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圆形风管比矩形风管要好的7个理由



对风管系统的所占空间进行经济分析是一件比较困难的事情,因为这取决于建筑物的结构和用途。一般来说,采用矩形风管的最主要的一个原因是矩形风管能节约空间,但实际上,对于长宽比接近的矩形风管而言,它所占有的实际面积要大于圆形风管,这主要是因为矩形风管需要法兰来联结,而法兰边的高度通常大于20mm,见图2(A)。而现代螺旋风管可以来用标准话的柔性联结,见图2(B),这种方法不仅不需要多余空间,而且更加易于安装。因此对于长宽比接近1的矩形风道,圆形风管的优点是无法替代的。


对于有着大长宽比的矩形风管,则可以采用几根圆形风管进行替代,见图3,这种替代方案可以使风量的控制变得更加简单。同时安装费用也将大幅减小。虽然材料费用可能会有所增加,但Jagemer的一项调查结果表明,在此方案下,初投资总额几乎和矩形风管是一样的。


3.运行费用

在通常情况下,空调系统运行费用的最大部分为能源消耗。能源费用包括加热或冷却空气及将这些空气传送到末端的设备所消耗的能源。如果整个风管系统被良好地进行了保温,则风管漏风量成为多余能源消耗的一个重要来源。


对于风管系统,风机是循环动力的提供者,风机的风压一般不会超过650Pa。除去空气处理机组的末端设备的压力损失,整个风管系统可利用的压头大约为200—300Pa。因此,风管系统应尽量避免有大的压头损失。同时,漏风量也直接影响到风机的功率选择,根据风机定理,风机功率与风量的三次方成正比,即如果风管漏风率为6%,风机功率将增加20%,螺旋圆形风管的漏风率要远远小于矩形风管。


3.1 漏风率 

在欧洲,根据漏风常数,风管的气密性被划分为四个等级(A,B,C,D)。表2给出了相应等级所允许的最大漏风常数。 

与圆形风管相比,矩形风管需要的螺栓与铆钉连结要多得多,因此不可避免地漏风量也要大得多。图4为比利时的一组实测数据,数据显示矩形风管的漏风率平均比圆形风管高7倍。《通风与空调工程师施工及验收规范》GB50243-2002也指出:圆形风管的允许漏风量为矩形风管的50%。 




3.2 压头损失

水力当量直接被用来估算矩形风管的紊统压力损失对于有着相同水力当量直径的风管,尽管横截面形状不同。它们仍然有着相同的沿程压力损失。图5比较了一段圆型风管(D=0.5m,U=5m/s,∑=0.15mm)和有着相同面积,流量的矩形风管的压力损失。很明显在这种情况下,矩形风管的压力阻失远远大于圆型风管,而且随着风管长宽比的增大,压力损失也越大。也就意味着风机的功率也必然越大。 

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