采暖通风与空气调节讲义R.pptx

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1、依据：空气的动力源泉1)机械通风系统 机械通风机作用使中气流动，造成房间通风换气方法，称为机械通风。由于风机的风量和风压可根据需要确定，这种通风方法能保证所需要的通风量，控制房间内的气流方向和速度，对进风和排风进行必要的处理，使房间交气达到所要求的参数。田此，机械通风方法得到了广泛应用。2)自然通风系统 自然通风是依靠室内外空气的温度差(实际是密度差)造成的热压，或者是室外风造成的风压，使房间内外的空气进行交换，从而改善室内的空气环境。自然通风不需要另外设置动力设备，对于有大量余热的车间，是一种经济、有效的通风方法。其缺点是，无法处理进入主内的空外空气，也难于对从室内向室外排出的污浊空气进行净

2、化处理；其次，自然通风受室外气象条件影响、通风效果不稳定。三、通风系统的分类第1页/共65页1.自然通风的作用原理 对于一幢建筑或者一间房间，如果它有两个开口（门或窗等），而且空气在每个开口的两侧压力不相同，那么在压差的作用下，空气在每个开口处形成流动四、自然通风第2页/共65页2.室内、外温差作用下的自然通风原理：如图所示，在建筑外围护结构的不同高度处有两个开口a与b，它们的高差为 。假设室内温度为 ，密度为 ，室外温度为 ，密度为 ，且有 即 。同时，将开口外侧静压记为 与 ，开口内侧静压记为 与 。则开口a内外压力差为：开口b内外压力差为：且有 时，空气由开口 a(b)流出，反之则流入。

3、第3页/共65页第4页/共65页现假设 ，则式中，为重力加速度，。可见，空气将由开口b流出。如果 和 保持不变，则随着空气的流出，室内静压逐渐降低，将由等于零变为小于零，空气将由开口a流入，直至开口a的进风量等于开口b的排风量时，室内静压才保持稳定，且有：第5页/共65页3.室外风压作用下的自然通风第6页/共65页4.利用自然通风的方式第7页/共65页5.有效利用自然通风的建筑措施管 道 式第8页/共65页6.天窗的做法纵向下沉式天窗矩形避风天窗第9页/共65页7.横向下沉式天窗第10页/共65页8.天井式天窗第11页/共65页第12页/共65页五、常见的通风系统类型1.全面通风2.局部通风3

4、.置换通风第13页/共65页1.全面通风 全面通风是对整个房间进行通风换气。其基本原理是，用清洁空气稀释(冲淡)室内 空气中的有害物浓度，同时不断地把污染空气排至室外，保证室内空气环境达到卫生标准。全面通风也称稀释通风 1)原理：第14页/共65页全面机械送风系统第15页/共65页全面机械排风系统第16页/共65页2)全面通风送风口和排风口的位置 在设计全面通风系统时应遵守一个基本原则：应将干净空气直接送至工作人员所在地或污染物农度低的地方。常用的送、排风方式有上送上排、下送上排及中间送、上下排等多种形式。具体应用时，应根据下列原则选择：v 进风口应位于排风口上风侧v 送风口应接近工作人员所在

5、地点，或者污染物 浓度低的地带v 排风口应设在污染物浓度高的地方v 在整个控制空间内，尽量使室内气流均匀，减 少涡流的存在，从而避免污染物在局部地区第17页/共65页3)全面通风送风量的计算 如图所示的空间，若该空间中污染物的发生量为 ，通风量为 ，空间容积为 。通风开始时室内污染物浓度为 ，送风气流中污染物浓度为 ，则通风后室内污染物浓度 是时间 的函数 。第18页/共65页现假设：(3)送入室内的空气一进入室内立刻与室内空气充分混 合，而且送风量等于排风量，室内、外空气温度相 同。(1)均为常数；(2)均匀散发到整个空间;第19页/共65页当 时，有可求得全面通风的通风量为但因室内污染物不

6、可能均匀散发，送风也不可能与室内空气充分混合，所以，实际所需的全面通风量要比式(36)的计算结果大得多，因此，实际的通风量计算式要引入安全系数 ，即第20页/共65页2.局部通风1)原理：局部通风分为局部进风和局部排风，其基本原理都是通过控制局部气流，使局部工作 范围不受有害物的污染，并且造成符合要求的空气环境。第21页/共65页局部排风系统第22页/共65页局部送风系统第23页/共65页密闭罩第24页/共65页排风罩第25页/共65页2)局部通风送风量的计算个案分析3.置换通风1)原理：冷空气下沉、热空气上升的原则2)置换通风送风口和排风口的位置:送风口在下，排风口在上3)置换通风送风量的计

7、算第26页/共65页下面是一种较为直接的经验公式：式中 所求送风量,重力加速度；热源能量，；空气定压比热，；空气的温度膨胀系数，；空气密度，；热对流卷吸系数，；分界面高度，。第27页/共65页第二节 通风系统的设备与构件一、风机1.风机在管路中的作用：输送空气2.风机的基本结构：叶轮、电机、外壳3.风机的种类1)离心风机2)轴流风机3)混流风机第28页/共65页1)离心风机 用于低压或高压送风系统，特别是低噪音和高风压的系统。叶轮的叶片型式有流线型、后弯叶型、前弯叶型和径向型四种 离心风机构造示意图第29页/共65页舒适性空调中的风机一般都使用离心风机。四种叶轮设计构成了风机的四种基本形式：(

8、1)后向型风机的叶片：直线型后倾叶片、曲线型叶片或 翼型叶片。直线后倾型：直的单层金属叶片。曲线后向型：弯曲的金属叶片。翼型设计：双层的金属叶片，提高空气流经叶轮的效 率。它主要用于运行投资的节省可高于初 投资的情况。(2)第四种类型是前向曲线型，它的叶片是弯曲的单层 金属叶片。第30页/共65页四种形式叶轮第31页/共65页前向曲线型叶轮与后向曲线型叶轮(1)前向曲线型叶轮 大量小型、轻质叶片构成，风机的其他部分也是轻材料。这些都比翼型叶轮要轻。特点：根据设计情况，前向型风机可以以比相同直径的后向型风机低的转速输送更多的空气。任何类型的后向型风机输送相同风量时，前向型可以以后向型一半的速度运

9、行。因此前向曲线型风机噪声更低，再考虑到它低价的特点，使它成为低中压运行中的最佳选择。(2)后向曲线型叶轮风机在大容量、大压差情况下，比前向曲线型风机效率更高，所以在许多中压运行的情况下，多使用后向曲线型风机。第32页/共65页前向曲线叶型：v 轻型构造v 低速,大容积v 低压翼型：v 高压v 高效率v 重型构造两种典型的风机叶轮第33页/共65页2)轴流风机v 轴流风机的构造如图所示。叶轮由轮毅和铆在其上的叶片组成，叶片与轮毅平面安 装成定的角度。叶片的型式有机翼型扭曲叶片或直叶片；等 厚板型扭曲叶片或直叶片等。v 占地面积小、便于维修、风压较低、风量较大，多用于阻力较小的大风量系统。轴流风

10、机构造示意图第34页/共65页3)混流风机v 集中了离心风机的高压和轴流的大风量的特点。4)常见的建筑用风机v 高温消防排烟风机：高温消防排烟风机在正常情况下可用于日常的通风换气。遭遇火险时，抽排室内高温烟气，增强室内空气流通。具有耐高温的特点。适用于高层建筑、烘箱、车库、隧道、地铁、地下商场等场合的通风换气和消防排烟。第35页/共65页v 斜流风机：该系列风机分为单速和双速两种。具有结构紧凑、体积小、维修方便等优点。可以根据不同的使用场合，采用改变安装角度、改变叶片数、改变转速、改变机号等方法达到多方面的使用要求。第36页/共65页v 轴流风机第37页/共65页v 屋顶、侧壁排风机：有普通离

11、心式屋顶风机和低噪声离心式屋顶风机，适用于厂房、仓库、高层建筑、实验室、影剧院、宾馆、医院等场合的局部换气。第38页/共65页v 空调通风风机：离心空调风机具有性能适用范围大、噪声低、重量轻、安装方便、运行可靠的优点。可以与各空调厂的组合空调机组配套。第39页/共65页v 排烟柜式风机第40页/共65页4.风机的性能参数与特性曲线1)风机的性能参数风量 ：单位时间内风机所输送的气体的体积，有效功率 ：风机在单位时间内传给空气的能量风压 ：风机产生的总压头（全压），包括静 压和动压第41页/共65页轴功率 ：风机的输入功率全压效率 ：风机有效功率与轴功率之比机械传输功率 ：电机与风机机械传动的能

12、量损失比转数 ：表征风机在标准状态下 的流量 、风压 和转 速 之间的关系。同一类型的风机，比转数必然相同。第42页/共65页2)风机的性能曲线v 为了全面评定风机的性能，就必须了解在各种公况下风机的全压、功率、效率和风量的关系。v 不同转速下的这些关系 就形成了风机的特性曲线。第43页/共65页风机性能曲线图第44页/共65页5.风机工作状态点的确定1)管路特性曲线已知风道的总阻力为改用风量表示，以圆风管为例，则有第45页/共65页 即管路系统的阻力与风量平方成正比，比例常数反映了管路的特性，它主要取决于管道的几何尺寸和局部阻力，管道越小越长，局部阻力越多，则 越大。式中称为管道特性方程，虽

13、然可以通过计算得到，但是也可以通过实测风量和阻力来得到此方程的曲线，在 坐标中，这是一条通过原点的抛物线。第46页/共65页2)风机工作状态点的确定 现在把管道特性曲线按 坐标划到风机的特性曲线图上，与风机的 曲线相交于 点，该点即为风机的工作点。也就是把该台风机连接到具有该管道特性的管路上运行时，风机所产生的风量正好是管内的流量，此时，风机所产生的风压正好克服该流量下管道所产生的阴力。第47页/共65页3)风机的串联和并联两台串联风机：v 风机流量相同v 压头是同一流量下的两倍v 绘制性能曲线第48页/共65页两台并联风机：v 压头相同v 流量是同一压头下的两倍v 绘制性能曲线第49页/共6

14、5页二、风管1.形式：圆形和矩形2.材料：v 砖和混凝土v 薄钢板v 玻璃纤维板v 铝板v 聚氯乙烯板v 软管材料第50页/共65页三、局部构件1.风管支架1)作用：防震、承重2)形式：风管与支架的连接：固定与不固定。支架的支撑方式：支架、吊架和托架。第51页/共65页活动支吊架第52页/共65页固定支架第53页/共65页固定吊架第54页/共65页2.弯头直角弯头和弧弯头：改变气流走向第55页/共65页3.三通1)合流三通2)分流三通第56页/共65页4.变径管1)突然扩大和缩小：风量改变。（见左图）2)渐变管：风量改变。（见右图）第57页/共65页5.风管阀门1)调节风量、打开或关断风系统：

15、蝶阀、对开多叶调节阀、三通调节阀2)防火阀：当火灾发生时，切断气流通路，防止火 势沿风管蔓延3)止回阀：防止风机停止后气流倒转第58页/共65页四、风管系统设计中的注意事项1.风管布置 风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部构件，弯头、三通等构件要安排得当，与风管连接要合理，以减少阻力和噪声。风管上应该设置必要的调节和测量装置或预留安排测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。2.风管断面形状 在相同面积下，圆形管阻力比矩形管小。矩形风管设计时，长短边比例在3.0以下。第59页/共65页3.风机的进出口布置 风机进出口的连接管对风机能力的发挥有很大影响，因为进、出口处空气的动压很

16、大，连接管做法不当，将引起可观的压头损失，而使风量受到严惩损失，为此，必须在管路设计中注意这个问题。1)转弯或弯头的风管内边到风机进口的距离应大于风机进口直径，以保证气流均匀进入风机叶轮。当转弯曲率半径不够时，应弯管处加导流叶片，见下图。2)当风管变径进入风机时，要求 见下图，一般以 为佳。第60页/共65页3)对双进风风机应保证 ，如下图所示。第61页/共65页4)在靠近风机出口处的转弯必须与风机叶轮的转动方 向一致，以使气流通畅均匀，避免不必要的能量损 失。第62页/共65页5)风机出口到转弯处应有不小于3D（D为风机入口直 径）的直管段，以免造成不必要的静压损失。6)风机的入口和出口处应加软接头，以关轻振动的影 响；软接头材料宜采用人造革或帆布。第63页/共65页4.风口位置1)设在室外空气洁净的地点。2)为防止把排风吸回本系统，进风口应该设在排风 口的上风侧并低于排风口。3)进风口下面距室外地面一般不要低于2cm，以免吸 入地面灰尘。4)降温系统的进风口宜设在背阳的外墙上。进风口是通风空调系统采集室外新风的入口，其位置应满足以下要求：第64页/共65页谢谢您的观看！第65页/共65页