经济、实用两条基本原则。

2.风道设计的基本任务1）确定风管的断面形状，选择风管的断面尺寸。2）计算风管内的压力损失，最终确定风管的断面尺寸，并选择合适的通风机。13.5.4风道设计3.风道的压压力损失失计算风管的压压力损失失∆P由沿程压压力损失失∆Py和局部压压力损失失∆Pj两部分组组成，即即：∆P=∆Py+∆Pj（Pa）（1）沿程压压力损失失的基本本计算公公式长度为为l(m)的风管管沿程程压力力损失失可按按下式式计算算：∆Py=Rm*l(Pa)式中Rm—单位管管长沿沿程压压力损损失，，也称称为单位管管长摩摩擦阻阻力损损失失，单单位为为Pa/m，可查阅阅有关关设计计手册册中《《风管管单位位长度度沿程程压力力损失失计算算表》》进行行计算算。13.5.4风道设设计（2）局部部压力力损失失的基基本计计算公公式∆Pj=ζ×υ2ρ/2（Pa）式中ζ—局部阻力系数数；υ—ζ与之对应的断断面流速。ρ—空气密度，标标准状况下（（大气压力为为101325Pa，温度为20℃），ρ=1.2kg/m3；许多文献资料料中，都载有有各种各样管管件的局部阻阻力系数ζ计算表，可供供设计时选用用。13.5.4风道设计3.风道的压力损损失计算13.5.4风道设计3.风道的压力损损失计算（3）简化计算法法∆Pj=Pm×l(1+k)（Pa）K——局阻与摩阻比比值。弯头三通少时时，取k=1.0～2.0；弯头三通多时时，取k=3.0.0～5.0空调系统，不不包括过滤器器、表冷器、、加热器等空空气处理设备备的阻力。风道的水力计计算是在系统统和设备布置置、风管材料料、各送、回回风点的位置置和风量均已已确定的基础础上进行的。。风道水力计算算的主要目的的是：确定各管段段的管径（或或断面尺寸））和阻力，保保证系统内达达到要求的风风量分配，最最后确定风机机的型号和动动力消耗。4.风道设计计算算方法13.5.4风道设计风道水力计算算方法比较多，如假定流速法、、压损平均法法、静压复得得法等。对于低速送风系统统大多采用假定流速法和压损平均法，而高速送风系统统则采用静压复得法。假定流速法假定流速法也也称为比摩阻阻法。先按技术经济要要求选定风管的风风速，再根据风管的的风量确定风风管的断面尺尺寸和阻力。这是低速送送风系统目前前最常用的一一种计算方法法。13.5.4风道设计4.风道设计计算算方法假定流速法：：管内流速取取值以假定流速法为例，说明风风道水力计算算的方法步骤骤：1）确定空调系统统风道形式，，合理布置风风道，并绘制风道系统统轴测图，作为水力计计算草图。2）在计算草图上上进行管段编号号，并标注管管段的长度和和风量。管段长度一一般按两管件件中心线长度度计算，不扣扣除管件（如如三通、弯头头）本身的长长度。3）选定系统统最不利利环路，一般指指最远或或局部阻阻力最多多得环路路。13.5.4风道设计计5.风道设计计计算步步骤4）根据造价价和运行行费用的的综合最最经济的的原则，，选择合合理理的空气气流速。风管内的的空气流流速可按按表10-9确定。5）根据给定定风量和和选定流流速，逐逐段计算算管道断断面尺寸寸，并使其符符合表10-7（或10-6）所列的矩矩形风管管统一规规格。然然后根据据选定了了的断面面尺寸和和风量，，计算出出风道内内实际流流速。通过矩形形风管的的实际风风速υ=M/(3600ab)（m/s）式中a，b—分别为风风管断面面净宽和和净高，，m。M—通过矩形形风管的的空气流流量，(m3/h)5.风道设计计计算步步骤6）计算风风管的沿沿程阻力力根据沿程程阻力计计算公式式：∆Py=∆pyl查《风管管单位长长度沿程程压力损损失计算算表》求求出单位位长度摩摩擦阻力力损失∆py，再根据管管长l，计算出管管段的摩摩擦阻力力损失。。7）计算算各管段段局部阻阻力根据局部部阻力计计算公式式：∆Pj=ζ×υ2ρ/2查《局部阻阻力系数数ζ计算表》》取得局局部阻力力系数ζ值，求出出局部阻阻力损失失。8）计算算系统的的总阻力力，∆P=∑（∆pyl+∆Pj）。9）查并联联管路的的阻力平平衡情况况。10）根根据系统统的总风风量、总总阻力选选择风机机。5.风道设计计计算步步骤13.5.4风道设计计空调系统统推荐的的送风机机静压值值如下，，可供估估算时参参考空调系统类别风机静压值(Pa)小型空调系统（空调服务面积300m2以内）中型空调系统（空调服务面积2000m2以内）大型空调系统（空调服务面积大于2000m2）高速送风系统（空调服务面积2000m2以内）高速送风系统（空调服务面积大于2000m2）400~500600~750650~10001000~15001500~2500小型通风系统一般通风系统100~250300~40013.8.4风道设计1）单风机系系统单风机系统统是指只设设送风机而而不设回风风机，整个系统内内的压力损损失全部由由送风机来来承担的空空调系统。对于单风机机系统来说说，要注意意到零点的的位置，若若系统排风风位于回风风的负压区区，则排风风不可能通通过排风阀阀排出，必必须单设一一轴流式排排风机，如如图中虚线线所示。13.5.4风道设计7.风管内的压压力分布13.5.4风道设计7.风管内的压压力分布单风机系统统风管内压压力分布双风机系统统是指既设设置有送风风机而且设设置有回风风机的空调调系统，系系统内的压压力损失由由送风机和和回风机共共同承担。。对于双风机机系统来说说，排风必必须处于回回风机的正正压段，而而新风和回回风必须处处于送风机机的负压段段。如图中中所示，①~②段由于回回风机的加加压作用，，处于正压压区，排风风可以通过过排风阀直直接排出。。而②~③段由于送送风机的抽抽吸作用，，处于负压压区，新风风和回风均均可被抽吸吸进来。②②为零位阀阀，通过该该阀处的风风压应该为为零。特别需要注注意的是：：新风、排排风、回风风的位置。。7.风管内的压压力分布2）双风机系系统双风机系统统风管内压压力分布7.风管内的压压力分布13.5.4风道设计1简叙风道布布置的原则则。2常用的风管管材料由哪哪些？各适适用于什么么场合？3为什么说“矩形风管的的高宽比宜宜小于6，最大不小小于10”？4风道设计的的基本任务务是什么？？5试解释下列列名词：（1）沿程压力力损失；（2）单位管长长摩擦阻力力损失；（3）局部压力力损失；（4）风管的当当量直径。。6影响局部阻阻力系数ζ的因素有哪哪些？13.5复习思考题题7为什么说风风管内空气气流速对空空调系统的的经济性有有较大的影影响？8风道阻力计计算方法有有哪些？简简叙利用假假定流速法法进行风道道水力计算算的步骤。。9为什么进行行风道水力力计算时，，一定要进进行并联管管道的阻力力平衡？如如果设计时时不平衡，，运行时是是否会保持持平衡？对对系统运行行有何影响响？10集中式空调调系统除设设置送风机机外，在什什么条件下下宜设置回回风机而成成为双风机机系统？11双风风机机系系统统中中，，新新风风入入口口应应处处在在送送风风机机的的哪哪一一段段？？排排风风口口应应处处在在回回风风机机的的哪哪一一段段？？12为什什么么要要求求进进风风口口一一定定要要设设置置在在排排风风口口的的上上风风侧侧，，并并且且应应低低于于排排风风口口？？1一矩矩形形风风道道断断面面尺尺寸寸为为a=200mm，，b=400mm，，用镀镀锌锌薄薄钢钢板板制制成成。。风风道道内内空空气气流流量量为为G=2000m3/h，，求10m长风风道道内内沿沿程程压压力力损损失失及及风风道道内