方形旋流风口参数(暖通设计｜全空气空调系统设计讨论)

全空气系统的界定:

暖通专业为达到房间空气调节的目的,其主要手段其实都是通过空调末端带动室内空气循环达到的。常选用的两种空调末端:风机盘管,柜式或组合式空调器。

我们通常所说的全空气系统乃相对于风机盘管系统而言。

区别一:

二者使用的空调末端不同风机盘管:单机冷量小、风量小、“冷风比”小,设备尺寸小;吊顶式空调器、立式空调器、卧式空调器、组合式空调器:恰恰相反。

区别二:

二者应用场所不同风机盘管加独立新风系统:酒店客房、办公室等(小空间、湿负荷小、有分室控制需求、室内温湿度参数控制要求一般);

全空气系统:商场、超市、大堂、宴会厅等(大空间、人员密集湿负荷大、集中控制更方便),或洁净厂房、手术室等(有严格温湿度控制要求);

GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》

7.3.9空调区较多,建筑层高较低且各区温度要求独立控制时宜采用风机盘管加新风空调系统;空调区的空气质量、温湿度波动范围要求严格或空气中含有较多油烟时,不宜采用风机盘管加新风空调系统。

7.3.4下列空调区,宜采用全空气定风量空调系统:

1·空间较大、人员较多;

2温湿度允许波动范围小;

3噪声或洁净度标准高

全空气系统的分类

单风道系统和双风道系统定，风量系统(CAV)和变风量系统(VA)，次回系统和二次回风系统，高速管道系统和低速管道系统，此处我们主要讨论常见的:低速单风道一次回风定风量系统。

全空气系统是指室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。此种系统所需空气量多,因而风道断面尺寸较大。集中式空调系统一般属于此类系统。

风口的类型:

1、以安装的位置分:侧送风口、顶送风口(向下送),地面风口(向上送);

2、按送岀气流的流动状况分:扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。

扩散型风口:具有较大的诱导室内空气的作用,送风温度衰减快,但射程较短

平送型方形散流器:导流叶片,使空气贴附顶棚流动,适宜用于送冷风。

送风射程:散流器中心到末端速度0.5m/s的水平距离方形或矩形散流器:四面出风、三面出风、两面出风和一面出风;

下送型的圆形散流器,又称为流线型散流器:叶片间的竖向间距是可调的,送风气流夹角一般为20°圆盘型散流器:射流以45°夹角喷出,流型介于平送与下送之间,适宜于送冷、热风;

散流器的规格:按颈部尺寸或直径D来标定。

轴向型风口:诱导室内气流的作用小,空气温度、速度的衰减慢,射程远。

旋流风口:风口中有起旋器,空气通过风口后成为旋转气流,并贴附于顶棚上流动;

诱导室内空气能力大、温度和风速衰减快,可用作大风量,大温差送风以减少风口数量;

起旋器位置可上下调节,当起旋器下移时,可使气流变为吹出型,送风高度甚至可达10米以上。

全空气系统一般针对大空间应用,送风口通常选用散流器等扩散型风口。扩散型风口的布置应结合其气流形态、扩散半径和房间层高、风口风速等条件综合考虑确定。

最大和最小扩散半径:

风管管路的确定:

当气流组织和风口位置确定后,接下来就是布置风管,通过风管将各个送风口和回风口连接起来,为风口提供一个空气流动的通道。

布置风管需要考虑的因素有:

1、尽量缩短管线,力求顺直,减少分支管线,避免复杂的局部构件,以节省材料和减小系统阻力和噪音。

2、要便于施工和检修,恰当处理与空调水管、通风防排烟风管及其他专业管道的关系。

3、风管上应设置必要的调节和测量装置(如阀门、压力表、温度计、风量测定孔、采样孔等)或预留安装测量裝置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地方。

4、风道布置应在满足气流组织要求的基础上,达到美观、实用的原则。

待总风量、风口风管布置确定后,即可明确各支路的风量，明确各支路的风量后,为后续风管管路设计及阻力计算作好准备。

风管尺寸的确定:

风管断面形状有圆形和矩形两种。圆形断面的风管强度大、阻力小、消耗材料少,但加工工艺比较复杂,占用空间多,布置时难以与建筑、结构配合,常用于高速送风的空调系统;

矩形断面的风管易加工、好布置,能充分利用建筑空间,弯头、三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小。为了节省建筑空间,布置美观,一般民用建筑空调系统送、回风管道的断面形状均以矩形为宜常用矩形风管的规格序列如下表所示。为了减少系统阻力,并考虑空调房间吊顶高度的限制,进行风道设计时,矩形风管的高宽比宜小于6、120、160、200、250、320、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000。确定风管的断面形状,选择风管的断面尺寸。保证系统内达到要求的风量分配。

计算风管内的压力损失,最终确定风管的断面尺寸,并选择合适的通风机。风道水力计算方法比较多,如假定流速法、压损平均法、静压复得法等。对于低速送风系统大多采用假定流速法和压损平均法,而高速送风系统则采用静压复得法。

1.假定流速法

假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速,再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速送风系统目前最常用的一种计算方

法

2.压损平均法

压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为前提,在已知总作用压力的情况下,取最长的环路或压力损失最大的环路,将总的作用压

力值按干管长度平均分配给环路的各个部分,再根据各部分的风量和所分配的压力损失值,确定风管的尺寸,并结合各环路间的压力损失的平衡进行调节,以保证各环路间压力损失的差值小于15%。该方法适用于风机压头已定,以及进行分支管路压损平衡等场合。

3.静压复得法

静压复得法的含义是,当流体的全压一定时,风速降低,则静压增加,利用这部分“复得”的静压来克服下一段主干管道的阻力,以确定管道尺寸,从而保持各分支前的静压都相等,这就是静压复得法。此方法适用于高速空调系统的水力计算。

空调器风机一般都是后倾叶片或前倾叶片的离心风机;后倾叶片效率高、噪声低,应优先选择;对于需要风压高的系统,宜选前倾叶片风机;事实上,我们通常选用的柜式空调器、组合式空调器风机一般都是后倾叶片离心风机。

单风机系统:单风机系统是指只设送风机而不设回风机,整个系统内的压力损失全部由送风机来承担的空调系统。对于单风机系统来说,要注意到零点的位置,若系统排风位于回风的负压区,则排风不可能通过排风阀排出,必须单设一轴流式排风机,如图中虚线所示。

单风机系统的压力分布:

对于双风机系统来说,排风必须处于回风机的正压段而新风和回风必须处于送风机的负压段。如图中所示,①②段由于回风机的加压作用,处于正压区,排风可

以通过排风阀直接排出。而②③段由于送风机的抽吸作用,处于负压区,新风和回风均可被抽吸进来。②为零位阀,通过该阀处的风压应该为零。

其他:

风道的消声:风速控制、消声风管、消声器、消声静压箱;

过滤器的选择:初效过滤器、中效过滤器。

相关内容请查阅暖通家族相关课件。