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组合空调机组设计选型
本文描述了组合式空调机组的设计参数、性能要求、设计工况及各元件设计和选型方法。功能段包括混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、各种加湿、风机段、消声段等二十余种功能段。
项目 | 供冷工况 | 供热工况 | 备注 |
干球温度℃ | 27+1.0 | 21+1.0 | |
湿球温度℃ | 19.5+0.5 | -- | |
进水温度℃ | 7+0.2 | 60+1 | |
出水温升℃ | 5+0.2 | -- | |
风量(m3/h) | 名义风量 | ||
出口风压(Pa) | 根据客户需要选择合适的风机 | ||
功能段 | 功能段是根据客户的要求进行匹配,无具体的设计要求 |
混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、加湿段、风机段、消声段等进行自由组合,对空气的进行处理,满足客户对空气洁净度和舒适度、环境噪声的需求。
现行标准:GB/T14294-2008《组合式空调机组》,该标准侧重空气动力和热工能;EN1886-1998《建筑通风用空气处理机组机械性能》,该标准是EN标准系列中建筑通风和空调用机组系列标准的一部分,侧重箱体结构的机械性能。
换热器设计计算方法
换热器用来实现空气与热源载体——水进行能量交换的设备,是空调末端产品中最重要的部件之一。主要构件有进出水管、集水管、铜管、翅片、U型管、端板等,下面主要介绍表冷器大小、翅片形式、铜管大小等的选择,其结构上的知识不做介绍。
一般换热器的命名方法:
换热器的中文名称加三个主参数,即:换热器 M*N*L,M表示换热器厚度方向铜管排数,N表示换热器高度方向的铜管数,L表示换热器有效长度(即换热铜管长度),如:换热器 4*20* 1500,表示4排换热器,高度方向有20根管,换热器铜管的有效长度为1500。换热器的其他构件相关尺寸都是以这三个基本参数为依据换算而来。换热器的的系列代号方法如下:
完整的换热器的表示方法如下:
ZK.HRQ3Z 换热器M×N×L (换热器系列部件图样代号及名称)
ZK.HRQ3Z 换热器8×24×2015 (换热器系列部件图样代号及名称)
表示换热管规格为φ16、总水管通径为DN65(3型管)、8排(M=8)换热管、每排管数为24(N=24)、换热器迎风面长度或换热管有效长度为2015mm(L=2015)的左式换热器。
具体名称命名方式可参阅换热器命名 。
换热器的设计:
一、 基本参数的设计:
M?一般尽量按客户要求选择,在客户没有要求的情况下,我们根据N、L的值,加上我们的经验公式(见后)进行计算。
N、L 根据我们规划的段位尺寸,保证换热器在表冷段中便于安装,且有最大的换热面积和迎风面积,具体的段位尺寸见组合空调标准段位图。
二 、翅片和铜管的选择
一般情况下有波纹片、开窗片、平片三种翅片形式。波纹片主要是与φ16铜管配套,开窗片、平片与φ9.52铜管配套。风机盘管主要采用φ9.52铜管套平片,空调箱按风量区别,5000m3/h以上的采用φ16铜管套波纹片,5000m3/h以下的采用φ9.52铜管套开窗片。
波纹片与φ16铜管换热器特点:风阻较小,换热能力较小。开窗片与φ9.52的换热器特点:风阻较大,换热能力较大。平片与φ9.52的换热能力最小。
三 、铜管管路的分布
根据载体——水在管路中的走向及流程分布,管路可以分为:全回路、1/2回路、3/4回路等,目前多采用的为全回路、1/2回路。
全回路布管方式的特点:流速较慢,管路阻力小,但换热系数小。适用于换热能力较小的机组。
1/2回路布管方式的特点:流速快,管路阻力大,但换热系数大。适用于换热能力较大的机组。
3/4回路布管方式的换热系数介于以上两种之间。
四、换热器的经验计算公式(最后一列是以0610为例进行的计算):
表冷器校核计算 | |||||
输入参数 | |||||
序号 | 名称 | 代号 | 计算公式 | 单位 | 参数 |
1 | 风量 | L | m3/h | 10000 | |
2 | 孔数/排 | N | 孔 | 20 | |
3 | 有肋长度 | A0 | Mm | 1300 | |
4 | 排数 | R | 排 | 4 | |
5 | 片距 | T | Mm | 3.1 | |
6 | 进风干球温度 | t1 | ℃ | 27 | |
7 | 进风湿球温度 | ts1 | ℃ | 19.5 | |
8 | 进水温度 | tw1 | ℃ | 7 | |
9 | 出水温度 | tw2 | ℃ | 12 | |
10 | 流程比 | b | 2 | ||
11 | 流通断面积 | f0 | m2 | 0.000177 | |
计算方法 | |||||
12 | 空气质量流量 | G | G=1.2*L/3600 | Kg/s | 3.33 |
13 | 接触系数 | E' | E'=A-B*Fy | 0.97 | |
14 | 迎风面积 | Fy | Fy=0.000001*40*N*A0 | m2 | 1.04 |
15 | 迎面风速 | Vy | Vy=L/(Fy*3600) | m/s | 2.67 |
16 | 散热面积 | F | F=R*Fy*20.845 | m2 | 86.72 |
17 | 假设出风干球温度 | t2'=13 | ℃ | 13.44 | |
18 | 假设出风湿球温度 | ts2' | ts2,=t2,-(t1-ts1)*(1-E') | ℃ | 13.22 |
19 | 进风焓 | I1 | I1=0.0707*ts1^2+0.6452*ts1+16.18 | KJ/Kg | 55.65 |
20 | 假设出风焓 | I2' | I2'=0.0707*ts2'^2+0.6425*ts2'+16.18 | KJ/Kg | 37.03 |
21 | 冷量 | Q' | Q'=(I1-I2')*G | KW | 62.06 |
22 | 析湿系数 | ξ | ξ=(I1-I2')/1.01(t1-t2') | 1.36 | |
23 | 水流量 | W' | W'=Q'/((tw2-tw1)*4.19) | l/s | 2.96 |
24 | 水流速 | ω' | ω'=W'/((N*f0)/b)/1000 | m/s | 1.68 |
25 | 传热系数 | K' | K'=1.163/(1/(A*Vym*ξn)+1/(B*ω'0.8)) | W/m2℃ | 73.43 |
26 | 传热单位数 | β | β=K'*F/ξ*G*cp | 1.39 | |
27 | 水当量数 | γ | γ=ξ*G*cp/W'*c | 0.37 | |
28 | 干球温度效率 | Eg' | Eg'=1-e-β(1-γ)/1-γe-β(1-γ) | 0.69 | |
29 | 需要的效率 | Eg=(t1-t2')/(t1-tw1) | 0.68 | ||
输出参数 | |||||
30 | 出风干球温度 | t2 | t2=t1-(t1-tw1)Eg' | ℃ | 13.20 |
31 | 出风湿球温度 | ts2 | ts2=t2-(t1-ts1)*(1-E') | ℃ | 12.97 |
32 | 出风焓 | I2 | I2=0.0707*ts2^2+0.6425*ts2+16.18 | KJ/Kg | 36.42 |
33 | 冷量 | Q | Q=(I1-I2)*G | KW | 64.09 |
34 | 水流量 | W | W=Q/((tw2-tw1)*4.19) | m3/h | 11.01 |
35 | 水流速 | ω | ω=W/((N*f0)/b) | m/s | 1.73 |
36 | 空气阻力 | Hs | Hs=a*Vym*ξn | Pa | 214.31 |
37 | 水阻力 | P | P=(ρ/2)*(0.44*(R*b-1)+R*b*λ*A0/d)*ω2 | KPa | 29.75 |
38 | 进水管数 | N1 | 1 | ||
39 | 水管通径 | Dn | Dn=(4*W/(3.14*3600*ω*N1)0.5*1000 | Mm | 47 |
实际水管取值 | DN | Mm | 50 |
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中央空调消毒组件与空调系统安全运行
2020年伊始的疫情已经将全体国人困在自己居所内半个月,让中国人首次过了一个不一样的春节。疫情在继续,未来我们还要在家封闭多久,我们的家居是否安全?复工后我们的工作环境是否安全?如何应对未来发生的类似情况?这提出了一个长久以来被忽视的问题---与我们息息相关的建筑空间环境安全问题。这次疫情也许在提醒我们---亡羊补牢,为时未晚。
建筑环境通常是指是指建筑物的空气环境。空气环境在四个方面影响人们的生活,通常简称为“四度”,即空气温度、空气湿度、空气的洁净度以及空气的速度风速。温湿度、风速主要对舒适度影响较大,洁净度与人们的健康密切相关,但却往往最容易被忽视。尤其在大型公建的中央空调系统中更是如此,机组只有简单过滤装置,设计中基本不考虑杀毒灭菌功能,这可能会使在疫情下采用全空气空调系统的建筑成了交叉感染的放大器,一人患病全楼遭殃,本文旨在提出一种通过快速安装在风道内的紫外线消毒设备及必要控制手段解决空气交叉污染问题,使空调安全运行的技术方案。
研究表明,紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死,从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等,从而改变了DNA的生物活性,使微生物自身不能复制,这种紫外线损伤也是致死性损伤。
杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的,同时,也受到紫外线的输出能量,与灯的类型,光强和使用时间有关,随着灯的老化,它将丧失30%-50%的强度。紫外照射剂量是指达到一定的细菌灭活率时,需要特定波长紫外线的量:照射剂量(J/m2)=照射时间(s)×UVC强度(W/m2)照射剂量越大,消毒效率越高,由于设备尺寸要求,一般照射时间只有几秒。
2、 范围及条件
- 紫外线可以杀灭各种微生物,包括细菌繁殖体、芽胞、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等,凡被上述微生物污染的表面,水和空气均可采用紫外线消毒。
- 紫外线辐照能量低,穿透力弱,仅能杀灭直接照射到的微生物,因此消毒时必须使消毒部位充分暴露于紫外线下。
- 紫外线消毒的最适宜温度范围是20-40℃,温度过高过低均会影响消毒效果,可适当延长消毒时间,用于空气消毒时,消毒环境的相对湿度低于80%为好,否则应适当延长照射时间。
- 用紫外线杀灭被有机物保护的微生物时,应加大照射剂量。空气和水中的悬浮粒子也可影响消毒效果。
- 严禁使紫外线光源照射到人,以免引起损伤。
紫外线253.7短波杀灭常见病毒和细菌的时间