暖通空調設計

2021-03-04 09:55:30 字數 6140 閱讀 1720

水系統分類

開式迴圈的優點:

冷水箱有一定的蓄冷能力,可以減少冷凍機的開啟時間,增加能量調節能力,且冷水

溫度的波動可以小一些。

開式迴圈的缺點是:

1.冷水與大氣接觸,迴圈水中含氧量高,宜腐蝕管路。

2.末端裝置(噴水池、表冷器)與冷凍站高差較大時,水幫浦則須克服高差造成的

靜水壓力,增加耗電量。

3.如果噴水池較低,不能直接自流回到冷凍站時,則需增加回水池和回水幫浦。

4.如果採用自流回水,回水的管徑較大,會增加投資。

閉式迴圈的優點:

1.由於管路不與大氣相接觸,管道與裝置不宜腐蝕。

2.不需為高處裝置提供的靜水壓力,迴圈水幫浦的壓力低,從而水幫浦的功率相對較小。

3.由於沒有回水箱、不需重力回水、回水不需另設水幫浦等,因而投資省、系統簡單。

閉式迴圈的缺點:

1.蓄冷能力小,低負荷時,冷凍機也需經常開動。

2.膨脹水箱的補水有時需要另設加壓水幫浦。

水系統管制

兩管制:冷水系統和熱水系統採用相同的供水管和回水管,只有一供一回兩根水管的系統。

優點:兩管制系統簡單,施工方便;

缺點:不能用於同時需要供冷和供熱的場所。

三管制:分別設定供冷管路、供熱管路、換熱裝置管路三根水管;其冷水與熱水的回水關共用。

優點:三管制系統能夠同時滿足供冷和供熱的要求,管路系統較四管制簡單;

缺點:比兩管制複雜,投資也比較高,且存在冷、熱回水的混合損失。

四管制:冷水和熱水的系統完全單獨設定供水管和回水管,可以滿足高質量空調環境的要求。

優點:四管制系統能夠同時滿足供冷和供熱的要求,並且配合末端裝置能夠實現

室內溫度和濕度精確控制的要求;由於冷水和熱水在管路和末端裝置中完

全分離,有助於系統的穩定執行和減小裝置的腐蝕;

缺點:初投資高,管路布置複雜。

水系統同程異程式

同程式系統:經過每一併聯環路的管長基本相等,如果通過每公尺長管路的阻力損失接近相等,則管網的阻力不需調節即可保持平衡。

優點:同程式系統中系統的水力穩定性好,各裝置間的水量分配均衡,調節方便。

缺點:同程式系統由於採用回程管,管道的長度增加,水阻力增大,使水幫浦的能耗增加,並且增加了初投資。

異程式系統:經過每一併聯環路的管長均不相等。

優點:異程式系統簡單,耗用管材少,施工難度小。

缺點:採用異程式的系統,各併聯環路管長不等,常在每乙個併聯支路上安裝流量調節裝置。

冷凝水系統的設計

風機盤管機組、整體式空調器、組合式空調機組等執行過程中產生的冷凝水,必須及

時予以排走。

1、冷凝水管的布置

1 若鄰近有下水管或地溝時,可用冷凝水管將空調器接水盤所接的凝結水排放至鄰近的下水管中或地溝內。

② 若相鄰近的多台空調器距下水管或地溝較遠,可用冷凝水幹管將各台空調器的冷凝

水支管和下水管或地溝連線起來。

2、冷凝水管管徑的確定

① 直接和空調器接水盤連線的冷凝水支管的管徑應與接水盤接管管徑一致(可從產品

樣本中查得)。

② 需設冷凝水幹管時,某段幹管的管徑可依據與該管段連線的空調器總冷量 (kw)按

下表查得。

3、冷凝水管保溫

所有冷凝水管都應保溫,以防冷凝水管溫度低於區域性空氣**溫度時,其表面結露滴水。

採用帶有網路線鋁箔貼面的玻璃棉保溫時,保溫層厚度可取25mm。

冷凝水幹管管徑選擇

說明:dn=15mm的管道不推薦使用。立管的公稱直徑,應與同等負荷的水平幹管的公稱直徑相同。

4、冷凝水管設計注意事項

①沿水流方向,水平管道應保持不小於千分之一的坡度;且不允許有積水部位。

②當冷凝水盤位於機組負壓區段時,凝水盤的出水口處必須設定水封,水封的高度應比凝水盤處的負壓(相當於水柱高度)大50%左右。水封的出口,應與大氣相通。

③採用聚氯乙烯塑料管時,一般可以不必進行防結露的保溫和隔汽處理。

④採用鍍鋅鋼管時,通常應設定保溫層。

⑤冷凝水立管的頂部,應設計通向大氣的透氣管。

⑥設計和布置冷凝水管路時,必須認真考慮定期沖洗的可能性,並應設計安排必要的設施。

風管的布置

通過風管可將各個送風口和回風口連線起來,提供乙個空氣流動的渠道,風管的布置

應在氣流組織及風口位置確定下來以後進行。

布置風管要考慮以下因素:

1 盡量縮短管線,減少分支管線,避免複雜的區域性構件,以節省材料和減小系統阻力。

2 要便於施工和檢修,恰當處理與空調水、消防水管道系統及其他管道系統在布置上可能

遇到的矛盾。

下圖的a和b為相**間、相同送風口的兩種風管布置形式。對比可知,a比b的管線要長,分支管線和區域性構件也較多,因此,b優於a。

氣流組織

房間內合理的氣流組織主要取決於送風口的形式和位置。目前,常見的氣流組織形式有:

1 側送風側送風如圖a所示,側板送風是目前常用的氣流組織形式。風道位於房間上部,沿牆敷設,在風道的一側或兩側開送風口。可以上送風,上回風,也可以上送風,下回風。

它的特點是風口應貼頂布置,形成貼附式射流,迴風區進行熱交換。回風口設在送風口的同側,風速為2~5m/s。冬季送熱風時,調節百葉窗使氣流向斜下方射出。

2 散流器送風散流器送風可以進行平送和側送。它也是在空氣回流區進行熱交換。射流和回流流程較短,通常沿頂柵形成貼附式射流時效果較好。它適用於設定頂柵的房間。

3 條縫送風通過條縫形送風口進行送風,其射程較短。溫差和速度變化較快,適用於散熱量較大只求降溫的房間,例如紡織廠、高階公共民用建築等都有採用條縫

送風。4 噴口送風經熱、溼處理的空氣由房間一側的幾個噴口高速噴出,渡過一定的距離後返回。 工作區處於回流過程中,這種送風方式風速高,射程遠,速度、溫度衰減緩慢,溫度分布均勻。適用於大型體育館、禮堂、劇院及高大廠房等公共建築中。

5 孔板送風利用頂柵上面的空間作為靜壓箱。在壓力的作用下,空氣通過金屬板上的小孔進入室內。回風口設在房間下部。

孔板送時,射流的擴散及室內空氣混合速度較快,因此工作區內空氣溫度和流速都比較穩定,適用於對區域溫差和工作區風速要求嚴格,室溫允許波動較小的場合。

排風方式

1、 自然排風

在衛生條件要求較低的建築中,可以採用。但這種方式不穩定,易受干擾,有時會發生倒灌現象,也不能放火。

2、 機械排風

在衛生標準要求較高的高層住宅\賓館客房\高階寫字間等,通常在每一衛生間均裝設排風扇和放火閥,通過風道排到屋頂,在屋頂設一台引風機,排風扇與引風機連鎖,只要有一台排風扇開啟,引風機就啟動。

3、 混合排風

在每一衛生間均裝設排風扇和放火閥,通過風道排到排風豎井,然後通過自然排風。

典型場所的排風

①公共場所的排風

設定較大風量的排風機或數個小風量的排風機。

②賓館飯店中客房的排風

一般客房衛生間均由土建或裝修單位裝設排風機排除汙濁空氣。高階豪華套間的會客室需單獨設定排風裝置。

③ktv間的排風

ktv間一般分隔為較小的單間,並要做好隔音防止產生共鳴,避免賓客演唱時互相干擾。因此ktv間的排風設施一般須安裝消聲排風管道,並要設有防止倒風裝置。

④桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的排風

桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的空氣潮濕且溫度高,必須設定排風裝置定期以較大的風量排放室內空氣,或長期以較小風量排放室內空氣。排風裝置應選用防潮防爆電機驅動的低噪音排風機。

⑤廚房與公用衛生間的排風

宜採用機械排風方式,排風裝置應具備防止倒流作用。

製冷常用術語標準(三)

1.8 導熱係數(亦稱熱導率)

導熱係數是表示一種材料傳導熱量能力的乙個物理量。如兩塊同樣厚的材料,一塊是銅塊,一塊是軟木塊,把它們放在比本身溫度高的環境中,可立即感覺到銅塊溫度公升高,而對軟木塊則在短時間內感受不到。這說明兩種材料對熱量傳導的能力不同,把這種材料對熱量的不同傳導能力以數字表示就稱為導熱係數,其數值等於:

當材料層的厚度為 l m,兩邊溫度差為1 ℃,在 1 h內通過 l m2表面積所傳導的熱量,以符號l 表示,單位是 kcal/mh℃,國家法定單位是 w/mk或用 j/mhk表示,它們之間的換算關係是:1w/mk = 0.860

kcal/mh℃。

不同材料有不同導熱係數,它與材料的成份、密度、分子結構等因素有關。

同一種材料,影響其導熱係數的主要因素是密度和濕度。密度大則導熱係數大,濕度大則導熱係數亦大。

1.9 放熱係數

當凍結一種物質時,如在表面吹風則它的凍結速度比不吹風時快。表示這種不同物質之間在不同狀態下換熱能力的物理量稱為放熱係數,其數值等於每小時、每平方公尺面積上,當流體和固體壁之間的溫度差為 l ℃時所傳遞的熱量。以符號a表示,其單位為 kcal/(m2h℃),國際單位制是 w/(m2 k)或 j/(m2h℃)、兩者之間換算關係為:

1w/(m2k)=0.860kcal/(m2h℃)

1.10 傳熱系數

熱量從高溫側流體透過平壁轉移到低溫側流體。

這種熱量傳遞的能力除與兩側溫差、傳熱面積的大小有關外,還與平壁的導熱係數,平壁的厚度及壁面兩側的放熱係數有關。

把所有因素列成乙個方程式,即:

q=kfd t (kj/h)

式中:q:傳遞的熱量(kj/h);f:平壁的表面積(m2);d t :溫差 d t=t1-t2(℃);k:傳熱系數 kj/(m2h℃)

k為傳熱系數,它數值上等於當兩側溫差 l℃時、l h通過 l m2傳熱面積,從一側熱流體傳到另一側冷流體所傳遞的熱量。單位是kj/(m2h℃)或 w/(m2k)。

1.11 比容和密度

單位容積的濕空氣所具有的質量稱為密度。用符號r 表示,即:

而單位質量的濕空氣所占有的容積稱為比容,用符號 v表示,即:

式中: m:濕空氣的質量,單位為 kg;

v:濕空氣占有的容積,單位為 m3。

兩者互為倒數,因此,只能視為乙個狀態引數。

1.12 濕度

濕度是表示濕空氣中含有水蒸汽量多少的物理量,有三種表示方法。

a.絕對濕度

l m3濕空氣中含水蒸汽的質量。符號為z,單位為 kg/m3,即:

式中:mq:水蒸汽質量,單位為kg;

v:水蒸汽占有的容積,即濕空氣的容積,單位為 m3。

絕對濕度使用起來不方便。它不能直接反映出濕空氣的乾濕程度。

b. 含溼量

每公斤幹空氣所含有水蒸汽量稱為含溼量,符號為d,單位為 kg/kg(幹),即:

式中:mq:濕空氣中水蒸汽質量,單位為kg; mg:

濕空氣中乾空氣質素,單位為kg。b.相對濕度濕空氣中水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比,稱為相對濕度。用符號j 表示,即:

式中:pq:水蒸汽分壓力 pqb;同溫度下飽和水蒸汽分壓力從式中可知,j 值小,表示空氣較乾燥,反之,空氣較潮濕。

當j =0時,為幹空氣;j =100%時,為飽和空氣。從j 值大小可直接看出空氣的乾濕程度。 j 和d都是表示空氣的濕度引數,含意卻不同,d表示水蒸汽的含量多少,卻不能表示空氣接近飽和的程度;而j 能表示空氣接近飽和程度,卻不能表示水蒸汽的含量多少。

1.13 **溫度

在一定大氣壓力下,含溼量不變時空氣中的水蒸汽凝結為水(凝露)的溫度。在d不變時,空氣溫度下降,由未飽和狀態變為飽和狀態,此時空氣的相對濕度j = 1o0%。在空調技術中,把空氣降溫至**溫度,達到除濕乾燥空氣的目的。

1.14 焓

焓是濕空氣的乙個重要引數。是乙個內能與壓力位能之和的復合狀態引數。

在空調過程中,濕空氣的狀態經常發生變化,焓可以很方便確定該狀態變化過程中的熱交換量。濕空氣的變化過程是定壓過程,焓差等於熱交換量,即:

t d h=d q=cmd t

式中:d h:焓差 kj/kg(幹) d q:熱交換量 kj/kg m:濕空氣的質量 kg c:濕空氣的定壓比熱 kj/(kg℃)1.15 靜壓、動壓、全壓

在選擇空調或風機時,常常會遇到靜壓、動壓、全壓這三個概念。根據流體力學知識,流體作用在單位面積上所垂直力稱為壓力。當空氣沿風管內壁流動時,其壓力可分為靜壓、動壓和全壓,單位是 mmhg或 kg/m2或 pa,我國的法定單位是 pa。

a. 靜壓(pi)

由於空氣分子不規則運動而撞擊於管壁上產生的壓力稱為靜壓。計算時,以絕對真空為計算零點的靜壓稱為絕對靜壓。以大氣壓力為零點的靜壓稱為相對靜壓。

空調中的空氣靜壓均指相對靜壓。靜壓高於大氣壓時為正值,低於大氣壓時為負值。

b. 動壓(pb)

指空氣流動時產生的壓力,只要風管內空氣流動就具有一定的動壓,其值永遠是正的。

c. 全壓(pq) 全壓是靜壓和動壓的代數和: pq=pi十pb 全壓代表 l m3氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計算的起點,它可以是正值,亦可以是負值。

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