風管設計課程(大金)

1、風管設計課程風管設計課程大金(中國)投資有限公司 技術部研修課PPT06012A大金風管機介紹大金風管機介紹空調機空調機室外空氣室外空氣濾網(wǎng)閥門回風室內消聲彎頭送風口閥門閥門消聲彎頭送風回風風管送風風管軟接頭風管系統(tǒng)的構成風管系統(tǒng)的構成風管的分類風管的分類根據(jù)壓力分類的風管稱呼壓力范圍流速范圍m/s常用壓力PammAq限制壓力PammAq低壓風管+490+50以下-490-50以下+980+100以下-735-75以下15以下高壓1風管超過+490+50 +980+100以下超過-490-50 -980-100以下+1470+150以下-1470-150以下20以下高壓2風管超過+980+10

2、0 +2450+250以下超過-980-100 -1960-200以下+2940+300以下-2450-250以下20以下風管稱呼及壓力范圍設計相關單位設計相關單位常用壓力單位帕斯卡（Pa）：國際標準壓力單位，表示每平方米所受的牛頓力。公斤/厘米（Kg/cm）：主要用于表示空調系統(tǒng)內部的壓力。毫米汞柱（mmHg）：主要用于表示大氣的壓力。毫米水柱（毫米水柱（mmHmmH2 2O O）：主要用于表示空氣流動的壓力空氣流動的壓力，風管設計中 主要使用的單位;也用來表示空氣的阻力空氣的阻力。各種壓力單位的換算：一標準大氣壓力 = 760mmHg 10.33mH2O 1Kg/cm 0.1MPa 靜壓、

3、動壓和總壓靜壓、動壓和總壓這里只施加靜壓全壓靜壓可在這里測定動壓全壓=靜壓+動壓靜壓靜壓：靜壓：最容易理解的話來說，急速吹氣球使其膨脹起來時，雖然內部形成了大氣以上的壓力，但因手捏住了出氣口，所以空氣并不流動。1mmAq9.8010Pa動壓：動壓：空氣是密度非常小的物質，不施加壓力就不流動，但是此壓力是很微小的。如上圖所示，在使其面臨空氣流動的檢測口處，如要制止流動就要改變壓力。此壓力取決于速度v。全壓全壓: :靜壓+動壓基本參數(shù)介紹基本參數(shù)介紹機外靜壓（排出部分+吸入部分）這里所計算的壓力損失稱為機外靜壓。所謂機內阻力是指空調機內部（盤管、濾網(wǎng)、外殼）的損失部分。吸入口吸入口吹出口吹出口全壓

4、全壓靜壓靜壓動壓動壓風管設計方法風管設計方法等速法等速法預先確定風管中各部位的速度（風速）并確定風管截面積尺寸的方法。預先確定風管中各部位的速度（風速）并確定風管截面積尺寸的方法。雖然速度已確定，但因各部分的摩擦損失不同，還有分支部分教多的風管等因素，這一方法并不實用，所以幾乎不用。用途：氣動輸送粉末。等壓法（等摩擦法、定壓法）等壓法（等摩擦法、定壓法）把每米風管的損失作為定植的方法。把每米風管的損失作為定植的方法。在確定了達到基準的損失時，對各部分的送風量就以該損失為定植，自動地形成確定風速的反復作業(yè)。在算出了風管延長至最大長度時的基準損失時，就能立即得出直管部分的損失。本方法已成為目前風管

5、設計的主流。本方法已成為目前風管設計的主流。靜壓再獲得法靜壓再獲得法用于現(xiàn)在很少見的高速風管全壓法全壓法根據(jù)Pt=Ps+Pv的既定原理，按全壓基準設計的方法。這是現(xiàn)有風管設計發(fā)中最合理的方法，已成為風管設計的主流。風管系統(tǒng)設計步驟風管系統(tǒng)設計步驟風管設計風管設計（1）1風管內的氣流速度之所以特別注意氣流速度主要是為了對付噪音。如果風速高，就可使用細風管，從而節(jié)省工程費用。但是反過來增加電機的動力卻不夠經(jīng)濟。低速風管最大值(m/s)場所以噪聲控制以摩擦阻力控制主風管送風主風管回風主風管送風支管回風支管住宅35433公寓,賓館客房57.56.565辦公室,圖書館6107.586.1中大型會場46.

6、55.55.4銀行,高級餐廳7.5107.58.6百貨店9107.586風管設計風管設計（2）每單位長度的標準摩擦損失每單位長度的標準摩擦損失(等壓法等壓法)歷來低速風管中.送風管以0.8 1.5Pa/m(0.8 1.5Pa/m(平均平均1.00Pa/m)1.00Pa/m)為基準,回風管以0.6 1.0Pa/m(0.6 1.0Pa/m(平均平均0.82Pa/m)0.82Pa/m)為基準.這里之所以縮小回風管的風速值,除了對付噪音之外,還有風管強度上的理由.因回風管位于吸風部分,與風管相反,受到來自外部的壓力,要注意減輕其負荷.風管設計風管設計（3）圓形風管對方形風管的換算圓形風管對方形風管的換

7、算如果風量(m/h)與標準摩擦損失(Pa/m)已確定,就能從書上的”風管阻力線圖”上一舉讀出摩擦損失、風速、圓形風管直徑。一讀出圓形風管直徑，該尺寸就可以從圓形變?yōu)榉叫?。此時若認為無論圓形還是方形只要截面積相同即可，那就錯了。這是因為風管的外部周長不同。例如：截面積為1m的正方形風管，其邊長為4m。而與其對應的圓形風管邊長卻為3.54m，與方形風管的正方形要差13%。這一關系隨著方形風管的長邊、短邊之比即縱橫比變得越大，成為扁平式長方形風管時，該差值也就變得越大。風管設計風管設計（4）縱橫比的設定縱橫比的設定縱橫比越大，風管的周長也就越大，會產生下列麻煩的問題：1 風管的制作費用提高2 風管表

8、面的熱損失增大3 風管的壓力損失增大4 在風管內部引起的偏流，還會引起風量的波動對應的方法只有減少縱橫比。理想比值：理想比值： H/W=4 8 HH/W=4 8 H： 風管高度風管高度 W W： 風管寬度風管寬度 圓管：圓管： r/D=1.5-2.0 r: r/D=1.5-2.0 r: 轉彎半徑轉彎半徑 D: D: 圓管直徑圓管直徑主風管和分支風管的許可風速主風管和分支風管的許可風速低速風管高速風管居室公用樓工廠公用樓工廠新風入口2.54.02.54.92.56.05.06.0主風管3.56.05.08.06.01125.030.0支路風管3.05.03.06.54.09.010.015.0空

9、氣濾網(wǎng)1.21.51.51.81.51.83.03.0加熱/冷卻排管2.22.52.53.02.53.03.03.0一、通風量的確定一、通風量的確定srPsttCqQ3600Q：空調設備中所需的通風量Qm/hqs：顯熱負荷kWCP：空氣的定壓比熱kJ/（kg.）：空氣的密度kg/m CP =1.2kJ/(m.)tr:室溫ts:噴出口溫度 （）kW x kcal/h kWm3/minmin /hkg/ m3 kcal/kg l（）l假定,（）式ll：送風量（ m3/min）l：制冷顯熱（）l：吹出口的比體積（m3 ）l：吹出吸入溫度差（）l能力下降的話會沒有溫度差-(1)由由(1)式式得出得出-

10、(2)通風量的確定通風量的確定新風量的計算新風量的計算1、根據(jù)建筑物結構特點選擇不同安裝形式的新風換氣機2、根據(jù)房間用途、面積、內部人員數(shù)量確定合適的新風量3、根據(jù)確定的新風量選擇設備的規(guī)格和數(shù)量(一般取30m/h)房間類型不吸煙少量吸煙大量吸煙一般房間體育館影劇院百貨商場辦公室計算機房餐廳高級客房會議室每人所需新風量Q（m/h）17-428-208.5-2125-6240-10020-5030-7550-125房間新風換氣次數(shù)P（次/h）1.06-2.850.50-1.251.06-2.661.56-3.902.50-6.251.25-3.131.88-4.693.13-7.81新風負荷的計

11、算新風負荷的計算在現(xiàn)實中做設計時，新風負荷的計算往往不用在學校時用的那種方法，而用經(jīng)驗公式：Qo=Qs+Ql,Qs=0.29*吸取室外的空氣量*溫度差，Ql=720*吸取室外的空氣量*絕對溫度差，吸取室外的空氣量=30*房間面積*人員密度 二、確定送風口的數(shù)量和分布二、確定送風口的數(shù)量和分布確定使用風動擴散型還是細長風口型，從送風量到數(shù)量和尺寸、配置。要點：l仔細研究擴散半徑、到達距離/風速的分布，確定送風口的數(shù)量。l確定每一部分的風量處理。l確定風動擴散型或細長風口型的尺寸及類型（圓形、方形、細長形）。氣流組織 舒適性空調對于距地面約舒適性空調對于距地面約1.8m1.8m以內以內的居住空間的

12、空氣進行調節(jié)控制，保證的居住空間的空氣進行調節(jié)控制，保證它們維持在令人感到舒適的條件狀態(tài)。它們維持在令人感到舒適的條件狀態(tài)。 送風方式送風方式 從側壁上部的水平送風從側壁上部的水平送風 從地面朝上送風從地面朝上送風 從天花水平送風從天花水平送風 從天花往下送風從天花往下送風 回風口的位置回風口的位置 不要設置在送風口的附近，避免氣流短路，影響室內氣流分布不要設置在送風口的附近，避免氣流短路，影響室內氣流分布 在人員密度高的房間、吸煙室、產生臭味和粉塵的房間等處，最好將在人員密度高的房間、吸煙室、產生臭味和粉塵的房間等處，最好將回風口設置在天花頂上回風口設置在天花頂上風口風速風口風速 一般來說，

13、送風口的結構越復雜，并且送風速度越大，則發(fā)生的噪音就越大。一般來說，送風口的結構越復雜，并且送風速度越大，則發(fā)生的噪音就越大。許可的最大送風速度主要取決于其發(fā)生噪音和房間的用途決定的許可噪音級別，同理，許可的最大送風速度主要取決于其發(fā)生噪音和房間的用途決定的許可噪音級別，同理，回風速度也和噪音有關，送風和回風速度的推薦值具體可見下表回風速度也和噪音有關，送風和回風速度的推薦值具體可見下表1 1和表和表2 2。表1 側送百葉送風口最大送風速度建筑物類別最大送風速度（m/s）住宅、公寓、飯店客房2.53.82.53.8電影院5 56 6會堂2.53.82.53.8辦公室2.542.54商店5 57

14、.57.5醫(yī)院病房2.54.02.54.0表2 回風口的吸風速度回風口的位置許可的最大回風風速（m/s）居住區(qū)域或走道1212選自全國民用建筑工程設計技術措施另有散流器喉部最大送風速度參考表風速與人體舒適性的關系室內活動區(qū)的氣流速度(m/s) （摘自GB 50019-2003采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范)參數(shù)冬季夏季風速（風速（m/sm/s）0.20.20.30.3室內活動區(qū)的允許氣流速度(m/s) （摘自全國民用建筑工程設計技術措施）人體狀態(tài)長時間靜坐短時間靜坐輕體力活動重體力活動適用場合適用場合辦公室、電影院、劇辦公室、電影院、劇場、會議廳場、會議廳住宅、餐廳、宴會廳、住宅、餐廳、宴會廳、體

15、育館體育館商店、一般娛樂場所商店、一般娛樂場所舞廳、健身房、保齡舞廳、健身房、保齡球室球室送冷風送冷風送熱風送熱風送冷風送冷風送熱風送熱風送冷風送冷風送熱風送熱風送冷風送冷風送熱風送熱風風風 速速0.100.100.200.200.150.150.300.300.200.200.350.350.300.300.450.45風口的種類 壁式格柵出風口天花線型出風口天花擴散出風口噴流風口可開式百葉回風口各種風口的設計各種風口的設計(新風引入）新風引入）通道尺寸的決定因素是通過風速。通常按2.5m/s的水平設計，通道的有效開口面積一般為65%。Va = 通過風量（m / min）60 （開口面積m）

16、各種風口的設計各種風口的設計擴散半徑擴散半徑送出的空氣逐漸擴展并擴散，末端的氣流速度降低，余留風速為0.25m/s時的擴展半徑稱為最大擴散半徑。同樣，余留風速為0.5m/s時的擴展半徑稱為最小擴展半徑。P8&P31天花擴散送風口(散流器)散流器散流器氣流為貼附（平送型）型適用于吊頂送風系統(tǒng)，按性能確定頸部的風速，還須考慮安裝的高度及場合中間葉片芯可拆卸，便于安裝，調試尺寸由用戶選定壁式格柵送風口 格柵型格柵型因為是掛壁型的代表產品，通常稱為萬向格柵。由橫向格子（風窗）吹出的氣流可作上下方面的調整，縱向格子吹出的氣流可作左右方向的調整。并且格子后面還附有調整風量用的風口，稱為風道。到達距

17、離到達距離從墻面吹出的空氣邊擴展邊行進，分別稱為余流風速達到0.5m/s和降低到0.25m/s時的距離。噴流風口 各種風口的設計各種風口的設計（噴嘴型（噴嘴型1）要達到最遠的距離，就應采取這種噴嘴型。用在劇場和大廳里，能進行遠距離送風，風速達到5m/s以上。此外，為了免除產生噪音的煩惱，辦公室和廣播電臺的播音室里應采用低風速的送風口。各種風口的設計各種風口的設計（噴嘴型（噴嘴型2）旋流風口旋流風口具有送出旋轉射流，誘導比大，風速衰減快等特點，在通風空調系統(tǒng)中可做大風量大溫差送風以減少風口數(shù)量，可用于3米的低空間送風也可用于10米高的大面積空間送風也是一種噴嘴型送風口，且屬送風方向能上下左右變化

18、的搖頭型。適用于廚房等場所的制冷。天花線型送風口 各種風口的設計各種風口的設計（天花線形風口）（天花線形風口）采取在外圍部分的窗上排列送風口以處理側負荷（產生于周邊區(qū)域）的方法。該方法之所以在風管的末端部分設置細長形狀風口，并以同一風速送風，是為了配備一個很大的風箱，動壓變成靜壓時需要擠出一部分氣流。當然必須計算風管的壓力，并預計風箱的損失。各種風口的設計各種風口的設計（常用風速（常用風速-經(jīng)濟性平衡）經(jīng)濟性平衡）場所場所散流器散流器頂棚風口頂棚風口側送風口側送風口廣播室廣播室3.0-4.04.0-4.52.5醫(yī)院病房醫(yī)院病房4.0-4.54.5-5.02.5-3.0普通客房普通客房4.0-5

19、.05.0-6.02.5-4.0商場商場,劇院劇院6.0-7.56.0-7.55.0-7.0教室教室,圖書館圖書館,辦公室辦公室5.0-6.06.0-7.53.5-4.5單位:m/s出風口的確定方法出風口的確定方法1）將居室分成正方形或長方形以了解一個格柵的區(qū)域.2）以L=3H且L8W普通彎頭帶導流葉片L=8W 4W直角彎頭帶導流葉片L= 4W如左圖情況的L1 L2且 L2 = 8W風扇的風量控制風扇的風量控制風扇的風量控制有下列3種方法。（1）風門控制方式 在風扇的送風側或吸風側采用風門節(jié)流。 單向節(jié)流運轉的節(jié)能效果較小。（2）吸風葉輪控制方式 通過開關設置于風扇吸風側的扇型葉輪，使流入的風

20、改變方向以減 低葉片的作功量。這比風門控制的節(jié)能效果大。（3）轉數(shù)控制（變頻控制） 如果轉數(shù)降低到80%，動力為（0.8）=52%，則降低率為1-0.52=0.48， 動力約減少了一半。風扇特性風扇特性（多葉風扇）（多葉風扇）多葉風扇（西洛可風扇）用于低速風管空調、各種空調機、送排風裝置。風量在（m/min）應注意過載、喘振等問題多葉片風扇說明多葉片風扇說明多葉風扇的消耗動力隨著風量的提高而增加。而后向風扇在表示最高效率的同時還有消耗電力的最大值，達到此值之后，即使再增加風量，消耗電力非但不上升，反而有所下降的傾向。這就是不能進行過負荷運轉的特征。這一特征稱為限荷特性。喘振喘振當風管系統(tǒng)的壓力

21、由于某種原因（如濾網(wǎng)網(wǎng)眼堵塞等）而變得異常高時，風量顯著縮小，仿佛在壓力與風量的特性曲線處于山頂?shù)臓顟B(tài)下運轉，風扇的壓力計劇烈的擺動，以很短的周期產生反復的脈動。這種狀態(tài)稱為喘振，不是風扇的故障。設計是，絕對要選擇不會引起喘振的區(qū)域。風扇動力檢驗風扇動力檢驗1212NNQQ21212NNHH31212NNPP風量壓力軸動力例例: :如果轉速降低到80%，動力就為(0.8)=52%, 則減低率為1-0.52=0.48,動力約減少了一半安裝要領安裝要領D2DD2DHDHD箱護頂板安裝要領安裝要領（墻壁吹出口、吸入口）（墻壁吹出口、吸入口）安裝上的注意事項安裝上的注意事項1）要切實地往墻壁上安裝吹出

22、口、吸入口，注意不要因震動等原因使鉚釘、螺絲 脫落。2）安裝時要使天花板和墻壁平行成線。3）天花板與吹出口端部的間隔要留出150mm150mm左右間隙以防弄臟天花板。安裝要領安裝要領1）如果從墻壁吹出口、吸入口外框的安裝面漏氣的話，就會弄臟墻面，所以安裝 在外框里側的防漏用緩沖墊接縫不能有縫隙，緩沖墊要夠厚，安裝面上的精加 工不能有凹凸不平和扭曲，安裝螺栓要完全擰緊。安裝面上有接縫時，要仔細 地施工接縫，注意不要漏氣。2）吸入口下端要安裝在踢腳線上方150mm150mm以上的位置上。3）要將安裝在外墻上的外氣導入口及排氣工作臺的地腳螺栓焊在建筑物上的鐵筋 等物體上，堅固地安裝好，把周圍添平孔眼

23、后，再用防水填好接縫，以防進水 。靜壓高的風管通過天花板時，要用灰漿涂抹風管或用隔音材料包住。靜壓高的風管通過天花板時，要用灰漿涂抹風管或用隔音材料包住。( (見圖見圖1)1)在機房里直接安裝了回風格柵時，在天花板內設置風管是要安裝消音裝置，或在機房里直接安裝了回風格柵時，在天花板內設置風管是要安裝消音裝置，或在墻壁上裝回風格柵，對空調機房的風管消音、隔音。在墻壁上裝回風格柵，對空調機房的風管消音、隔音。( (見圖見圖2)2)當風管要貫穿地板、墻壁時，在套管和風管之間要塞上保溫材料，在套管和地當風管要貫穿地板、墻壁時，在套管和風管之間要塞上保溫材料，在套管和地板、墻壁之間不要留空隙，灌上灰漿。

24、板、墻壁之間不要留空隙，灌上灰漿。( (見圖見圖3)3)隔音材料天花板樓板不要緊貼風管留出空間圖1鐵板套管空調機房天花板走廊圖2墻體風管圖3灰漿消音彎頭安裝要領安裝要領（風管消音）（風管消音）風管附件風管附件（撓性接頭）（撓性接頭）為防止風機的震動不能傳向風管而使用撓性接頭（也叫帆布接頭）。撓性接頭的法蘭的間隔，根據(jù)機器的種類來考慮撓性量后再來做決定。按風機的量規(guī)號確定法蘭間隔的標準值如表：風機No.1234567間隔mm150150150200200250250成組加濕方式向空調區(qū)送風。通過噴口向空調區(qū)送風高天花板空調事列高天花板空調事列空調區(qū)空調區(qū)空調區(qū)空調區(qū)挑空挑空空調區(qū)空調區(qū)直接在空調區(qū)內放置空調室內機室內機不合理管道的改造不合理管道的改造習題解習題解（1）風管的等效圓風管D=609mm（2）直管部分的摩擦系數(shù)R=