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空调设备机外余压(静压)怎么计算?

网友 浏览: 4203次 专题: 2020-02-27 15:39
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推荐于:2020-02-27
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一、机外静压的概念
我们平时呼吸的空气,是有阻力的,这个阻力有多大呢?我们看不见,也摸不着,通过运动或者骑车的时候去感受!
举一个简单的例子,比如在自行车比赛的时候,都是两人搭帮骑行,一前一后,冲在前面的骑手往往不是冠军选手,而是为后面骑手冲破空气阻力的“破风手”,电影《破风》推荐给你看看。
大雁每年往南迁徙,在飞行的时候,为什么是人字形?其实头雁都是年轻的力度最好的,它的作用也是为了克服空气的阻力,为后面的大雁划开一个气道,让它们的飞行能顺利一点。
那么问题来了,空调设备在实际的使用过程中要把蒸发器上的冷量吹出,是不是也要克服空气的阻力呢?那么电机就要设计的功率合适,他不仅要克服风轮的阻力还有蒸发器的阻力,还要克服风道里空气的阻力。而克服风道内空气阻力的能力就是机外静压也就是动压,而抵消掉了叶轮和蒸发器带来的阻力,剩下的那部分动力就叫机外静压也叫余压。
1.空调设备的机外余压:
空调设备风机的全压在经过空调设备内部过滤网、表冷器、箱体等处的阻力损失后在空调设备出风口处剩余的全压即为机外余压,包括两部分:机外静压和动压。
2.空调设备的机外静压:
在空调设备出风口处的机外余压扣除动压后剩余的压力,动压可以按照设备出风口处的风速计算出来,即:动压=v2ρ/2
3.动压和静压之间的转换
由流体力学的知识我们知道,气流在风管中流动时,随着风管横截面积的变化(从端面1到端面2),其流速会发生变化,因而其动压和静压之间是可以进行转化的:
Pj1+ v12ρ/2= Pj2+ v22ρ/2+ΔP
Pj1、Pj2——端面1、端面2的静压头
v12ρ/2、v22ρ/2——端面1、端面2的动压头
ΔP——从端面1到端面2的压头损失
4.空调设备压力的标注
目前市场上空调设备出风口处的压力标注是采用机外余压、还是机外静压,没有国家标准进行规定,所以有些厂家或设计院是按照机外余压来标注,有些厂家是按照机外静压来标注,所以在选型时设计人员应加以分析和区别。
每一个厂家标注的方式不一样,格力采用的是机外静压,有一些厂家标注的是机外余压。如:机外加压30Pa,说明可以克服设备以外30Pa的空气阻力,是可以连接风道的。格力在产品上标注了高静压,低静压和标准静压,标准静压他用的是一个P来标注,低静压用的PL标注,高静压是PH标注。比如说我们标准静压,就是0静压,0静压意思是这个机组机外静压只有0Pa,不能接风道。它所产生的动压,只能克服叶轮和蒸发器产生的阻力。高静压他可以克服叶轮和蒸发器之后还能克服风道里的阻力!
低静压一般是15Pa以下,而高静压可以达到30Pa到50Pa,甚至可以定做100Pa静压。这个静压值越大,电机功率越大,可以连接的风道越长,而平时使用的铁皮风道和复合风道它的风阻比较小,每米可以消耗5Pa机外静压,这就是风道内部的风阻,就是铁皮表面和复合风道表面的风阻。
而工地使用的柔性风道,它的风阻比较大,因为风道内部不光滑,褶皱太多,风管越细风道内的阻力越大,软管一般每米消耗10Pa机外静压压,所以标准静压的多联机内机是不能连风道,尤其是软风道,而普通静压的风管机,它的机外静压是30Pa,这款风管机可以连六米铁皮风道或复合风道,但是你换作是柔性风道,只能连接三米风道设备运行没有问题,如果长度超过3米以上,空调深秋和冬季运行制热时,会报E1高压保护《格力风管机显示E1高压保护怎么维修?》或者是E4排气高温保护《FGR12.FGR14风管机手操器显示“E4”怎么维修?》。
风管机知识普及:普通风管机机外静压是30Pa,如果你使用软风道超过5米,机组在冬季会出现E1高压保护和E4排气温度过高保护。冬季室内机蒸发器变成了冷凝器,蒸发器面积本来就小,再造成蒸发器上产生的热量不能充分的和室内的常温空气进行交换,也就是热量散不出来,换热下降,你想他能让您好用吗?是不是就会造成高压保护或者排气高温这些问题呢?所以很多人不理解为什么风道长了风管机空调就报高压保护或者是排气高温,原因就出在他连接的风道长了之后热量散不出来!
软风道长了之后风阻太大,室内机蒸发器。也就是上面的热量吹不出来。在制冷的时候。如果风道太长,他表现出来的是回气管结霜,严重的甚至是压缩机回气结冰,这也是室内机蒸发器不能和室内常温空气进行交换,室内机蒸发器上的冷气越来越多,温度越来越低,你感觉出风口温度很低,效果很好,这都是假象;所以风道材质好与不好、做的长不长、合不合适、是关乎到设备能否正常使用的关键点,这个关键点掌握不好就会造成压缩机使用不到一年而损坏。
格力的普通风盘(水机盘管)外静压是12Pa,可以连3米的铁皮风道是没有问题,你要是连接比较长的风道,室内机的风量就会受限;比如高静压的风管机,机外静压70Pa,理论上可以连14米的铁皮风道。但是前提是要保证它的风量,你必须对风道实行渐变,有大变小,你不能使用直直的一个风道没有变径,那么风口的风量离内机越近越小,所以在风道内第一个风口,还要做一定的挡风。
为什么要在风道里做挡风呢?尤其是第一个第二个风口。因为风口的风只会往最远端吹,所以前端风口风速会很低,你可以用风速仪器测量一下,前后风口的风速做个对比。为了保证每一个风口的风速均匀,你就在风口内部进行调节。在铁皮风道开风口的时候,里面那块铁皮板子不要完全切掉,切三面留一面卷起来一部分挡风,就可以提升第一风口的风速。
有些人员将机外余压和机外静压等同起来是错误的。
二、空气在风管系统中流动的阻力
1.沿程阻力:
空气在风道中流动时,由于其本身具有黏滞性及管道内表面的粗糙性等原因,在空气内部及空气与管壁之间由于摩擦而产生的能量损失,称为沿程阻力或摩擦阻力。
2.局部阻力:
当空气流经风管中的管件(如:弯头、三通、变径等)和设备(如:空气处理设备、静压箱、风阀、滤网等)时,由于气流的方向、气流的速度、气流的流量发生变化以及产生涡流等原因,造成比较集中的能量损失,称为局部阻力
3.风管的阻力损失:
沿程阻力和局部阻力之和为整个风管系统的阻力损失。
三、风管阻力计算(水力计算)的意义:
通过合理的计算风管系统的阻力,可以达到以下目的:
1.合理选取空调设备的机外静压(余压)、或通风系统风机的机外余压。
使空调设备或风机的机外静压(余压)与风管系统的阻力相匹配,从而使风管系统的风量与设计风量相吻合,避免风压选择偏大导致风量偏大、噪音大、风机电机过载,或风压选择偏小导致系统风量偏小达不到设计要求的情况发生
注意:
选取空调设备的机外静压(余压)时,计算风管的阻力损失应包括:空调的回风管(系统的回风口至空调机的回风口)和送风管(空调机的出风口至系统的送风口)的损失。
2.平衡各并联风管的阻力,保证各送、排风点达到预期的设计风量。
空调系统一般要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%,只有在进行较为准确的风管阻力计算,知道各并联支管段阻力的前提下,才能够采取必要的措施(调整管径、阀门调节等),使各支管段的风量达到设计要求。
四、空调设备机外静压(余压)的选取
1.空调设备机外余压选取:
PYY=PL+Pj+Pd
PYY——设备出风口处的机外余压(Pa),铭牌标注的数值
PL——风管系统最不利管段总的沿程阻力(Pa)
Pj——风管系统最不利管段总的局部阻力(Pa)
Pd——风管系统最远送风口的动压(Pa),可按照送风口的风速计算得出。
说明:适合于空调设备按机外余压标注的情况
2.空调设备机外静压的选取:
PjY=PL+Pj+Pd-PdY
PjY——设备出风口处的机外静压(Pa),铭牌标注的数值
PL——风管系统最不利管段总的沿程阻力(Pa)
Pj——风管系统最不利管段总的局部阻力(Pa)
Pd——风管系统最远送风口的动压(Pa)
PdY——设备出风口处的动压(Pa)
PdY=ν2ρ/2
ν——设备出风口出的风速(m/s),可按照送风口尺寸和风量计算得出。
3.风压选取不当的后果
⑴、当机外余压(静压)选取值大于风管系统在设计工况下所实际需要的值。
从理论上分析:风机的性能曲线与风管性能曲线的交点不在风机的设计共况点上,而是偏下,导致机组运行时实际的风量大于设计风量,风管系统的阻力也大于按设计条件计算的数值(由于风速变大了)。
表现为:
①、风机的风量大于设计风量,电机可能过载(严重的可能烧电机);
②、风速大于设计风速。运行噪音偏大;
③、风量大于设计值较多时,由于流经空调设备表冷器(蒸发器)的风速过大,将冷凝水被吹到风管内,从风口或风管的不严密处滴下。
⑵、当机外余压(静压)选取值小于风管系统在设计工况下所实际需要的值。
从理论上分析:风机的性能曲线与风管性能曲线的交点不在风机的设计工况点上,而是偏上,导致机组运行时实际的风量小于设计风量,风管系统的阻力也小于按设计条件计算的数值(由于风速变小了)。
表现为:
① 、风机的风量小于设计风量,空调效果变差;若是风管机,则可能导致机组保护停机,严重的室内机蒸发器结霜;
② 、由于出风温度会比较低,在室内环境湿度大时风口容易凝露滴水;
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