蒸发式冷气机选型技术手册.docx

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蒸发式冷气机选型技术手册

蒸发式冷气机选型手册

第一章、总则

第二章、全国各地域气象参数

第三章、设计依据、原则及要求

第四章、设备选型

第五章、管道系统设计

第六章、气流组织

第七章、排风系统

第一章、总则

1、蒸发式降温换气工程设计，应根据建筑物的用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件以及能源状况等，结合国家有关安全、环保、节能、卫生等方针、政策，会同有关专业通过综合技术经济比较确定。

2、在蒸发式降温换气工程设计中，应预留设备、管道及配件所必须的安装、操作和维修空间，并应根据需要在建筑设计中预留安装和维修用的孔洞。

对于大型设备及管道应设置运输通道和起吊设施。

3、位于地震区或湿陷性黄土地区的工程，应根据需要，按照现行国家标准、规范的规定分别采取防震和有效的预防措施。

4、蒸发式降温换气工程设计，除执行本标准的规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。

第二章、全国各地域气象参数

1、我国主要城市夏季室外气象参数

2、全国蒸发式冷气机使用区域气候分区表

3、各场所夏季室内空气参数参考数据

第三章、设计依据、原则及要求

一、设计依据

1．工厂提出的生产车间厂房内通风、降温、减少热气体的措施与治理要求。

2．工厂提出的生产厂房的工艺技术要求及车间工艺布局和厂房图纸。

3．现场勘察后的有关技术资料。

4．有关蒸发冷却空调工程实例。

5.广东森博科瑞莱空气制冷有限公司蒸发式冷气机设计标准。

二、设计原则

1．采暖通风与空气调节设计规范《GB50019-2003》以及国家现行的防火、安全、卫生及劳动保护、环保等有关规范和标准。

2．《GB/T25860－2010蒸发式冷气机》国家标准

3．空调布局及空气处理合理，能解决厂房内降温及通风问题，设备选型合理、高效、节能、实用，同时便于清洗和维护保养。

三、设计要求

1．设备要求：

（1）符合蒸发式冷气机技术要求；

（2）蒸发式冷气机必须具有降温、通风等功能；

（3）蒸发式冷气机按要求联动，并有湿度控制。

2．厂房温度、湿度要求：

（1）满足生产车间环境要求：

要求夏季高温季节（6月～9月）保证建筑物内整体或局部温度≤32℃；冷气机出口温度较厂房外降低4℃～10℃。

（2）夏季室外湿度在85%以下时，建筑物内湿度≤85%。

2．厂房环境要求：

（1）减少建筑物内热气体、有害气体对生产及人员的影响；

（2）室内噪声≤83db

（3）室内气压正压值≤50Pa（室内与室外的压力差值）

第四章、设备选型

一、按室内冷负荷的大小进行蒸发式冷气机工程设计

蒸发式冷气机型号规格的选择与传统空调的选择基本相同，即通过室内冷负荷的大小来确定所需设备的大小。

室内冷负荷负荷量由建筑物围护结构散热量、室内机器发热量及室内工作人员散热量几部分组成。

1．气象参数

（1）夏季空调室外计算干球温度℃

（2）夏季空调室外计算湿球温度℃

（3）室外相对湿度：

Φ夏=%

（4）大气压力：

P夏=pa

2.建筑结构所形成的冷负荷

当室外温度高于室内温度时，热量就从室外通过建筑物的窗、外墙、屋顶传入室内。

这一传热量的大小除了与室内外的温差有关，还与建筑物的窗、外墙或屋顶的结构有关，根据《空气调节设计手册》（电子工业部第十设计研究院主编，中国建筑工业出版社，1995年），具体计算过程如下：

（1）建筑物窗传入热量：

（2）建筑物墙传入的热量：

（3）建筑物屋顶传入的热量：

式中:

Ｋ：

结构物的传热系数W/m2℃F：

结构物的传热面积m2

：

室外空气温度℃

：

室内空气温度℃tlf：

冷负荷计算温度℃

td：

冷负荷计算温度tlf修正值，℃，

3.电热电动设备、照明所形成的冷负荷

（1）车间设备散热效率：

Q4=N×η

式中：

Q2：

电热电动设备所形成的冷负荷，Kw

η：

发热设备散热效率。

N：

室内同时使用电热电动设备总和Kw

（2）灯具照明所形成的冷负荷Q5=N

4.人体散热所形成的冷负荷

Q6=N×q

式中：

N：

室内人员总数Q：

人体的散热量.

5.室内总冷负荷Q

室内总的冷负荷Q为围护结构所形成的冷负荷、电热电动设备、照明所形成的冷负荷以及人体所形成的冷负荷之和，即：

6．设备及换气次数

6．1根据室内总冷负荷初步确定设备台数

N=Q/q

N：

机组总台数Q：

室内总冷负荷q：

蒸发式冷气机单台制冷量

6．2确定换气次数

m=L/Vm：

换气次数L：

总换气量V：

厂房换气体积

L=N*lN：

机组总台数l：

蒸发式冷气机单台送风量

二、蒸发式冷气机制冷量的计算

按冷量计算来确定机组的数量

（1）、机组制冷量的计算

机组制冷量的计算【3】，主要计算与室内冷负荷平衡时，所需蒸发式降温换气机组的制冷量。

机组的制冷量不仅与系统的风量有关，还与所在地区的气候及当天的环境都有很大关系。

通常按下公式4-1进行计算：

式中：

：

额定制冷量，Kw

：

空气风量，修正到设计状态下温度和压力的值，m3/h

：

标准空气密度，kg/m³,标准状态的空气密度1.20Kg/m3

：

湿空气的定压比热，KJ/kgK（1.024KJ/kgK）

：

蒸发效率%=

：

空气入口干球温度，采用夏季空气调节室外计算干球温度，℃

：

空气入口湿球温度，采用夏季空气调节室外计算湿球温度，℃

：

空调房间排风口干球温度，采用室内设计干球温度，℃

注：

比热值的得出基于下列条件：

比湿＝0.01

干空气定压比热

＝1.006

水蒸气定压比热

＝1.84

（2）、机组数量的确定：

三、按换气次数估算法的要求，进行蒸发式冷气机工程设计

1、换气次数的估算

估算法是对于一些要求不是很高的建筑，为了略去计算的麻烦，按照室内外设计温差为5～8OC的基本设计条件，对各不同地区的换气次数可粗略的估计选取。

1.1.干热地区：

该地区总体气候特征主要表现为干旱、相对湿度较低，整个地区平均相对湿度不到40﹪，高盐碱化、大面积高温和强烈的太阳辐射，白天气温最高可达47℃，通常在中午和下午风很强，从而引发当地下午共同的气候特征——沙尘暴。

在这种中央空调都不能解决的情况下，而蒸发降温换气机组则是最理想的降温加湿产品。

具体使用时选用换气次数参照如下：

一般环境换气次数15～18次/小时；

人流密集的公共场所18～24次/小时；

有发热设备的生产车间24～30次/小时

高温或有严重污染的车间30～36次/小时。

1.2.湿热地区：

这地区主要是沿海一带，其主要气候特征是年平均温度较高且湿度相对稳定。

高温潮湿的气候，除影响人类的舒适性之外，还促进了霉菌和真菌的增长。

但这一地区经济较为发达，各种加工工厂多而密集，特别需要节能环保的蒸发式降温换气机组，加强通风，改善车间环境，使用时选用换气次数参照如下：

一般环境换气次数为25～30次/小时；

人流密集的公共场所为30～40次/小时；

有发热设备的生产车间为40～50次/小时；

高温或有严重污染的车间为50～60次/小时。

1.3.温热地区：

相对湿热地区而言，这一地区，雨水稍少点，夏季温度在34℃左右，相对湿度在50﹪左右。

使用时选用换气次数参照如下：

一般环境换气次数为20～24次/小时；

人流密集的公共场所为24～32次/小时；

有发热设备的生产车间为32～40次/小时；

高温或有严重污染的车间为40～48次/小时。

2、机组数量设计

2.1.换气次数=室内总送风量（m3/h）/（室内面积（m2）X室内风管安装高度（m））

2.2.室内总送风量（m3/h）=室内面积（m2）X室内风管安装高度（m）X换气次数（次/小时）

2.3.机组数量=室内总送风量/选择机组的实际送风量

注：

机组实际送风量按机组标准进行确定，机组实际送风量请参照风量-风压曲线图对应工程实际情况选择。

第五章、管道系统设计

一、管道系统注意事项

1、送风管的材料一般采用镀锌板（俗称白铁皮），也可采用玻璃钢、塑料风管、铝箔复合板等。

2、送风口设置在实际需要降温的地方，风口规格可根据风量与出风口风速来确定，送风口可采用铝合金制品或塑料等其他制品，如手动可调节单层或双层百叶风口、科瑞莱专用风口等，风口可根据实际情况采用多种形式，风口平均流速控制在3.5～6m/s，推荐采用4～5m/s的流速，在风口处建议加装风量调节阀以便于调节风量。

3、送风管的规格一般采用假定流速的方法进行设计，主风管的风速保持在8～12m/s，支风管6～8m/s，系统末端管内的风速应保持在4～6m/s。

4、所设计的送风系统原则上要求既经济又能达到最低的系统风阻和噪声，使“科瑞莱”冷气机送风量尽量达到最大，风管弯管的曲率半径一般为管道最长边的1.5～2倍，以减少系统阻力。

5、所设计的管道应尽量走直线，避免不必要的拐弯和分支，以减少系统管道的局部阻力损失。

6、在平面布置上，可采用电动风口直接送风，也可采用风管均匀送风。

7、管道根据风量的不同，应设计成多段不同规格的风管，采用变径管连接，变径管设置不宜过多，一般整个系统不超过四个，变径管长度≥2（D-d）来确定。

8、根据“科瑞莱”各系列冷气机风压的特点，其送风系统的管道不宜设计过长，平面布置上，能不用风管的场所就不用风管，必须使用风管的地方，尽量把风管往较短的路线设计。

9、送风管道与冷气机的连接处应用软接管，风管弯头安装消音棉，送风管一般不设计保温。

10、室外送风管必须做好防水防漏措施，侧墙安装机组的室外送风管必须设置一定的向外坡度，屋顶安装机组的室外送风管必须做好防水措施。

10、若在设计中存在支风管，则需在分支管上安装设阀门过分风档板以调节风量，使支管的风量达到设计要求。

11、送风距离：

蒸发冷却空调工程风管送风距离与机组余压、风管的尺寸、送风形式、送风口尺寸、风口数量、送风导流调整方式等有十分密切的关系。

根据对轴流式蒸发式冷气机的研究与应用，一般送风距离为15～25m,最大距离可达30m～40m。

根据对离心式蒸发式冷气机的研究与应用，一般送风距离为40～70m,最大距离可达100m～150m。

二、岗位送风

1.在很多时候，一些商用和工业建筑内部某些区域温度很高，如机器发热、加工发热等，往往这种情况下室内的温度比室外的更高，蒸发式冷气机可将室外空气冷却并源源不断送达室内。

比如，有一间工厂车间，其设备发热量很高，室内温度可达45℃，而室外的温度只有38℃。

蒸发式冷气机可将室外38℃的空气降温至30℃送入室内，比原来室内45℃低了15℃，明显可改善工作环境。

这种情况我们一般不进行热负荷的计算，只需设计一套岗位送风系统，出风口不断地将冷空气送至岗位，岗位周围的热空气不断地被驱散。

另外，岗位送风系统还可用在一些完全敞开的空间，这些场所考虑岗位降温是比较合适的选择。

2.岗位送风风量的确定：

根据岗位的实际情况，首先确定每个岗位的风量，将每个岗位的所需的风量乘以岗位的个数即可求出所需的总送风量，进而可以算出应选用的冷气机的型号。

每个风口的风量按照实际而定，但一般情况风口的风量尽量控制在3～6m/s之间（根据安装设备的场所的发热量及人员密度而定）。

三、风口风速计算

●KD18A机组室外挂墙安装，风管底边离地高度2.8米，安装12个可调节百叶风口，其中6个底风口、6个侧风口；每个风口截面积为300*300（0.09m2）。

●单风口风量=18000（m3/h）/12=1500（m3/h）

●单风口风速=1500（m3/h）/3600/0.09（m2）=4.6m/s

●18机出风口尺寸为670*670（0.4489m2），故风管尺寸为900*500

●30机出风口尺寸为800*800（0.64m2），故风管尺寸为1000*700

四、风管面积计算

●1台KD18A型机组挂墙安装，室内管道送风，风管尺寸如图。

●900*500：

S=（0.9+0.5）*2*7=19.6m2*1.138=22.3（0.75厚板）

●700*500：

S=（0.7+0.5）*2*8=19.2m2*1.138=21.8（0.75厚板）

●500*500：

S=（0.5+0.5）*2*7=14m2*1.138=15.9（0.6厚板）

五、风管厚度

六、管道部件参数

1、阻力估算

估算沿程摩擦阻力时，可按1.5～2Pa/m进行；估算局部阻力时，渐缩管、三通、弯头可按25Pa/个进行估算；风口可按5～8Pa/个进行估算。

2、阻力系数

第六章、气流组织

●这里的气流组织形式，是指气流在房间内流动所行成的流型。

气流组织的形式有多种多样，应根据使用空间的要求，结合建筑结构的特点及工艺设备布置等条件合理选择。

按照送、排风口位置的相互关系和气流方向，其常用气流组织有：

侧送侧排、侧送上排、上送侧排和上送上排四种形式，实际工程可能是几种气流形式相结合。

●侧送侧排：

即将冷气机安装在侧墙进行送风、排风孔也开在侧墙。

一般适应于送、排两侧均有窗户可以利用的现场，如果排风孔能开在进风孔对面，则气流组织是最好的，如果冷气机送风纵向距离跨度大，需要冷气机对向安装时，也可考虑双侧送双侧排；

●侧送上排：

即将冷气机安装在侧墙进行送风、排风孔开在屋顶。

一般适应于送风侧有窗户可以利用且屋顶为彩钢板的现场，如果排风孔能开在进风孔对面，则气流组织是最好的。

●上送侧排：

即将冷气机安装在屋顶，由屋顶纵向安装一条风管下来，风管末端配置风口向室内送风，而排风孔则开在侧墙，可以利用侧墙上现成的窗户、通风口等排风孔。

●上送上排：

：

即将冷气机安装在屋顶，由屋顶纵向安装一条风管下来，风管末端配置风口向室内送风，排风孔也开在屋顶，这种方式一般是侧墙不允许开孔即无条件侧排方式时才采用。

因为无论是上送还是上排，都需要做好屋顶安装时的防水工作。

第七章、排风系统

蒸发冷却空调工程一般采取建筑物内门、窗排风，但是，要保证良好的空气处理区的气流组织，光靠门、窗排风是不够的。

排风应结合建筑物内实际情况，主要是控制建筑物内空气流动，排除室内热空气，保持建筑物内正压，使室外高温空气及灰尘不能进入室内，从而保证室内环境卫生不会受影响，达到建筑物内降温及通风的目的。

排风的形式有：

1、一般性排风：

采取建筑物门、窗排风，结合机械强制排风；

2、对于封闭式生产或有特殊工艺要求的排风：

可采取机械强制排风和建筑物顶部及墙

四侧底部排风百叶排风，也可结合其他排风形式排风。

3、对于有除尘要求的排风：

可采取建筑物内局部除尘排风或封闭式强制除尘排风并结

合其他排风形式排风。

4、对于建筑物内有害气体的排放：

以压迫式送风的形式，采取机械强制排风和建筑物

顶部及墙四侧底部排风百叶排风，将有害气体进行处理后排放至室外，达到减少建筑物

内有害气体浓度的目的。