空调机组设计规范标准.docx

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空调机组设计规范标准

风机和电机的设计选型 

一、风机的一些基本知识及分类 

   风机的定义：

风机是一个装有两个或多个叶片的旋转轴推动气流的机械。

主要有三个部分组成：

叶轮（亦称涡轮或转子）、壳体以及驱动设备。

   一般没有直联电机的风机主要组成部分：

风轮、机壳、框架、轴承、轴、出风法兰（部分有），其中风轮、轴承、轴是关键的部件，需要特别注意。

    风机性能参数：

风量、静压、动压、功率、效率、静压效率等，性能曲线：

Q（风量）-η（效率）、P（压力，包括动压、静压）-Q（风量）等，其中Pst（静压）-Q（风量）曲线是风机最重要的性能曲线，也是风机选型中最重要的依据。

风机的类型：

离心式，轴流式，贯流式。

离心式：

空气从轴向进入，径向吹出，风量较大，压力大； 

轴流式：

空气从轴向进入，轴向吹出，风量大，压力较小；  

贯流式：

空气在风机是两进两出，径向进径向出，再径向进径向出，风量小、压力小、噪声低。

 二、离心式风机的分类和特点 

离心式风机是末端机组常用到的风机类型，另外也用到风管机，天顶机等 按叶片旋转方向分类：

（1）前向离心  叶轮的旋转方向与叶片的弯曲方向一致，叶片宽度较小，其叶片形式有：

 a 、前弯型薄叶片，  b、 机翼型叶片； 

（2）后向离心  叶轮的旋转方向与叶片的弯曲方向相反，叶片宽度大。

其叶片形式有：

a、 后倾后弯叶片，b、后弯斜扭叶片。

特点：

风量较大，压力大。

前向离心适用于风量大，而压力相对较小的场合，比如末端产品的空调箱、风机盘管、阻力较小的组合空调、桂式空调、移动空调等 ；后向离心适合与风量大，压力大，比如，高阻力的组合空调，还有需要四面出风的场合，比如天顶机等。

三、轴流风机的分类和特点 

轴流风机的特点：

风量大，压力低，运行转速比较低，噪声大。

主要用在一些通风设备中，对风量要求大，而压力要求较低的场合。

比如家用空调的室外机、风冷热泵等。

其叶片形式有多种：

 牛角型，主要用于车间吹风； 镰刀型，主要用于风冷热泵等； 半椭圆性，主要用于通风，如台扇等。

1.风机选型 

风机的选型需要几个基本参数：

风量（m3/h）、静压或全压（主要是静压，单位Pa）、出风口速度（m/s）、功率，而选型的基本依据是性能曲线，最重要的是P（静压）-Q（风量）曲线。

风机选型的必须条件：

1、性能参数和性能曲线；2、使用环境的阻力。

性能参数和性能曲线：

风机性能都是用曲线表示出来的，重点是Pst-Q曲线下图所示，

   它能用图形方式描述整个系列风机的性能，同一种风机在三个不同转速下的性能曲线。

根据设计的额定风量、要求的静压，在Pst-Q曲线上选择能达到要求风机转速。

同时根据功率-风量曲线选择出相对应的电机参数。

现在各个风机厂家都有自己的选型软件，选型软件上有各种风机的运行参数曲线。

我们只需输入相关的额定值，软件都会提示有那些风机能满足要求。

不管什么方式选择风，都会有二个或多个风机可满足要求，此时我们要根据功率、效率、噪声等几个空调重要的考察参数确定最佳方案。

最佳风机的选择应正好在性能曲线的最高效点或在它的右边，而在P-Q曲线最高点的稍左,最终选择风机型号时经济方面（即成本控制）通常是决定因素。

率最高点的左侧）择风机。

b 在全压效率和静压效率都较高的点上去选择风机还要结合考虑其最小能耗（即轴功率）和风机的极限转速。

对于各品牌风机，应通过实验验证其宣讲的参数与实际的偏差，每个公司都会将自己的产品效率等讲得高一点。

另外，风机轴承寿命、配用的电机功率和电机极数也是风机选型需考虑的另外两个因素，对于风机而言，其实际转速在其极限转速的80% 时运行并配置适当大小的传动轮可以提高轴承的寿命。

2.风机的安装方式 

组合空调机组的风机和电机是一起安装在同一个风机架焊件上的，按风机的出口方式其安装四种形式：

水平下送、水平上送、顶前送风、顶后送风。

电机可以放在风机后面或风机的侧面安装。

在投标方案的项目中，需综合考虑外接风管的方向、距离及表冷器中心位置与风机轴心位置大概在相同高度上来先择一个最佳的送风方式；在没有任何条件规定送风方式的情况下，优先选用水平上送的送风方式。

市场上的风机和电机品牌

1、lau，美国品牌，广友冷气设备工程有限公司为在中国总代理     2、亿利达（YILIDA0），浙江亿利达风机有限公司     3、新加坡的尼科达（Nicotra）、科禄格（Kruger）风机4、康美风（Comifri） 5、德通， 

电机品牌 

比较好的品牌有环球电机、德胜电机、ABB电机、西门子电机、东莞电机等 

箱体

加湿器

加湿器的原理及基本类型 

   原理：

通过各种方式将水加入到空气中，保证空气的湿度和温度处于人感觉舒适，身体健康的程度。

加湿器主要分为超声波型加湿器、直接蒸发型加湿器和热蒸发型加湿器。

根据不同的用途又细化出很多不同的种类，目前中央空调类加湿器有：

气化式加湿器、干蒸汽加湿器、高压喷雾加湿器、超高压微雾系统、电极式加湿器、电热式加湿器、气水混合加湿器、水洗喷淋系统。

1 . 气化式湿膜加湿器及选型 

运用湿膜材料的特性，根据空气蒸发吸收湿膜材料的水分，加湿空气或使空气温度降低的原理。

（1）主要特点：

a）等焓加湿方式；b）洁净加湿，不会产生白粉现象；c）饱和效率高，可达90%以上；d）对水质无特殊要求，自来水即可；e）加湿量可自身调节，兼做挡水板用；f）结构简单，安装方便，无污染，使用寿命长。

（2）使用条件：

a）环境温湿度  加湿器本体5～80度，控制器5～50度，90RH以下；b）临界风速 小于3.7m/s。

 （3）选型步骤：

1）加湿量G：

根据空调新风量比例、室内、室外空气湿度，求出所需加湿量；    2）湿膜的修正系数N：

根据湿膜进风口的温度和相对湿度，由湿膜温湿度系数图查出系数N（厂家样本有相关的湿膜温湿度系图）； 

   3）根据湿膜面积S，湿膜迎风面风速V，求出所需湿膜标准加湿能力K=（G÷N）÷（V÷2.5）÷S； 

4）湿膜厚度的选择H：

根据技术性能表查出相关型号及厚度。

2  干蒸汽加湿器原理及选型 

  将加湿器蒸汽入口与饱和蒸汽源接通，饱和蒸汽在外环管内流动，对喷管进行预热，进入汽水分离器内，是饱和蒸汽中的凝结水分离，冷凝水经输水器排出。

干蒸汽经喷管进行二次蒸发汽化从喷孔喷出，实现对周围空气加湿。

（1） 主要特点：

a）汽水分离彻底，不含杂质的洁净等温加湿；b）快速扩散管可实现空气对均匀蒸汽的快速吸收；c）消声设计，使干蒸汽加湿喷射蒸汽时消音，降低噪音。

（2）使用条件：

a）必须有蒸汽源，压表在0.02～0.4Mpa内；b）蒸汽源温度小于150℃；c）环境温度为-10℃～50℃；d）电源：

AC220V/50Hz,波动范围-15%～+10%；e）疏水器：

一般选用自由浮球式或倒置桶式。

（3）选型步骤 

 1） 根据设计或计算的加湿量、饱和蒸汽压力（标准选型时，按饱和蒸汽压力为0.2Mpa），查表确定适合的干蒸汽加湿器型号。

     2） 根据空调机组或风道宽度，选择喷杆的型号。

     3） 根据空调机组的形式或安装要求，确定干蒸汽加湿器的左右式。

       一般地，空调机组为右式，应安装右式干蒸汽加湿器；反之，应安装左式干蒸汽加湿器。

只有这样才能保证所喷出的干蒸汽是逆向空气流动方向。

       干蒸汽加湿器左右判定规则：

从喷杆向蒸发罐方向看，若喷杆喷出的蒸汽方向向左，则该干蒸汽加湿器为左式；反之，则该干蒸汽加湿器为右式。

4）根据控制要求，请选择适当调节控制方式。

注意！

您所选配的控制形式、质量好次将直接对价格造成影响。

 3  电极式加湿器及选型 

利用交流电能直接对自来水进行加热产生洁净蒸汽，并将蒸汽混合到空气中去，对空气进行加湿的一种设备。

其特点是：

在没有蒸汽源或蒸汽源太远的情况下能加湿。

（1）使用条件：

a）水压 0.1～0.35Mpa；b）环境温度 1~40℃，环境湿度 小于85%RH，c）水电导率 125～1250us/cm2

；d）水的硬度 小于30德国度；e）电源 AC 380V，50Hz。

（2）选型步骤 

 a）蒸汽量的确定 蒸汽量=加湿量÷加温效率η÷保险系数γ； 

η的取值：

蒸汽管道小于1.5m, η为100%；蒸汽管道1.5m～5 m, η为95%；蒸汽管道5m～10 m, η为90%； γ的取值：

一般取为0.8～0.9 

b）吸收距离的确定 根据进口、出口的相对湿度，风管高度，根据厂商提供的相应吸收距离选择图确定吸收距离； c）根据上述参数确定加湿器型号。

  加湿器的种类比较多，具体类型的选用要考虑客户要求、用途等，选出比较适用而且经济的产品。

风阀和电动执行器

风阀通过改变通风口面积，用来调节通过风口的风量。

 风阀的种类：

    多叶对开阀（人字阀），多叶片间采取相向对开连动结构，操作便捷。

选型时可根据风口尺寸自由选择。

圆形对开阀，通过调节中心螺杆改变两半活门的开合大小，达到调节过风面积和流量。

根据圆形风口面积选择半径大小的圆形对开阀。

矩形多叶风量调节阀，用于空调及一般通风系统的主支管的风量调节。

特点：

叶片开度有指针显示，易操作调空，阀门开度可实现无级调节，准确灵活。

电动风量调节阀，用于空调及一般通风系统的主支管的风量调节，叶片开度有指针显示，电动控制自动调节。

 风阀的选型：

    风阀的尺寸必须与组合空调的进风和出风口相匹配，保证安装缝隙无漏风现象，可调范围是风量的0～100%。

过滤器

  空气过滤器是指空气过滤装置，一般用于洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净手术室。

空气过滤器根据其工作原理可以分为初效过滤器，中效过滤器，高效过滤器及亚高效等型号。

  初、中、高效空气过滤器  

（1）G系列：

初效空气过滤器  活性炭初效过滤器 阻力小；风量大；使用大寿命长。

   适应范围：

适用于空调系统的初级过滤。

初效空气过滤器适用于空调系统的初级过滤，主要用于过滤 5μm 以上尘埃粒子。

初效过滤器有板式、折叠式、袋式三种样式，外框材料有纸框、铝框、镀锌铁框，过滤材料有无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，防护网有双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。

初效过滤器的特点：

价廉、重量轻、通用性好、结构紧凑。

主要用于：

   中央空调和集中通风系统预过滤、大型空压机预过滤、洁净回风系统、局部高效过滤装置的预过滤、 耐高温空气过滤器，用不锈钢外框，耐高温 250-300℃过滤效率     这种效率的过滤器，常用一空调与通风系统的初级过滤，也适用于只需一级过滤的简单空调和通风系统。

G系列粗效空气过滤器分八个品种，分别为：

G1，G2，G3，G4，GN（尼龙网过滤器），GH（金属网过滤器），GC（活性炭过滤器），GT（耐高温粗效过滤器）。

活性炭粗效过滤器  活性炭粗效过滤器一般应用:

 空调通风系统异味及污染空气处理 有害气体（如苯、甲醛、氨气等）的吸附脱除 溶剂的回收 ， 采用活性炭毡比表面积大，吸附能力强，迅速处理各种有害气体, 有效洁净空气对气味的控制:

活性碳过滤器：

主要用来清除气体，掉发物，汽味和烟雾，对异味的清除使得房间回风比例增大，从而降低制热制冷的能量损耗。

活性碳过滤器四氧化碳的比重达63%以上的碳。

过滤器可以配合多数厂家生产的箱体使用.  中效空气过滤器：

中效过滤器主要用于中央空调和集中送风系统。

它可用于空调系统的初级过滤，以保护系统中下一级过滤器和系统本身，在对空气净化洁净度要求不严格的场所，经中效过滤器处理后的空气可直接送至用户。

中效空气过滤器，主要用于捕集1-5μm的颗粒灰尘及各种上悬浮物，广泛应用于各种空调设备及空调系统中，也用于多级过滤系统的中级保护。

本系列产品主要是袋式结构，外框材料有：

铝合金、镀锌钢板，也可做成无框的。

滤芯材料以无纺布为主。

“科瑞”牌F系列中效空气过滤器   

1）作用:

捕集1-5um尘埃粒子   2）型式：

无框式和有框袋式   3）滤料：

特殊无纺布或玻璃纤维   

4）效率：

60%～95%＠1～5um（比色法）  

F系列中效空气过滤器分袋式和非袋式两种，其中袋式包括F5，F6，F7，F8，F9，非袋式包括FB（板式中效过滤器），FS（隔板式中效过滤器），FV（组合式中效过滤器）。

（3）GK系列高效空气过滤器高效空气过滤器主要用于微电子工业、精密仪器仪表、医疗卫生、生物工程、制药及食品等行业使用和各类洁净室、洁净隧道、高效送风口、净化工作台、风淋室等净化设备中的空气末级过滤。

该产品采用超细玻璃纤维滤料，热溶胶为分隔物，专用铝型材外框，聚氨酯双组份密封胶，闭孔海绵密封条，喷塑钢网匀流板等经过严格的工艺精制而成。

1）作用：

捕集0.1～0.5um的细小微粒

2）型式：

铝合金外框，无隔板   3）滤料：

超细玻璃纤维纸   

4）效率：

99.999%＠0.3 um（DOP法）  

GK系列高效过滤器分为有隔板高效过滤器和无隔板高效过滤器，有隔板高效过滤器包括GK（有隔板高效过滤器），GKW（耐高温高效过滤器），GKA（耐高湿高效过滤器）；无隔板高效过滤器包括GKYW（组合式组合式高效过滤器），GKYS（无隔板高效过滤器），GKYC（液槽无隔板高效过滤器），GKYL（超低阻无隔板高效过滤器），GKYD（刀架式无隔板高效过滤器），GKUL（0.1um超高效过滤器）。

消音器

 消音器知识和设计选型 

一、消声器的设计原理 

微孔板吸声结构的原理：

在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于等于1.0mm的微孔，穿孔率为1～5%，后部留有一定的厚度（5-20cm）空气层，该层不填任何吸声材料，这样即构成了微穿孔板吸声结构。

它是一种低声质量，高声阻的共振吸声结构，其研究表明，表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度，主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定，而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。

微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z（以空气的特性阻抗ρC为单位）用式 

（1）计算：

  Z=r+jwm=jctg（WD/C）     

（1）  

 式中：

  ρ-- 空气密度（kg/cm3）；   C -- 空气中声速（m/s）；   D -- 腔深（mm）；   m -- 相对声质量；   r -- 相对声阻；    w -- 角频率，W=2πf（f为频率）；   

而r和m分别由式

（2）（3）表达：

  r=atkr/dzp    

（2） 

  m=（0.294）³10-3tkm/p    （3）  

 式中：

  t-- 板厚（毫米）   d-- 孔径（毫米）   p-- 穿孔率（%）  

  kr-- 声阻系数   kr=（1+x2/32）1/2+（2x）1/2/8³d/t 

  km--声质量系数  km=1+{1+[1/（9+（x2/2））]}+0.85d/t   其中x=ab f，a和b为常数，对于绝热板a=0.147,b=0.32；对于导热板a=0.235，b=0.21。

声吸收的角频带宽度，近似地由r/m决定，此值越大，吸声的频带越宽。

r/m=（l/d2）³（kr/km）     （4） 

  式中l-- 常数，对于金属板l=1140,而隔热板l=500。

上式也可以用式（5）表达：

  r/m=50f（（kr/km）/x2）     （5）   

而kr/km的近似计算式为：

  kr/km=0.5＋0.1x＋0.005x2    （6） 

  利用以上各式就可以从要求的r、m 、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。

由于微穿孔板的孔径很小且稀，基声阻r值比普通穿孔板大得多，而声质量m又很小，故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多，一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6～10个1/3信频程以上。

这就是微穿孔板吸声结构最大的特点。

   共振时的最大吸声系数α0为 

  α0=4r/（1+r）2    （7） 

  具体设计微穿孔板吸声结构时，可通过计算，也可查图表，计算结果与实测结果相近。

在实际工程中为了扩大吸声频带的宽度，往往采用不同孔径、不同穿孔率的双层或多层微穿孔板复合结构。