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1、5.3 通风与空调设备5.3.1 通风机通风机是通风系统中用来输送气体的动力设备。风机分为离心风机和轴流风机两大类。(1)离心风机的工作原理。1.吸入口；2.叶轮前盘；3.叶片；4.后盘；5.机壳；6.出口；7.截留板，即风舌。叶轮在电动机的带动下随机轴一起高速旋转，叶片间的气体在离心力的作用下径向甩入机壳，使叶轮在轴线处形成真空负压，外界大气因此涌入叶轮中心，以补充排出的气体。甩入即可得气体则进入通风管道，如此源源不断的将气体送入需要的场所。(1)轴流风机的工作原理。叶轮直接连在电动机轴上，当电动机带动叶轮旋转时，空气由吸气口进入叶轮并沿轴向向后流动。2.风机的选择与安装合理的选择风机应注意
2、以下几点：风机的安装应注意以下几点：风机压头和空气处理机外余压应计算确定，不应过大。采用高效率（52%）的风机和电机。有条件时宜选用直联驱动的风机。风机入口与风管连接时应有大于风口直径的直管段，如果弯头与风机入口距离过近，应在弯头内加导流片。风机出口与风管连接，靠近风机出口处的转弯应和风机的旋转方向一致，风机出口处到转弯处宜有不小于3倍风机入口直径的直管段。风机的进出口必须安装保护罩或采取其他防护措施。5.3.2 空调系统的设备1.窗式空调机 窗式空调机是一种直接安装在窗台上的小型空调机。一般采用全封闭冷冻机，以氟利昂为制冷剂。可冬季供热，夏季制冷。实物图见下：（一）局部空调系统的设备窗式空调
3、的原理结构图如下：分体式空调机由室内机、室外机、连接管和电线组成。按室内机的不同可分为壁挂式、吊顶式和柜机等。以下为实物图：2.分体式空调机 室内机一般为长方形，挂在墙上，后面有凝水管，排向室外。室外机内含有制冷设备、电机、气液分离器、过滤器、电磁继电器、高压开关和低压开关等。连接管道有两根，一根是高压气管，另一根是低压气管，均采用紫铜管材。5.3.2 集中式空调系统的设备1.集中式空调系统的组成 集中式空调系统的所有空气处理设备，包括风机、冷却器、加热器、加湿器和过滤器等，都设置在一个集中的空调机房里。空气处理需要的冷、热源由集中设置的冷冻站、锅炉房或热交换站供给，下图为常见的集中式空调系统
4、。2.集中式空调系统的适用性 集中式空调系统的优点是服务面积大，处理的空气量大，设备集中，易于维护，广泛用于商场超市和对洁净度要求比较高的工厂车间里。集中式空调系统的处理的空气来源一般不全是新鲜空气，而是一部分为新鲜空气另一部分为室内回风。详情见下图：根据回风的混合过程，有一次回风与两次回风两种形式。这种方式有利于节能。但由于集中式空调系统庞大，投资高，因而在民用建筑中未广泛采用。3.集中式空调系统的设备(1)表面式换热器。表面式换热器包括空气加热设备和空气冷却设备。实物图见下，它的原理是让热媒或冷媒流过金属管道内腔，而要处理的空气流过金属管道外壁进行热交换。北方常见的暖气片就是表面式换热器。
5、它的冬天制热效果非常的好。表面式换热器原理是热交换，即热量从高温物体流向低温物体，冬天换热器内的热水可达60多度，与环境温差可达70度，热交换作用非常明显，而夏天却不能达到如此大的温差，所以一般常用来制热。在空调工程中广泛使用表面式换热器。表面式换热器因具有构造简单、占地少、水质要求不高、水系统阻力小等优点，已成为常用的空气处理设备。(2)电加热器。电加热器是电流通过电阻丝加热的设备。我们常见的电熨斗、电饭锅、热得快都是电加热器，不同的是这里电加热器的加热对象是空气。(3)空气冷却设备。常用的空气冷却设备是表面式冷却器。它分为水冷式和直接蒸发式两种。1)水冷式表面冷却器原理与前面的空气加热器类
6、似，不同点就是将热媒换成了冷水，常见的如我们电脑发烧友配备的高档水冷散热器。Tt水冷散热器散热器内部的注水口 2)直接蒸发式表面冷却器就是制冷系统中的蒸发器，是靠制冷剂在其中蒸发来使空气冷却。低温低压的氟利昂液体混合物流经蒸发器盘管后吸热蒸发成低压的氟利昂气体，从而冷却室内空气。上述表面冷却器能对空气进行干式冷却（湿度不变）和减湿冷却（湿度降低）两种处理过程。这由冷却器表面的温度来决定。(4)空气的加湿设备。1)电热式加湿器是将放置在水槽中的管状电加热原件通电后，将水加热至沸腾，发生蒸汽的设备。实物图见下：当冷却器表面的温度高于空气温度时，湿度不变，而当冷却器表面的温度低于空气温度时，会使空气
7、中的水蒸气在冷却器表面凝结成小水珠，从而降低了空气的湿度。2)电极式加湿器是在水中放入电极，当电流从水中通过时将水加热的设备。电击棒通电后，电流从水中通过，水被加热产生蒸汽，喷入空中，对空气加湿。电极式与电热式加湿器的主要区别在于后者类似于“热的快”，加湿过程中水不带电，而前者电极浸在水中，水里带电。3)喷水室又称喷淋室，既能加湿又能减湿，它是将水喷成雾状，当空气通过时，空气和水进行热湿交换，从而达到处理目的。被处理的空气经过导流板（或前挡水板1）均匀地进入喷水室，与喷嘴排管2喷出的水滴直接接触进行热湿交换，然后经过后挡水板6过滤掉夹在空气中的水滴后，被风机送入空调房间。按喷水室内空气流动方向
8、分为卧式（空气流动为水平方向，水以顺喷或逆喷方向喷出）和立式（空气流动由下向上或由上向下，水由上向下喷出）两类。图中a为卧式，b为立式。(5)空气的净化设备。空气调节系统中所处理的空气来源，一般是新风和回风，新风常因室外尘埃而被污染，回风则因室内人的活动、工作和工艺过程而被污染，所以要在空调系统中设置相应的空气净化设备，除去空气中的悬浮尘埃并对空气进行杀菌、除臭、增加负离子。常用空气过滤器的结构及其工作原理 1)初效空气过滤器 常用的初效空气过滤器有：尼龙网初效过滤器的和板式过滤器等。尼龙网初效过滤器板式过滤器2)中效空气过滤器 常用的中效过滤器一般均制成抽屉式或袋式，由于滤料层的孔隙、厚度和
9、滤速不同，使中效空气过滤器具有很宽的效率范围。以下为实物图：抽屉式过滤器袋式过滤器3)高效空气过滤器（包括亚高效、高效和超高效空气过滤器）高效空气过滤器是超净化空调系统中三级（粗、中、高效）过滤的最后一道过滤器，所以它的滤料采用超细玻璃纤维和超细石棉纤维，纤维直径一般小于1m，而常见的细菌的平均尺寸都大于等于3m，因此能被高效过滤器有效地捕捉，达到很好的空气净化效果。4)静电空气过滤器 它由电过滤器、高压发生器、控制盒以及水清洗系统等组成。过滤器中极化的纤维通常带有几百甚至上千伏电压，由于静电的排斥作用使纤维扩散成网状孔洞，间隙尺寸远大于粉尘的尺寸，当灰尘经过过滤器时，静电力不仅能有效地吸引带
10、电粉尘，而且以静电感应效应捕获感应极化的中性粒子。静电空气过滤器可以过滤掉5m以下的大部分尘粒，属于中效或亚高效空气过滤器。(6)消除噪声 空调系统的噪声来源 通风空调系统中，影响空调房间的主要噪声是机械噪声，它是由于机器设备本身或系统中物件的振动产生的，如通风机、电机等的机械振动以及其他机件运转不平衡时产生的噪声。由于通风机是影响空调房间的主要噪声源，因此在工程设计中最好能对选用通风机的声功率级和频带声功率级进行实测。降低空调系统噪声的措施 1、设计空调系统时，应尺可能的选用低速叶片向后弯曲的离心式通风机，使通风机 的正常工作点接近最高效率点运转。2、电动机与通风机直接传动噪声最小，其次为联
11、轴器。如必须采用间接传动，应选 用无缝的三角皮带。3、校正好通风机的动平衡与静平衡。4、风道内风速不宜过高，以免气流波动产生噪声。5、通风机电动机应安装在减振设备上，风机进出口避免急剧转弯，同时安装软 接头。6、空调机房的安装应尽可能的远离有消声要求的空调房间，并可在机房内贴吸声 材料。7、为防止风管振动，对矩形风管应按规定进行加固，通过墙壁或悬吊在楼板下时，风管和支架要隔振。8、当风管穿过高噪声的房间时，应对风管进行隔声处理，避免噪声通过风管传播。9、当采用上述措施后，仍不能满足室内允许的噪声标准时，多余的噪声就要靠消声 器消除。消声设备的种类和应用 用于空调系统的消声设备有很多，根据不同消
12、声原理可分为阻性、抗性、共振型和复合型等多种。1、阻性消声器 吸声材料能够把入射在其上的声能部分地吸收掉。它们大都是疏松或多孔性的，当声进入孔隙，引起孔隙中的空气和材料产生微小的振动，由于摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能化为热能而被吸收掉。玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉、毛毡、石棉绒、吸声砖、加气混凝土、木丝板等等。阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声不断被吸收而衰减的装置。因此又称吸收式消声器。2.共振型消声器 共振型消声器通过管道开孔与共振腔相连接，当外界噪声频率和此消声器的固有频率相同时，引起的小孔孔颈处空气强烈共振，空气柱与孔壁之间发生剧烈摩擦而消耗掉声能。这种消声器具有较
13、强的频率选择性，即有效的频率范围很窄，一般用以消除低频噪声。3.抗性消声器 抗性消声器由风管和小室相连而成，利用管道内截面的突变，使沿管道传播的声波向声源方向反射回去，而起到消声作用。(7)减振设备 在通风空调系统中，均配置各类运转设备，如风机、水泵、冷水机组等，这些在作旋转运动时将产生振动，将影响人的身体健康，影响产品质量，有时还会破坏支承结构。所以，通风空调系统中的一些运转设备，应采取隔振措施。常用的有弹簧隔振器，橡胶隔振器和橡胶隔振垫。1、弹簧隔振器弹簧减振器是由单个或数个相同尺寸的弹簧和铸铁（或塑料）护罩所组成。实物图如下：2、橡胶隔振器 橡胶隔振器是采用经硫化处理的耐油丁腈橡胶作为它
14、的隔振弹性体，并粘结在内外金属环上，它外部套有橡胶防护罩。隔振器上部中心和下部都设有小孔，以便和设备基座相连。3、橡胶隔振垫 橡胶隔振垫是一种简便、经济的减振方法。它是用橡胶做成的垫片，有单面和双面两种。(8)组合式空气处理室 组合式空气处理室又称为中央空气处理机。它将回风段好、混合段、预热段、过滤段、表冷段、喷水段、加湿段、送风段等各种空气处理设备安装在空调箱内，分为金属和非金属两种。多数是厂家已经加工好，少数较大型空调需要现场安装。(9)制冷水系统 制冷水系统又称为冷冻水系统，是空调的重要组成部分，空调中的冷冻水通常由冷冻站来制备。开式系统1）按回水方式分类，制冷水系统可分为开式系统和闭式
15、系统。开式系统一般为重力回水系统，当空调机房和冷冻站有一定自差且距离较近时，回水借重力作用自留回冷冻站。管路之间有贮水箱(或水池)通大气，所以称为开式系统。闭式系统 闭式系统为压力式回水系统。该系统只有顶部的膨胀水箱连通大气，所以系统的腐蚀小，结构简单，冷损失小，不受地形限制，同时冷冻水泵的消耗功率小。2）按调节方式分类，制冷水系统可分为定水量系统和变水量系统。定水量系统 定水量系统的水流量始终保持不变，它通过改变管道内的回水温差来满足空调的制冷要求。变水量系统 变水量系统的供回水温度不变，通过调节阀改变供回水的水流量来满足空调的制冷要求。(10)冷却水系统1）直流冷却水系统按供水方式分类，冷
16、却水系统可分为直流供水和循环供水。直流供水系统中，冷却水使用完后直接排入河道或者下水道。一次性使用。冷却水是冷冻站内制冷剂的冷凝器和压缩机的冷却用水，在正常使用中，使用后仅水温升高，水质却不受污染。2）循环冷却水系统 循环冷却水系统中，冷却水使用完后经过降温处理后，再送入冷凝器循环使用。2.半集中式空调系统的设备1.风机盘管系统 半集中式空调系统最常用的是风机盘管加新风机组。空调机房内的设备与集中式空调系统基本一致。与集中式空调不同的是，它可以就地处理回风，新风可以单独处理和供给。它的冷、热媒是集中供给，采用水作为输送冷热量的介质，占用空间少，运行调节方便，因而得到了广泛的应用。风机盘管的形式
17、有很多，有立式明装，立式暗装和吊顶暗装等。卧式风机盘管立式暗装风机盘管1.风机3.盘管4.凝水盒5.空气过滤器6.出风口8.吸声材料9.箱体2.诱导器系统 诱导器能够提供舒适气流组织和极高的制冷量，因此诱导器不仅适用于新建筑，也特别适合用于旧建筑的翻新改造中。诱导式末端设备没有风机，利用诱导的原理将室内空气经过盘管被冷却或加热。诱导器的结构原理如图3-10所示。它由外壳、热交换器（盘管）、喷嘴、静压箱和与一次风联结用的风管等部件组成。1-静压箱；2-喷嘴；3-热交换器；4-二次风；5-回风管；6-新风管；7-一次风。诱导器的工作原理是：经过集中处理的一次风首先进入诱导器的静压箱，然后通过静压箱
18、上的喷嘴以很高的速度（2030m/s）喷出。由于喷出气流的引射作用，在诱导器内部造成负压区，室内空气（又称二次风）被吸入诱导器内部，与一次风混合成诱导器的送风，被送入空调房间内。诱导器的优点：诱导式空调系统的新风量是全空气系统的1/3,可以满足对空气的卫生要求。利用水媒做冷却介质可以承担更大的热负荷。与内部装修的完美结合:与墙面、吊顶以及地板装修风格统一 可作为独特的艺术品自由悬挂吊装 扁平式外形设计，可以减少房间风管尺寸和吊顶尺寸诱导器的缺点：诱导式空调系统的风速较大，有一定的噪声，不适合用在噪声标准要求严格的房间。所以现在已较少采用，而大多被风机盘管空调系统等代替。The end！Thank you！