风量和风管截面积计算(橡塑复合风管温升计算方法(附示例))


风量和风管截面积计算(橡塑复合风管温升计算方法(附示例))

杜肯索斯(武汉)空气分布系统有限公司 谢天鹏 杜泽谈风管得热与温升问题

在杜肯索斯(武汉)空气分布系统有限公司,我们深入研究风管系统的热交换和温升问题。当气流在风管内传输流动时,内外温差使得低温气体通过风管管壁与外界发生热交换,这一现象导致的管道内部气流温度的变化被称作风管温升。为了降低冷量损失,通常会在风管管壁上加装保温层,以增加两侧流体之间的热阻。

一、风管得热分析

在制冷工况下,从风管的端到末端,管内气体通过管壁获得热量,温度升高。风管内气流与外界空气的热交换获得的热量可以用以下公式表示:

Q = C G t

其中,Q为获得总热量,C为空气定压比热,G为管道内风量,t为管道温升。

二、风管温升分析

从到出口,管内气体获得的热量等于通过管壁传入的热量。假设风温为t0,出口风温为ts,则我们可以计算平均风温tavg。温升与风管周长、长度、环境温度、传热系数以及保温管道的热阻等因素有关。对于矩形风管,还需要考虑内外壁换热系数、保温层厚度以及风管主体各层基材的导热系数。

在实际应用中,由于外层的聚酯层贴面和内层的防火层贴面通常很薄(0.2mm甚至更薄),相对于中间的橡塑保温层,其保温作用可以忽略不计。在计算过程中,我们可以将这两层的导阻视为0,以简化计算。

三、保温厚度计算

计算保温层厚度时,通常采用防凝露法。该方法的思路是确保风管外表面温度高于当地环境的温度,以防止风管表面出现凝露。保温层厚度的选择取决于两个因素:一是风管外表面温度应高于温度;二是为了保证最佳的送风效果,风管的末端温度不得超过最高送风温度。

对于不同类型的风管(如板材、矩形、圆形和椭圆形),保温层厚度的计算方法有所不同。以圆形风管为例,其保温层厚度的计算公式为:

= (tw - td) / K D1

其中为保温材料厚度,tw为风管外表面温度,td为环境温度,K为保温材料的导热系数,D1为考虑了保温层影响后的等效直径。对于椭圆形风管,则需要先计算其当量直径,再按照圆形风管的计算方法进行保温层厚度的计算。通过当量直径的替代方法将此计算过程应用于扁圆形管型。以室外环境中的某橡塑复合风管为例进行详细计算说明这一过程。根据实际环境条件查表得到环境点温度 td 并使用相关公式求解得到 D1 和保温厚度 。根据计算结果选择合适的保温层厚度可以避免风管外表面发生凝露现象。最后根据式(2)和式(3)可以求得风管的温升效果总结与结论通过本文的综合分析得到了如下结论:防凝露法选型是快捷有效的选型方法适用于橡塑复合风管厚度的选型计算过程中根据实际情况进行了部分数值的简化、取值并通过具体的计算案例详述了数值计算过程通过当量直径的替代方法将计算过程应用于扁圆形管型简化计算过程是可取的这一分析方法为工程设计提供了理论支持对实际工程应用具有指导意义在实际应用中需根据具体情况选择合适的方法进行计算以保证风管系统的性能符合要求并实现节能和舒适的目标。


风量和风管截面积计算(橡塑复合风管温升计算方法(附示例))