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1、空气调节,用人为的手段,通常通过消耗能源使室内空气的温度、湿度、CO2和含尘浓度达到或控制在某一要求值的过程称之为空气调节,空气调节系统分类,一、按使用性质分:1.工艺性空气调节:为满足生产工艺需要而设置的空调 系统。(a.普通空调 b.精密空调 c.洁净空调)2.舒适性空气调节:以人为对象,创造一个舒适的工作生活环境而设置的空气调节系统。,空气调节系统分类,二、按空气处理设备的位置分:1.集中系统:a.单风管系统 b.双风管系统 c.变风量系统(空气在一个集中的机房内处理后,送至各空调区域的空气调节系统。)2.半集中系统:a.末端再热式系统 b.风机盘管机组系统(除了设有集中的空气处理机房外
2、,还设有分散在一些空调区域内的二次空气处理设备的空气调节系统。)3.分散系统:a.单元式空调系统 b.窗式空调系统 c.分体式空调系统,空气调节系统分类,三、按担负室内负荷所用的介质种类分:1.全空气系统:a.一次回风系统 b.二次回风系统(室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空气调节系统。)2.全水系统:a.风机盘管机组系统(空调区域的热、湿负荷全部由空调冷、热媒水来担负的空气调节系统。)3.空气-水系统:a.新风机加冷辐射吊顶空调系统 b.新风机加风机盘管机组空调系统(空调区域的热、湿负荷由经过处理的空气和空调冷、热媒水共同担负的空气调节系统。)4.制冷剂系统:a.单元式空调系统 b.窗式
3、空调系统 c.分体式空调系统(将制冷系统四大部件之一的蒸发器直接放在空调区域里处理空气的空气调节系统。),空气调节系统分类,四、按处理空气的来源分:1.封闭式系统 系统所处理的空气全部来自空调区域本身,没有外来空气补充的空气调节系统。2.直流式系统:系统所处理的空气全部来自室外的空气调节系统。也称全新风空气调节系统。3.混合式系统:这种空气调节系统所处理的空气一部分是来自空调区域的回风,另一部分是取自室外的新风。通常有一次回风系统和二次回风系统。,典型空调系统的主要组成,1.冷热源系统:a.蒸汽压缩式冷水机组 b.嗅化锂吸收式冷热水机组 c.风冷热泵 d.燃油燃气热水炉2.冷热媒输送系统:a.
4、冷热媒水输送管道 b.水泵3.空气处理系统:a.空气处理设备 b.消声器 c.送回风管道 d.送回风口,空调系统实例简介,1.金华中级人民法院2.比其假日酒店3.瑞安地税大楼4.淮安人民医院,新风量确定的原则,1.卫生标准:a.一般工业建筑空调区域每人每小时不小 于30m3/h。b.洁净室空调区域每人每小时不小于 40m3/h。c.常见公共建筑空调区域新风量标准见公共建筑节能设计标准GB50189-2005第4页。,新风量确定的原则,2.新风量设计取值:a.洁净空调系统 Gw=maxG卫生,（G排风+G正压）b.一般空调系统 Gw=max 10%G总,max G卫生,（G排风+G正压）,通 风
5、,通过稀释、更换、净化室内空气,消除室内余热、余湿、空气中的有害物质,使室内空气的品质满足要求的手段称之为通风。,通风的分类,1.按通风的范围分:a.局部通风:对室内局部区域的空气进行通风。b.全面通风:对整个室内空气进行通风。2.按通风的动力分:a.自然通风:利用风压、热压使室内空气流动,具有不使用动力的特点。b.机械通风:利用风机通过能耗,使室内空气流动。,局部通风示意图,a.排风系统:,局部通风示意图,b.送风系统:,全面通风示意图,a.送回风系统:,全面通风示意图,b.排风系统:,自然通风示意图,a.风压形成的自然通风:,自然通风示意图,b.热压形成的自然通风:,机械通风示意图,a.常
6、见风机:,机械通风示意图,b.常见吸气罩:,简易通风计算,1.消除余热所需通风量:G=Q/C（tp-tw）G 所需通风量 Kg/sC 空气比热 通常取1.01 KJ/（Kg）tp 排出空气的温度 tw 进入空气的温度 Q 需消除的显热量 KWL=G/=G/1.2(m3/s),简易通风计算,2.消除余湿所需通风量:G=W/（dp-dw）G 所需通风量 Kg/sdp 排出空气的含湿量 g/Kg 干空气dw 进入空气的含湿量 g/Kg 干空气W 需消除的余湿量 g/sL=G/=G/1.2(m3/s),简易通风计算,3.消除有害物质所需通风量:L=KX/（Y2-Y0）L 所需通风量 m3/sY2 室内
7、空气中最终有害物浓度 g/m3 Y0 室外空气中有害物浓度 g/m3 X 有害物散发量 g/sK 安全系数,简易通风计算,4.单个除尘器效率:=（L1Y1-L2Y2）/L1Y1100%L1 除尘气入口风量 m3/sY1 除尘气入口含尘浓度 g/m3 L2 除尘气出口风量 m3/sY1 除尘气出口含尘浓度 g/m3（Y1-Y2）/Y1100%(忽略漏风),简易通风计算,5.多个除尘器串联效率:z=1-(1-1)(1-2)(1-n),通风管道风压、风速、风量测定,1.测定位置的选择 通风管道内风速及风量的测定，是通过测量压力换算得到。测得管道中的气体的真实压力值，除了正确使用测压仪器外，合理选择测
8、量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面（相对气流流动方向）时，距这些部件的距离应大于2倍管道直径。当测量断面设在上述部件后面时，距这些部件的距离应大于45倍管道直径。见图16.1。当测试现场难于满足要求时，为减少误差可适当增加测点。但是，测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。,图16.1 测量断面位置示意图,通风管道风压、风速、风量测,测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值，表明气流不稳定，该断面不宜作为测定断面。如果气流方向偏出风管中心线15以上。该断面也不宜作测量断面（检查方法：毕托管端
9、部正对气流方向，慢慢摆动毕托管，使动压值最大，这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角）。选择测量断面，还应考虑测定操作的方便和安全。2.测试孔和测试点的选择 由于速度分布的不均匀性，压力分布也是不均匀的。因此，必须在同一断面上多点测量，然后求出该断面的平均值。（1）圆形风道 在同一断面设置两个彼此垂直的测孔，并将管道断面分成一定数量的等面积同心环，同心环的划分环数按表16.1确定。,圆形风管的划分环数 表16.1,通风管道风压、风速、风量测定,图16.2是划分为三个同心环的风管的测点布置图，其他同心环的测点可参照布置。对于圆形风道，同心环上各测点距风道内壁距离列于表16
10、.2。测点越多，测量精度越高。Ri=R0(2i-1)/(2n)1/2 Xi=R0ni 见表16.2（2）矩形风道 可将风道断面划分为若干等面积的小矩形，测点布置在每个小矩形的中心，小矩形每边的长度为200mm左右，如图16.3所示。,图16.2 圆形风道测点布置图,图16.3 矩形风道测点布置图,通风管道风压、风速、风量测定,圆风管测点与管壁距离系数（以管径为基数）ni 表16.2,通风管道风压、风速、风量测,风道内压力的测定1.原理 测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。测试中需测定气体的静压、动压和全压。测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向，测静压的孔口应垂直于气流的方向。风道
11、中气体压力的测量如图16.4所示。如图16.4所示，用U形压力计测全压和静压时，另一端应与大气相通（用倾斜微压计在正压管段测定时，管的一端应于大气相通，在负压管段测压时，容器开口端应与大气相通）。因此压力计上读出的压力，实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差（即气体相对压力）。大气压力一般用大气压力表确定。由于全压等于动压与静压的代数和，可只测其中两个值，另一个值通过计算求得。,图16.4 风道中气体压力的测量,通风管道风压、风速、风量测,2.测定仪器 气体压力（静压、动压和全压）的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出，在与之连接的压力计上读出，常用的仪器有毕托管和压力计。（1）毕
12、托管标准毕托管 结构见图16.5，它是一个弯成90的双层同心圆管，其开口端同内管相同，用来测定全压；在靠近管头的外壁上开有一圈小孔，用来测定静压，按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。标准毕托管测孔很小，易被风道内粉尘堵塞，因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。,图16.5 标准毕托管,通风管道风压、风速、风量测,S型毕托管 结构见图16.6。它是由两根相同的金属管并联组成，测量时有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的相当于全压，背向气流的开口测得的相当于静压。由于测头对气流的影响，测得的压力与实际值有较大的误差，特别是静压。因此，S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正
13、，S型毕托管的动压校正系数一般在0.820.85之间。S型毕托管测孔较大，不易被风道内粉尘堵塞，这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。,图16.6 S型毕托管,通风管道风压、风速、风量测,2）压力计U形压力计 由U形玻璃管制成，其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞，U形压力计不适于测量微小压力。压力值由液柱高差读得换算，值按下式计算：P=g h(Pa)式中 P压力，Pa；h液柱差，mm；液体密度g/cm3；g重力加速度，m/s2。,通风管道风压、风速、风量测,倾斜式微压计 构造见图16.7。测压时，将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统中压力较低的一端相连，作用于
14、两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力p按下式计算：P=KL(Pa)式中 L 斜管内的液柱长度，mm；K斜管系数，由仪器斜角刻度读得。测压液体密度，常用密度为0.81g/cm3的乙醇。当采用其他密度的液体时，需进行密度修正。,图16.7 倾斜式微压计,通风管道风压、风速、风量测,3.测定方法（1）测试前，将仪器调整水平，检查液柱有无气泡，并将液面调至零点，然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。图16.8是毕托管与U形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。图16.9是毕托管与倾斜式微压计的连接方法。（2）测压时，毕托管的管嘴要对准气流流动方向，其偏差不大于5，每次测定反复三次，取
15、平均值。,图16.8 毕托管与U形压力计的连接 1测全压；2测动压；3测静压；4毕托管；5风道；6橡皮管,图16.9 毕托管与倾斜式微压计连接方法,通风管道风压、风速、风量测,管道内风速测定1.间接式先测得管内某点动压，可以计算出该点的流速。用各点测得的动压取均方根，可以计算出该截面的平均流速。此法虽较繁琐，由于精度高，在通风系统测试中得到广泛应用,m/s m/s式中 动压值，断面上各测点动压值，；平均流速是断面上各测点流速的平均值。,通风管道风压、风速、风量测,2.直读式 常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪，这种仪器的传感器是一球形测头，其中为镍铬丝弹簧圈，用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧
16、圈内有一对镍铬一康铜热电偶，用以测量球体的温升程度。测头用电加热。由于测头的加热集中在球部，只需较小的加热电流（约30mA）就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响，根据温升的大小，即可测出气流的速度。仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器，并用数字显示测量结果。测量的范围为0.0519.0m/s（必要时可扩大至40m/s）。仪器中还没有P-N结温度测头，可以在测量风速的同时，测定气流的温度。这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气，流速小于4m/s的场合。,通风管道风压、风速、风量测,风道内流量的计算平均风速确定以后，可按下式计算管道内的风量 L=Vp F m3/s 式中 F 管
17、道断面积，m2 Vp 平均风速，m/s 气体在管道内的流速、流量与大气压力、气流温度有关。当管道内输送气体不是常温时，应同时给出气流温度和大气压力。,通风管道风压、风速、风量测,局部排风罩口风量的测定1.罩口风速测定罩口风速测定一般用匀速移动法、定点测定法。(1)匀速移动法测定仪器：叶轮式风速仪。测定方法：对于罩口面积小于0.3 m2的排风罩口，可将风速仪沿整个罩口断面按图16.10所示的路线慢慢地匀速移动，移动时风速仪不得离开测定平面，此时测得的结果是罩口平均风速。此法进行三次，取其平均值。,图16.10 罩口平均风速测定路线,通风管道风压、风速、风量测,(2)定点测定法测定仪器：标定有效期
18、内的热球式热电风速仪测定方法：对于矩形排风罩，按罩口断面的大小，把它分为若干个面积相等的小块，在每个小块的中心处测其气流速度。断面积大于0.3 m2的罩口，可分为912个小块测量，每个小块的面积0.06 m2，见图16.11(a)；断面积0.3 m2的罩口，可取6个测点测量，见图16.11(b)；对于条缝形排风罩，在其高度方向至少应有两个测点，沿条缝长度方向根据其长度可以分别取若干个测试点，测点间距200mm，见图16.11(c)。对圆形罩至少取4个测点，测点间距200mm，见图16.11(d)。排风罩罩口平均风速按算术平均值计算,图16.11 各种形式罩口测点布置,通风管道风压、风速、风量测
19、,2.风量测定(1)动压法测量排风罩的风量 如图16.12所示，测出断面11上各测点的动压，按式（16.4）计算住断面上各测点流速的平均值，则排风罩的排风量为：m3/s(2)静压法测量排风罩的风量 在现场测定时，各管件之间的距离很短，不易找到比较稳定的测定断面，用动压法测量流量有一定困难。在这种情况下，按图16.13所示，通过测量静压求得排风罩的风量。,式中-平均风速，m/s；-管道断面积，m2。式中-排风罩的流量系数 值可以从有关资料查得,图16.12 排风罩排风量,图16.13 静压法测定排风量,通风管道风压、风速、风量测,1.送风口风量测试 测试带有格栅的送风口，可用叶轮式风速仪紧贴风口平面测试风量（由于送风口存在射流，用叶轮风速仪测试比用热球风速仪好）。当风口面积较大时，可将风口划分为边长约等于2倍风速仪直径、面积相等的小方块，逐个测试中心风速，计算平均风速风量可按下式计算：m3/s 式中 风口断面的平均风速，m/s；风口的轮廓面积，风口的有效面积，修正系数，送风口C=0.961.0。当送风口气流偏斜时，应临时安装长度为0.51.0m断面尺寸与风口相同的短管进行测试。2.回风口的风量测试 由于回风口吸气气流作用范围小，气流较均匀，故贴进风口格栅测试风速。用送风口的方法确定平均风速后按式（16.11）计算风量，修正系数C=1.01.08。,
