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风管设计手册

时间:2023-02-25

单风道和双风道集中空调系统:

集中空调系统:指集中处理、输送和分配办公楼内空气的空调系统。

系统组成:(1)空调房; (2)空气处理设备; (3)送/回风管; (4)冷热源。

按送风管路组数分类:单风管系统和双风管系统。

单风道系统(一次回风):

只设置一根风管,处理后的空气通过风管送至末端装置。 典型系统图:

一次回风和二次回风的区别:

空调房内与喷水房或冷风机前新风混合的回风称为一次回风。 带有一次回风的空调系统称为一次回风系统。

空调机房回风与喷水房或冷风机处理后的空气混合称为二次回风,有一次、二次回风的空调系统称为一次、二次回风系统,简称二次回风系统。

回风方式选择按表:

双风道系统:

有两根送风管,分别送冷风和热风,新风与回风混合。 经过一级空调处理后,一部分通过风管送至终端设备,另一部分由二级空调处理。 发送给终端设备; 两种不同状态的空气在终端设备中混合后送入空调房间。

双风道空调系统的特点及应用:

双风道系统适用于需要单独控制室温,且各房间冷热负荷变化不同的多层、多房间建筑。

单风道空调系统的特点及应用:

单风道集中系统适用于空调房间较大,各房间负荷变化相近的场合,如写字楼、影剧院、会议厅等。

双风道空调系统虽然具有良好的调节性和节能性能,但其复杂的设备占用空间大,限制了系统的发展。 因此,集中空调系统一般采用单风道空调系统。

风管配件损耗计算:

风管的风速标准分为低速和高速两种。 风速15m/s以下为低速风管,15m/s以上为高速风管。 前者用于建筑物的通风和空调,而后者用于工业和生产作业。 风速的大小与风管的噪声、振动、造价等有相当大的关系。 风管出口和进风口的风速大小,也会影响人体的舒适和宁静。

低速风道风速标准:

高速风管风速标准:

风机出风口和吸风口风速标准:

风管材质:

制作风管的材料通常是黑铁锌或镀锌铁板。 后者耐生锈,使用更普遍。 设计上也有使用铝板的楼宇自控送风管静压,但价格相对较高,所以还是很少见。 在厂房中,排风和回风也采用混凝土结构,但大多建在地下。 圆形风管所用铁板的厚度和型号如下:

圆形低速风管铁板标准:

矩形低速风管采用铁板标准:

矩形高速风管使用铁板标准:

矩形低速风管采用铝板标准:

风管连接法兰:

圆形风管吊架标准:

矩形风管支(吊)架标准:

管道损失:

在管道中,要使空气流体通过管道,必须克服相当大的阻力。 这种阻力以压力表示,可分为管道的直线损失和局部弯头、支管、网关等的压力损失。主要原因包括:(1)摩擦; (2)弯曲; (3)发散或收敛; (4)横截面积或形状的变化。

管道中也有很多障碍物,会对管道流动造成阻力。 这些项目包括:

(1) 风量控制器; (2)挡水板; (3) 空气滤清器; (4) 加热器或冷却器; (五)测控仪器; (6)防火阀。

静压和动压损失:

静压主轴和动静压主轴_静压桩送桩器图片_楼宇自控送风管静压

送风设备产生的阻力可分为动态和静态两种。 动态阻力与风速的平方成正比,而静态阻力与风速无关。 动阻力和静阻力之和就是送风系统的总阻力。 如果管道中存在静压,则总压力还必须包括达到静压所需的压力。 风道内气流损失的压力可用下式表示:PT=PL+PD。

式中PT为总压力损失,PL为管长压力损失,PD为各弯头、支管、闸门等处的压力损失。

如上所述,动压与风速之间存在一定的关系。 就空气而言,关系如下:

Pv= V2/2g×γ = V2/16.3 = ( V/4.03 ) 2 [mmAq]

式中,V的单位为[m/s]。

线性风管阻力损失:

矩形风管转换:

如果要换算成单位阻力相同的矩形风管,可以用下面的公式换算:

a和b分别是矩形风管的宽度和高度。 也可以用圆的面积等于长方形的面积的方法粗略估算出它的值。 矩形风管的外部宽度与高度之比也称为纵横比(Ratio),此值可达8:1。 但从1:1到8:1,铁板面积会增加70%,重量也会增加3.5倍。 因此,在设计风管时,除非有特殊情况,其比例应接近1:1,以节省制造和安装成本。

风管局部管道阻力:

在一个完整的风管系统中,除风管本身外,还有直管、弯管、支管(闸门)、三通等部件。 这部分的形状变化会使风道产生涡流,消耗部分能量。 这部分产生的摩擦和压力损失统称为局部管道阻力,其计算方法如下:

风管局部管道阻力:

当量长径比:

若局部风管为矩形风管,L'/d可用L'/a代替,其中a为矩形风管的长边。

矩形弯头(90度):

矩形角管(90度):

矩形弯头(整流器):

带小整流器的矩形弯头:

圆弯头:

圆管弯头:

快速膨胀管:

快速减压管:

更大的管子:

周长:

变形:θ

圆管三通:

圆管三通管(支夹收窄):

分流器(支管)45度角:

矩形风管歧管:

矩形风管合流:

金属网:

管孔:

出管口(逐渐扩大):

多孔出风口:

风管设计示例:

风管的设计方法有减速法、定阻法和静压恢复法三种。 设计减速方法时很难得到准确的答案,所以很少有人使用。 现在介绍固定电阻法。

以工厂风管布置图为例。 经过风机后,总风量为/h。 过A点后,两条管道分开,主管保持/h,支管保持/h。 有B、C、D、E、F五个出风口,每个出风口风量3600立方米/小时。

(1)确定风速:先从表中选择风量标准。 就工厂环境而言,标准风速为6-9m/s。 兹取最大值9m/s作为本次设计的风道风速。

(2)主管部分损失:在/h的风量下,若以风速9m/s为基准,则主管的损失率为每米0.1。 本例以 0.1 mmAq/m 作为损耗标准。

(3) 计算Z与A之间的直径:Q=/h,R=0.1mmAq/m,由图6.1直径为83cm,修正后风速为9.3m/s,应在a以内合理范围内。

(4) 直径83cm为圆管,但风管多为矩形管。 如果换算成矩形管,从表中可以查到接近76x76的尺寸。 如果这是主风道的直径,风速会变成8.7m/s,比较适合标准范围。

(5) 重复(3)、(4)项,求出AB、BE、CD、AE、EF等断面的直径、矩形尺寸及对应的风速(见表6.14)。 ZD间、A处的支管和CD间的90度弯头都会产生损耗。 部门A的详细结构如图所示。

管道系统设计数据:

歧管设计:

空气从A流向BC时,其阻力可忽略不计。 对于CD之间的弯头,由第一个例子可以看出,当H/W=1.0,r/W=1.5(假设值)时,其L/W=4.5。 所以等效长度应该是:

L= 4.5×0.40 = 1.8m

因此ZD间的风管总长度应为:(5+10+10+10)+1.8=36.8m

已知R=0.1mmAq/m,故其阻值应为:0.10/m×36.8m=3.7mmAq(AD部分)

(7) AEF部分:AEF部分由A处的支管、AE与直管长度之间的90度弯头组成。 由第15例可得:

χ= (a/b)0.25(V3/V1)=(6.9/31)0.25(8.7/8.7) =1.26 ∴ζ =0.65

ΔPT =0.65×(8.7/4.05)2 =3.0 mmAq

因此,当AEF之间的直管和弯管汇合时,压力损失为:

[(10 + 5 + 10 + 4.5 x 0.54)] x 0.10 = 2。

AEF 的总电阻为 3.0 + 2.75 = 5.75 mmAq

(8) 由(6)和(7)的结果可知,AF的电阻损耗大于AD,故采用AF的电阻值进行计算。 AF 加上 ZA 和 2.0mm 之间的阻力损失等于总管道阻力的 7.75 mmAq(约 7.8mm)。

(9) 风道外需加空气过滤器,出风口压力损失5mmAq,故整个送风系统损失为:

ΔPT = 7.8 + 10 + 5 = 22.8 mmAq

(10)但风机的选型多按静压计算。 鼓风机出口处的风速为11m/s,因此需要的静压为:

PS = PT – (V/4.03)2 = 22.8 – (11/4.03)2 =15.4 mmAq

(11)为使整套风管系统获得压力平衡,使风量均匀分布到各个地方,在部分支管中应安装风量调节器,以达到这种平衡效果.

(12) 以上数值不包括缩管部分的损耗。 这部分大家可以自己考虑一下,这样会更全面。

风道设计:

风管材质的选择:

风管材料的选择没有严格要求,但要保证风管内表面平整光滑。 冷(热)轧钢板(材料厚度≥0.5-1.5)加工后可采用喷塑保护,也可采用镀锌钢板、不锈钢板、铝板、硬质聚氯乙烯塑料板、玻璃钢板等用过的。

设计原则:风管系统压力损失最小(即风的流速最大); 风道的设计必须尽量减少空气产生的噪音。 风道设计应最大程度满足工艺需要,不得妨碍生产运行。 风道设计应满足气流组织要求,达到美观实用的原则。

风管设计前应注意的问题:

设计前,应充分了解机房结构及逆变器现场安装情况,尽量使风管出风口远离房屋的承梁、承柱,以免改变由于墙壁上的开口,建筑物的结构性能。 其次,避免风管出风口同时越过窗户或墙壁,以免对后续安装造成不必要的影响。

风道设计注意事项:

1、风管截面应尽可能圆;

2、风管入口截面积应等于或大于热风出口面积; 横截面形状可以是圆形、方形或矩形。

3、出风口截面积越大,压力损失越小,风速越低。 风速越低,产生的噪音越小;

4、整条风管的通道要求:长度最短、锐度最小、弯头数量及截面积变化应尽可能小;

5、为避免突然膨胀和收缩,整个收缩角度必须小于40度,整个膨胀角度必须小于14度。

6、尽量采用直锥形风管,直管易加工,局部阻力小;

7、末端风道外,需加装防雨罩。 挡雨罩形式可以是左上角的直角三角形。

风管安装应注意:风管安装后,应进行适当的定位和夹紧,避免因自身强度、振动等问题造成不必要的冲击。

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