风管工程设计与数据参考

                风管设计的基础知识：
                                    

                               
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                   小型办公室出租空气在风管中流动时，风管若有弯头，三通或断面变化时，导致空气气流状态改变而产生阻抗称之。风管设计法有那些风管设计有三种方法：a．速度法；b．等摩擦法c．静压再得法a．速度法此法设计风管，首先选择开始风速，依所需风量查表得圆形风管尺寸与摩擦损失。因此设计者需自行决定各段风管风速，才能查表得知圆形风管尺寸与摩擦损失。所以此法需要丰富的设计经验与知识，一般很少采用此设计法。b．等摩擦法此法是将全部风管假设每一点皆有相同的单位长度之摩擦损失来计算风管大小，此法设计简单，但风量平衡效果差，需要在各分支风管加装风量调整器，以平衡调整风量。c．静压再得法此法系利用每一段分支风管风速减低后，会使静压再增加，此增加静压量刚好抵消后段风管产生之摩擦损失。因此每段分支风管其阻抗皆相同，其系统风量即可平衡风量。
                1.风管设计的基本内容：
                ①确定风管的形状和选择风管的尺寸。
                ②计算风管的压力损失。通过对风管的沿程（摩擦）压力损失和局部压力损失的计算，最终确定风管的尺寸并选择风机。
                风管的压力损失ΔP（Pa）
                风管的压力损失ΔP=ΔPm+ΔPj
                式中ΔPm-风管的沿程压力损失（Pa）
                ΔPj-风管的局部压力损失（Pa）
                注意：风速、风口布置均匀不、送风口与回风口短路不回风口风速不能大于1.5米
                2.风管的统一规格：
                圆形风管规格
                外径D（mm）
                基本系列
                辅助系列
                100
                500
                80
                90
                480
                220
                1000
                210
                950
                250
                1120
                240
                1060
                120
                560
                110
                530
                280
                1250
                260
                1180
                140
                630
                130
                600
                320
                1400
                300
                1320
                160
                700
                150
                670
                360
                1600
                340
                1500
                180
                800
                170
                750
                400
                1800
                380
                1700
                200
                900
                190
                850
                450
                2000
                420
                1900
                矩形风管规格
                外边长（mm）（长×宽）
                120 ×120
                160 ×120
                160 ×160
                200 ×120
                200 ×160
                200 ×200
                250 ×120
                250 ×160
                250 ×200
                250 ×250
                320 ×160
                320 ×200
                320 ×250
                630 ×500
                630 ×630
                800 ×320
                800 ×400
                800 ×500
                800 ×630
                800 ×800
                1000 ×320
                1000 ×400
                1000 ×500
                1000 ×630
                1000 ×800
                1000 ×1000
                320 ×320
                400 ×200
                400 ×250
                400 ×320
                400 ×400
                500 ×200
                500 ×250
                500 ×320
                500 ×400
                500 ×500
                630 ×250
                630 ×320
                630 ×400
                1250 ×400
                1250 ×500
                1250 ×630
                1250 ×800
                1250 ×1000
                1600 ×500
                1600 ×630
                1600 ×800
                1600 ×1250
                2000 ×800
                2000 ×1000
                2000 ×1250
                圆型风管换算成长方形风管的换算表
                5
                10
                15
                20
                25
                30
                35
                40
                45
                50
                5 ~ 130 135140145150
                :22.222.522.823.1
                :33.934.434.935.3
                :43.343.944.545.2
                :51.452.252.953.6
                :58.659.560.461.2
                :65.266.267.268.1
                :71.372.473.574.5
                :76.978.179.380.5
                :82.283.584.886.1
                :87.288.690.091.3
                155 160165170175
                23.4 23.723.924.224.5
                35.836.236.737.137.5
                45.746.346.947.548.0
                54.455.155.756.457.1
                62.162.963.764.465.2
                69.170.070.971.872.6
                75.676.677.678.579.5
                81.682.783.884.985.9
                87.388.589.790.891.9
                92.693.995.296.497.6
                180 185190195200210 ~ 300
                24.7 25.025.325.525.8:
                37.938.338.739.139.5:
                48.549.149.650.150.6:
                57.758.459.059.660.2:
                66.066.767.468.168.8:
                73.574.375.175.976.7:
                80.481.482.283.184.0:
                86.987.988.989.990.8:
                93.094.195.296.397.3:
                98.8100.0101.2102.3103.4:
                3.风管设计注意事项：
                ①风管材料一般采用复合风管或镀锌薄钢板（薄钢板涂漆），或利用建筑空间或地沟的也可采用钢筋混凝土或砖砌风道（此为纺织行业通风系统）；其表面应抹光，要求高的还要刷漆。地沟风道要作防水处理。放在有腐蚀气体的房间的风管可采用塑料或玻璃钢。
                ②风管的形状一般为圆形和矩形。圆形风管强度大耗钢量小（圆形软风道除外，但阻力较大），但占有效空间大，其弯管与三通需较长距离。矩形风管由于有占有效空间较小、易于布置、明装较美观等特点，故空调风管多采用矩形风管。矩形风管的宽高比宜在2.5以下。（高速风管宜采用圆形螺旋风管。椭圆形螺旋风管具有圆形和矩形风管的优点，是一种理想的风管，但由于需要专门的设备加工，目前用的较少。）
                ③风管的壁厚可按下表选择：
                钢板风管的壁厚（mm）
                圆形风管的直径或矩形风管的大边边长（mm）
                ≤200
                220～500
                560～1120
                1250～2000
                低速风管
                高速风管
                0.5
                0.8
                0.75
                1.0
                1.2
                了解下：
                高速与低速风管区分
                高速与低速风管分别为以风速为区分，风速在15m／s以下，称为低速风管15m／s以上为高速风管。以压力区分时，低压风管压力为3
                inWG以下、中压风管为3~6inWG、高压风管为6~12inWG。
                何谓风管宽×高比值
                风管宽高比值为风管长边与短边之比率；宽高比在设计风管时是个很重要的考虑因素，宽高比值太大会增加铁皮厚度与工程成本，因此设计时需控制一定宽高比值。
                ④当每段矩形风管大边边长大于1m且风管较长时，应采取如下图或其他形式的加固措施。
                                    

                               
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                    ⑤风管法兰可按下表采用。
                钢板风管法兰
                矩形风管大边边长（mm）
                ≤630
                800～1250
                1600～2000
                法兰的材料规格（mm）
                L25×3
                L30×4
                L40×4
                圆形风管直径（mm）
                ≤140
                150～280
                300～500
                530～1250
                1320～2000
                L20×4
                L25×4
                ⑥风管内风速
                风速建议数据见下表：
                低速风管内的风速（m/s）
                室内允许噪音声级dB（A）
                主管风速
                支管风速
                新风入口
                25～35
                35～50
                50～65
                65～85
                3～4
                4～7
                6～9
                8～12
                ≤2
                2～3
                2～5
                5～8
                3
                3.5
                4～4.5
                高速风管的最大风速
                风量范围（m3/h）
                最大风速（m/h）
                1700～5000
                12.5
                5000 ～10000
                10000～17000
                17.5
                17000～25500
                25500～42500
                22.5
                42500～68000
                68000～100000
                高速风管的新风进风管、空气处理设备和消声静压箱后支风管内的风速与低速送风相同。
                ⑦风管的布置和制作要求(详细请查看南社相关课件）
                ⒈风管应注意布置整齐、美观和便于检修、测试。应与其他管道统一考虑，要防止冷热管道间的不利影响。设计时，应考虑各种管道的装拆方便；
                ⒉风管布置时，要尽量减少局部阻力。弯管的中心曲率半径要不小于其风管直径或边长，一般可采用1.25倍直径或边长。大断面风管，为减少阻力，可以作导流叶片，导流叶片以流线型为佳，为了方便也可以作成单片式。其尺寸可按下图制作。
                其局部阻力系数，流线型叶片ζ=0.1，单片式ζ=0.35
                                    

                               
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                    对于圆风管，三通或四通的夹角不宜大于45°；对于方风管，三通或四通的弯管应有与弯管相同的曲率半径。弯管和三通的后面，以有4～5个当量直径的直管再接支管为好，如不可能，将弯管和三通作成带导流叶片的，以防阻力过大和气流偏斜。
                矩形风管的三通安装是否正确，示例图如下：
                                    

                               
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                    风管的变径宜作成渐扩管和渐缩管，渐扩管每边扩展角度不宜大于15°，渐缩管每边收缩角度不宜大于30°。
                风机出口宜顺风机叶片转向接弯管，当需要逆叶轮转向或旁接弯管时，弯管内应有导流叶片。
                3.风管法兰间应放具有弹性的垫片，如橡皮、海绵橡胶、浸油硬纸板等，以防漏风。不宜采用石棉绳做垫片。风管以及风管接口不应有看得见的孔洞。
                ⑧风管涂漆（仅做了解）
                1.薄钢板风管内表面和需要保温的风管外表面涂防锈漆（红丹防锈漆、铁红防锈漆、铝粉铁红酚醛防锈漆均可）二道。薄钢板风管不保温的外表面涂一道防锈底漆和二道油性调和漆；油漆的颜色要与所在房间的粉刷装修协调。
                2.镀锌薄钢板可以不涂漆。但咬口损坏处要涂漆，施工时已发现锈蚀时要涂漆。
                3.涂漆前要把锈蚀的锈和油除掉。
                风管风速于设计考虑上如何
                风管风速会影响风管尺寸，摩擦阻抗与噪音振动。
                风速增大时其风管尺寸较小，但其摩擦阻抗与噪音皆增大，因此各种场所风速之订立可参考下表：
                低速风管最大风速参考表
                适用场合
                控制因素–噪音主风管(FPM)
                控制因素–风管摩擦率
                主风管
                支风管
                供风(FPM)
                回风(FPM)
                住宅
                套房 旅馆卧室医院病房
                1300
                1200
                办公室 会客室图书馆
                戏院 大礼堂
                1100
                一般办公室 高级餐厅高级百货店银行
                普通百货店 自助餐厅
                工厂
                2500
                3000
                2200
                等摩擦法风管设计程序
                等摩擦法风管设计程序如下：
                a.决定主风管风量与主风管风速值。
                b.根据主风管风量与风速值查圆型风管摩擦损失表，得主风管圆型风管直径与摩擦损失值。
                圆形风管摩擦损失表
                                    

                               
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                    c.依各段分支风管风量与摩擦盾损失值查圆型风管摩擦损失表，得各段分支风管圆型风管直径。
                d.将圆型风管直径用圆型-方型风管换算表，换算出方型风管长宽尺寸。
                例题：有一风管系统，主风管风量为30000CMH，主风管风速为10m／s，分支风管风量为10000CMH，求其各风管尺寸资料。
                a.主风管风量为30000CMH，风速为10 m／s，查圆型风管摩擦损失表得摩擦损失为0.085mmaq／m，圆型风管直径103cm。
                                    

                               
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                    b．依分支风管风量10000CMH与摩擦损失0.085mmaq／m，查圆型风管摩擦损失表得分支风管圆型直径为68cm。
                                    

                               
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                    C．将圆型风管直径换算成方型风管尺寸，查圆型-方型风管换算表（见上表）：假设主风管高度值为50cm，其宽度为200cm，其方型风管尺寸即200×50cm。
                假设分支风管高度值为40cm，其宽度为140cm，其方型风管尺寸即140×40cm。
                新风的选择和入口的布置：
                1、新风量的选择：
                A、按人均需求最小新风量30m3/h选择
                B、按房间换气次数选择。
                一般场所选用3~5次/每小时换气次数即可。
                2.新风入口位置：
                ⑴应设在室外较洁净的地点，进风口处室外空气有害物的含量不应大于室内作业地点最高容许浓度的30%。
                ⑵布置时要使排风口和进风口尽量远离。进风口应低于排出有害物的排风口。
                ⑶为了避免吸入室外地面灰尘，进风口的底部距室外地坪不宜低于2m；布置在绿化地带时，也不宜低于1m。
                ⑷为使夏季吸入的室外空气温度低一些，进风口宜设在建筑物的背阴处，宜设在北墙上，避免设在屋顶和西墙上。
                3.新风口的其他要求：
                ⑴进风口应设百叶窗以防雨水进入，百叶窗应采用固定百叶窗，在多雨的地区，采用防水百叶窗。
                ⑵为防止鸟类进入，百叶窗内宜设金属网。
                ⑶过渡季使用大量新风的集中式系统，宜设两个新风口，其中一个为最小新风口，其面积按最小新风量计算；另一个为风量可变的新风口，其面积按系统最大新风量减去最小新风量计算（其风速可以取得大一些）。
                风管设计案例：
                例：新风机组（厂商型号，略），风量为2000m3/h，主风管规格？
                取风速为5.5m/s，风管截面积：2000m3/h÷3600÷5.5m/s=0.1010101m2=101010mm2；
                风管尺寸：500mm*200mm；
                根据风管尺寸核算风速：
                2000m3/h÷3600÷0.5m÷0.2m＝5.56m/s
                在规定范围内，故选风管500mm*200mm。