風(fēng)管設(shè)計(二)-2014.3.25

1、 康圣工程咨詢（上海）有限公司 1 康圣工程咨詢（上海）有限公司 2 康圣工程咨詢（上海）有限公司 3一、通風(fēng)空調(diào)工程空氣輸配管網(wǎng)的功能與類型1 1.通風(fēng)工程的主要任務(wù)主要任務(wù)是控制室內(nèi)空氣污染物，進行室內(nèi)外空氣交換，保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，保護大氣環(huán)境。2.通風(fēng)工程的風(fēng)管系統(tǒng)主要分為兩類：排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)。2.1排風(fēng)系統(tǒng)的基本功能是排出室內(nèi)的污染空氣。排出室內(nèi)的污染空氣。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 42.2送風(fēng)系統(tǒng)的基本功能是將清潔空氣送入室內(nèi)?；竟δ苁菍⑶鍧嵖諝馑腿胧覂?nèi)。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 52.3空調(diào)系統(tǒng)具有兩個基本功能：控制室內(nèi)空氣污染物濃度調(diào)節(jié)室內(nèi)

2、熱濕環(huán)控制室內(nèi)空氣污染物濃度調(diào)節(jié)室內(nèi)熱濕環(huán)境。境。141312111111、1212、13-13-風(fēng)量調(diào)節(jié)閥風(fēng)量調(diào)節(jié)閥 14- 14-回風(fēng)機回風(fēng)機 康圣工程咨詢（上海）有限公司 63.通風(fēng)空調(diào)工程空氣輸配管網(wǎng)的裝置及管件 組成通風(fēng)空調(diào)工程空氣輸配管網(wǎng)的裝置及管件有風(fēng)機、風(fēng)閥、風(fēng)口、三通、彎頭、變徑（形）管等，還有空氣處理設(shè)備。它們是影響管網(wǎng)性能的重要因素。風(fēng)機風(fēng)機是空氣輸配管網(wǎng)的動力裝置。（后面另外詳講）風(fēng)閥是風(fēng)閥是空氣輸配管網(wǎng)的控制、調(diào)節(jié)機構(gòu)。防火閥防火閥平行多葉調(diào)節(jié)閥平行多葉調(diào)節(jié)閥平行多葉調(diào)節(jié)閥平行多葉調(diào)節(jié)閥對開多葉調(diào)節(jié)閥對開多葉調(diào)節(jié)閥 康圣工程咨詢（上海）有限公司 7對開多葉調(diào)節(jié)閥對開多

3、葉調(diào)節(jié)閥對開多葉調(diào)節(jié)閥對開多葉調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)超壓防爆風(fēng)閥超壓防爆風(fēng)閥單葉調(diào)節(jié)閥單葉調(diào)節(jié)閥 康圣工程咨詢（上海）有限公司 8逆止閥逆止閥排煙閥排煙閥逆止閥逆止閥逆止閥逆止閥 康圣工程咨詢（上海）有限公司 9風(fēng)口風(fēng)口的基本功能是將氣體吸入或排出管網(wǎng)，按具體功能可分為新風(fēng)口、排風(fēng)口、送風(fēng)口、回風(fēng)口等?？諝馓幚碓O(shè)備空氣處理設(shè)備的基本功能是對空氣進行凈化處理和熱濕處理。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 101.風(fēng)管設(shè)計的基本知識 1.1風(fēng)管的布置原則 風(fēng)管布置直接與工藝、土建、電氣、給排水等專業(yè)關(guān)系密切，應(yīng)相互配合、協(xié)調(diào)一致。 空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管在布置時應(yīng)考慮使用的靈活性。 風(fēng)管的布置應(yīng)符合工藝和氣流

4、組織的要求。 風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部管件。 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、風(fēng)量測定孔、采樣孔等）或預(yù)留安裝測量裝置的接口。 風(fēng)管布置應(yīng)最大限度地滿足工藝需要，并且不妨礙生產(chǎn)操作。 風(fēng)管布置應(yīng)在滿足氣流組織要求的基礎(chǔ)上，達到美觀、實用的原則。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 111.2管材料的選擇。1.3風(fēng)管斷面形狀的選擇風(fēng)管斷面形狀：圓形斷面風(fēng)管強度大、阻力小、消耗材料少，但加工工藝比較復(fù)雜，占用空間多，布置時難以與建筑、結(jié)構(gòu)配合，常用于高速送風(fēng)高速送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)；矩形斷面風(fēng)管易加工、好布置，能充分利用建筑空間，彎頭、三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小。

5、為了節(jié)省建筑空間，布置美觀，一一般民用建筑空調(diào)系統(tǒng)送、回風(fēng)管道的斷面形狀均以矩形為宜。般民用建筑空調(diào)系統(tǒng)送、回風(fēng)管道的斷面形狀均以矩形為宜。風(fēng)管形狀優(yōu)點缺點應(yīng)用圓形風(fēng)管強度大，阻力小，耗材少，安裝方便工藝復(fù)雜，不易加工，難于建筑結(jié)構(gòu)配合應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)等高速高速通風(fēng)系統(tǒng)矩形風(fēng)管工藝簡單，易加工，占用空間少，布置美觀，易與建筑結(jié)構(gòu)配合耗材多，強度較圓形風(fēng)管稍小，阻力大一般民用民用建筑的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng) 康圣工程咨詢（上海）有限公司 122 2、風(fēng)管系統(tǒng)的水力計算、風(fēng)管系統(tǒng)的水力計算流體輸配管網(wǎng)水力計算的常用方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復(fù)得法。 2.2.1.1.風(fēng)管系統(tǒng)水力計算的主要目的風(fēng)

6、管系統(tǒng)水力計算的主要目的2.2.2.2.常用的水力計算方法常用的水力計算方法流體流體輸配管網(wǎng)水力計算的主要目的是：根據(jù)要求的流量分配，確定管網(wǎng)的各段管徑（或斷面尺寸）和阻力，求得管網(wǎng)特性曲線，為匹配管網(wǎng)動力設(shè)備準備好條件，進而確定動力設(shè)備（風(fēng)機、水泵等）的型號和動力消耗（設(shè)計計算）；或者根據(jù)已定的動力設(shè)備，確保流量分配的管道尺寸（校核計算）。水力計算是流體輸配管網(wǎng)設(shè)計的基本手段，是管網(wǎng)設(shè)計質(zhì)量的保證。常用方法常用方法使用步驟使用步驟適用情況適用情況假定流速法假定流速法選定流速，結(jié)合流量，確定尺寸，計算阻力，確定動力動力未知情況（設(shè)計計算）（設(shè)計計算）壓損平均法壓損平均法已知動力，平均分配，根據(jù)

7、流量，調(diào)整尺寸動力已定（校核計算）（校核計算）靜壓復(fù)得法靜壓復(fù)得法改變尺寸，降低流速，克服阻力，維持靜壓保證風(fēng)口所需風(fēng)速（校核計算）（校核計算）如何確定管網(wǎng)特性曲線及其作用？如何確定管網(wǎng)特性曲線及其作用？ 康圣工程咨詢（上海）有限公司 13繪制風(fēng)系統(tǒng)軸測圖，確定最不利環(huán)路；最不利環(huán)路是指管路長度最長，局部阻力部件最多的環(huán)路，即(三通、彎頭)最多的路線，并對各管段進行編號，標注長度和風(fēng)量，方便計算查閱。2.3.風(fēng)管系統(tǒng)阻力計算確定管內(nèi)流速，按推薦風(fēng)速取值。風(fēng)管風(fēng)速技術(shù)經(jīng)濟比較風(fēng)管風(fēng)速技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)點缺點風(fēng)速高風(fēng)管斷面尺寸小，占用空間少，方便施工，耗材少，初投資費用低系統(tǒng)阻力大，動力消耗大，運行費

8、用高，運行噪聲大，若氣流含粉塵，對風(fēng)管磨損較大。風(fēng)速低系統(tǒng)阻力小，動力消耗小，噪音小，系統(tǒng)靜壓大，調(diào)試方便占用空間大，施工不方便，耗材多，初投資費用較高，若含有粉塵，粉塵易沉積，堵塞管道什么是系統(tǒng)靜壓和動壓？什么是系統(tǒng)靜壓和動壓？ 康圣工程咨詢（上海）有限公司 14確定各管段的斷面尺寸，根據(jù)流量流速初步確定風(fēng)管斷面尺寸，并適當(dāng)調(diào)整使其符合通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格，利于工業(yè)化加工。根據(jù)調(diào)整后的尺寸計算管內(nèi)實際實際流速。根據(jù)管內(nèi)的實際流速計算阻力。（補充定義） 當(dāng)量直徑：與矩形風(fēng)管有相同比摩阻的圓形風(fēng)管直徑，即為該矩形風(fēng)管的 當(dāng)量直徑。分為流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種。 流速當(dāng)量直徑：流速當(dāng)量直徑：當(dāng)圓

9、形風(fēng)管與矩形風(fēng)管內(nèi)空氣流速相等，且兩者的比摩阻也相等，則該圓風(fēng)管的直徑稱成為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑。用 表示 。斷面為 的矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑 : 流量當(dāng)量直徑：流量當(dāng)量直徑：當(dāng)圓形風(fēng)管與矩形風(fēng)管內(nèi)空氣流量相等，且兩者的比摩阻也相等，則該圓風(fēng)管的直徑稱成為此矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑。用 表示 。斷面為 的矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑 :VDbaVDbaabDV2LDLD25. 0625. 0)()(3 . 1baabDLba 康圣工程咨詢（上海）有限公司 152.4.調(diào)整并聯(lián)并聯(lián)管路的阻力平衡調(diào)整支管管徑當(dāng)各并聯(lián)管路的資用壓力資用壓力相等時，各并聯(lián)管路的流動阻力必然相等。為了保證各管路達到預(yù)期的風(fēng)

10、量，在水力計算中，應(yīng)使并聯(lián)支管在預(yù)期風(fēng)量時的計算阻力相等，工程上稱為并聯(lián)阻力平衡并聯(lián)阻力平衡。由于管材規(guī)格和管內(nèi)流速的限制，不能實現(xiàn)理想平衡，工程上允許兩并聯(lián)管路的計算阻力存在一定的偏差，一般不超過15%15%，含塵風(fēng)管應(yīng)不超過10%10%。若超過上述規(guī)定，應(yīng)進行調(diào)整。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 16閥門調(diào)節(jié)閥門布置原則：1.風(fēng)管的分支處分支處應(yīng)設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2.明顯不利的環(huán)路可以不設(shè)置調(diào)節(jié)閥，以減少阻力損失。3.在需安裝防火閥的位置可用FVD代替FD（FVD與FD什么含義？）4.送風(fēng)口處的百葉風(fēng)口宜用帶調(diào)節(jié)閥的送風(fēng)口，要求不高的可以采用雙層百葉用以調(diào)節(jié)風(fēng)量。5.新風(fēng)進口出應(yīng)裝設(shè)可嚴密開關(guān)的

11、風(fēng)閥，嚴寒地區(qū)應(yīng)裝設(shè)保溫風(fēng)閥。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 17 康圣工程咨詢（上海）有限公司 182.5.計算系統(tǒng)總阻力，獲得管網(wǎng)特性曲線獲得管網(wǎng)特性曲線，完成管網(wǎng)水力計算。如何定義串聯(lián)管段與并聯(lián)管段？ 康圣工程咨詢（上海）有限公司 19管網(wǎng)特性曲線示意圖。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 203.風(fēng)道壓力損失估算法 對于一般的空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)道壓力損失值可按下式估算 P=pyl（L+k）+ps (Pa) 式中 py單位管長沿程壓力損失,即單位管長摩擦阻力損失,Pa/ m。 L 最不利環(huán)路總長度,即到最遠送風(fēng)口的送風(fēng)管總長度加上到最遠風(fēng)口的回風(fēng)管總長度，m。 k局部壓力損失與沿程壓力損失之比值;

12、(彎頭、三通等局部管件比較少時，取k =1.0-1.2;彎頭、三通等局部管件比較多時，可取到k =3.0-5.0。 ps考慮到空氣通過過濾器、噴水室（或表冷器）、加熱器等空調(diào)裝置的壓力損失之和。 彎頭、三通等局部管件多少如何規(guī)定? 尼龍過濾網(wǎng)：阻力一般較小，5-20PaG3初效過濾：阻力有初阻力和終阻力之分，一般按終阻力計算。260-370PaF7中效過濾：阻力有初阻力和終阻力之分，一般按終阻力計算。260-370Pa靜壓箱：按所在系統(tǒng)風(fēng)量大小預(yù)估5-50Pa。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 21表8-5給出了為空調(diào)系統(tǒng)推薦的送風(fēng)機靜壓值，可供估算時參考： 康圣工程咨詢（上海）有限公司 22三

13、、風(fēng)機選型（一）常用的風(fēng)機參數(shù)（性能指標）1. 風(fēng)量：風(fēng)機每分鐘輸送的空氣立方數(shù)，SI：m/h。2. 全壓：氣體所具有的全部能量，等于動壓+靜壓，SI：Pa。3. 動壓：將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力，SI：Pa 。4. 靜壓：流體某點的絕對壓力與大氣壓力的差值，SI：Pa 。5. 風(fēng)機轉(zhuǎn)速：風(fēng)機葉輪每分鐘轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)，SI：RPM；6. 軸功率：電動機除去外部損耗因素，傳遞到風(fēng)機軸上的實際功率，通常認為是風(fēng)機實際所需功率，SI：KW 。7. 噪音：風(fēng)機在正常運轉(zhuǎn)過程中氣動噪音和機械噪音疊加所形成的噪音；大多數(shù)廠家公布A記權(quán)噪音(dBA)，1.5m處。 SI：dBA 8. 全壓效率：風(fēng)

14、量X全壓/軸功率/1000/3600*100%9. 電源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3等等10.出口風(fēng)速：風(fēng)機出口截面積的風(fēng)速，控制出口風(fēng)速可間接控制噪音。 SI：m/s 康圣工程咨詢（上海）有限公司 23（二）風(fēng)機種類和型號 風(fēng)機按照葉輪形式分類，可分為離心風(fēng)機，軸流風(fēng)機、混流風(fēng)機、橫流（貫流）風(fēng)機等等； 風(fēng)機按照安裝位置或按照安裝形式可分為：屋頂風(fēng)機、邊墻風(fēng)機、管道風(fēng)機、風(fēng)機箱等等； 風(fēng)機按照用途可分為：排風(fēng)機、送風(fēng)機、過濾風(fēng)機、除塵風(fēng)機、排煙風(fēng)機等等 這些分類還可組合，如屋頂離心排風(fēng)機，邊墻軸流排風(fēng)機、排煙混流風(fēng)機等。 康圣工程咨詢（上海）有限公

15、司 24風(fēng)扇分類及常用各型風(fēng)輪的形狀FANFAN后傾離心式徑向式前傾離心式軸流式橫流式（貫流式） 康圣工程咨詢（上海）有限公司 25屋頂風(fēng)機屋頂風(fēng)機軸流風(fēng)機軸流風(fēng)機離心風(fēng)機離心風(fēng)機箱式風(fēng)機箱式風(fēng)機 康圣工程咨詢（上海）有限公司 26（三）風(fēng)機選型應(yīng)提供參數(shù).1. 風(fēng)機形式、種類及用途2. 安裝方式（吊掛、落地）3. 氣體成分（包括特殊的溫度、濕度、腐蝕性及雜質(zhì)） 4. 出風(fēng)方向5. 安裝場所6. 限定的其他條件(如噪音小于60dBA等) 7. 配件及特殊要求 康圣工程咨詢（上海）有限公司 27050100150200250300350400450500020004000600080001000

16、01200014000Volume(m3/h)SP(Pa)00.20.40.60.811.21.41.61.8Power(KW)風(fēng)量-靜壓曲線（性能曲線）軸功率曲線喘振線喘振區(qū)域工作點：9750m/h320Pa320Pa9750m/h1.57KW（四）風(fēng)機特性曲線認識： 康圣工程咨詢（上海）有限公司 281.風(fēng)管系統(tǒng)性能曲線2.風(fēng)機風(fēng)量-靜壓曲線（性能曲線）穩(wěn)定工作點穩(wěn)定工作點不穩(wěn)定工作點不穩(wěn)定工作點 康圣工程咨詢（上海）有限公司 29喘振的定義：當(dāng)風(fēng)機在非穩(wěn)定工作區(qū)域運行時，可能出現(xiàn)一會兒由風(fēng)機輸出流體，一會兒由管網(wǎng)向風(fēng)機內(nèi)部倒流流體的現(xiàn)象，專業(yè)稱之為“喘振”。喘振的危害：系統(tǒng)中流量、壓頭急

17、劇波動，并發(fā)生強烈振動，產(chǎn)生巨大噪聲，進而破壞風(fēng)管和設(shè)備。喘振的防治：(1)盡量避免風(fēng)機在非穩(wěn)定區(qū)運行。 (2)采用旁通或放空法。 (3)增速節(jié)流法。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 30靜壓轉(zhuǎn)速風(fēng)量軸功率 噪音（五）樣本數(shù)據(jù)選型方法：1. 選型時，先找到靜壓；2. 按照靜壓所在列向下查找，找到所需風(fēng)量；3. 讀出軸功率、噪音，轉(zhuǎn)速等參數(shù)；4. 查看性能曲線，功率曲線，外形尺寸等是否滿足需求；5. 按照軸功率X1.1，向上匹配合適的電機；6.選型完成。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 31空調(diào)風(fēng)機選型1.風(fēng)機盤管（FCU) 滿足需要的風(fēng)量冷量之外，還要考慮機外靜壓是否滿足需求，對風(fēng)管進行二次校核。

18、2.標準空調(diào)箱（DBFP) 廠商生產(chǎn)的標準型空調(diào)箱一般靜壓在200-300Pa，風(fēng)量15000m，多用于一般的空調(diào)系統(tǒng)。 這類空調(diào)箱一般自身只帶尼龍粗效過濾，如果對空氣潔凈程度有較高要求，還要另加中效過濾。此時要考慮風(fēng)機靜壓是否滿足要求。3.定制空調(diào)箱 ？4.分體空調(diào)風(fēng)管機 選型時需要滿足冷量，一般機外靜壓比較小，有0Pa-30Pa不等，選型時需要特別注意核對靜壓值。什么意思？什么意思？ 康圣工程咨詢（上海）有限公司 32（六）噪音控制 噪音總是伴隨著風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，不可消除。最新研究表明，只要風(fēng)速超過0.75m/s，就會產(chǎn)生噪音。當(dāng)然，風(fēng)速越低，產(chǎn)生的噪音就越小。 噪音是有害的污染。我們在設(shè)計中

19、，總是想盡可能的降低風(fēng)機設(shè)備的噪音。隨著風(fēng)機技術(shù)的發(fā)展，我們所能做到的噪音污染也在越來越小。 但是風(fēng)機選型時，噪音不是越小越好。 噪音小當(dāng)然好，但必須兼顧其經(jīng)濟性。要求的噪音越低，整臺設(shè)備的成本就越高。大約每降低10個分貝，風(fēng)機成本上漲1倍（經(jīng)驗值，非線性）。大多數(shù)風(fēng)機噪音最小不可能低于35dBA。 所以選擇風(fēng)機時，噪音“夠用就好”，不必要一定追求低噪音。例如：風(fēng)機設(shè)備所在區(qū)域為無人區(qū)，那只要考慮噪音不超過“紅線”即可。 風(fēng)機設(shè)備所在區(qū)域存在更高噪音的設(shè)備時，可將風(fēng)機設(shè)備的噪音設(shè)定為“最高設(shè)備的噪音-6dBA”，合成后噪音最多高出1分貝，而成本最為經(jīng)濟。如果“最高設(shè)備噪音-10dBA”，合成后噪音仍為最高設(shè)備的噪音，而低的噪音已被“湮沒”。 風(fēng)機所在設(shè)備如果有隔音或吸音效果，只要考慮噪音透射產(chǎn)生的影響即可。 康圣工程咨詢（上海）有限公司 33噪音控制 有時候風(fēng)機本身的噪音難以降低，為消除其有害影響，我們需要控制噪音。那么如何控制？1. 遠離衰減法：將風(fēng)機放置在距離目標較遠的位置，通