风路系统水力计算文档格式.docx
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住宅(m/s)
公共建筑(m/s)
干管
支管
从支管上接出风管
通风机入口
通风机出口
注:
1表列值分子为推荐流速,分母为最大流速。
2.2有消声要求通风与空调系统,其风管内空气流速宜按表2-2选用
风管内空气流速(m/s)表2-2
室内允许噪声级dB(A)
主管风速
支管风速
25~35
3~4
≤2
35~50
4~7
2~3
通风机与消声装置之间风管,其风速可采用8~10m/s。
2.3机械通风系统进排风口风速宜按表2-3
机械通风系统进排风口空气流速(m/s)表2-3
部位
新风入口
风机出口
空气流速
住宅和公共建筑
3.5~4.5
5.0~10.5
机房、库房
4.5~5.0
8.0~14.0
2.4暖通空调部件典型设计风速,按表2-4采用。
暖通空调部件典型设计风速(m/s)表2-4
部件名称
迎面风速
加热盘管
冷却减湿盘管
2.0~3.0
1.蒸汽和热水盘管
2.5~5.0
空气喷淋室
(最小1.0,最大8.0)
喷水型
参见生产厂家资料
2.电加热器
填料型
裸线式
高速喷水型
6.0~9.0
肋片管式
空气过滤器
1.板式过滤器
1)粘性虑料
1.0~4.0
2)干式带扩展表面,
平板型(粗效)
同风管风速
3)褶叠式(中效)
≤3.8
4)高效过滤器(HEPA)
1.3
2.可更换虑料过滤器
1)卷绕型黏性虑料
2.5
2)卷绕型干式虑料
1.0
3.电子空气过滤器
电离式
0.8~1.8
2.5送风口出口风速,应根据建筑物使用性质、对噪声要求、送风口形式及安装高度和位置等确定,可参照表2-5及表2-6数值。
表2-5各类送风口出口风速
送风口形式
场所示例
出口风速(m/s)
侧送百叶
公寓、客房、别墅、会堂、剧场、展厅
2.5~3.8
送风口位置高、工作区允许风速高和噪声标准低时取较大值
一般办公室
5.0~6.0
高级办公室
2.5~4.0
电影院
录音、广播室
1.5~2.5
商店
5.0~7.5
医院病房
条缝风口顶送
——
2~4
孔板顶送
3~5
送风均匀性要求高或送热风时,取较大值
喷口
4~8
空调区域内噪声要求不高时,最大值可取10m/s
地板下送
置换通风下送
0.2~0.5
表2-6散流器颈部最大风速(m/s)
建筑物类别
允许噪声[dB(A)]
吊顶高度(m)
3
4
5
6
广播室
32
3.9
4.15
4.25
4.35
住宅、剧场
33~39
4.65
4.85
5.00
公寓、旅馆大堂、办公室
40~46
5.15
5.40
5.75
5.85
餐厅、商店
47~53
6.15
6.65
7.00
7.15
公共建筑物
54~60
6.50
6.80
7.10
7.50
2.6回风口风速,可按表2-7选用;
当房间内噪声标准要求较高时,回风口风速应适当降低。
表2-7回风口吸风速度
回风口位置
位于人活动区之上
在人活动区内离座位较远
在人活动区内离座位较近
门上格栅或墙上回风口
门下端缝隙
走廊回风断面
吸风速度(m/s)
≥4.0
3.0~4.0
1.5~2.0
2.5~5.5
3.0
1.0~1.5
2.7高速送风系统中风管内最大允许风速,按表2-5采用。
高速送风系统中风管内最大允许风速表2-8
风量范围(m3/h)
最大允许风速(m/s)
100000~68000
30
22500~17000
20.5
68000~42500
25
17000~10000
17.5
42500~22500
22.5
10000~5050
15
2.8机械加压送风系统、机械排烟系统及机械补风系统采用金属管道时,风速不宜大于20m/s;
采用非金属管道时,风速不宜大于15m/s;
机械排烟口风速不宜大于10m/s;
机械加压送风系统送风口风速不宜大于7m/s。
2.9自然通风进排风口风速宜按表2-6采用。
自然通风风道风速宜按表2-7采用。
自然通风系统进排风口空气流速(m/s)表2-9
进风百叶
排风口
地面出风口
顶棚出风口
风速
0.5~1.0
自然进排风系统风道空气流速(m/s)表2-10
进风竖井
水平干管
通风竖井
排风道
1.0~1.2
3风管管网总压力损失估算法
3.1通风空调系统压力损失(包括摩擦损失和局部阻力损失)应通过计算确定。
一般通风和空调系统,管网总压力损失
,可按下式进行估算:
(3-1)
式中
——单位长度风管沿程压力损失,当系统风量L<10000m3/h时,
Pa/m;
风量≥10000m3/h时,
按照选定风速查风
管计算表确定。
l——风管总长度,是指到最远送风口送风管总长度加上到最远回风口回风
管总长度,m;
k——整个管网局部压力损失与沿程压力损失比值。
弯头、三通等配件较少时,k=1.0~2.0;
弯头、三通等配件较多时,k=3.0~5.0。
3.2.通风、空调系统送风机静压估算
送风机静压应等于管网总压力损失加上空气通过过滤器、喷水室(或表冷器)、加热器等空气处理设备压力损失之和,可按表3-1给出推荐值采用。
推荐送风机静压值表3-1
类型
风机静压值(Pa)
送、排风系统
小型系统
100~250
一般系统
300~400
空调系统
小型(空调面积300m2以内)
400~500
中型(空调面积2000m2以内)
600~750
大型(空调面积大于2000m2)
650~1100
高速系统(中型)
1000~1500
高速系统(大型)
1500~2500
3.3机械加压送风系统管网总阻力损失应包括防烟楼梯间、前室、消防前室、合用前室、封闭避难层正压值。
其中防烟楼梯间正压值为40~50Pa;
前室、消防前室、合用前室、封闭避难层正压值为25~30Pa。
4沿程压力损失计算
4.1通过公式计算沿程压力损失
4.1.1风量
4.1.1.1通过圆形风管风量
通过圆形风管风量L(m3/h)按下式计算:
L=900πd2V(4-1)
式中d——风管内径,m;
V——管内风速,m/s。
4.1.1.2通过矩形风管风量
通过矩形风管风量L(m3/h)按下式计算:
L=3600abV(4-2)
式中a,b——风管断面净宽和净高,m。
4.1.2风管沿程压力损失
风管沿程摩擦损失
(Pa),可按下式计算:
(4-3)
——单位管长沿程摩擦阻力,Pa/m;
l——风管长度,m。
4.1.3单位管长沿程摩擦阻力
单位管长沿程摩擦阻力
,可按下式计算:
(4-4)
——摩擦阻力系数;
——空气密度,kg/m3;
——风管当量直径,m;
对于圆形风管:
对于非圆形风管:
(4-5)
例如,对于矩形风管:
对于扁圆风管:
F——风管净断面积,m2;
P——风管断面湿周,m;
a——矩形风管一边,m;
b——矩形风管另一边,m;
A——扁圆风管短轴,m;
B——扁圆风管长轴,m。
4.1.4摩擦阻力系数
摩擦阻力系数
(4-6)
式中K——风管内壁绝对粗糙度,m;
——雷诺数:
(4-7)
——运动粘度,
。
4.2通过查表计算沿程压力损失
查表计算:
可以按规定制表条件事先算就单位管长沿程摩擦阻力
,并编成表格供随时查用,当已知风管计算长度为
时,即可使用式(4-3)算出该段风管沿程压力损失
(Pa)了。
下面介绍与计算表有关内容。
4.2.1制表条件
4.2.1.1风管断面尺寸
风管规格取自国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)。
矩形风管长、短边之比不宜大于4,最大不应超过10。
4.2.1.2空气参数
设空气处于标准状态,即大气压力为101.325kPa,温度为20℃,密度
,运动粘度
4.2.1.3风管内壁绝对粗糙度
以
作为钢板风管内壁绝对粗糙度标准。
其他风管内壁绝对粗糙度见表4-1。
风管内壁绝对粗糙度4-1
绝对粗糙度K(mm)
粗糙等级
典型风管材料及构造
0.03
光滑
洁净无涂层碳钢板;
PVC塑料;
铝
0.09
中等光滑
镀锌钢板纵向咬口,管段长1200mm
0.15
一般
镀锌钢板纵向咬口,管段长760mm
0.90
中等粗糙
镀锌钢板螺旋咬口;
玻璃钢风管
3.00
粗糙
内表面喷涂玻璃钢风管;
金属软管;
混凝土
4.2.2单位长度沿程压力损失标准计算表详见《实用供热空调设计手册》表11.2-2、11.2-3。
4.2.3.标准计算表套用
4.2.3.1异形断面风管套用
非标准断面金属风管,使用标准计算表步骤如下:
4.2.3.1.1.算出风管净断面积F(m2);
4.2.3.1.2根据风管净断面积F和风管计算风量,算出风速V(m/s);
4.2.3.1.3按公式(4-5)求出风管当量直径de(m);
4.2.3.1.4最后,根据风速V和当量直径de查圆形风管标准计算表,得出该非标准断面风管单位长度摩擦阻力。
4.2.3.2绝对粗糙度修正
对于内壁当量绝对粗糙度
风管,其单位长度摩擦阻力值,可以先查风管标准计算表,之后乘以表4-2给出修正系数。
绝对粗糙度修正系数表4-2
风速(m/s)
下列绝对粗糙度(mm)时修正系数
0.9
2
0.95
1
1.20
1.50
1.25
1.60
1.30
1.70
5~7
1.35
1.80
8~12
0.85
1.40
1.85
13
1.45
1.90
14~16
0.80
1.95
4.2.3.3空气状态修正
当风管内空气处于非标准状态时,风管单位长度摩擦阻力实际值确定方法是:
先由计算表查出风管单位长度摩擦阻力标准值,然后再乘以
修正系数,其中
为实际状态下空气密度,可近似按下式确定:
(4-8)
式中Pb——实际大气压,kPa;
t——风管内空气温度,℃。
5风管局部压力损失计算
5.1局部压力损失
当空气流经风管系统配件及设备时,由于气流流动方向改变,流过断面变化和流量变化而出现涡流时产生了局部阻力,为克服局部阻力而引起能量损失,成为局部阻力损失
,并按下式计算:
(5-1)
——局部阻力系数;
V——风管内部局部压力损失发生处空气流速,m/s;
——空气密度,kg/m3。
通风、空调风管系统中产生局部阻力配件,主要包括空气进口、弯管、变径管、三(四)通管、风量调节阀和空气出口等。
大多数配件局部阻力系数
值是通过实验确定。
选用局部阻力系数计算局部压力损失时,必须采用实验时所对应流速和动压(
)。
需要说明是,局部压力损失沿着风管长度上产生,不能将它从摩擦损失中分离出来。
为了简化计算,假定局部压力损失集中在配件一个断面上,不考虑摩擦损失。
只有对长度相当长配件才必须考虑摩擦损失。
通常,利用在丈量风管长度时从一个配件中心线量到下一个配件中心线办法,来计算配件摩擦损失。
对于那些靠得很近(间距小于6倍水力直径)成对配件,进入后面一个配件气流流型与用来确定局部压力损失气流流型条件有所不同。
出现这种情况时,就无法利用这个阻力系数数据。
5.2局部阻力系数
5.2.1通风空调风管系统常用配件局部阻力系数见《实用供热空调设计手册》之11.3.2节。
5.2.2各类风口阻力损失详见国标图集《风口选用与安装》(10K121)。
5.2.3各类风阀阻力损失详见国标图集《风阀选用与安装》(07K120)。
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