暖通空调分区

简要介绍组合式空调箱

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组合式空调机组概述: 由各种空气处理功能段组装而成的不带冷热源的一种空气处理设备,适用于风管阻力等于大于100Pa的空调系统。 空气处理机组功能段的组成: 具有对空气进行一种或几种处理功能的单元体。 机组功能段有:空气混合、均流、过滤、冷却、加热、除湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消声、热回收等单元体。 主要技术参数: 机组全压=机外全压(机外静压+动压)+机组自身阻力。

组合式空调机组概述:

由各种空气处理功能段组装而成的不带冷热源的一种空气处理设备,适用于风管阻力等于大于100Pa的空调系统。

空气处理机组功能段的组成:

具有对空气进行一种或几种处理功能的单元体。

机组功能段有:空气混合、均流、过滤、冷却、加热、除湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消声、热回收等单元体。

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主要技术参数:

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机组全压=机外全压(机外静压+动压)+机组自身阻力。

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主要参数标准:

风量实际测试值不小于额定值的95%

冷热量实际测试值不小于额定值的95%

机外静压实际测试值不小于额定值的90%

输入功率实际测试值不大于额定值的110%

漏风率在机组内静压保持正压段700Pa、负压段400Pa的条件下不大于2%,净化系统机组在机组内保持静压1000Pa下不大于1%。

噪音测试不高于下表:

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分类:

1.按结构形式:

a)卧式;

b)立式;

c)吊顶式。

2.按用途特征:

a)通用机组;

b)新风机组;

c)净化机组;

d)专用机组;

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3.按规格:一般按照风量的大小来分类。

专用如:烟厂,地铁,计算机房。烟厂空调系统风量大,全年运行,空调设备运行要节能,部分车间要求恒温恒湿,生产产尘量高,对空气净化要求高。烟草粉尘呈碱性。机组内部部件要能耐腐蚀。净化空调的特性:空调系统不产尘、不产菌、不积灰、不滋菌,机组内设置二或三级过滤器。

组合式空调机组结构:

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氧指数是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22-27之间属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。

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组合式空调箱基本功能段、配件介绍:

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过滤净化段:

过滤器效率对照表:

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注:(每升的粒数):培养皿由一个底和一个盖组成。是用作培养细菌的化学器材。

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滤料面积增加50%,容尘量增加100%。

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光分解-可将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化物、硫氧化物以及氨等氧化,还原成为无害物质。光灭菌-它可破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,具有很强的灭菌作用。光脱臭-它可将硫化氢、三甲胺、人体臭及烟味除去,光触媒的脱臭效果是活性碳的150倍。

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早期使用的空调铝箔是素箔,为了改善表面性能,在素箔成形前涂以防腐的无机涂层和亲水的有机涂层,形成亲水箔。空调箔厚度为0.1mm~0.15mm。随着技术的发展,空调箔有进一步减薄的趋势,日本现在的主导产品厚度为0.09mm。与素箔相比,经亲水化处理后的铝箔用作散热翅片,可有效消除翅片间的“水桥”现象,从而降低空调器的通风阻力和噪音,减小空调器的能耗。

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常见挡水板有:玻璃钢挡水板、ABS挡水板、湿膜挡水板、镀锌挡水板、铝合金挡水板、不锈钢挡水板、铝网挡水板。

一般组空在盘管迎面风速大于2.75米/s,需加装挡水板。

风机段:

Ⅰ.风机(空气处理机主要使用离心风机)

a.离心风机按驱动形式可以分成:皮带轮驱动式、直联式。

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直联式:其中外转子式、无蜗壳风机也可以算作直联式的一种。

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直联具有无皮带粉尘和传动效率高的优点。电机直联效率1,联轴器效率0.98。

b.离心风机按叶轮形式可以分成:前倾式、后倾式。

机翼型风机是后倾式风机的一种,在全压较大,普通风机选不到的情况下选用。

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Ⅱ.电机

常用的电机:

Y2系列三相异步电机

YVF2系列变频调速电机

YB2系列隔爆型三相异步电机

YD系列变极多速三相异步电机

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全封闭自扇冷式笼型:隔爆型电机,它一般使用于工厂类具有氢气,乙炔,水煤气等爆炸性混台物存在的危险性场所。

YD系列变极多速异步电动机是通过改变绕组连接方式,变换电机极数达到变速目的的。

电机关键指标:

a.绝缘等级:

电动机的绝缘等级是指其所用绝 缘材料的耐热等级,在电动机中耐热最差的是绕组的绝缘材料。

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b.防护等级:

用IPxx表示,IPXX后第一个数字表示对固体颗粒的防护能力,第二个数字表示对液体的防护能力。

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电机常见启动方式:

直接启动:启动电流大,适合低于11KW以下电机 ,三相电机星形和三角形两种接法是设计时固定的接法形式。

星/三角启动:属于电动机降压启动的一种方式,适合11KW及以上电机。

一般交流电机直接启动时,启动电流是运行电流的6~10倍。一般7.5KW及以下可以采用直接启动。星形接法时,在电动机的一个极相组上的电压是三角形接法的“根号3分之一”,相当于降压启动,可以降低启动电流。

软启动:软启动器采用可控硅移相来降低电机电压,实现软启动。所谓电机的软启动,实质就是电机以较低的电流慢速启动,这样对电网的冲击小,同时可以降低变压器和控制电路的负荷裕量,同时提高设备的使用寿命。

变频器启动:电机的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。所 以不适合改变电机极数来调节电机的速度。频率是电机供电源的电信号,所以该值能够 在电机的外 面调节后再供给电机,这样电机的旋转速 度就可以被自由的控制。

软启动:可以控制电动机的电压,使其在启动过程中逐渐地升高,很自然地限制启动电流,这样就意味着电动机可以平稳地启动,机械和电应力也降至最小;该装置还有一种附带的功能,即可用来“软”停机。一般交流电机直接启动时,启动电流是运行电流的6~10倍,而采用软启动技术后,启动电流降低到1~3倍。变频启动:如果仅改变频率,电机将被烧坏 ,变频器在改变频率的同时也同时改变电压,电流的大小由电压决定,并且频率跟电压一致。

减震器的应用:

橡胶是一种常用的减振材料,它成型容易,富有弹性、成本低,但容易老化又不能耐高温或低温,因此在使用方面受到了限制。橡胶减扳器通常将一定厚度的硫化橡胶制成。

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钢弹簧是一种较好的减振材料,具有耐高、低温,材质均匀。力学性能稳定,承载能力高和耐久等特点。用它装置的减振体系自振频率低,减振效果好,加工又简便,所以被国内外广泛应用于减振场合。

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风机段示例图:

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加热盘管段:

加热方式:

a、热水盘管(多用铜管串铝片,钢管绕钢片等结构)

热媒:热水(90~60℃);铜管串铝片盘管结构同表冷盘管。参数同表冷器选型。进水温度超过90度一般建议冷热盘管不共采用。

b、蒸汽盘管:常用无缝钢管(不锈钢管)绕皱折钢带,螺旋状,片距3.2mm左右。

热媒:蒸汽(0.3-16kg/cm2)

其他形式:铜管绕钢片,钢铝复合管(复合材质)

净化空调多采用不锈钢式或复合管式。

蒸汽盘管不建议采用铜管铝片结构。

电加热段:电加热器安装在机组的出风口或加热段内。组空一般采用PTC加热条或翅片式电加热管,具有高温熔断保护,自动复位保护,并且在电控盒配有65℃过热保护手动复位按钮。

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加湿段:

湿度对各生产行业的影响:

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空气中细菌的生长繁殖与室内湿度密切相关。据研究,相对湿度为50%时,细菌浮游10min后即死亡;相对湿度更高或更低时,即使经过2小时大部分细菌也还活着;在常温下,≥60%可发霉;≥80%则不论温度高低都要发霉。因此,尽管净化空调系统的过滤器可以有效过滤掉送风中的细菌,但仍须强调整个手术室内的湿度控制,这就需要在净化空调系统内设置自动加湿装置。

空气处理机组中用的加湿方式:

a、常见加湿方式

干蒸汽加湿

电极式加湿

高压喷雾加湿

湿膜加湿

干蒸加湿器:

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锅炉供给的饱和蒸汽经汽水分离后进入干燥室,在调节阀控制下减压,经喷管喷射到气流中,对空气直接进行加湿。

有手动、气动、电动三种控制方式供选择。加湿量范围大、效率高、安全清洁,使用寿命长(主要零部件采用不锈钢制造),电动执行器比例控制精度高。广泛应用于中央空调机组、新风机组及管道内的加湿。

使用蒸汽压力:0.02~0.40MPa。

加湿量:1~760kg/h。

干蒸汽加湿器是将高温干蒸汽与空气混合,水蒸汽微粒被空气吸收从而增加空气湿度的一种方法。

直接将水蒸气加入空气中,不需要吸收空气中的热量,近似为等温过程,称为等温加湿。

在选型之前,需明确以下参数:

蒸汽的压力、加湿量:Kg/h。

控制方式:手动、电动、气动控制(通常为手动控制)、喷管数量。

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电极加湿器系列:

原理:当水中含有微量盐类时,水成为导电液体,当电导率在125-1250μs/cm的水进入电极加湿罐时,电脑先测出水的电导率,当水漫过加湿罐内的电极时,电极将通过水构成电流回路,并加热水至沸腾,产生蒸汽。电极加湿器是通过控制加湿罐中水位的高低和电导率的大小,进而控制蒸汽的输出量。

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缺点:只能使用蒸馏水或软化水,并需经常排污。

优点:控制精度高。

高压喷雾加湿系列:

高压式喷雾加湿器是通过机械给水加压,将水雾化后喷射到空气中,水雾粒子与流通空气进行热湿交换,达到加湿空气目的的一种新型加湿器。它组要由加湿器主机、喷头和湿度控制器组成。具有体积小、重量轻、加湿量大、高效节能、可监控、任意组合、安全可靠、维修保养便利等特点。


注意:喷雾量与加湿量的区别。当水温等于空气湿球温度温度时,此时由于等湿球温度与等焓线相近,可以认为空气状态沿等焓线变化而被加湿。在该过程中,由于总热交换量近似为零,说明空气的显热量减少,潜热量增加,二者近似相等。实际上,水蒸发所需热量取自空气本身。

高压喷雾加湿

广泛配套应用于中央空调系统和工业企业的生产车间,是替代喷淋加湿器的新型加湿器。从工程造价和加湿效率等方面综合分析,具有很高的性能价格比。

加湿器后必须安装挡水板。

喷雾量的计算方法:

所需的有效加湿量(Kg/h)/加湿器的效率;

高压喷雾加湿器的效率,一般为:30~50%

注意:喷雾量与加湿量的区别。当水温等于空气湿球温度温度时,此时由于等湿球温度与等焓线相近,可以认为空气状态沿等焓线变化而被加湿,叫做等焓加湿。在该过程中,由于总热交换量近似为零,说明空气的显热量减少,潜热量增加,二者近似相等。实际上,水蒸发所需热量取自空气本身。


湿膜加湿器系列

湿膜加湿器是一种蒸发汽化型加湿器,常见的湿膜其介质为由高分子无机材料经过一系列的烧结过程而形成的纸状物.并具有很强的吸水性,当干空气通过介质时,水分渐渐蒸发(吸收空气中的热量),从而使空气中的湿度增加。湿膜加湿器可使用普通生活用水或自来水。

湿膜加湿器的厚度分为50-300mm,饱和效率为30-90%。

湿膜加湿器的工作原理:打开供水系统,水在重力作用下从高布水性湿膜材料顶部向下浸润渗透。当送风气流穿过湿膜时,水与空气进行热交换,水气化蒸发,是气流变成高湿空气,从而达到加湿的目的。该方式以其高效清洁等显著特点,被大量应用于空调领域。


湿膜材料的特性:湿膜加热器的核心部件是特制的高吸水性湿材,具有很大的水、气交换表面积(每立方米交换表面积可达500~600㎡),蒸发效率高,空气阻力小,具有无毒、阻燃、耐酸碱、耐霉菌等特点。

湿膜加湿器的选用范围:湿膜加湿器可用于组合式空调机、新风机组、风机盘管、风管配套或用于计算机房、冷库、食品、电子、印刷等环境加湿。尤其适用于旧空调系统的加湿改造,适用范围相当规范。

湿膜加湿器的分类:

直接供水:自来水通过进水控制管直接供给加湿器,浓缩水渗透到加湿器底部的节水盘中,有些水口排放。供水量一般控制在实际加湿量的1.5~2倍。

循环供水:加湿器下方或空调机外设置水箱。用泵将水提升供给加湿器循环使用,浓缩水的10%~15%被泵排放。


目前湿膜加湿器有四种材料,有机湿膜、无机纤维湿膜、金属铝合金湿膜,金属不锈钢湿膜。

b、其他加湿方式

电热加湿:通过加电使电阻发热,从而将水升温,产生蒸气。

红外线加湿:利用水通过红外线的照射,产生蒸气。

缺点:加湿量比较低。

超声波加湿: 在水中通电产生超声波,在超高频电磁振荡源(振荡频率1.7MHz)的作用下使水雾化成超细水雾,与空气融合,来达到加湿目的。应用于高温高湿环境条件的加湿和降温。

离心式加湿:将水分子作高速运动,利用其离心力,将其甩出。应用于纺织厂,烟厂。

汽水混合加湿:利用水和压缩空气充分混合(即利用高压气体将水冲散)应用于大场所。

电热加湿是将水在加热体中加热到100度,产生蒸气,是技术最简单的加湿方式,缺点是能耗较大,不能干烧,安全系数较低、加热器上容易结垢。

加湿量取决于:

1.新风量;

2.加湿前后的含湿量;

注意:空气湿度比较高时(≥60%),此时加湿设备宜选用蒸汽加湿器。

对于水加湿,其迎面风速不能大于3.75M/S,最佳速度为2.5~2.8M/S(此时雾化最充分),加湿段风压必须比较稳定,否则不利于空气对水蒸汽的吸收,加湿器应放在表冷器及加热器后。

8.均流段:

作用:均匀气流,检修;

均流段长度:一般为600-1000mm。

常见均流段置于风机段后面,均匀风机出风口的气流。

消声段:



阻片一般孔径3~5mm,微穿孔1mm。

一般系统阻性消声器的消声效果要好于微孔板消声器。

热回收段:

新风全热回收:

全热=显热+潜热(温度负荷)(湿度负荷)

可以显著地降低引入大量新风带来的用电负荷高峰

能显著地降低主机及新风处理的系统初投资

能显著地节约运行使用费用

能显著提高主机系统的使用效率


转轮式能量回收换热器有两种型式,即全热回收和显热回收。转轮作为蓄热芯体,新风通过轮转的一个半圆,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,由于存在温(湿)差的原因,蓄热芯体就会释放其中的热(湿)量,当再转到排风侧时,又继续吸收排风中的热(湿)量。如此往复循环实现能量的回收。


高热回收效率:蜂窝状的蓄热芯体设计,构成了一个蓄热、吸湿、传热、传质的巨大接触面积具备了回收显热和潜热的优异特性。

自清洁功能:通过转轮的气流方向不断的交替改变以及设置双清洁扇面,保证了自清洁能达到最佳的效果。


冷热气体所进行的热量交换有显热和潜热之分,显热交换所改变的仅仅是气体的温度,而汽化潜热是指气体在交换过程中其状态发生了变化。如水在蒸发为水蒸汽时,需要吸收大量的热才能实现,这部分热称为汽化潜热简称潜热。同样当水蒸汽凝结为水时,也会放出这部分潜热,全热既包含了显热,同时也包含了潜热,所以它是显热和潜热之和。

运行费用:转轮的结构特点,决定了其运行费用较低。

便于控制:可以根据室内外温湿度变 化控制转轮转速,以达到最佳运行效果。


工作原理:

板式能量回收换热器有两种型式,即显热回收和全热回收。两股由导热导湿材料隔绝而又逆向流动的气流,当存在温度或湿度差时,就会发生热或湿的传递,从而实现能量回收,其工作原理如图。


显热回收换热器采用耐海水腐蚀的优质亲水涂层铝箔做传热导体,采用特殊工艺加工而成,具有换热效率高,易于维护,寿命长等特点,该种换热器特别适用于室内外温差大,湿度小的地区。

全热回收换热器采用优质全热交换纸做传热传湿导体,具有透湿率高,气密性好,抗撕裂,耐老化和传热效率高等特点。该种换热器主要适合于室内外温差小,湿度大的地区。也叫板翅式热回收。板式回收换热器没有运动部件,设备维护费用较少。结构紧凑,体积小,适合各种场合。

通风效果示意图:



热回收型新风机组:


热回收型新风机组实际上就是普通新风机组和一个热回收器的组合。

原理就是室内回风排出去时先经过热回收器进行能量回收,新风进来时再经过热回收器进行能量吸收,对新风进行预热或预冷来达到节能的作用。

其他热回收装置:

中间热媒式换热器:在排风与新风管上,分别装置换热器,通过中间热媒(水或乙二醇),将热量传递给新风或排风。显热交换。


热管换热器:在排风与新风管上,装置热管换热器,通过工质的相变如氨、氟利昂、丙酮、甲醇等),将热量传递给新风或排风,从而预冷或预热新风。


转轮除湿段:


除湿还有加热除湿(只是降低空气的相对适度,含湿量不变),冷却除湿,液体溶液除湿(氯化钾,氯化锂),固体除湿(硅胶,氯化钙)。

常见功能段布置








注:只要风机段后有功能段就必须有均流段或出风段;

如有较高净化要求,将中效过滤段放在风机段后;

对于每一个配件,都要考虑检修(即:考虑维修门)。

组合式空调箱结构特点:

低噪声:



风机出风口与箱体采用柔性接头,有效将风机的振动与箱体隔离。


风机、电机及底座一体化设计,底座下配有减震器;风机出厂前经过动、静平衡实验,确保风机高效低噪音运行。


彻底杜绝冷桥、漏风:

面板与框架联接采用树脂头自攻螺钉紧固,确保面板无凝露产生。外形美观,且拆装快捷方便,更有利于设备的维护保养和检修。

高压发泡面板内板与外板之间用密封保温材料隔开,避免空气与热传导零件的直接接触,彻底防止冷桥,杜绝冷量泄漏。


面板:面板为采用双层金属夹心板,内外板之间为高压发泡硬质聚氨酯保温材料确保整个面板的隔热性能。聚氨酯保温材料中加入阻燃材料,其防火指标达到或超过国家防火要求。外板采用优质彩钢板,内板采用镀锌钢板(或压花铝箔),该面板具有强度高,隔音保温性能好,以及清洁美观等特点。

面板:采用三层结构,外板为烤漆彩钢板,内板为优质镀锌钢板或彩钢板,也可根据产品用途不同采用不锈钢板或其他材料。内、外面板间充注聚氨脂保温材料。

保温层:所有面板保温层为发泡聚氨脂,其密度40kg/m³,氧指数大于32%,导热系数小于0.017W/m2℃,根据机型不同,保温层厚度有30、50mm。



为使机组漏风更低,同时采用了正、负压检修门的设计,检修门采用塑钢结构,门与框之间有软胶条进行密封。

正负压门的结构也是有效防止箱体漏风的,负压门往外开,正压门向里推,当机组运行时,门和箱体内的力量是相对的,所以负压门会越吸越牢,正压门会越压越紧,这样可以有效防止漏风。

标配盘管全部采用亲水铝片,使用寿命增加,提高盘管换热效率7~10%,风量增加4~5%。


水盘采用喷塑或不锈钢制作,整体保温杜绝凝结水产生,水盘坡向排水口,避免水盘排水不畅现象。


水盘采用喷塑或不锈钢制作,整体保温杜绝凝结水产生,水盘坡向排水口,避免水盘排水不畅现象。

集水管为镀锌无缝钢管制成,不易生锈。上部设有放气口,下部设有排水口,盘管试验压力达2.8MPa。

主要常见故障与诊断:






一般新皮带运行2~3小时后需重新调整皮带,1~2周后再进行检查调整,以后每隔1~2月检查调整皮带。


机组基础示意图:


本文来源于互联网,作者:劳特斯。暖通南社整理编辑。

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