气流组织计算的目的是在于选择气流分布的形式,确定送风口的形式,数目和尺寸,使工作区的风速和温差满足设计要求。本工程全部采用风机盘管加新风,新风由墙洞或新风井引入。
5.1气流组织分布与风口布置
本次设计中大多采用侧送下回的气流组织形式,送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气,射流在近墙下降。工作区为回流区,该模式的通风效率较高,换气效率约为0.6-0.8。侧送风口的安装离顶棚距离越近,且又以15~20度仰角向上送风时,则可加强贴附,借以增加射流。合理地组织气流流线的问题,主要是考虑送风口的位置,回风口的影响较小。
设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求: 1)各风管之间风量调节;
2)射流轴线水平方向的调节,使送风速度均匀,射流轴线不偏斜; 3)水平面扩散角的调节。
4)竖向仰角的调节,一般以向上10~20度的仰角,加强贴附,增加射程;
风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板,采用上侧送风,同侧回风的形式。送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分,工作区的风速较低,温度湿度比较均匀,适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所。
风口对气流组织有着关键影响,根据送回风量选择合适的风口,均匀分配,同时避免柱和梁的阻挡,最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应,才能产生良好的气流组织效果,在本次设计中遵循了以下原则:
(1)、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口,目的让新风与室内回风混合均匀。 (2)、送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适,这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸,尽可能减少出风速度,使这种风速的变化带来的影响微乎其微。
(3)、增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整,尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头,两者间须隔开一定的距离。
送风选用双层百叶风口侧送方式,保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程,并不产生较大噪声,所以选送风口风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6 m/s,送热风时取较大值。 气流组织:采用侧送侧回的气流组织
风口的形式:送风口选择使用双层百叶,回风口选择使用加过滤网的单层百叶,新风口采用带过滤网的防雨百叶风口
21
5.2 空调房间的气流分布计算
例:4001小型会议室
房间室温要求25±0.5℃ ,房间长(A)3宽(B)3高(H),9.538.434.8 =(m),室内显热冷负荷QX=6.35kW ,试进行侧送气流组织计算:房间的风机盘管送风口及新风均采用侧送侧回的气流组织方式,新风作为辅助送风。(为简化计算,可忽略新风对气流的影响,因此只需对风机盘管送风的气流组织进行计算。)
解:
1. 选用可调式双层百叶风口,紊流系数a=0.14,有效面积系数k=0.72,风口布置在房间宽度方向上。射流射程X=A-0.5=9.5-0.5=9 m(离墙不保证区为0.5m)。
2. 按要求选定送风温差Δt=6℃,计算送风量LS=并校核换气次数n: LS=3600QX/1.231.013Δt=360036.35/1.231.0136=3143.6m3/h n=LS/A3B H=3143.6/9.538.434.8=8.2/h,换气次数大于8次,满足要求。
3. 按式VS=371BHk/LS 确定送风温度:计算射流自由度 VS=37138.434.830.72/3143.6=3.43 m/s
4. 按式F/dS=53.2BHVk/L 计算射流自由度: F/dS=53.238.4?4.8?3.43/3143.6=9.43m
5. 计算满足轴心温度衰减要求的送风口个数N:
?txF=0.5/639.43=0.79 查实用供热空调设计手册(下册)图
?tds25.2-1,得无 因次距离ū =
axBH=0.32, 并代入式 N=: 2F?ax????x? 22
N=
8.4?4.8?0.14?9????0.32?2 =2..60 , 取N=3 个
6. 计算送风口面积fs 、确定送风口长和宽的尺寸,或等面积的当量直径ds:
Ls3143.6 fs ===0.118 m2
3600VsNK3600?3.43?3?0.72
选定长宽尺寸为600mm3200mm双层百叶风口,等面积当量直径为
ds=1.128fs=1.128600?200=0.391 m 实际送风速度Vs=3.37m/s 7. 校核贴附射流长度 8. Ar=
g?tds9.81?6?0.391==0.0068 ,查实用供热空调设计手22Vs?tn?273?3.37??25?273?册(下 册)图25.2-2,得x/ds=25,因而x=0.391325=9.78m>9m, 满足贴附长度要求。
8. 校核房间高度
设底边至吊顶距离为0.4m,则:
H=h+S+0.07x+0.3=2+0.4+0.0739+0.3=3.33m ,(h于4.8m,房间高度符合要求。
其余两层房间计算结果汇总于表5-1:
表5-1侧送风汇总表
房间尺寸(长宽高) 风口个
房间编号 送风形式
(m) 数
侧向送风(风
4001[小型
9.5*8.4*4.8 口沿房间长 3
会议室]
度布置) 侧向送风(风
4002[小型
9.5*8.4*4.8 口沿房间长 3
会议室]
度布置) 侧向送风(风
4003[会议
21*9.5*4.8 口沿房间宽 7
室]
度布置) 侧向送风(风
4005[活动
15.3*12.5*4.8 口沿房间宽 4
前厅]
度布置) 侧向送风(风
4006[接待
4.6*4.4*4.8 口沿房间长 1
室]
度布置)
4007[宴会侧向送风(风
24.9*16.8*4.8 12
厅] 口沿房间宽
23
为工作区高度)该值小
送风速
贴附长度(m)
度(m/s)
3.36 10.55
3.36 10.55
3.43 10.87
3.95 13.44
2.54 7.88 3.24 9.45
4008[宴会
12.8*8.4*4.8
厅]
4009[休息
7.5*4.4*4.8
室]
4011[宴会
17*8.4*4.8
度对吹布置) 侧向送风(风
口沿房间长 3 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间宽 4 4.13 14.35
2.76 8.2
3.21 9.47
厅]
4012[宴会
厅]
4013[宴会
厅]
4015[宴会
厅] 5层 5001[公寓
式酒店]
5002[公寓
式酒店,7]
5003[公寓
式酒店]
5004[公寓
式酒店]
5005[公寓
式酒店]
5006[公寓
式酒店]
5008[公寓
式酒店]
5009[公寓
式酒店]
13.9*8.4*4.8
13.9*8.4*4.8
21*16.4*4.8
8.4*4.2*3.35
8.4*4.2*3.35
8.4*5.8*3.35
8.4*5.8*3.35
8.4*4.2*3.35
8.4*4.2*3.35
8.4*4.2*3.35
8.4*4.2*3.35
度布置) 侧向送风(风
口沿房间宽 3 度布置) 侧向送风(风
口沿房间宽 3 度布置) 选四面送风
的风机盘管 9
侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置)
侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置)
侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置)
24
3.24 3.24
3.28 3.28 3.28 3.28 3.22 3.28 3.28 3.28 9.68
9.68
9.85
9.85
9.85
9.85
8.66
9.85
9.85
9.85
5010[公寓
8.4*5.8*3.35
式酒店]
5011[公寓
8.4*5.8*3.35
式酒店]
5012[公寓
8.4*4.2*3.35
式酒店]
5013[公寓
8.4*4.2*3.35
式酒店,7]
侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置) 侧向送风(风
口沿房间长 1 度布置)
3.28 9.85
3.34 10.35
3.28 9.85
3.28 9.85
第6章 风道的设计与水力计算
6.1 风道的设计与布置
风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风和回风、排风、新风供给,正压防烟送风,机械排烟系统均要用到风管。风管系统的设计正确与否,关系到整个空调系统的造价、运行的经济性以及运行效果。风管系统的设计的基本任务是:布置合理的管线;经济合理的确定风管的形状及各段截面的尺寸,以保证实际风量符合设计的要求;并计算系统的总阻力。本次设计中的风管计算采用假定流速法。
风管用镀锌钢板制作,布置时应注意整齐,美观和便于维修、测试,应与其他管道统一考虑,以防止冷热源管道之间的不利影响,设计时应考虑各管道的装拆方便;布置时应还尽量使排(回)风口与送风口远离,送风口应尽量放在排风口的上风侧;为避免吸入室外地面灰尘,送风口底部应距地面不宜低于2m。风管干管流速取6~8m/s,支管取2~4m/s来确定管径
风管的形式很多,一般采用圆形或矩形风管。圆形风管强度大,耗材料少,但是占用有效空间大,不易布置的美观,常用于暗装。矩形风管占用的有效空间小,易于布置,明装美观,弯头及三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小,且容易加工,使用较多,所以本次设计中采用矩形风管。
6.2 风道的水力计算
由《简明空调设计手册》可查的各风管内的空气流速要求列于表7-1 表6-1.空调低速风管内的空气流速 噪音 新风入口 m/s 总管和总干管m/s <40dB 3.5~4.0 6.0~8.0 40~60dB 4.0~4.5 6.0~8.0 5.0~7.0 25
无送、回风口的支管m/s 3.0~4.0