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浅谈椭圆螺旋风管的性能特点及运用

 

摘要:在建筑安装业不断发展的今天,通风空调工程在建筑工程中的地位越来越重要,在目前市场提倡绿色节能的大环境下,市场对通风管道的要求越来越高,这就决定了我们必须对空调通风管道材质的相应特性有一个准确的掌握,加强对空调通风管道的新材料、新工艺的研究和应用,使我们更好的去适应市场、把握市场。
关键词:风管性能椭圆螺旋风管
1.      概述
在建筑安装业不断发展的今天,通风空调工程在建筑工程中的地位越来越重要,在目前市场提倡绿色节能的大环境下,各类新材料、新工艺应运而生,而市场对通风管道材质的要求越来越高,消声、节能的材料逐渐成为空调通风管道的主导材料。由于各种工程对空调通风管道有着各种不同的要求,各种材质的通风管道应运而生,而相应的施工方法也在不断实践中逐步完善。随着各种新材料、新工艺的不断出现,空调通风管道的性能更符合现代建筑科学的要求。在本文中,我将针对螺旋椭圆风管的性能特点结合工程实例进行相关介绍,以利于我们加强对此种产品在空调通风管道工程中的研究和运用,使我们更好的去适应市场、把握市场。
螺旋椭圆风管是在螺旋圆风管的基础上经过二次成型而成,螺旋椭圆风管采用带钢带状卷料,通过风管成型机一次咬出咬口骨形,并沿螺旋渐开线轨迹卷成圆形管状,同时将咬口缝压紧,最后采用特殊的设备将圆形风管经撑拉定型加工成两端为半圆型,中部由直线连成腰圆型的近椭圆形。作为近年来一种新的风管类型,其基材为镀锌带钢,并符合《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002螺旋风管的制作与安装标准。该产品具有以下优点:
1.    有光滑的内表面,无涡流区,摩擦损失和噪声小。
2.    风管尺寸一致性好,有较长的连续长度,连接方便,便于安装。
3.    占有空间小,可降低建筑的层高,充分利用天花板吊顶的空间。
4.    锁缝严密无泄露,螺旋式锁缝具有加强筋作用,风管强度高。
5.    工厂化生产,互换性强。有较长的连续长度,连接简便,便于安装。
6.    螺旋状咬口提高风管强度,有效降低管壁传声。
7.    美观漂亮,有规律的螺旋状咬口,机械制造,独具魅力。
 
2.性能特点
2.1消声性能
螺旋风管的空气流动性好,有效通流面积大,系统压降小,日常运行系统耗电量少。同
时由于螺旋风管采用螺旋状咬口,因此相比同等规格的铁皮风管,其强度要高。当空气通过管道进行传递的过程中,由于圆周设有螺旋型咬缝,增加风管的强度,不易产生振动,因此在降低低频噪声传递上,具有良好的隔声效果,能够有效的降低了管壁传声,提高建筑品质。有研究表明,同样采用D200,厚度为26#钢板制作的对缝管与螺旋管,由于螺旋管的刚度高于对缝管,其低频段比后者低3~10dB,中高频段低12~20 dB。在相近风管截面、风管材料厚度相同的前提下,在低频段椭圆螺旋风管的隔声量优于矩形风管10dB左右。
2.2 机械化程度高
螺旋椭圆风管螺旋式风管采用带钢带状卷料,通过风管成型机一次咬出咬口骨形,并沿螺旋渐开线轨迹卷成圆形管状,同时将咬口缝压紧,最后采用特殊的设备将圆形风管经撑拉定型加工成扁椭圆形。用户可根据需要的长度切割而成。螺旋风管的制造高度自动化,生产速度很快,同时采用工厂化生产和标准化制作,使得椭圆螺旋风管的生产效率大大提高,整体性强。
2.3漏风量低
螺旋风管的密封性好,泄漏量小,通过对各种系列压力的测试,螺旋风管管段本身可以做到不泄漏,根据《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002的标准,螺旋风管的允许漏风量仅为常规铁皮风管的50%。同时由于螺旋风管的长度可以根据用户的需要设定,减少风管的连接,减少泄漏点。而且螺旋风管可以采用无法兰连接,这样泄漏量更少,泄漏量的减少使日常运行费用和能源消耗降低,达到节能的效果。我将在接下来的工程实例中更具体的说明这一点。
2.4强度高
螺旋风管的接缝是周向的,接缝的强度比径向的直缝强度要高许多,所以螺旋风管能保证在1.5倍工作压力下接缝处无裂开,而且由于螺旋风管的强度高,所以规范还规定螺旋风管的板材厚度可以比一般的圆形风管适当减少10%~15%。螺旋风管采用镀锌铁皮制作,能满足一般通风空调的承压要求。
2.5外形美观,提升空间高度
采用扁椭圆形风管能够合理有效地降低风管的占用空间高度,由于椭圆螺旋风管的两边是圆形,所以并不影响气流稳定,风管的刚性好,外露安装美观性好,对一些建筑空间有要求的建筑物有很大的优势。
3.椭圆螺旋风管的工艺流程
3.1螺旋椭圆风管前期制作要点:
a.按照椭圆风管展开长度要求从螺旋圆风管上下料。
b.螺旋圆风管两端面切割平整,端面咬口应焊接,以免拉伸时跑口。
3.2椭圆风管拉伸阶段注意要点:
①将螺旋圆风管固定在椭圆成型模上后,需先进行预拉伸,以便对应力进行分布。
②调整压力缸压力值,根据不同厚度,不同规格设定不同的拉伸压力值。
③需考虑拉伸后的回缩部分长度。
④不可突破钢材拉伸极限,从而造成风管材料变薄变脆。
3.3.连接方法
①螺旋椭圆风管采用无法兰连接,参见GB50243-2002..4.3.3-1
②芯管长度为≥120mm,且插入深度≥30mm
③芯管材料厚度应≥风管板厚。
④芯管与风管连接后采用机攻螺丝〔φ5mm〕固定,间距应≤150mm
⑤芯管中间压v字型楞筋一条,保证芯管插入风管后紧固严密。
⑥在芯管与两端风管连接处内敷密封垫。
3.4.风管加固
㈠风管的加固可采用楞筋,立筋,方钢,角钢,加固筋和管内支撑等形式。
㈡楞筋或楞线的加固,排例应规则,板面不应有明显的变形。
㈢管内支撑与风管的固定应牢固,各支掌点的间距均匀。
㈣缠绕式螺旋椭圆风管单边平面积大于3平方,均应采取加固措施。
3.5.支吊架的安装
①支架材料可采用扁钢或角钢制作,支吊架需平整无扭曲。
②螺旋椭圆风管支架安装时,水平安装间距不大于4m,一般情况为3m
③风管垂直安装间距不大于4m,单根直管应有两个固定点。
4.性能测试
为确保施工全过程直接影响质量的每道工序过程都能达到工序能力要求,且始终处于稳定受控状态,以便及时发现问题,督促改进,使产品质量达到国家规定的标准。对影响工序质量的因素包括人、设备、材料、工艺(标准及方法),环境进行事先的控制。其核心是管理因素。既对影响工序质量的异常因素(如不遵守工艺标准,违反操作规程,设备故障等)采取相应的技术和管理措施,又使这些因素的波动,被控制在允许范围内,从而保证每道工序的质量。
5.效益分析
椭圆螺旋风管由于机械化程度高,对机械有一定要求,在市场上作此类风管的单位也是凤毛麟角,因此相对而言,其市场价格比矩形风管要高。一般以1500*350尺寸,材质相同的风管,目前市场成品制作供应单价在140/m2,而相同尺寸的矩形风管市场供应单价在100/m2。因此,在目前国内市场,价格因素在一定程度上影响椭圆螺旋风管的市场推广前景。 
6.工程运用实例
在中信泰富双辉大厦这个项目上,设计方和机电顾问采用了VAV变风量系统。而椭圆螺旋风管便是应用于大楼各标准层变风量空调系统上作为送风环管。在样板层的施工过程中,他充分体现出整体美观、空间感强、制作效率高、安装简易的优点。而为了符合漏风量的验收标准,我司特地对此进行了相关测试,以期达到预期的效果。
双辉大厦标准层的变风量空调系统分内区系统和外区系统。内外区各设一个高度为350mm的一次风椭圆型环管。外区采用串联风机动力型变风量末端,内区采用单风道变风量末端。一般采用风机动力型变风量末端的工作压力在200Pa左右,一次风环管工作压力在600Pa左右。采用单风道变风量末端的工作压力在400Pa左右,一次风环管的工作压力在800Pa左右。
矩形中压风管的允许漏风量如下式
Qm=0.0352P0.62
Qm——中压矩形风管在一定压力下的允许漏风量(m3/h.m2)
P——管内工作压力(Pa)
螺旋圆风管的漏风量是矩形风管的50%,而椭圆型风管其结构形式与螺旋圆风管基本一致,形状在矩形与圆形风管之间,且目前尚无椭圆风管的标准,为此,我们本着高标准、严要求的精神,对椭圆型风管的漏风量按照中压系统矩形风管的50%执行。
由于现场测试装置风机压头的原因,第一次不能将181m2风管风压升至1500Pa。为了保证工程进度,我们先按工作压力500Pa进行测试,然后按测试数据进行换算。当然这种换算是在工作压力不会产生风管漏风缝隙变形的前提下是可行的。我们参考了当时编制的《07K133薄钢板法兰风管制作与安装》标准内的测试资料表明,矩形风管的漏风量在工作压力2250Pa以下时,其漏风量是符合Q=KP0.65的函数关系。
在工作压力P=500Pa时,实测单位漏风量1.25 m3/h.m2,将此数据代入Q=K0.0352P0.65 公式
1.25=K*5000.65
K=0.0220
在工作压力1500Pa时,将K=0.0220 代入Q=K0.0352P0.65
Q=0.0220*15000.65
Q =2.55
故得出结论,见下表

内容
椭圆风管面积(m2
工作压力(Pa
单位表面积实际漏风量(m3/h.m2
允许漏风量(m3/h
测试结果
第一次测试
181
500
1.25
1.00
不满足
推算值
181
1500
2.55
2.04
不满足

从上述计算中可知,该管在500Pa时,其单位面积漏风量为1.25 m3/h.m2。由于在现场测试装置压力不够,只能做管内静压500Pa的数据,但可将500Pa时的实测数据推算至1500Pa时的数据。我们知道,中压矩形管道1500Pa时的漏风量为4.08m3/h.m2,而螺旋风管漏风量测试标准为矩形风管的50%,即2.04 m3/h,而我们此次测试的结果达到了2.55 m3/h.m2,没有符合标准。为此,我们通过对其制作、安装过程进行了针对性的分析,认为该风管的制作加工工艺是符合要求的,问题是在现场的安装管理人员及工人由于都是第一次安装此类风管,所以对其安装的工艺过程尚处于逐步认识的阶段,故存在处理不当的地方,表现在风管连接缝处理不到位,后决定对现场安装工人进行操作工艺的指导,且在在连接缝处增设密封垫。整改后初测椭圆风管表面积181m2,实测椭圆风管内静压1200Pa,漏风量226.8 m3/h,单位面积在1200Pa时,1.25 m3/h.m2,推算到1500Pa时,单位面积漏风量1.45 m3/h.m2。螺旋风管在1500Pa时的允许漏风量为2.04 m3/h.m2,而在1200Pa时的实测漏风量为1.25 m3/h.m2,将1200Pa时的1.25 m3/h.m2推算至1500Pa时为1.45 m3/h.m2。通过对整个制作、安装的分析与改进,椭圆风管的漏风量可以符合验收规范的要求。
7. 综合结论
综合上述分析,椭圆螺旋风管确实具有消声、漏风量小、高效、美观等优点。组装便捷,需密封的连接点少,节省安装空间,工效高,使用寿命长。它将随着不断完善和进一步的提高,以其独特的性能,在未来的市场竞争中显示出巨大的优势,尤其在空间紧张、噪声控制较严格的场合,其优势更加突出。但从经济角度来看,由于椭圆螺旋风管的市场价格却要高出矩形风管许多,对建筑成本有一定的提高。究其原因,主要是由于该风管制作的机械化程度高,而国内的加工制造业机械化程度不高,劳动力成本低,这也是我国制造业的一个显著特征,造成了机械化程度高的椭圆螺旋风管的成本居高不下,市场价格相对一般风管要高,因此市场推广存在一定难度。而此类风管在国外的普及程度很广,原因就是国外劳动力成本很高,高效的机械化取代了高成本的劳动力,让螺旋椭圆风管得到了广泛的推广和运用。因此,随着市场的不断发展,价格机制和市场结构机制的不断完善,椭圆螺旋风管在国内也会有一个更广阔的市场。
 
 
[来源:来自网络] [作者:不详] [日期:12-09-10] [热度:]  
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