一、基礎(chǔ)知識(shí)
1.壓力的種類
動(dòng)壓—由風(fēng)速而產(chǎn)生的壓力;空調(diào)廠家設(shè)計(jì)時(shí)均已經(jīng)考慮,無(wú)需計(jì)算。靜壓—垂直作用于風(fēng)管壁面的壓力,用于克服風(fēng)管阻力;所以,對(duì)于風(fēng)管機(jī)組有零靜壓和帶靜壓之分,零靜壓指靜壓為0pa,不能接風(fēng)管,因?yàn)闊o(wú)法克服風(fēng)管阻力, 而使得風(fēng)無(wú)法吹出。帶靜壓機(jī)組指帶有靜壓,可以接風(fēng)管,因?yàn)殪o壓可以克服風(fēng)管阻力。
全壓—靜壓和動(dòng)壓之和;機(jī)外靜壓—機(jī)組出風(fēng)口處的靜壓,已經(jīng)扣除機(jī)組風(fēng)機(jī)、翅片等的阻力損失;機(jī)外余壓—機(jī)組出風(fēng)口處的全壓,包括機(jī)外靜壓和動(dòng)壓。
2.推薦風(fēng)速
風(fēng)速指通風(fēng)管道內(nèi)空氣流動(dòng)的速度。一般空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)速在14m/s 以下(屬于 低速風(fēng)管),阻力計(jì)算的誤差較小。低速空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)速因處于通風(fēng)系統(tǒng)的不同位 置而不同,推薦風(fēng)速可參照表 2-1,表 2-2,表 2-3。
表 2-1 低速風(fēng)管推薦風(fēng)速 (m/s)
表 2-2 低速風(fēng)管系統(tǒng)的最大允許流速 (m/s)
表 2-3 以噪聲標(biāo)準(zhǔn)控制的允許風(fēng)速(m/s)
3.風(fēng)管截面積的確定
當(dāng)空調(diào)房間送風(fēng)量為已知時(shí),確定送風(fēng)管道截面尺寸的方法有兩種:假定風(fēng) 速法和比阻法,假定速度法比較常用,現(xiàn)介紹之。
首先應(yīng)已知空調(diào)送風(fēng)量(參照前述的方法),然后根據(jù)建筑物的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng) 查出風(fēng)速值(假定風(fēng)管中的風(fēng)速,再通過(guò)下式計(jì)算出風(fēng)管面積。
最后確定風(fēng)管的管徑(圓管直徑或矩形管道的邊長(zhǎng))。風(fēng)管截面積計(jì)算公式:F=L/(v×3600)m2(3-1)
式中L--風(fēng)量m3/h;v--風(fēng)速 m/s;F--風(fēng)管面積 m2
二、風(fēng)管靜壓選擇的確定
1.空調(diào)通風(fēng)管道阻力計(jì)算步驟
風(fēng)管系統(tǒng)的計(jì)算總阻力包括:沿程損失和局部阻力(摩擦阻力和局部阻力)。一般在通風(fēng)系統(tǒng)中用的最多的是等壓損法和假定速度法,現(xiàn)以假定速度法為例說(shuō)明之。
計(jì)算前應(yīng)先繪制出風(fēng)管系統(tǒng)的軸側(cè)圖,然后進(jìn)行分段編號(hào),表出風(fēng)管尺寸、風(fēng) 管長(zhǎng)度和風(fēng)量。(注意:計(jì)算阻力時(shí)必須選擇壓力損失最大的管路計(jì)算,通常選擇管路長(zhǎng)度最長(zhǎng)的管路。)
具體計(jì)算方法如下:
1) 假定各管段的風(fēng)速;
2) 計(jì)算出該段的管道截面尺寸;
3) 選出標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管尺寸;
4) 重新按標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管尺寸,計(jì)算出管內(nèi)的實(shí)際流速;
5) 進(jìn)行各管段的阻力計(jì)算;具體的計(jì)算公式如下:
①直管路的壓力損失(沿程阻力)(pa)=L×△P
L:直管長(zhǎng)度(m)
△P:?jiǎn)挝荒Σ翐p失(pa/m)
②彎頭、分支、手動(dòng)閥門等部位的壓力損失(摩擦阻力)(pa)=個(gè)數(shù)×△Pt
△Pt=ζ×(V2/2g)×γ
△Pt:局部壓力損失(pa/個(gè)) ζ:局部阻力系數(shù);V:風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速(m/s) g:重力加速度 9.8m/s2γ:比重 1.2kg/m3
③直管及彎頭、分支、閥門類等(總管路)的壓力損失 H(pa)
H=K1×(L×△P+個(gè)數(shù)×△Pt)
K1為風(fēng)管材料的修正系數(shù)
2.空調(diào)通風(fēng)管道阻力概算
對(duì)于一般通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),風(fēng)管壓力損失值H(pa)可按下式估算
H=△P×L(1+K)
式中 △P=1.0-2.0pa/m。當(dāng)矩形風(fēng)管的長(zhǎng)寬比(長(zhǎng)邊/短邊)≤4.0,通常取為 1.0~ 1.5pa/m。
L:到最運(yùn)送風(fēng)口的送風(fēng)管總長(zhǎng)度加上到最運(yùn)回風(fēng)口的回風(fēng)管的總長(zhǎng)度,m;K:局部壓力損失與摩擦壓力損失的比值。
彎頭三通少式,取K=1.0~2.0;彎頭三通多的場(chǎng)合,可取到K=3.0~5.0。
3.風(fēng)管靜壓選擇的確定
根據(jù)計(jì)算出來(lái)的風(fēng)管總管段的壓力損失值,同格力電器提供的設(shè)計(jì)選型樣本 進(jìn)行比對(duì),確定需要機(jī)組的機(jī)外靜壓。
如靜壓相差太大,最好提前進(jìn)行咨詢廠家。
三、靜壓選擇不當(dāng)問(wèn)題的處理
1.靜壓過(guò)大問(wèn)題的處理
1) 機(jī)組所帶靜壓較大,而風(fēng)管設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較短;
2) 機(jī)組所帶靜壓較大,設(shè)計(jì)長(zhǎng)度沒(méi)問(wèn)題,但是安裝時(shí)卻省略了風(fēng)管,或是風(fēng) 管長(zhǎng)度縮短。
以上問(wèn)題分析:風(fēng)管阻力較小,無(wú)法克服機(jī)組靜壓,導(dǎo)致靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓,隨之帶來(lái)的是機(jī)組出風(fēng)口風(fēng)速大、風(fēng)量大(比正常機(jī)型大很多)、噪音大,表冷器飄水甚至風(fēng)機(jī)電機(jī)過(guò)載。
出現(xiàn)如上問(wèn)題時(shí)常見的工程整改措施,主要是通過(guò)加大風(fēng)管阻力,達(dá)到克服靜壓的目的。
常見的工程整改措施如下:
1) 根據(jù)計(jì)算適當(dāng)增加風(fēng)管長(zhǎng)度;
2) 增加風(fēng)閥或改變閥門開度增加風(fēng)管阻力;
3) 增加送風(fēng)或回風(fēng)靜壓箱;
4) 增加消聲彎頭等設(shè)備;
5) 適當(dāng)增加風(fēng)口的數(shù)量或風(fēng)口的面積;
6) 增加效果更好的過(guò)濾網(wǎng),例如將粗效的改為中效或高效;此外,還可以從機(jī)組上進(jìn)行更改,主要是通過(guò)更換部件一定程度上減少機(jī)組的靜壓,使靜壓與風(fēng)管阻力相匹配,常見措施如下:對(duì)于皮帶傳動(dòng)的大冷量、大風(fēng)量的機(jī)組,如大風(fēng)管機(jī)組、柜式風(fēng)機(jī)盤管等。
可以采用更換皮帶輪,改變電機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的傳動(dòng)比,降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,減少風(fēng)量;對(duì)于直聯(lián)傳動(dòng)的較小冷量、風(fēng)量的機(jī)組,如小風(fēng)管機(jī)組、多聯(lián)機(jī)風(fēng)管式室內(nèi)機(jī)組等。
常見的一些措施:
1) 更換電機(jī),更換較低轉(zhuǎn)速的電機(jī);
2) 改變電機(jī)的輸入電壓,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,常見的為增加無(wú)級(jí)調(diào)速板;注意:此二種方法只能是進(jìn)行稍微調(diào)整,并且只能在一定范圍之內(nèi)調(diào)整,超出范圍不但沒(méi)有效果反而會(huì)帶來(lái)一些新的問(wèn)題,如:采用無(wú)級(jí)調(diào)速板調(diào)輸入電壓,但電壓調(diào)的太小會(huì)引起電機(jī)本身的電磁噪音;甚至?xí)绊憴C(jī)組的使用壽命。
以上整改措施,只能屬于事后補(bǔ)救手段,若要真正避免此類問(wèn)題,還需從設(shè)計(jì)選型、施工安裝等源頭嚴(yán)格控制才好。但相比機(jī)組更換部件來(lái)說(shuō),從工程上整改效果相對(duì)會(huì)更好,也會(huì)更徹底。
2.靜壓過(guò)小問(wèn)題的處理
1) 機(jī)組所帶靜壓為零靜壓或者比較小,而卻連接風(fēng)管或設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較長(zhǎng);以上問(wèn)題分析:風(fēng)管阻力較大,機(jī)組沒(méi)有靜壓或靜壓較小無(wú)法克服阻力,導(dǎo)致機(jī)組動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓,隨之帶來(lái)的是機(jī)組出風(fēng)口風(fēng)速小、風(fēng)量小、風(fēng)無(wú)法吹出來(lái),風(fēng)口結(jié)露滴水,使得空調(diào)效果較差,尤其是制熱效果。
出現(xiàn)如上問(wèn)題時(shí)常見的工程整改措施,主要是通過(guò)減小風(fēng)管阻力,常見工程整改措施如下:
1) 去掉風(fēng)管改為側(cè)送風(fēng);
2) 縮短風(fēng)管長(zhǎng)度減少阻力;
3) 將保溫軟管改為鍍鋅鐵皮;此外,還可以從機(jī)組上進(jìn)行更改,主要是通過(guò)增大機(jī)組靜壓,使靜壓與風(fēng)管阻力相匹配,措施如下:對(duì)于直聯(lián)傳動(dòng)的較小冷量、風(fēng)量的機(jī)組,如小風(fēng)管機(jī)組、多聯(lián)機(jī)風(fēng)管式室內(nèi)機(jī)組等。
常見的一些措施:更換電機(jī),更換較大轉(zhuǎn)速的電機(jī);同樣此種方法也是在一定范圍內(nèi)改進(jìn)。
歸根究底,對(duì)于風(fēng)管靜壓選擇不當(dāng)造成的問(wèn)題解決的最好辦法:還是從設(shè)計(jì)選型、施工安裝等源頭從嚴(yán)監(jiān)控,避免出現(xiàn)問(wèn)題。
附錄材料:
1.附錄一:風(fēng)口結(jié)露的分析及處理
2.附錄二:靜壓箱的作用
附錄一:風(fēng)口結(jié)露的分析及處理
一、風(fēng)口結(jié)露的原因分析
1、結(jié)露的理論分析 首先我們先要了解結(jié)露的原因,為什么會(huì)結(jié)露?在一定大氣壓力下,含濕量不變時(shí)空氣中的水蒸汽凝結(jié)為水(凝露)的溫度。在d不變時(shí),空氣溫度下降,由未飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),此時(shí)空氣的相對(duì)濕度 j = 100%。在空調(diào)技術(shù)中,把空氣 降溫至露點(diǎn)溫度,達(dá)到除濕干燥空氣的目的。露點(diǎn)(或霜點(diǎn))溫度:指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下,冷卻到飽和時(shí)的溫度。形象地說(shuō),就是空氣中的水蒸氣變?yōu)槁吨闀r(shí)候的溫度叫露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)溫度本是個(gè)溫度值,可為什么用它來(lái)表示濕度呢?這是因?yàn),?dāng)空氣中水汽已 達(dá)到飽和時(shí),氣溫與露點(diǎn)溫度相同;當(dāng)水汽未達(dá)到飽和時(shí),氣溫一定高于露點(diǎn)溫度。所以露點(diǎn)與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。
我們可以通過(guò)目前我們?nèi)粘I钪械慕Y(jié)露現(xiàn)象主要還是由于物體表面的溫度和環(huán)境溫度相差過(guò)大(物體表面必須是的低溫體),使過(guò)多的水蒸氣從空間析出而在物體表面凝成水珠。最明顯的例子就是在夏天,由于溫差的作用,空氣中的水 蒸氣馬上會(huì)在冰飲料外包裝上形成露水。我們只需要把物體表面與空氣隔絕,那空氣中的水蒸氣自然就不會(huì)在物體表面形成冷凝水。
2、送風(fēng)口產(chǎn)生結(jié)露的原因分析:
1) 空調(diào)區(qū)域范圍內(nèi)的空氣濕度較大;
2) 空調(diào)區(qū)域范圍內(nèi)由于新排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置不合理,產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)壓,使無(wú)組織的室外空氣進(jìn)入室內(nèi),從而提升了空氣的濕度及其露點(diǎn);
3) 空調(diào)本身采用大溫差送風(fēng),而對(duì)機(jī)器本身的送風(fēng)量與冷量不配備,導(dǎo)致冷量過(guò)大,風(fēng)量過(guò);
4) 送風(fēng)口采用鋁質(zhì)材料,由于導(dǎo)熱性能較好,使得風(fēng)口材料表面溫度過(guò)低而 凝結(jié)露水;
二、解決結(jié)露問(wèn)題的方法
1) 盡量減少開門次數(shù),檢查室內(nèi)是否與外界不夠密封;
2) 增大送風(fēng)量,盡量將風(fēng)速調(diào)至最高檔或?qū)⒄{(diào)節(jié)閥盡可能打開;
3) 如果有條件的話,可以在風(fēng)口邊端貼一層薄 PE保溫板。
4) 改用木質(zhì)風(fēng)口代替。
5) 更換電機(jī)加大機(jī)組的送風(fēng)量,使出風(fēng)溫度大于露點(diǎn)溫度.。
附錄二:靜壓箱的作用
靜壓箱一般有以下幾個(gè)作用:一是穩(wěn)定氣流;二是連接方便;三是降低噪音。尺寸沒(méi)有固定的規(guī)定,一般考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和使用的作用來(lái)定。
靜壓箱安裝在通風(fēng)管道系統(tǒng)中,實(shí)質(zhì)上是一種抗性的單室擴(kuò)張室消聲器,其消聲原理有2條:
1)利用管道的截面突變(即聲阻抗的變化),使沿管道傳播的聲波向聲 源方向反射回去;
2)利用擴(kuò)張室和通風(fēng)管道內(nèi)插的長(zhǎng)度,使向前傳播的波和遇到管子不同界面反射聲波,差一個(gè)180°的位相,使二者振幅相等,相位相反,相互干涉,從 而達(dá)到理想的消聲效果。但必須注意的是:連接靜壓箱的送風(fēng)管須插入箱體內(nèi),有利于消聲效果的提高,插入深度就是使向前傳播的波與其反射波成180°相位差的最小長(zhǎng)度;
如果靜壓箱采用吸聲材料制作或在箱內(nèi)貼有吸聲材料,就會(huì)使它成為一個(gè)阻性消聲器,這樣,抗性消聲與阻性消聲相結(jié)合,可大大提高靜壓箱的消聲效果。