通風(fēng)工程設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)知識

1、 通風(fēng)空調(diào)工程設(shè)計(jì)及安裝技術(shù)知識第九章第九章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng) 第九章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng) 風(fēng)管內(nèi)的阻力風(fēng)管內(nèi)的阻力 1風(fēng)管的水力計(jì)算風(fēng)管的水力計(jì)算 3 3風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題 3 4風(fēng)管內(nèi)的壓力分布風(fēng)管內(nèi)的壓力分布 2空調(diào)房間的氣流組織空調(diào)房間的氣流組織 3 5空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振3 6第九章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng) 9.1 風(fēng)管內(nèi)的阻力 一、沿程阻力 由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的阻力稱為摩擦阻力或沿程阻力，克服摩擦阻力而引起的能量損失稱為沿程損失。 計(jì)算公式：242vRlPsm兩個概念：風(fēng)道的水力半徑風(fēng)道的水力半徑： Rs=F/PF管道中充滿流

2、體部分的橫斷面積，m2；P濕周，在通風(fēng)系統(tǒng)中即為風(fēng)管周長，m。比摩阻比摩阻：單位長度的摩擦阻力。2412vRRsmPa/m對于圓形風(fēng)管： Rs=F/P =D/4則其沿程損失和比摩阻分別為：22vDRmPa/mlvDPm212Pa附錄T為風(fēng)管單位長度沿程損失線算圖,附錄U-1為圓形風(fēng)管計(jì)算表。知道風(fēng)量、管徑、比摩阻、流速中的任意兩個參數(shù),即可求出其余兩個。編制條件：大氣壓力為101.3kPa，溫度為20,空氣密度為1.2kg/m3,運(yùn)動粘度為15.0610-6m2/s,管壁粗糙度k0.15mm。當(dāng)實(shí)際條件與上述條件不同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。1.圓形風(fēng)管的沿程損失(1)絕對粗糙度的修正不同風(fēng)管材料的絕對

3、粗糙度見表9-1。Rm=kRmk粗糙度修正系數(shù)。k=(kv)0.25v管內(nèi)空氣流速，m/s。（1）大氣壓力和溫度的修正Rm=tB Rm Pa/m825. 027320273tt9 . 03 .101BBt、B也可直接由圖9-2查得?！纠?-1】已知蘭州市某建筑的通風(fēng)系統(tǒng)采用膠合板制作圓形風(fēng)道，風(fēng)量L1400 m3/h，管內(nèi)流速v =12.5 m/s，空氣溫度t40，蘭州市大氣壓力為82.5 kPa。求風(fēng)管的管徑和單位長度的沿程損失。 2.矩形風(fēng)管的沿程損失 先把矩形風(fēng)管斷面尺寸折算成相當(dāng)于圓形風(fēng)管的當(dāng)量直徑，再由此求出矩形風(fēng)管的單位長度沿程損失。當(dāng)量直徑：是與矩形風(fēng)管有相同單位長度沿程損失的圓

4、形風(fēng)管直徑，它分為流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種。(1)(1)流速當(dāng)量直徑Dv 假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與矩形風(fēng)管中的空氣流速相等，且兩風(fēng)管的單位長度沿程損失相等，此時(shí)圓形風(fēng)管的直徑就稱為矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑。 baabDv2a、b矩形風(fēng)管的長度和寬度。（2 2）流量當(dāng)量直徑DL 假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流量與矩形風(fēng)管中的空氣流量相等，且兩風(fēng)管的單位長度沿程損失也相等，此時(shí)圓形風(fēng)管的直徑就稱為該矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑。 533265. 1babaDL 附錄U-2列出了標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鋼板矩形風(fēng)管計(jì)算表?！纠?-2】有一鋼板制矩形風(fēng)管，K= 0.15 mm，斷面尺寸為500 mm250 mm，流

5、量為2700 m3/h，空氣溫度為50，求單位長度沿程損失。 二、局部阻力1、定義：風(fēng)道中流動的空氣，當(dāng)其方向和斷面大小發(fā)生變化或通過管件設(shè)備時(shí)，由于在邊界急劇改變的區(qū)域出現(xiàn)漩渦區(qū)和流速的重新分布而產(chǎn)生的阻力稱為局部阻力，克服局部阻力而引起的能量損失稱為局部壓力損失，簡稱局部損失。2、計(jì)算：22vPjPaPj局部損失，Pa；局部阻力系數(shù)，見附錄V。3、減小局部阻力的措施（1）漸擴(kuò)管和漸縮管 （2）彎頭 （3）三通 （4）風(fēng)管與風(fēng)機(jī)的連接 （5）風(fēng)管的進(jìn)、出口 3、減小局部阻力的措施【例9-3】有一如圖9-9所示之吸氣（合流）三通，已知：L1=4200 m3/h，D1=500 mm，v1=5.9

6、6 m/s；L2=2800 m3/h，D2=250 mm，v2=15.9 m/s；L3=7000 m3/h，D3=560 mm，v3=7.9 m/s；分支管中心夾角30，求此三通的局部阻力。三、總阻力損失總損失即為沿程損失與局部損失之和：P=Pm+PjP管段總損失，Pa。9.2 風(fēng)管內(nèi)的壓力分布 9.2 風(fēng)管內(nèi)的壓力分布 從圖中可以看出：1在吸風(fēng)口點(diǎn)1處的全壓和靜壓均比大氣壓力低，入口外和入口處的一部分靜壓降轉(zhuǎn)化為動壓，另一部分用于克服入口處產(chǎn)生的局部阻力。2在斷面不變的風(fēng)道中，如管段12、34、56、67和89，能量的損失是由摩擦阻力引起的，此時(shí)全壓和靜壓的損失是相等的。3在收縮段23，沿著

7、空氣的流動方向，全壓值和靜壓值都減小了，減小值也不相等，但動壓值相應(yīng)增加了。4在擴(kuò)張段78和突擴(kuò)點(diǎn)6，動壓和全壓都減小了，而靜壓則有所增加，即會產(chǎn)生所說的靜壓復(fù)得現(xiàn)象。5在出風(fēng)口點(diǎn)9處，全壓得損失與出風(fēng)口形狀和流動特性有關(guān)，由于出風(fēng)口的局部阻力系數(shù)可大于1、等于1或小于1，所以全壓和靜壓變化也會不一樣。6在風(fēng)機(jī)段45處，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓即是風(fēng)機(jī)入口和出口處的全壓差，等于風(fēng)道的總阻力損失。9.3 風(fēng)管的水力計(jì)算 一、水力計(jì)算的任務(wù)和方法 1水力計(jì)算的任務(wù)(1)確定系統(tǒng)中各個管段的斷面尺寸(2)計(jì)算阻力損失(3)選擇風(fēng)機(jī)2水力計(jì)算的方法（1）假定流速法先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的流速，再根據(jù)風(fēng)量來確定風(fēng)管

8、的斷面尺寸和壓力損失，目前常用此法進(jìn)行水力計(jì)算。（2）壓損平均法（3）靜壓復(fù)得法二、水力計(jì)算步驟1確定通風(fēng)系統(tǒng)方案，繪制管路系統(tǒng)軸測示意圖。2在軸測圖中對各管段進(jìn)行編號，標(biāo)注長度和風(fēng)量。通常把流量和斷面尺寸不變的管段劃分為一個計(jì)算管段。3選定合理的氣流速度。表9-2、表9-3 。4計(jì)算最不利環(huán)路。由風(fēng)量和流速確定最不利環(huán)路各管段風(fēng)管斷面尺寸，計(jì)算沿程損失、局部損失及總損失。5計(jì)算其余并聯(lián)環(huán)路。對民用建筑通風(fēng)系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路間的壓損差不宜超過15。若超過時(shí)可通過調(diào)整管徑或采用閥門來進(jìn)行調(diào)節(jié)。 6選擇風(fēng)機(jī)。風(fēng)量附加系數(shù)為1.1；風(fēng)壓附加系數(shù)為1.11.15。 二、水力計(jì)算步驟【例9-4】如圖9-13

9、所示的某公共民用建筑的機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)出口后采用矩形風(fēng)管，風(fēng)機(jī)入口前采用圓形風(fēng)管，風(fēng)管材料為薄鋼板，輸送空氣溫度為常溫，密度為1.2 m3/kg，采用= 60的調(diào)節(jié)式送風(fēng)口（簡易葉片）向室內(nèi)送風(fēng)，新風(fēng)入口使用45固定金屬百葉窗，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?2 kPa，對該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算。 二、水力計(jì)算步驟 900m3/h 800m3/h 5m 5m 1600m3/h 2200m3/h 4m 3m 3100m3/h 3100m3/h 600m3/h 800m3/h 8m 1m 8m 8m9.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題 一、系統(tǒng)劃分 1空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同的可劃為同一系統(tǒng)。2對下列情況應(yīng)單獨(dú)

10、設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)：（1）兩種或兩種以上的有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸；（2）兩種有害物質(zhì)混合后能形成毒害更大或腐蝕性的混合物或化合物；（3）兩種有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵；（4）放散劇毒物質(zhì)的房間和設(shè)備；（5）儲存易燃易爆物質(zhì)的單獨(dú)房間或有防火防爆要求的單獨(dú)房間。3如排風(fēng)量大的排風(fēng)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)附近，不宜和遠(yuǎn)處排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)合為同一系統(tǒng)。 9.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題 二、風(fēng)管的布置 1風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力表、溫度計(jì)、風(fēng)量測定孔和采樣孔等）或預(yù)留安裝測量裝置的接口。2風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部管件。3根據(jù)需要，風(fēng)管可以采用明裝和暗裝，暗裝不影響美觀，

11、但是投資較高。4與風(fēng)機(jī)或振動設(shè)備連接的管道，應(yīng)裝設(shè)如帆布、橡膠制作的軟接頭。5風(fēng)管穿墻時(shí)要采用軟材料（如石棉繩）填充。 9.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題 三、風(fēng)管的形狀和材料 1形狀風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。一般民用建筑空調(diào)系統(tǒng)都采用矩形風(fēng)管。 2材料 普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、磚、混凝土 。9.4 風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題 四、風(fēng)管的保溫1保溫材料 主要有軟木、聚苯乙烯泡沫塑料、超細(xì)玻璃棉、玻璃纖維保溫板、聚氨酯泡沫塑料和蛭石板等。2保溫層結(jié)構(gòu)（1）防腐層（2）保溫層（3）防潮層（4）保護(hù)層 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 1.定義 氣流組織就是在空調(diào)房間內(nèi)合理地布置送風(fēng)口和回風(fēng)

12、口，使得經(jīng)過處理后的空氣由送風(fēng)口送入室內(nèi)后，在擴(kuò)散與混合的過程中，均勻地消除室內(nèi)余熱和余濕，從而使工作區(qū)形成比較均勻而穩(wěn)定的溫度、濕度、氣流速度和潔凈度，以滿足生產(chǎn)工藝和人體舒適的要求。 2.影響因素 送風(fēng)口和回風(fēng)口的位置、型式、大小、數(shù)量；送入室內(nèi)氣流的溫度和速度；房間的型式和大小，室內(nèi)工藝設(shè)備的布置等。 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 1送風(fēng)射流的流動規(guī)律（1）自由射流 （2）受限射流1）貼附射流 2）有限空間射流 一、送回風(fēng)口的氣流流動規(guī)律 圖圖9-14 自由射流自由射流 圖圖9-15 貼附冷射流的貼附長貼附冷射流的貼附長度度 圖圖9-16 有限空間射流流動有限空間射流流動9.5 空調(diào)房間的

13、氣流組織 （3）平行射流的疊加 2排（回）風(fēng)口的氣流流動（1）點(diǎn)匯的氣流流動（2）實(shí)際排（回）風(fēng)口的氣流流動 一、送回風(fēng)口的氣流流動規(guī)律 圖圖9-17 平行射流的疊加平行射流的疊加 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 1送風(fēng)口的型式 （1）側(cè)送風(fēng)口百葉風(fēng)口 、格柵送風(fēng)口、條縫送風(fēng)口 。（2）散流器散流器外形有圓形、方形和矩形；按氣流擴(kuò)散方向有單向的和多向的；按氣流流型可分為垂直下送和平送貼附散流器。（3）孔板送風(fēng)口 （4）噴射式送風(fēng)口 （5）旋流送風(fēng)口 二、送、回風(fēng)口的型式及位置 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 2回風(fēng)口形式 矩形網(wǎng)式回風(fēng)口、篦板式回風(fēng)口、格柵、百葉風(fēng)口、條縫口等。3送、回風(fēng)口的位置 送、

14、回風(fēng)口的位置設(shè)置應(yīng)滿足以下要求： （1）室內(nèi)空氣沒有循環(huán)不均的現(xiàn)象 （2）送風(fēng)氣流不易形成短路 二、送、回風(fēng)口的型式及位置 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 （1）上送下回 三、氣流組織的形式 圖圖9-21 上送下回氣流組織方式上送下回氣流組織方式a）側(cè)送側(cè)回 b）散流器送風(fēng) c）孔板送風(fēng) （2）上送上回 圖圖9-22 上送上回氣流組織方式上送上回氣流組織方式a）單側(cè)上送上回 b）異側(cè)上送上回 c）送吸式散流器上送上回 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 （3）下送上回 三、氣流組織的形式 圖圖9-23 下送上回氣流組織方式下送上回氣流組織方式a）地板均勻下送 b）末端裝置下送 c）置換式下送 （4）中送風(fēng)

15、 圖圖9-24 中送風(fēng)氣流組織方式中送風(fēng)氣流組織方式 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 1賓館客房 目前，國內(nèi)客房多采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)?？头績?nèi)風(fēng)機(jī)盤管多采用臥式暗裝和立式明裝兩種形式。四、氣流組織設(shè)計(jì)實(shí)例 圖圖9-25 客房氣流組織客房氣流組織 a）臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管 b）立式明裝風(fēng)機(jī)盤管 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 2辦公建筑 常采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)。室內(nèi)氣流組織多采用上送上回方式。 四、氣流組織設(shè)計(jì)實(shí)例 圖圖9-26 辦公室氣流組織辦公室氣流組織 9.5 空調(diào)房間的氣流組織 3體育場館 常用的氣流組織形式有上送方式、側(cè)送方式、下送方式和分區(qū)送風(fēng)。四、氣流組織設(shè)計(jì)實(shí)例 圖圖9-27

16、體育館氣流組織體育館氣流組織a）上送方式 b）側(cè)送方式9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 1噪聲的概念 對于聲音強(qiáng)度大而又嘈雜刺耳或者對某項(xiàng)工作來說是不需要或有妨礙的聲音，統(tǒng)稱為噪聲。2噪聲的來源 工業(yè)噪聲主要有空氣動力噪聲、機(jī)械噪聲、電磁性噪聲等?？照{(diào)工程中主要的噪聲源是通風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔等。通風(fēng)機(jī)的噪聲是主要部分。 一、空調(diào)系統(tǒng)的噪聲及其自然衰減 圖圖9-28 空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳遞情況1噪聲的空氣傳遞 2振動引起的固體傳聲 3由風(fēng)管傳遞的風(fēng)機(jī)噪聲 9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 3空調(diào)系統(tǒng)中噪聲的自然衰減 （1）噪聲在風(fēng)管內(nèi)的自然衰減 噪聲在直管中可被管材吸收一部分

17、，也有可能透射到管外，在風(fēng)口、風(fēng)管轉(zhuǎn)彎處和斷面變形等局部阻力較大的地方，還將有一部分噪聲被反射，從而引起噪聲的衰減。 （2）空氣進(jìn)入房間內(nèi)噪聲的衰減 由于建筑物內(nèi)壁、屋頂、家具設(shè)備等的吸聲性能，聲音進(jìn)入房間后將再一次被衰減。 一、空調(diào)系統(tǒng)的噪聲及其自然衰減 9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 1聲強(qiáng)與聲壓聲強(qiáng)：描述聲音強(qiáng)弱的物理量叫做聲強(qiáng)，通常用I表示。聲壓：聲波傳播時(shí)，由于空氣受到振動而引起了疏密變化，使在原來大氣壓強(qiáng)上疊加了一個變化的壓強(qiáng)。這個疊加的壓強(qiáng)稱聲壓，用P表示。 2聲強(qiáng)級與聲壓級聲強(qiáng)級：用符號LI表示，其單位為分貝（dB）。聲壓級：用Lp表示，單位也是分貝（dB）。二、空調(diào)房間噪聲的物

18、理量度 0Ilg10IIL 0Plg20PPL 9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 3聲功率與聲功率級 聲功率：是用來直接表示聲源發(fā)聲能量的大小，它是指聲源在單位時(shí)間內(nèi)以聲波的形式輻射出的總能量，用W表示，單位是瓦。 聲功率級：聲功率也可以用級來表示，這就是聲功率級。 4聲波的疊加 二、空調(diào)房間噪聲的物理量度 0Wlg10WWL)10.1010lg(10pnp2P11 . 01 . 01 . 0PLLLL9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 1消聲器的消聲原理 由于吸聲材料的多孔性和松散性，能把入射在其上的聲能部分地吸收掉。吸聲材料多為疏松或多孔性的。 常用的吸聲材料有玻璃棉、泡沫塑料、石棉絨、吸聲磚、聚氨

19、酯泡沫塑料（穿孔形）、木絲板、加氣混凝土、卡普隆纖維管式等。三、消聲器 9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 2消聲器的型式 （1）阻性型消聲器三、消聲器 圖圖9-29 阻性型消聲器阻性型消聲器a）片式和格式消聲器 b）折板式消聲器9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 2消聲器的型式 （2）共振型消聲器三、消聲器 圖圖9-30 共振型消聲器共振型消聲器9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 2消聲器的型式 （3）抗性型消聲器（4）復(fù)合型消聲器三、消聲器 圖圖9-31 復(fù)合型消聲器（寬頻帶消聲器）復(fù)合型消聲器（寬頻帶消聲器）1外包玻璃布 2膨脹室 30.5mm厚鋼板，8孔占30；4木框外包玻璃布 5內(nèi)填玻璃棉9.6 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與減振 2消聲器的型式 （5）其他型式消聲器1）消聲彎頭 2）消聲靜壓箱 三、消聲器 圖圖9-32 消聲彎頭消聲彎頭a）內(nèi)貼吸聲材料 b）采用穿孔、板吸聲材料和空腔圖圖9-33 消聲靜壓箱的應(yīng)用消聲靜壓箱的應(yīng)用a）消聲箱裝在空調(diào)機(jī)組出口 b）消聲箱兼起分