宋祥龍 賀斌賢 張育彬 韓珍 李坤 謝美露 西安航空學(xué)院

西安某鑄造車間通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

宋祥龍 賀斌賢 張育彬 韓珍 李坤 謝美露 西安航空學(xué)院

筆者根據(jù)工程所在地西安的設(shè)計計算參數(shù)，以及該鑄造車間的大空間、密閉性較差的特點，提出采取工位送風(fēng)，直送直排的氣流組織形式，并通過氣流組織校核計算，得出空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管安裝圖。

鑄造車間 通風(fēng)空調(diào) 風(fēng)速 氣流組織

1.設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計參數(shù)

本空調(diào)工程為陜西某鑄造車間單層建筑，廠房層高8m，建筑面積為120m2。該車間分為金屬熔煉區(qū)以及澆注凝固成型區(qū)兩個區(qū)域，面積分別為24m2、96m2，空調(diào)區(qū)間主要為澆注凝固成型區(qū)。鑄造車間平面及立面尺寸圖分別如圖1所示。

圖1 鑄造車間平面尺寸圖

陜西西安地區(qū)夏季空調(diào)室外計算干球溫度35.0℃，濕球溫度：25.8℃。鑄造車間因工藝特點，室內(nèi)發(fā)熱量較大，同時出于節(jié)能考慮，工業(yè)車間室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)要求不高，可按擴展空調(diào)舒適區(qū)設(shè)計：室內(nèi)設(shè)計干球溫度：30℃，相對濕度75%。

2.空調(diào)區(qū)氣流組織計算

該鑄造車間采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，因車間層高較高，且車間密閉性較差，所以送風(fēng)方式選為工位送風(fēng)，同時利用車間側(cè)墻上的排風(fēng)機進行排風(fēng)。出于經(jīng)濟考慮，節(jié)省風(fēng)管耗材，送采用單側(cè)雙層百葉送風(fēng)形式。

下面對該鑄造車間采用單側(cè)雙層百葉送風(fēng)進行設(shè)計計算：

（1）確定空調(diào)區(qū)送風(fēng)量

（2）假設(shè)送風(fēng)口尺寸ds、出風(fēng)傾角β、風(fēng)口安裝高度h

側(cè)送雙層百葉風(fēng)口選為HV式、風(fēng)口尺寸為W×H=1000×300（mm），其面積當量直徑為通過查詢相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，該風(fēng)口紊流系數(shù)a=0.138；因送風(fēng)采取工位送風(fēng)方式，送風(fēng)口較低，所以采用水平送風(fēng)、送風(fēng)傾角β=0；風(fēng)口安裝高度h=2m。

（4）計算阿基米德數(shù)（Ar）

當送風(fēng)傾角β=0時，阿基米德數(shù)計算公式為：

帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，得 。

（5）根據(jù)阿基米德數(shù)計算送風(fēng)速度

帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，得 。

（6）射流末端軸心風(fēng)速 和空調(diào)區(qū)平均風(fēng)速

與傳統(tǒng)機械制冷空調(diào)送風(fēng)速度小于0.3m/s不同，因蒸發(fā)冷卻空調(diào)送風(fēng)溫度較高，相關(guān)研究表明，當室內(nèi)溫度在28℃～32℃，相對濕度在70%～90%，空氣流速在1.0m/s～1.2m/s之間時，人體感覺仍然是滿意的，因此該鑄造車間氣流平均風(fēng)速0.82m/s仍可滿足舒適性要求。

（7）計算送風(fēng)口個數(shù)

（8）計算實際送風(fēng)速度

根據(jù)計算得該鑄造車間需雙層百葉風(fēng)口4個，根據(jù)車間尺寸，相鄰噴口間距為3m，風(fēng)管布置如圖2所示。

圖2 風(fēng)管系統(tǒng)布置平面圖

3.總結(jié)

在舒適性要求越來越高的今天，對于鑄造車間類等工業(yè)廠房，除解決傳統(tǒng)的車間通風(fēng)之外，同時應(yīng)考慮車間的降溫，并采取適應(yīng)于該大空間的直流式、工位送風(fēng)的氣流組織形式。

[1]GB50736-2012民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]黃翔.蒸發(fā)冷卻空調(diào)理論與應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010

[5]ANSI/ASHRAE. Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy (ASHRAE Standard 55)

西安航空學(xué)院2016大創(chuàng)項目（2016-17）：便攜式半導(dǎo)體空調(diào)的研制(2016-17)。

宋祥龍，男，漢族，籍貫：山東省德州市，1989年生，碩士研究生，助教，西安航空學(xué)院。研究方向：蒸發(fā)冷卻技術(shù)與建筑可再生能源。