空调系统设计应用实践课件

空调系统设计应用实践空调系统设计应用实践1空调风系统的设计空调风系统的设计2空调系统设计应用实践课件3第一节风道中的阻力第一节风道中的阻力4空调系统设计应用实践课件5空调系统设计应用实践课件6空调系统设计应用实践课件7空调系统设计应用实践课件8说明：说明：9空调系统设计应用实践课件10小结：（1）两种方法：计算法，查图法（2）熟练掌握查图法（3）复习内插法取值小结：11二、局部损失二、局部损失12

在设计中应尽量减小局部阻力。通常采用以下措施：1．布置管道时，应力求管线短直，减少弯头。

☆圆形风管弯头的曲率半径一般应大于(]—2)倍管径

☆矩形风管弯头的长宽比愈大，阻力愈小，应优先采用☆必要时可在弯头内部设置导流叶片，以减小阻力。应尽量采用转角小的弯头，用弧弯代替直角弯2.避免风管断面的突然变化，管道变径时，尽量利用渐扩、浙缩代替突扩、突缩。其中心角。3.管道和风机的连接妥尽量避免在接管处产生局部涡流。4.三通的局部阻力大小与断面形状、两支管夹角、支管与总管的截面比有关，为减小三通的局部阻力，应尽量使支管与干管连接的夹角不超过30º。5.风管的进、出口，采用渐扩管（扩压管）来降低出口动压损失。

13空调系统设计应用实践课件14空调系统设计应用实践课件15空调系统设计应用实践课件16第二节风道中的阻力计算水力计算是通风系统设计计算的主要部分。它是在确定了系统的形式、设备布置、各送、排风点的位置及风管材料后进行的。水力计算最主要的任务:

(1)确定系统中各管段的断面尺寸。(2)计算阻力损失，选择风机。第二节风道中的阻力计算水力计算是通风系统17二、水力计算的方法步骤1．水力计算方法风管水力计算的方法主要有以下：(1)等压损法该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件，在已知总作用压力的情况下．将总压力值枝干管长度平均分配给各部分．再根据各部分的风量确定风管断面尺寸．该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。(2)假定流速法该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标．再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失．目前常用此法进行水力计算。(3)静压复得法该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力，根据这一原则确定风管的断面尺寸，此法适用于高速风道的水力汁算。二、水力计算的方法步骤1．水力计算方法18

2．水力计算步骤

以假定流速法为例，说明水力汁算的步骤：(1)绘制系统轴侧示意图，并对各管段进行编号，标注长度和风量。通常把流量和断面尺寸不变的管段划为一个计算管段。(2)确定合理的气流速度风管内的空气流速对系统的影响：

☆流速低，阻力小，动力消耗少，远行费用低，但是风管断面尺寸大，耗材料多，建造费用大。

☆流速高，风管段面尺寸小，建造费用低，但阻力大，运行费用会增加，另外还会加剧管道与设备的磨损。

☆确定合理的流速必须经过技术经济分析。

2．水力计算步骤

以假定流速法为例，说明水力汁算19(3)由风量和流速确定最不利环路各管段风管断面尺寸，计算沿程损失、局部损失及总损失。计算时应首先从最不利环路开始，确定风管断面尺寸时，应尽量采用通风管道的统一规格。见附录6.5。(4)其余并联环路的计算，按量分配，阻力平衡

☆对除尘系统各并联环路间的压损差值不宜超过10％，其他通风系不宜超过15％。若超过时可通过调整管径或采用阀门来进行调节。(5)选择风机

(3)由风量和流速确定最不利环路各管段风管断面尺寸，计算20

☆考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确，选择风机的风量，风压应按下式考虑：

☆调整后的管径可按下式确定：☆考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确，选择21空调系统设计应用实践课件22空调系统设计应用实践课件23解题思路：①绘草图②标编号③定流速④找环路⑤算损失⑥列总表⑦校平衡⑧汇总阻⑨选风机解题思路：24空调系统设计应用实践课件25空调系统设计应用实践课件26空调系统设计应用实践课件27空调系统设计应用实践课件28空调系统设计应用实践课件29空调系统设计应用实践课件30第三节均匀送风

1.概念：在通风系统中，常以相同的出口速度，由风道侧壁的若干孔口或短管，均匀地把等量的空气送入室内，这种送风方式称为均匀送风。2.特点：均匀送风可以使房间得到均匀的空气分布，且风道制作简单，节省材料．3.形式：（1）送风管的断面逐渐减小而孔口面积相等；（2）另一种是送风管道断而不变而孔口面积不相等。第三节均匀送风1.概念：31一、基本原理一、基本原理32四、均匀送风计算四、均匀送风计算33空调系统设计应用实践课件34空调系统设计应用实践课件35空调系统设计应用实践课件36空调系统设计应用实践课件37第四节风道中的空气压力分布第四节风道中的空气压力分布38第五节风道设计中的若干注意问题

一、系统划分

系统的划分主要原则：运行维护方便，经济可靠为，通常系统既不宜过大，也不宜过小、过细。1．空气处理要求相同或接近、同一生产流程且运行班次和时间相同的系统。2．以下情况需单设排风系统；(1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧、爆炸，或形成毒害更大、腐蚀性的混合物或化合物；(2)两种有害物质混合厉易使蒸气凝结井积聚粉尘。(3)放散剧毒的房间和设备。3．对除尘系统还应考虑扬尘点的距离，粉尘是否回收，不同种粉尘是否可以混合回收．混合后的含尘气体是否有结露可能等因素来确定系统划分。4．排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合为同一系统。第五节风道设计中的若干注意问题

一、系统划分39

二、风道形状与材科

1．形状：☆圆风管强度大、阻力小、节省材料、保温方便．但构件制作较困难，不易与建筑、结构配合。☆矩形风管在民用建筑、低速风管系统方面应用更多些。☆工程实际中有时会为节省空间、美观等原因而把宽长比做得很小，如宽长比1：8，甚至1：10以上，但宽长比过小，一方面增加了材料消耗，另一方面也会增加比摩阻，因此只要条件允许应控制在1：3以内。考虑到最大限度的利用板材，加强建筑安装的工厂化生产，在设计、施工中应尽量按附录6．5选用国家统一规格。

二、风道形状与材科

402．材料：风管材料要求坚固耐用、表面光滑、防腐蚀性好、易于制造和安装，且不产生表面脱落等。☆常用的有普通薄钢板和镀锌薄钢板，通常的选用厚度为o．5—1．5mm。硬聚氯乙烯板、胶合板、石膏板、玻璃钢等材料使用较少。☆目前国内也出现了保温材料与风管合一的风管形式，以及金属软管、橡胶管等安装快捷的风管材料。砖、混凝土等材料的风管主要用于与建筑配合的场合，多用于公共建筑。2．材料：风管材料要求坚固耐用、表面光滑、防腐蚀性好、易于制41三、风管的保温☆保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料(通常为阻燃型)、超纫玻璃棉、玻璃纤维保温板、聚氨酯泡沫塑料和破石板等，通常保温结构有四层：(1)防腐层：涂防腐漆或沥青；(2)保温层：粘贴、捆扎、用保温钉固定；(3)防潮层：包塑料布、油毛毡、铝箔或刷沥青破坏保温层或在其内部结露，降低保温效果；以防潮湿空气或水分进入保温层内。(4)保护层：室内可用玻璃布、塑科布、木板、聚合板等作保护，室外管道应用镀锌铁皮或铁丝网水泥作保护。三、风管的保温☆保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料(通常为42四、风管的布置风管布置直接影响通风、空调系统的总体布置，与工艺、土建业关系密切，应相互配合、协调。风管布置力求顺直，除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜时与水平面夹角最好大于45º。如必须水平敷设或倾角小于30º时，应采取措施，如加大流速、设清洁口等。当输送含有蒸汽、雾滴的气体时，应有不小于0.005的坡度，并在风管的最低点和风机底部设水封泄液管，注意水封高度应满足各种运行情况的要求。风管上应设必需的调节和测量装置(如阀门、压力表、温度汁、测定孔和采样孔等)或预留安装测量装置的接口，且应设在便于操作和观察的地点。四、风管的布置风管布置直接影响通风、空调系统的总体布置，与工43空调水系统设计空调水系统设计441．空调水系统方案的构思（1）影响水系统方案构思的因素

影响水系统方案构思的因素主要有：建筑物的位置、造型、规模、层数、结构、平面布置、使用功能与区域划分及空调系统的选择与分区等。（２）水系统方案构思的主要内容

1）水系统形式的选择与分区；

2）水系统的调节与控制；

3）水系统和辅助设备和配件的配置与选择；

4）水系统管网布置及走向；

5）水系统的防腐、保温和保护等。

1．空调水系统方案的构思452．空调冷（热）水系统设计

（1）空调冷（热）水系统水管管径的确定

1）各空调末端装置的供回水支管的管径，宜与设备的进出水接管管径一致，可查产品样本获知。

2）供回管干管的内径di（单位为mm），可根据各管段中水的体积流量qv(L/s)和选定的流速v(m/s)，通过计算确定

(P86.公式5－1）（2）供回水集管

供水集管以称为分水器（或分水缸），回水集管以称为集水器（或回水缸），它们都是一段水平安装的大管径钢管

2．空调冷（热）水系统设计

（1）空调冷（热）水系统水管管径46

（3）冷水泵的配置与选择1）配置。每台冷水机组应各配置一台冷水泵。考虑维修需要，宜有备用水泵，并预先接在管路系统中，可随时切换使用2）选择。通常选用比转速ns在30~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍（单台工作时取1.1，两台并联工作时取1.2）；水泵的扬程应为它承担的供回水管网最不利环路的总水压降的1.1~1.2倍。

（3）冷水泵的配置与选择47

(4)热水泵的配置与选择以夏季空调送冷为设计工况的中央空调系统，在冬季可以切换接热源，变成循环热水向空调区域送暖风。这就关系到热水循环泵的配置与选择问题。（5）膨胀水箱的配置与选择

在冷（热）水系统最高处应配置一个膨胀水箱，且应连接在水泵的吸入侧。视空调系统规模大小，膨胀水箱有效容积取0.5~1.0m3。（6）管道防腐与保温

(4)热水泵的配置与选择483．空调冷却水系统设计

（1）冷却水泵和冷却塔的配置

（2）冷却水系统管径的确定4．冷凝水排放系统设计

（1）冷凝水管布置

（2）冷凝水管管径的确定（3）冷凝水管保温

3．空调冷却水系统设计

（1）冷却水泵和冷却塔的配置

（2）49冷凝水管的设计通常，可以根据机组的冷负荷Q（kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径；Q≤7kWDN＝20mm

Q＝7.1～17.6kWDN＝25mmQ＝101～176kWDN＝40mm

Q＝177～598kWDN＝50mmQ＝599～1055kWDN＝80mm

Q＝1056～1512kWDN＝100mmQ＝1513～12462kWDN＝125mm

Q>12462kWDN＝150mm注：

（1）DN＝15mm的管道，不推荐使用。

（2）立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。

（3）本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。冷凝水管的设计Q≤7kWDN＝20mm

Q＝7.1～17.650风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：1)沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。2)当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。3)为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。空调系统设计应用实践课件51注：（1）采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。（2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。1)冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。2)设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。3)冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定。4)一般情况下，每1kW冷负荷每1h约产生0.4kg左右冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每1kW冷负荷每1h约产生0.8kg冷凝水。注：52空调系统设计应用实践空调系统设计应用实践53空调风系统的设计空调风系统的设计54空调系统设计应用实践课件55第一节风道中的阻力第一节风道中的阻力56空调系统设计应用实践课件57空调系统设计应用实践课件58空调系统设计应用实践课件59空调系统设计应用实践课件60说明：说明：61空调系统设计应用实践课件62小结：（1）两种方法：计算法，查图法（2）熟练掌握查图法（3）复习内插法取值小结：63二、局部损失二、局部损失64

在设计中应尽量减小局部阻力。通常采用以下措施：1．布置管道时，应力求管线短直，减少弯头。

☆圆形风管弯头的曲率半径一般应大于(]—2)倍管径

☆矩形风管弯头的长宽比愈大，阻力愈小，应优先采用☆必要时可在弯头内部设置导流叶片，以减小阻力。应尽量采用转角小的弯头，用弧弯代替直角弯2.避免风管断面的突然变化，管道变径时，尽量利用渐扩、浙缩代替突扩、突缩。其中心角。3.管道和风机的连接妥尽量避免在接管处产生局部涡流。4.三通的局部阻力大小与断面形状、两支管夹角、支管与总管的截面比有关，为减小三通的局部阻力，应尽量使支管与干管连接的夹角不超过30º。5.风管的进、出口，采用渐扩管（扩压管）来降低出口动压损失。

65空调系统设计应用实践课件66空调系统设计应用实践课件67空调系统设计应用实践课件68第二节风道中的阻力计算水力计算是通风系统设计计算的主要部分。它是在确定了系统的形式、设备布置、各送、排风点的位置及风管材料后进行的。水力计算最主要的任务:

(1)确定系统中各管段的断面尺寸。(2)计算阻力损失，选择风机。第二节风道中的阻力计算水力计算是通风系统69二、水力计算的方法步骤1．水力计算方法风管水力计算的方法主要有以下：(1)等压损法该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件，在已知总作用压力的情况下．将总压力值枝干管长度平均分配给各部分．再根据各部分的风量确定风管断面尺寸．该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。(2)假定流速法该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标．再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失．目前常用此法进行水力计算。(3)静压复得法该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力，根据这一原则确定风管的断面尺寸，此法适用于高速风道的水力汁算。二、水力计算的方法步骤1．水力计算方法70

2．水力计算步骤

以假定流速法为例，说明水力汁算的步骤：(1)绘制系统轴侧示意图，并对各管段进行编号，标注长度和风量。通常把流量和断面尺寸不变的管段划为一个计算管段。(2)确定合理的气流速度风管内的空气流速对系统的影响：

☆流速低，阻力小，动力消耗少，远行费用低，但是风管断面尺寸大，耗材料多，建造费用大。

☆流速高，风管段面尺寸小，建造费用低，但阻力大，运行费用会增加，另外还会加剧管道与设备的磨损。

☆确定合理的流速必须经过技术经济分析。

2．水力计算步骤

以假定流速法为例，说明水力汁算71(3)由风量和流速确定最不利环路各管段风管断面尺寸，计算沿程损失、局部损失及总损失。计算时应首先从最不利环路开始，确定风管断面尺寸时，应尽量采用通风管道的统一规格。见附录6.5。(4)其余并联环路的计算，按量分配，阻力平衡

☆对除尘系统各并联环路间的压损差值不宜超过10％，其他通风系不宜超过15％。若超过时可通过调整管径或采用阀门来进行调节。(5)选择风机

(3)由风量和流速确定最不利环路各管段风管断面尺寸，计算72

☆考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确，选择风机的风量，风压应按下式考虑：

☆调整后的管径可按下式确定：☆考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确，选择73空调系统设计应用实践课件74空调系统设计应用实践课件75解题思路：①绘草图②标编号③定流速④找环路⑤算损失⑥列总表⑦校平衡⑧汇总阻⑨选风机解题思路：76空调系统设计应用实践课件77空调系统设计应用实践课件78空调系统设计应用实践课件79空调系统设计应用实践课件80空调系统设计应用实践课件81空调系统设计应用实践课件82第三节均匀送风

1.概念：在通风系统中，常以相同的出口速度，由风道侧壁的若干孔口或短管，均匀地把等量的空气送入室内，这种送风方式称为均匀送风。2.特点：均匀送风可以使房间得到均匀的空气分布，且风道制作简单，节省材料．3.形式：（1）送风管的断面逐渐减小而孔口面积相等；（2）另一种是送风管道断而不变而孔口面积不相等。第三节均匀送风1.概念：83一、基本原理一、基本原理84四、均匀送风计算四、均匀送风计算85空调系统设计应用实践课件86空调系统设计应用实践课件87空调系统设计应用实践课件88空调系统设计应用实践课件89第四节风道中的空气压力分布第四节风道中的空气压力分布90第五节风道设计中的若干注意问题

一、系统划分

系统的划分主要原则：运行维护方便，经济可靠为，通常系统既不宜过大，也不宜过小、过细。1．空气处理要求相同或接近、同一生产流程且运行班次和时间相同的系统。2．以下情况需单设排风系统；(1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧、爆炸，或形成毒害更大、腐蚀性的混合物或化合物；(2)两种有害物质混合厉易使蒸气凝结井积聚粉尘。(3)放散剧毒的房间和设备。3．对除尘系统还应考虑扬尘点的距离，粉尘是否回收，不同种粉尘是否可以混合回收．混合后的含尘气体是否有结露可能等因素来确定系统划分。4．排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合为同一系统。第五节风道设计中的若干注意问题

一、系统划分91

二、风道形状与材科

1．形状：☆圆风管强度大、阻力小、节省材料、保温方便．但构件制作较困难，不易与建筑、结构配合。☆矩形风管在民用建筑、低速风管系统方面应用更多些。☆工程实际中有时会为节省空间、美观等原因而把宽长比做得很小，如宽长比1：8，甚至1：10以上，但宽长比过小，一方面增加了材料消耗，另一方面也会增加比摩阻，因此只要条件允许应控制在1：3以内。考虑到最大限度的利用板材，加强建筑安装的工厂化生产，在设计、施工中应尽量按附录6．5选用国家统一规格。

二、风道形状与材科

922．材料：风管材料要求坚固耐用、表面光滑、防腐蚀性好、易于制造和安装，且不产生表面脱落等。☆常用的有普通薄钢板和镀锌薄钢板，通常的选用厚度为o．5—1．5mm。硬聚氯乙烯板、胶合板、石膏板、玻璃钢等材料使用较少。☆目前国内也出现了保温材料与风管合一的风管形式，以及金属软管、橡胶管等安装快捷的风管材料。砖、混凝土等材料的风管主要用于与建筑配合的场合，多用于公共建筑。2．材料：风管材料要求坚固耐用、表面光滑、防腐蚀性好、易于制93三、风管的保温☆保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料(通常为阻燃型)、超纫玻璃棉、玻璃纤维保温板、聚氨酯泡沫塑料和破石板等，通常保温结构有四层：(1)防腐层：涂防腐漆或沥青；(2)保温层：粘贴、捆扎、用保温钉固定；(3)防潮层：包塑料布、油毛毡、铝箔或刷沥青破坏保温层或在其内部结露，降低保温效果；以防潮湿空气或水分进入保温层内。(4)保护层：室内可用玻璃布、塑科布、木板、聚合板等作保护，室外管道应用镀锌铁皮或铁丝网水泥作保护。三、风管的保温☆保温材料主要有软木、聚苯乙烯泡沫塑料(通常为94四、风管的布置风管布置直接影响通风、空调系统的总体布置，与工艺、土建业关系密切，应相互配合、协调。风管布置力求顺直，除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜时与水平面夹角最好大于45º。如必须水平敷设或倾角小于30º时，应采取措施，如加大流速、设清洁口等。当输送含有蒸汽、雾滴的气体时，应有不小于0.005的坡度，并在风管的最低点和风机底部设水封泄液管，注意水封高度应满足各种运行情况的要求。风管上应设必需的调节和测量装置(如阀门、压力表、温度汁、测定孔和采样孔等)或预留安装测量装置的接口，且应设在便于操作和观察的地点。四、风管的布置风管布置直接影响通风、空调系统的总体布置，与工95空调水系统设计空调水系统设计961．空调水系统方案的构思（1）影响水系统方案构思的因素

影响水系统方案构思的因素主要有：建筑物的位置、造型、规模、层数、结构、平面布置、使用功能与区域划分及空调系统的选择与分区等。（２）水系统方案构思的主要内容

1）水系统形式的选择与分区；

2）水系统的调节与控制；

3）水系统和辅助设备和配件的配置与选择；

4）水系统管网布置及走向；

5）水系统的防腐、保温和保护等。

1．空调水系统方案的构思972．空调冷（热）水系统设计

（1）空调冷（热）水系统水管管径的确定

1）各空调末端装置的供回水支管的管径，宜与设备的进出水接管管径一致，可查产品样本获知。

2）供回管干管的内径di（单位为mm），可根据各管段中水的体积流量qv(L/s)和选定的流速v(m/s)，通过计算确定

(P86.公式5－1）（2）供回水集管

供水集管以称为分水器（或分水缸），回水集管以称为集水器（或回水缸），它们都是一段水平安装的大管径钢管

2．空调冷（热）水系统设计

（1）空调冷（热）水系统水管管径98

（3）冷水泵的配置与选择1）配置。每台冷水机组应各配置一台冷水泵。考虑维修需要，宜有备用水泵，并预先接在管路系统中，可随时切换使用2）选择。通常选用比转速ns在30~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍（单台工作时取1.1，两台并联工作时取1.2）；水泵的扬程应为它承担的供回水管网最不利环路的总水压降的1.1~1.2倍。

（3）冷水泵的配置与选择99

(4)热水泵的配置与选择以夏季空调送冷为设