概述本课件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。组合式空调机组的具体命名方法可参阅GB/T14294-2008《组合式空调机组》:组合式空调机组的基本设计工况:项目供冷工况供热工况备注干球温度℃27+1.021+1.0湿球温度℃19.5+0.5--进水温度℃7+0.260+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风量Lm3/h10000孔数/排N孔
排数R排
片距TMm3.1
进风干球温度t1℃27进风湿球温度ts1℃19.5
进水温度tw1℃
出水温度tw2℃
流程比b
流通断面积f0m20.000177计算方法
空气质量流量GG=1.2*L/3600Kg/s3.33 接触系数E'E'=A-B*Fy0.97
散热面积FF=R*Fy*20.845m286.72
进风焓I1I1=0.0707*ts1^2+0.6452*ts1+16.18KJ/Kg55.65
防止大于1.0mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于1.0mm之工具、电线或类似的细小的外物侵入而接触到灯具的内部零件IP4-
防尘完全防止外物侵入。虽不能完全防止灰尘侵入,但侵入的灰尘的量并不会影响灯具的正常操作IP5-
尘密完全防止外物侵入,且可完全防止灰尘侵入IP6-表2:第二个标示特性号码(数字)所指的防护程度第二个标示数字防护等级定义备注0无防护对外界的人或物无特殊之防护IP-0防止滴水侵入垂直滴下的水滴(如凝结水)对灯具电器不会造成有害影响IP-1倾斜15°时仍可防止滴水侵入当灯具电器由垂直倾斜至15°时,滴水对灯具不会造成有害影响IP-2防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的夹角小于60°之方向所喷洒的水进入灯具电器造成损坏IP-3
防止飞溅的水侵入防止各方向飞溅而来的水进入灯具电器造成损坏IP-4
防止喷射的水侵入防止来自各方向由喷嘴喷射出的水进入灯具电器造成损坏IP-5
防止大浪的侵入装设于甲板上的灯具电器,防止因大浪的侵袭而浸水造成损坏IP-6防止浸水时的水侵入灯具电器浸在水中一定的时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏IP-7
防止沉没时的水侵入灯具电器无限期的沉没于指定水压的状况下,能确保不因进水而造成损坏IP-8例如:等级的第一标记数字如IP6_ 表示防尘保护等级 (6表示完全防止灰尘进入,见上表1) 第二标记数字如IP_5 表示防水保护等级(5 表示防护水的喷射,见上表2)。※ 常规的Y系列国产电机的绝缘等级为B级,防护等级为IP44。而进口品牌电机的绝缘等级为F级,B级考核,防护等级为IP55。国产电机亦可定做绝缘等级为F级,防护等级为IP55的电机。3.4 电机的安全系数K(1)确定风机轴功率Nt以后,查下表3 确定电机的安全系数K(国标规定)风机功率kW安全系数K0.5~11.4>1~21.3>2~51.2>5~201.15>201.10(2)电机实际功率N≥Nt*K;(3)电机散热最少距离(电机尾则与面板距离)71M~132M 25mm 160M~250M 40mm3.5 电机的选型方法电机的选型与风机的选型是相互关联的,在风机选型软件的性能参数表上都有风机的实际吸收功率,选用电机的额定功率按上表3选取安全系数K,按风机的运行系数为10%时,在选择了某一型号风机的同时,已确风机的吸收功率,利用安全系数可确定选用电机的额定功率,这与风机选型表上推荐使用的电机额定功率一般都差不多,这里没确定的是选用的电机到底是多少极数的才为合适,这也是我们电机选型的关键。3.5.1电机的启动转矩与风机的启动转矩在确定风机型号的同时也确定了电机的功率后,要确定选用电机的极数时先要了解与电机极数有关的启动转矩。转矩也称作力的力矩。它是物体围绕一个固定的轴开始旋转所需能量的量度。当电机启动时它需要一个相对较高的转矩,根据所驱动的机器类型,通常是满负荷转矩的1.5~2.5倍,因为机器启动的频率、温度、润滑油的数量和形式等,以及类似的可变因素都有直接的关系。在启动阶段,转矩先微降到最小,然后增加到最大,再回落到它正常运行时的转矩。要确定所选的电机是否能提供足够的转矩以驱动风机从静止加速到运行速度而没有超过它的设计极限,首先要计算出风机的启动转矩,确定了风机的启动转矩后,所选择的电机的启动转矩必须等于或大于工作运转时的启动转矩负荷。而电机的工作运转时的启动转矩负荷与风机的惯性力矩、带轮的惯性力矩、角速度、角加速度等都有关系。3.5.2启动转矩的计算1台机组的风机要启动运转,是靠电机及皮带带动电机轮,风机轮等装置转动起来的,所以电机工作时的启动转矩均与风机的惯性力矩、两个带轮的惯性力矩、角速度、角加速度等都有关系,下面是一些力矩的计算公式:(1)风机的惯性力矩公式:JF=PD2/4=m×(R2+r2)/2 kgm2(2)带轮的惯性力矩公式:JFP,JMP=m×R2/2 kgm2(3)总的惯性力矩公式:J=( JF + JFP)×(nF/nM)2+JMP +JM kgm2(4)角速度公式:W=2πnM/60 rad/s(5)角加速度公式:α=W/t rad/s2(6)启动转矩公式:Ts=J×α/g kgm上式中:m=惯性轮的重量,kgR=惯性轮的外半径,mr=惯性轮的内半径,mJFP=风机轮的惯性力矩,kgm2JMP=电机带轮的惯性力矩,kgm2JM=电机的惯性力矩,kgm2nF=风机的转速,rpmnM=电机的转速,rpmtS=电机的启动时间,rpm由于以上的计算比较繁锁,而且很多参数需风机、电机厂家提供,不能在样本上直接找出。一般来说电机的额定启动力矩均比它工作时的启动转矩大很多,按以往的设计经验,我们可以简化计算,将电机与风机的转速比i设定一个定值范围来选择电机的额定转数。★ 一般规定电机、风机的转速比i≤2.0。3.5.3电机皮带轮、风机皮带轮以及皮带的选型当一台机组的风机型号与电机型号确定以后,就可以进行电机皮带轮、风机皮带轮以及皮带的选型配置了,根据机械设计手册中的资料,我们常用的皮带带型有A型V带、B型V带、C型V带、SPA型窄V带、SPB型窄V带、SPC型窄V带、SPZ型窄V带等,在带轮直径和电机的转速相同时,单根皮带带动的额定的功率在前面6种的带型中是由小到大的,前面三种一般适用于电机功率在5.5kW以下的较小功率的机组,后面三种的应用范围较广,一般从3.0kW以上的机组均可使用。ZK机组使用的带轮型号都是SPA型、SPB型、SPC型这三种,配用的都是窄V带,在风机和电机已选定的情况下,我们可以根据转速比i=n1/n2=D2/D1 来进行风机轮、电机轮以及皮带的选型。n1 —小轮的转速n2 —大轮的转速D1 —小轮的基准直径D2 —大轮的基准直径计算出i后,先确定电机轮的大小,而电机轮的大小又与带动该机组的电机额定功率、皮带根数和皮带轮的型号有关系,将这些因素确定以后,便可以进行两轮和皮带的配置了。如上例示7.7.2-2:有一台机组的风量为31000m3/h,机组的全压为695Pa,用YILIDA的选型软件,选到的风机为SYD560K,风机的选型转速为705 rpm,风机的吸收功率为9.75kW,选用的电机额定功率为15 kW-6P,两轴间距为1200mm,请选择电机轮、风机轮及皮带的配置。解答:(1)设计功率由电机额顶功率P=15kW,查机械设计手册三第22篇带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-9查得设计工况系数KA=1.2,则设计功率Pd=KAP=1.2×15=18 kW(2)选定带型根据功率Pd=18 kW和电机机转速n1=970r/min,由机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-2确定为SPA型(3)传动比i=n1/n2=970÷705=1.37(4)两轮的基准直径,参考机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-2和22.1-13i,取小轮的基准直径D1=200mm,则大轮的基准直径为D2=iD1=1.37×200=274mm,然后从公司常用的皮带轮品牌样本中可查得接近的D2,假设为D2=280 mm(5)风机的实际转速n2=(1-ε)n1D1/D2=( 1-0.01) ×970×200÷280=686 r/min(6)带速υ=πn1D1/60×1000=3.14 ×970×200÷6×1000=10.15 m/s(7)确定皮带长度按要求选取两轴中心距α0=1200mm,则所需皮带的长度Ldo=2α0+π(D1+ D2)/2 + ( D2-D1)2/4α0=2×1200 + 3.14×(200+280)÷2 + (280-200)2÷4×1200=3154.9 mm,查机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-6,选取基准长度Ld=3150mm。(8)校核两轴实际的中心距离α=α0 +(Ld-Ldo)/2=1200 +(3150-3154.9)/2=1197.5mm(9)小带轮的包角(一般要求≥120°)αmax=180°-(280-200)/ α×57.3=180°-(280-200)/ 1197.5×57.3=176.17°(10)单根V带的基本功额定功率根据D1=200mm和n1=970r/min,由机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-13i SPA型窄V带的额定功率可查得单根皮带拖动的功率P1=5.94 kW。(11)功率增量△P1考虑传动比的影响,额定功率的增量△P1由机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-13i右侧参数可查得功率增量△P1=0.26(12)V带的根数z=Pd/(P1 +△P1)KaKL由机械设计手册三第22篇 带、链、摩擦和螺旋传动中的表22.1-10和表22.1-11分别查得包角修正系数Ka=0.99和带长修正系数KL=1.04,所以z=Pd/(P1 +△P1)KaKL=18÷(5.94+0.26) ×0.99×1.04=2.82根,取3根。综合上述计算可得出:电机皮带轮为:SPA-200×3风机皮带轮为:SPA-280×3皮带长为:SPA3150×3其配用的锥套可在相关样本中查得。※ 为提高V带和风机轴承的寿命,宜选取较大的带轮直径,但风机轮太大时则会增加风机的进风阻力。※ 带速υ不得低于5m/s,为充分发挥V带的传动能力,应使υ≈20m/s。4、电机的安装方式ZK机组用得较多的电机安装方式有后置式和侧置式,如下图7.7-1所示。(1) 后置式:如上图7.7-1所示的电机安装在风机的后面称为后置式。(3)注意事项:a、侧置式风机架在焊接电机安装梁时需考虑B≥1.5倍单根皮带的宽度距离。风机轮安装时尽量往里靠,电机轮安装时尽量往外靠,保持两轮的中轴线重合。风机轮的直径一般要求≤1/3D(风轮直径),极限为≤1/2D,如果>1/2D的则要采用孔板式或肋骨式皮带轮。b、皮带优先选用SPA和SPB型,根数越少越好,一般只有在电机功率≤2.2kW或两轮中心距太小而选不到最短规格的SPA带时才选用A、B、C等型号的皮带及皮带轮。c、常用的皮带品牌要考虑皮带最大耐温,一般要可达90℃(通常含有耐热橡胶)。d、小于2(d1+d2)的意思是不希望使用皮带过长。因为皮带过长在运行中会产生煽动,特别在皮带的张力不能得到保证的情况下。一旦皮带煽动会造成传递负荷的大幅度降低,造成打滑和迅速磨损。当然实际使用中,许多条件是可以变动的。如最小0.7,如果二个皮带轮直径差得不多,包角就不是问题,那比0.7小也可以。如果有措施防止皮带煽动,或者负荷均衡,距离大些也是可以的。5、双速电机的用法双速电机是指1台电机具有2种不同的极数同时存在,该系列的电动机具有可随负载性质的要求而有级地变化转速,从而达到功率的合理匹配和简化变速系统的特点,是节约能耗的理想动力。在使用时以转速比最大的极数来配电机风机轮,从而实现风机从高转速到低转速变化进行风量调节。不建议用3速以上的电机来调节风量,如客户需要多级调节风量时,建议采用变频器无级调节。6、市场上比较常用的品牌7.性能和可靠性的验证对于风机和电机的性能和可靠性验证主要是通过实验来完成。整机测试中,对于电机,需要测试发热是否符合要求(根据不同绝缘等级不同对待)。另外,电参数(功率、电流)也是主要指标,电机运行电流不能超过样本中满载电流。对于风机,主要是验证风量、静压、噪声、振动性能是否满足要求。通过实验找出各厂家风机的实际性能与选型软件得出的有多大差距,以便指导今后风机选型。加湿器的知识和设计选型一、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让人感觉舒适、身体健康。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、超高压微雾系统加湿器、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。二、组合空调加湿器目前组合空调所选用的加湿器:气化式加湿器、干蒸汽加湿器、电极加湿器、电热式加湿器,可根据客户需求选用。目前市场上比较好的厂家有:北京宜众源科技有限公司、北京盛世兄弟联合科技有限公司等,常用厂家北京XXX科技有限公司的产品为例加以说明。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)选型步骤吸收距离:蒸汽冷凝、蒸汽汽化、变成湿空气的距离称为吸收距离。吸收距离的相关因素: 风道的高、宽比; 风道的气流速度;风道的空气温湿度;风道内布器管数目。步骤:a)根据新风和房间空气的工况确定加湿量;b)根据室外空气的相对湿度确定进入加湿段的湿度;c)确定吸收距离,根据进口相对湿度和出口相对湿度,以及风道高度确定吸收距离(根据厂家提供的样本图纸);d)根据上述三个参数选出相应型号。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0.8~0.9b)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。风阀及电动执行器的设计选型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%。过滤器的知识和设计选型根据被处理后空气的洁净程度被处理空气的要求,且组合空调机组常用空气过滤器:超底洩漏滤网 (ULPA FILTER)、高效率空气过滤器 (HEPA FILTER)、中性能空气过滤器 (MEDIUM FILTER)、初级空气过滤器 (PRE FILTER)。各等级及相关参数如下表:滤网等级适用灰尘粒径(μm)适用灰尘 浓度(mg/H3)压力损失 (mmAq)捕集效率 (%)滤材主要用途初级滤网 PRE FILTER≧50.1~73~2070~80 (重量法)合成纤维外气处理 空调箱前端中性能滤网 MID FILTER≧10.1~0.68~2560~95 (比色法)合成纤维玻璃纤维高效滤网前端 循环空气前端准高效率网 E-HEPA-FILTER≧0.3≦0.315~35≧95 (0.3μm DOP)玻璃纤维Class-100~10000 无尘室最终滤网高效率网 HEPA FILTER≧0.3≦0.325~50≧99.97 (0.3μm DOP)玻璃纤维Class-10~10000 无尘室最终滤网超底洩漏滤ULPA FILTER0.1~0.3≦0.125~50≧99.995 (0.12μm DOP)特殊玻璃纤维Class-1~10 无尘室最终滤网高效率空气过滤器捕集尘埃之原理高效率空气过滤器一般称为HEPA FILTER 和ULPA FILTER也可称为绝对过滤器 Absolute Air Filter,此类过滤器通常用于终端之位置,其过滤对象为低浓度之微细粒子,且具有级高之捕集效率是维持无尘室内洁净度最重要的过滤器,其捕集尘埃之原理如下:滤过原理(Filtration)扩散捕捉原理(Diffusion)冲突原理(Impact)或称惯性原理(Inertia)滤过原理(Filtration)尘埃粒子通过滤材时,其大于滤材纤维与纤维之间距的粒子被阻挡,也就是尘埃粒径大于间距就会有过滤效果。扩散捕捉原理(Diffusion)粒径的微尘,由于布朗运动、重力、离子化等原因,在纤维表面通过时产生磨察,产生静电,尘埃将会附着于纤维上,达到捕集作用,其通过滤材风速越低, 粒径越小,其效果越佳。冲突原理(Impact)空气在滤材纤维间流动时,因粒子的流动惯性力作用,急速冲击于纤维表面而附着,其通过滤材风速越快,效果越佳。整体捕集效率冲突原理对于微尘粒径>0.1μm以上者其捕集效率最高;扩散捕捉对于微尘粒径≦0.05μm 以下的粒子具有较高效率;而滤过原理则在三种捕集原理中,其捕捉效率较低,由此可知高效率过滤器的整体效率。组合空调过滤器选择的一般准则:a) 进风口与换热器之间设置初效过滤器;b) 出风口前,及组合空调机组末端设置高效过滤器;c) 如果客户对空气质量有更高要求,在初效后可设置中效过滤器,末端设置超底洩漏滤网。过滤器的尺寸大小准则:a)选用以有的尺寸规格设及过滤器框架;b)满足加工需要的前提下,尽量增大过滤器有效面积。组合空调的过滤器是为了改善空气质量,增加人的舒适度,其选择可以灵活运用,满足客户,满足经济效益即可。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)×10-3tkm/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)1/2/8×d/tkm--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)×(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。二、微穿孔板理论在抗喷阻消声器设计中的应用:利用微穿孔板声学结构设计制造的消声器种类很多,主要型为抗喷阻型消声器。该型式消声器是用不锈钢穿孔薄板制成,穿孔板后的空气层内填装吸声材料。利用吸声材料的阻性吸声原理,进一步达到降噪消声的作用,其吸声系数高,吸收频带宽,压力损失小,气流再生噪声低,且易于控制。为获得宽频带高吸收效果,一般用三级微穿孔板结构。微穿孔板与外壳体之间以及微穿板之间的空腔尺寸大小按需要吸收的频带不同而异,低频腔大(150~200mm),中频小些(80~120mm),高频更小些(30~50mm),双层结构的前腔深度一般应小于后腔,前后腔深度之比不大于1:3,前部接近气流的一层微穿孔板穿孔率应高于后层,为减小轴向声传播的影响,可在微穿孔板消声器的空腔内每隔500mm左右加一块横向隔板。试验证明,微穿孔板消声器不论是低频、中频、高频消声性能实测值比理论估算值要好。且消声量与流速有关,与消声器温升无关,当流速达到70米/秒时,一般其它型式消声器已无法解决噪声问题,而微孔型消声器可承受70m/s气流速度的冲击,仍有15dBA以上的消声器。这也是微孔消声器优于一般消声器一个重要特点。组合空调中,我们一般采用抗阻性消声器中的微穿孔消声器,根据组合空调的结构,设置专门的消声段,根据组合空调的宽度和高度尺寸选择消声器的尺寸,然后将几个消声器连接在一器,安装在消声段内。相关课件见南社百科。减震器的知识和设计选型一、减振器的种类和特点目前常用的减振器品牌为就江苏省盐城市XX减振器厂,种类为JN和JTS两种系列,均为防剪切弹簧减振器。(1) JN系列的特点是:体积小、外表美观、安装方便,用于小载荷的机组,是较理想的小型防剪切弹簧减振器,适用于≤15000m3/h的机组. 如下图所示:具体尺寸见各厂商样本。(2)JTS系列的特点是:全封闭式新型弹减振器,具有好固定、安装方便;底部有橡胶垫,从而起到双重减振的效果,适用于>15000m3/h的机组,如下图所示:二、减振器的数量及型号的确定一个风机架焊件到底要选用几个减振器,按如下规定进行确定:(1) 后置式风机架,按风机架的长度L分三种情况:a)当L≤1.5m时,选用4个减振器;每个减振器承受重量的计算方法:假设:风机重量为G1=110KG,电机重量为G2=140KG,电机皮带轮G3=2.5KG,风机皮带轮G4=2.5KG,其余零件重量为G5=10KG;风机底座长1490,宽814,高80。根据底座长度选择4个减振器,每个平均承受重量为GG=(G1+G2+G3+G4+G5+G6)*1.1÷4=67KG减振器的选择:根据实际情况,靠电机皮带轮测较重,所以选择两个JN-80,选择两个JN-70,安装时注意相同载荷型号的减振器应成对角。分布图如下7-3图所示b)当1.5m2.2m以上时选用8个减振器。如下9.2-3图所示选用8个减振器的后置式风机架,一般来说要大风量的机组才会使用,此时风机与电机的重量相差不是很大,假设B kg载荷的减振器为平均值,侧可选用4个B kg和4个比B大一级的A kg载荷的减振器,其安装图示如下9.2-3所示。(2) 侧置式风机架,按风机架的长度L分两种情况:a)当L≤1.5m时,选用6个减振器;选用6个减振器的侧置式风机架,假设减振器平均值为B kg ,则可选用4个B kg 载荷的减振器和2个大一级的A kg载荷的减振器。其布置如下图:b)当L>1.5m时选用9个减振器。其选用方法与前面提到的相同。选用9个减振器的侧置式风机架,假设选出的减振器平均值为B kg ,则可选用6个B kg 载荷的减振器和3个大一级的A kg载荷的减振器。其布置如下图7-7的图示。三、使用时的注意事项(1)减振器的选型可在其平均值的±5% 摆动,一般减振器的选型裕量为10%(除了风机架焊件的重量需要计算外),选型过大或过小均会影响其减振效果,失去减振作用使风机的运行噪声增大。(2)减振器的安装位置比较关键,如发现安装后风机架不平衡时,应及时调整其安装位置,直到风机架处于水平位置。四、运输防震措施机组的风机架安装在减振器之上是为了减小风机运行时的振动和噪声,但在机组出货运输过程中,由于各个地方的路况不相同,有些路况比较恶劣,如果风机架在运输过程中不作任何保护措施的话,风机架可能会从减振器上脱落或损坏减振器。对于JN、JTS型可使用运输固定件:运输固定件用3.0的热轧板制成Z形,一端固定在减振器顶部的轴心上,另一端固定在减振器垫梁上,每个减振器配用一个运输固定件。转轮热回收装置的知识和设计选型工作原理:不断转动的转轮作为蓄热/蓄冷芯体,新风通过转轮换热器的一个半圆,而同时排风逆向通过转轮的另一个半圆。新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮,同时排风将热量释放到蓄热/蓄冷芯体。冬季,当过冷的新风接触到热的蓄热芯体时,由于温差的原因,确保了热量从蓄热芯体中释放到新风中。新风通过蓄热的转轮被一直加热。同时相反的方向,排风将热量持续的释放到蓄热芯体中。在夏季运行过程中,是相反的处理过程。全热型转轮中,另外也确保传递湿度,从气流中分离出来的水分,进入蓄热芯体的吸湿涂层,当转轮转到另外的气流时就把水分释放出来。冬季,排风中的水分压力比蓄热芯体中的要高,从而使水分能从排风中释放出来进入蓄热芯体的吸湿涂层。随着转轮的转动,这一轮段转入新风逆向进入的半圆部分,新风的水蒸气分压力比复合纤维里面的低,从而使水分从蓄热芯体中释放到新风中以联众-ECW全热交换器的选型为例来说明转轮的选型设计计算:设计参数:新风:处理风量4500m3/h,干球温度95℉(35℃),湿球温度75℉(24℃);回风:处理风量4500m3/h,干球温度75℉(24℃),湿球温度62.5℉(17℃);空气流量比(A.R.):1.0假设选择一台ECW544,从其模型数字表上可得压力为0.86英寸水柱(2.1844mmH2O)设计参数中新风、回风流量是平衡的(当设计参数不平衡时,必须先假设平衡再加以校正),我们参照样本图表可得我们需要的潜热、显热和全热效率:潜热效率68%全热效率71%显热效率72.5%由于要求文字限制,故减掉部分内容,请谅解。本课件部分来自互联网,有点残缺,请见谅!