毕设论文 京南市某综合大厦空调工程设计 .doc

《毕设论文 京南市某综合大厦空调工程设计 .doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

南京市某综合大厦空调工程设计AirConditioningEngineeringDesignforanIntegrationBuildinginNanjing届　系专业学号学生姓名指导教师完成日期年月日 摘要本设计为南京市某大厦空调工程设计，该建筑为地下一层地上六层公用建筑。地下1层为制冷机房和车库，地上一层、二层为商场，三层为KTV，四到六层为客房。本设计范围为：空调系统的空气处理、新风及风系统、制冷机房的设计。主要内容为负荷计算、空调系统方案选择、风系统设计及气流组织计算、风管水力计算、空调机房设计选型等。结合工程实际设计资料(经济效益、环境效益)，要求各功能房间采用全年舒适性空调，一层、二层为全空气系统，三层为全空气系统和风机盘管加新风系统，四至六层为风机盘管加新风系统。最后对整个设计进行了总结，并对有待于进一步研究的问题进行了概述，对今后的设计工作提出了一些建议。强调空调设计应尽量满足业主的要求及节能规范。本设计依据参考并执行国家相关标准及规范。关键词：空调全空气系统风机盘管 ABSTRACTThisdesignforabuildingforNanjingairconditioningprojectdesign,thebuildingisundergroundlayerundergroundand6publicconstruction.Alayerundergroundforrefrigerationmachineroomandthegarage,thegroundlayer,2forstores,threelayerforKTV,fourtosixlayersasguestroom.Thescopesofthisthesisaretheairconditioningsystem,thenewwindandairsystem,coldandheatsource.Themaincontentsareloadcalculation,air-conditioningsystemprogramselection,windandairdistributionsystemdesigncalculations,ducthydrauliccalculation,designandselectionofcoldandheatsource.Combinedwiththeengineeringpracticedesignmaterial(economic,andenvironmentalbenefits),andrequiredthefunctionroomsadoptyear-roundcomfortairconditioning,onelayer,2forallairsystem,watersystemforairthreelayer,layer4-6fancoilsystem.Attheendofthispaper,Isummarizethewholedesignandtheoutlineoftheproblemwhichneedsfurtherstudyandalsomakesomesuggestionsforfuturework.Itisthedesignofairconditioningthatshouldtrytosatisfytherequirementsofhomeownersandtheenergycode.Thisdesignreferstorelativenationalstandardsandnormswhichhavebeencloselyexecuted.Keywords:AirconditioningAll–airsystemFan-coilsystem 目录第1章　绪　论11.1　国内外研究现状11.2　设计目的11.3　设计内容1第2章工程概况22.1工程概况22.2气象参数22.3围护结构参数2第3章　负荷计算33.1负荷计算33.1.1外墙和屋面的冷负荷33.1.2外窗冷负荷33.1.3人体冷负荷43.1.4灯光冷负荷53.1.5设备冷负荷53.1.6新风冷负荷63.2负荷对比6第4章　空调系统简介74.1空调系统分类74.2空调系统比较9第5章　空调系统设备选型105.1　空调水系统的选取105.2　空调风系统的选取105.3　风机盘管加独立新风系统设计计算105.3.1　夏季送风状态点和送风量105.3.2　举例计算115.4　全空气系统设计计算125.4.1　夏季送风状态点和送风量125.4.2　计算举例12第6章　气流组织设计146.1　气流组织146.2　散流器的选择146.2.1　散流器送风146.2.2　一层商场散流器的设计计算15II 第7章　水力计算167.1　风管的设计167.1.1　计算方法167.1.2　风管水力计算举例167.2　水管水力计算197.3　空调风机盘管水系统凝水管20第8章　空调制冷机房设计228.1　冷水机组的选型228.1.1冷水机组的台数228.1.2冷水机组的装机容量228.1.3冷水机组的类型228.2　冷却塔的确定228.2.1　冷却塔的配置228.2.2　冷却塔的选择原则238.2.3　冷却塔的选定238.3　制冷机房水泵的选择238.3.1　冷冻水泵确定238.3.2　冷却水泵确定248.4　系统定压248.5水处理设备的选择258.5.1软水器和软化水箱258.5.2水处理仪25第9章　管道保温的设计269.1　保温材料的选用269.2　保温管道防结露26第10章空调系统的消声和减震2710.1　空调系统的消声2710.2　空调系统的减震28结论30参考文献31致　谢32附　录33附录A外文翻译33附录B　负荷计算42附录C　风机盘管选型44附录D　风管水力计算45附录E　水管水力计算48II 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章　绪　论1.1　国内外研究现状中央空调在世界上已有很久的发展历史，在中国也有几十年的应用时间。发达国家在办公大楼及公共商业建筑中普遍采用变风量空调系统，变风量空调系统是一种全空气系统，它是用送风温度来控制室内温度的。变风量系统可以同时满足室内的空气品质，又达到节能的目的。1.2　设计目的毕业设计是专业学习中的最后综合性的教学环节，根据专业要求，培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析和解决实际问题的能力，完成初步培养从事科学研究工作和专业工程技术工作基本训练的重要环节。1.3　设计内容接受设计任务后，熟悉土建图纸与原始资料，查阅和收集资料，对设计对象选择多种空调方式，经过综合比较后，最后选定一种较好的方案。根据有关设计规范及概算的指标，对冷热负荷进行初步估算，初步确定冷热源方式、容量、台数、机房位置和面积并确定送风方式。(1)设计计算其中包括房间的冷、热负荷及送风量的计算；空调系统方式的确定及风系统水系统阻力计算；空调主机房的设计与计算和绘制施工图纸。(2)绘图图纸内容有空调、通风平面图和机房平面图，(3)整理设计文件①设计说明书及计算书；②主要设备及材料明细表；③全部设计图纸。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第2章工程概况2.1工程概况该建筑位处南京市，共6层；地下一层有车库、后勤办公、库房、配电室；一层、二层有办公室、商场等；三层有KTV包房、办公室、经理室等；四至六层有客房、办公室等。2.2气象参数南京市室外计算参数为：夏季冬季空调室外计算干球温度35℃空调室外计算干球温度-4℃空调室外计算湿球温度28℃空调室外采暖计算温度-3空调室外计算最热月平均相对湿度81%空调室外计算相对湿度79%室外风速2.6m/s室外风速3.8m/s大气压力100400Pa大气压力102520Pa2.3围护结构参数外墙：加气混凝土砌块框架填充墙400-300，其传热系数K=0.544W/(m2·K)，衰减系数β=0.13，延时时间ε=9.9h。外窗：为双层铝合金窗，其传热系数K=2.904W/(m2·K)，衰减系数β=0.997；延时时间ε=0.365h。屋面：为非上人加气混凝土砌块100—聚苯板70，传热系数K=0.454W/(m2·K)；衰减系数β=0.244；延迟时间ε=10.618h内墙：为砖墙(002002)，其传热系数K=2.0W/(m2·K)；衰减系数β=0.4；延迟时间ε=7.2h。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第3章　负荷计算3.1负荷计算以五层旅馆客房为例，采用谐波法进行计算，面积25.4m2。3.1.1外墙和屋面的冷负荷外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按式3-1计算：Qτ=KFΔtτ-ξ(3-1)式中，F——计算面积；K——传热系数，W/(m2·K)；τ——计算时刻；τ-ξ——温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻；Δtτ-ξ——作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。表3-1南外墙冷负荷时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00面积m24.44.44.44.44.44.44.44.44.4传热系数0.540.540.540.540.540.540.540.540.54Δtτ-ξ1010101010101099冷负荷(W)23.823.823.823.823.823.823.821.421.43.1.2外窗冷负荷该冷负荷可分为两部分：温差传热冷负荷和太阳辐射冷负荷(1)温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按式3-2计算：Qτ=KFΔtτ(3-2)式中，Δtτ——计算时刻下的负荷温差，℃；K——传热系数。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计表3-2南外窗温差传热冷负荷时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00面积444444444传热系数2.92.92.92.92.92.92.92.92.9Δtτ8.68.69.69.68.68.68.67.66.6冷负荷99.899.8111.4111.499.899.899.888.276.6(2)外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，按式3-3计算：Qτ=XgXdCnCsFJj(3-3)式中，Xg——窗的有效面积系数，双层钢窗0.75；Xd——地点修正系数；Cn——窗户内遮阳系数；Cs——窗玻璃的遮挡系数；F——窗玻璃的直射面积，m2；Jj——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m2。表3-3南外窗太阳辐射冷负荷时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00面积444444444有效面积系数0.780.780.780.780.780.780.780.780.78地点修正1.11.11.11.11.11.11.11.11.1遮挡系数0.740.740.740.740.740.740.740.740.74内遮阳系数111111111负荷强度18018216513811490613019冷负荷4504554123452852251527547总冷负荷5505555234563853252521631233.1.3人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Qxτ，按式3-4计算：Qxτ=nq1CclrCr(3-4)式中，Cr——群体系数；n——计算时刻空调房间内的总人数；q1——一名成年男子小时显热散热量，W；Cclr——人体显热散热冷负荷系数。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计表3-4人体冷负荷计算时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00群集系数0.80.80.80.80.80.80.80.80.8q1666666666666666666n222222222Xτ-T0.900.920.940.950.960.960.970.970.98 显热冷负荷959799100101101102102103人体总冷负荷1931972022042062062082082103.1.4灯光冷负荷白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯形成的冷负荷，按式3-5计算：Q=1000n1NXτ-T(3-5)式中，n1——同时使用系数，一般为0.5~0.8；N——照明设备的安装功率，kW；τ-T——从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；Xτ-T——τ-T时间照明散热的冷负荷系数。表3-5灯光冷负荷计算时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00安装功率380380380380380380380380380同时使用系数0.70.70.70.70.70.70.70.70.7Xτ-T0.790.820.850.870.890.910.950.960.97冷负荷5555333981863.1.5设备冷负荷电子设备和驱动设备均在房间内，采用式3-7计算： Qτ=qsXτ-T(3-6) qs=Fqf(3-7) 式中，qs——热源的显热散热量，W； F——计算面积； qf——电器设备的功率密度，W/m2； τ-T——从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； Xτ-T——τ-T时间照明散热的冷负荷系数。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计表3-6设备冷负荷时刻12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00电器设备散热量510510510510510510510510510Xτ-T0.960.970.970.980.980.980.990.990.99冷负荷(W)4904954955005005005055055053.1.6新风冷负荷新风Gw进入系统时的焓为iw，排除时焓为in，这部分冷量称为新风冷负荷，可按式3-8计算：Qq=mdGW(iw-in)/3.6(3-8)式中，md——夏季空调室外计算干球温度下的空气密度；Gw——新风量，m3/h；iw——夏季室外计算参数时的焓值，kJ/kg；in——室内空气的焓值，kJ/kg。3.2负荷对比将鸿业计算结果与手算结果进行对比，误差分析见表3-7。表3-7误差分析结构手算鸿业差值最大冷负荷(W)出现时刻(h)最大冷负荷(W)出现时刻(h)南外墙2412:002720:0011.1%南外窗55513:0045313:0018.4%人体21020:0020120:004.2%照明18620:0020720:0010.1%设备50520:0048320:004.4%总负荷219813:00207218:005.7%48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第4章　空调系统简介4.1空调系统分类用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的系统。可使某些场所获得具有一定温度、湿度和空气质量的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。(1)按空气处理设备的集中程度划分：集中空调系统、半集中空调系统、局部式空调系统集中空调系统所有空气处理设备(风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等)都集中在空调机房内，空气处理后，由风管送到各空调房里。这种空调系统热源和冷源也是集中的。它处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积大。半集中空调系统集中在空调机房的空气处理设备，仅处理一部分空气，另外在分散的各空调房间内还有空气处理设备。它们或对室内空气进行就地处理，或对来自集中处理设备的空气进行补充再处理。诱导系统、风机盘管+新风系统就是这种半集中式空调系统的典型例子。局部式空调系统此系统是将空气处理设备全部分散在空调房间内，因此局部式空调系统又称为分散式空调系统。通常使用的各种空调器就属于此类。空调器将室内空气处理设备、室内风机等与冷热源与制冷剂输出系统分别集中在一个箱体内。分散式空调只向室内输送冷热载体，而风在房间内的风机盘管内进行处理。(2)按负担冷热负荷的介质划分：全空气系统、全水系统、空气-水系统、制冷剂式系统全空气系统这种系统是空调房间的冷热负荷全部由经过处理的空气来承担。集中式空调系统就是全空气系统。全水系统48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计这种系统是空调房间的冷热负荷全部靠水作为冷热介质来承担。它不能解决房间的通风问题，一般不单独采用。无新风的风机盘管属于这种全水系统。空气-水系统这种系统是空调房间的冷热负荷既靠空气，又靠水来承担。风机盘管加新风系统就是这种系统。制冷剂式系统这种系统空调房间的冷热负荷直接由制冷系统的制冷剂来承担，局部式空调系统就属此类。(3)按冷却介质种类划分：直接蒸发式系统、间接冷却式系统、直接蒸发式系统制冷剂直接在冷却盘管内蒸发，吸取盘管外空气热量。它适用于空调负荷不大，空调房间比较集中的场合。间接冷却式系统制冷剂在专用的蒸发器内蒸发吸热，冷却冷冻水(又称冷媒水)，冷冻水由水泵输送到专用的水冷式表面冷却器冷却空气。它适用于空调负荷较大、房间分散或者自动控制要求较高的场合。(4)采用新风量的划分 ：直流式系统、闭式系统、混合式系统直流式系统又称全新风空调系统。空调器处理的空气为全新风，送到各房间进热湿交换后全部排放到室外，没有回风管。这种系统卫生条件好，能耗大，经济性差，用于有有害气体产生的车间。实验室等。闭式系统空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。系统能耗小，卫生条件差，需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下建筑及潜艇的空调等混合式系统空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的优点，应用比较普遍，如宾馆、剧场等场所的空调系统。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计4.2空调系统比较表4-1系统比较系统类型全空气系统风机盘管加新风系统优点使用寿命长,可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节,充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间，可以严格地控制室内温度和室内相对湿度，可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用，各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好，与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间，机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装，只需新风空调机房，机房面积小，使用季节长，各房间之间不会互相污染缺点空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。送回风管系统复杂,布置困难。支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。设备与风管的安装工作量大,周期长。对机组制作要求高，则维修工作量很大。机组剩余压头小室内气流分布受限制。分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便。无法实现全年多工况节能运行调节。水系统复杂，易漏水。过滤性能差48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第5章　空调系统设备选型5.1　空调水系统的选取基于本建筑的特点采用了闭式系统，不与大气相接触，只设一个水系统。因两管制方式简单且初投资少无内区，无需同时供冷和供热且无特殊温度要求，因而采用了两管制系统。5.2　空调风系统的选取该建筑为多为客房等房间，各房间的负荷根据运行时间不一致且有不同要求，因而选用了风机盘管加独立新风系统形式。其中新风单独处理，减少了风机盘管中风机的风量，减少了噪声，当风机盘管不运行时新风继续送风，不经过回风口，增加了室内空气品质。5.3　风机盘管加独立新风系统设计计算考虑到卫生和能效，风机盘管机组空调系统的新风采用独立供给室内的方式，经过处理后的新风从送风总风管通过支管送入各个房间，单独设置的新风机组可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以有保证。5.3.1　夏季送风状态点和送风量选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气分别送入室内的方案，采用新风不负担室内负荷的方式，即将送入室内的新风处理到90％相对湿度的室内等焓点L(见焓湿图)。空调系统送风状态和送风量的确定可在h-d图上进行，具体步骤如下：(1)在h-d图上找出室内状态点N，室外状态点W；(2)根据计算出的室内冷负荷和湿负荷W求出，通过N点画出线与φ=90％线相交，即得送风点O，确定送风量；(3)根据等焓线，由新风处理后的机器露点相对湿度定出L点；(4)连接L、O两点根据新风比确定风机盘管的出风状态点F。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计图5-1　风机盘管加独立新风系统处理方案5.3.2　举例计算以五层502客房为例进行计算(1)计算热湿比及房间送风量==13813在图上根据=25℃及1=55％确定N点，=53.33kJ/kg，过N点画出线与=90％线相交，得送风状态点O，=41.3kJ/kg。则总送风量为：G===0.17kg/s(516.7m3/h)(2)风机盘管风量：要求的新风量=80m3/h(0.03kg/s)，则风机盘管风量GF==516.7-80=436.7m3/h(0.14kg/s)(3)风机盘管机组出口空气的焓38.7kJ/kg,连接L、O两点并延长与等焓线相交得F点，查出该点温度=13℃(4)风机盘管的冷量QF=GF(hN－hM)=0.14×(53.33－38.7)=2.04kW根据负荷计算结果的冷量和风量，对每个房间进行风机盘管选型。根据冷量优先，兼顾风量的原则，选用开利中央空调有限公司生产的42CMT003型风机盘管机组一台，机组中档制冷量为2.79kW，尺寸930×479×261。故用该风机盘管处理后的空气可满足室内要求，其它空调房间算法同上，各层房间风机盘管选型表详见附录B。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计5.4　全空气系统设计计算5.4.1　夏季送风状态点和送风量空调系统送风状态和送风量的确定可在h-d图上进行，具体步骤如下：(1)在h-d图上找出室内状态点N，室外状态点W(2)根据室内冷负荷和湿负荷W求出求出，通过N点画出此过程线(3)采用最大温差送风(即露点送风)，画出相对湿度90％等相对湿度线，该线与线交于L点，L为送风状态点。(4)根据，确定新风和回风的混合状态点C，连接C点和L点。如图所示：图5-2　全空气一次回风系统处理方案5.4.2　计算举例以第二层为例进行设计计算(1)求热湿比：==7082(2)在图上根据室内=25℃及相对湿度=55%确定N点，得到=53.33kJ/kg,；过N点作=7082kJ/kg线与相对湿度线相交得送风状态点L，得到=32.5KJ/kg。(3)求风量：G===4.5kg/s新风量：Gw=265×20=5300m3/h=1.75kg/s48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计新风比：=38%，混合点C的位置=72.6kJ/kg(4)系统所需的冷量：=25.9kW选用G-8X2DF型吊顶式空调机组两台，空调器额定制冷量为13.5kW，风量为16000m3/h。故用该空调器处理后的空气可满足室内要求，其它空调房间算法同上，各房间空调器选型列于表5-2。表5-2　空调器选型表楼层编号所需冷量(W)选用型号额定风量(m3/h)余压(Pa)冷量(kW)台数一层12.95G-8X2DF1600017013.5112.95G-8X2DF1600017013.51三层27460G-5DF50003204.17126710G-5DF50003204.171五层26970G-5DF50003204.17126970G-5DF50003204.17148 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第6章　气流组织设计6.1　气流组织所谓气流组织，就是在是空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到空调房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。影响气流组织的因素很多，如送风口的位置及型式，回风口的位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响更为重要。在设计气流组织时，根据空调精度、气流型式、送风口安装位置以及建筑装修的艺术配合等方面的要求选择不同的送风口。目前常用的送风口型式，按其特点主要可以归纳为百叶风口、散流器、条缝风口、旋流风口、投射风口、孔板风口、格栅风口等，选取的是方形散流器。6.2　散流器的选择6.2.1　散流器送风空气由散流器送出时，沿着顶棚和墙形成帖附射流，射流扩散较好，区域温差一般能满足。只有采用顶棚密集布置向下送风时，工作区风速才能均匀，有可能形成平行流，对有洁净度要求的房间有利。故本设计中散流器采用下送的送风方式。表6-1　散流器送风的最大风速(m/s)建筑性质净高3m净高4m净高5m住宅3.94.24.3个人办公室5.25.45.7餐厅、百货公司6.26.67.0公共建筑7.47.98.348 石家庄铁道大学四方学院毕业设计6.2.2　一层商场散流器的设计计算1001房间面积1209.6m2，层高5m，送风量8064m3/h(2.24m3/s)有一间大办公室的内区拟用圆形散流器送风来实现空调，其建筑尺寸为A·B·H=4.8×8×5，显热冷负荷平均分布，每m2为87.8W,送风温差7℃。将整个大厅划分为24个小区，即长度方向划分为8等分，每等分A1=4.8m；宽度方向划分为3个小区，即宽度方向划分为3等分，每等分B1=8m将圆形散流器设置在小区的中央，每个小区可当作单独房间看待。在A=4.8m，H=5m可得室内平均风速vpj=0.11m/s。气流射程x=0.75A1=3m,n==0.375将这些数据带入公式(6-1)，可求得室内平均风速：(6-1)按送冷风情况，vpj=1.2×0.19=0.1m/s<0.11m/s，说明合适。按式(5-2)计算每个小方区的送风量：同一张表中查得LS=0.4m3/svS=2.61m/sF=0.153m2D=250mm查圆形散流器性能表，选用颈部名义直径D=250mm的散流器。当风量为370m3/h即0.1m3/s时，射程为1.16m，相当于小方区宽度一半4.8的0.24倍，射流搭接符合要求。整个大会议室需要设置24个这种型号的散流器。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第7章　水力计算7.1　风管的设计7.1.1　计算方法采用假定流速法，其计算和方法如下：(1)绘制通风或空调系统轴测图，对个管段进行编号，标注长度和风量；(2)确定合理的空气流速；(3)根据各风管的风量和选择的流速确定个管段的断面尺寸；(4)断面尺寸选定后，再根据风量算出实际风速；(5)计算系统局部阻力；(6)计算系统沿程阻力；(7)计算系统的总阻力；7.1.2　风管水力计算举例以一层最不利环路为例。选出区域中的最不利环路为：1-3-5-7-9-11-12，风系统的管段的管路走向示意简图如图7-1。图7-1　3层风系统最不利环路图(1)1-3段：L=1440m3/h，l=6.5m，假定流速v=5m/s，则m2取断面为320mm×250mm的矩形风管，则风管内实际流速为：48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计由v′=6.7m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=2.9Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=1.1×6.5=7.25Pa在该管段上有局部组件弯头。弯头：ξ=0.23，则弯头的局部阻力为Pa1-3管段总阻力损失10.65Pa(2)3-5段：L=1260m3/h，l=2.8m，假定流速v=4.5m/s，则m2取断面为320mm×250mm的矩形风管，则风管内实际流速为：由v′=4.4m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=0.73Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=0.86×2.8=2.4Pa在该管段上有局部组件直流三通。直流三通：ξ=0.73，则直流三通的局部阻力为Pa3-5管段总阻力损失9.5Pa(3)5-7段：L=1080m3/h，l=5.47m，假定流速v=4m/s，则m2取断面为320mm×250mm的矩形风管，则风管内实际流速为：由v′=4m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=0.65Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=0.65×5.47=3.5Pa在该管段上有局部组件直流三通。直流三通：ξ=0.03，则直流三通的局部阻力为Pa5-7管段总阻力损失3.73Pa(4)7-9段：L=1080m3/h，l=5.47m，假定流速v=4m/s，则48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计m2取断面为250mm×250mm的矩形风管，则风管内实际流速为：由v′=4m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=0.84Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=0.84×4.14=3.48Pa在该管段上有局部组件直流三通。直流三通：ξ=0.04，则直流三通的局部阻力为Pa7-9管段总阻力损失3.8Pa(5)9-11段：L=720m3/h，l=7m，假定流速v=4m/s，则m2取断面为250mm×200mm的矩形风管，则风管内实际流速为：由v′=4m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=0.97Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=0.97×7=6.8Pa在该管段上有局部组件直流三通。直流三通：ξ=0.04，则直流三通的局部阻力为Pa9-11管段总阻力损失7.12Pa(6)12段：L=360m3/h，l=2.74m，假定流速v=3.5m/s，则m2取断面为200mm×160mm的矩形风管，则风管内实际流速为：由v′=3.1m/s，薄钢板风管的比摩阻得Rm=0.81Pa/m，则1-2管段的沿程阻力ΔPy1=Rm×l=0.81×2.74=2.2Pa在该管段上有局部组件弯头。弯头：ξ=0.04，则弯头的局部阻力为48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计Pa12管段总阻力损失Pa(7)最不利环路总阻力损失Pa其它管段计算方法相同，数据见表7-1。表7-1　3层风管水力计算表序号风量(m3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)v(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)114403202506.55.001.107.160.2314.93.4410.6021801201202.83.471.624.530.987.227.0811.60312603202504.144.380.863.550.7311.48.3711.9241801201202.83.471.624.535.167.2237.2641.78510803202505.473.750.653.530.038.420.253.7861801201202.83.471.624.530.737.225.279.8079002502504.144.000.843.470.049.580.383.8681801201202.83.471.624.530.737.225.279.80972025020074.000.976.790.049.580.387.18103602001602.743.130.812.231.035.856.028.2511360200160113.130.818.940.425.852.4611.40123602001602.743.130.812.230.465.852.694.92小计　　54.9　　56.010.5　78.87134.88该环路总压头损失为134.88Pa。其它楼层风管水力计算见附录D。7.2　水管水力计算以三层为例，最不利环路为1-2-3-4-5-6-7-8图7-2　三层水系统最不利环路系统图比摩阻48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计则管段9沿程阻力为：=1215.343管段9局部阻力构件有：弯头2个、阀门一个已知该段动压，所以其局部阻力管段9总阻力为:3313.832其它管段计算方法相同，数据见表7-2。表7-2　三层水管水力计算序号管径(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1DN5012.20.6101.61242.62167.3334.61577.32DN404.20.8291.21217.31356.8356.81574.23DN405.40.7216.41174.91261.3261.31436.14DN404.20.6152.5637.31180.6180.6817.95DN328.30.6199.31655.81198.3198.31854.16DN259.70.6225.32192.11152.6152.62344.67DN251.90.6225.3419.01152.6152.6571.68DN5048.00.6101.64880.13167.3502.05382.1小计　94.0　　13419.111　2138.715557.8三层水管最不利环路总阻力为15557.8。其它楼层水管水力计算见附录E。7.3　空调风机盘管水系统凝水管风机盘管机组在运行时产生的冷凝水，必须及时排走，排放凝结水的管路的系统设计中，应注意以下几点：(1)风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流的方向，应保持不小于0.003的坡度，且不允许有积水部位；(2)冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。当采用聚乙烯塑料管时，一般可以不加防止二次结露的保温层，但采用镀锌钢管时应设置保温层。(3)冷凝水管的公称直径DN(mm),一般情况下可以按照机组的冷负荷Q(kW)按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：当Q≤7kW，DN=20mm；当7.1kW≤Q≤17.6kW，DN=25mm；48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计当17.7kW≤Q≤100kW，DN=32mm；当101kW≤Q≤176kW，DN=40mm；当177kW≤Q≤598kW，DN=50mm。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第8章　空调制冷机房设计8.1　冷水机组的选型8.1.1冷水机组的台数制冷机组一般以选用2~4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。8.1.2冷水机组的装机容量系统冷负荷总计564.2kW，对其冷负荷附加至1.2。冷水机组的负荷为(8-1)8.1.3冷水机组的类型选用顿汉布什有限公司生产的型号为WCDSX-B089的机组两台。机组型号及性能特点见表8-1。表8-1　机组主要技术参数型号数量(台)制冷量(kW)冷冻水流量(m3/h)冷却水流量(m3/h)冷冻水接管径(mm)冷却水接管径(mm)WCDSX-B08923626577DN125DN1258.2　冷却塔的确定8.2.1　冷却塔的配置以便于调节控制冷水机组运行为原则,冷却塔的配置可以是一台冷水机组对应一台冷却塔，也可以是同时投入运行和同时撤出运行的几台冷水机组共用一台冷却塔。本设计选用两台冷却塔。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计8.2.2　冷却塔的选择原则(1)选择冷却塔的主要依据是冷却循环水量,初选的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量,同时塔的进水、出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。(2)根据冷却塔安装位置的高度和周围环境对噪声的要求,进一步确定是选用普通型、低噪音型还是超低噪音型,以最小限度满足噪声要求为准。(3)冷却循环水的水质要求很高,或者冷却塔周围的空气污染较严重,含尘浓度较高,则有必要考虑选用密闭式冷却塔(蒸发式冷却塔)。(4)校核所选塔的结构尺寸、运行重量是否适合现场安装条件。8.2.3　冷却塔的选定根据按进出塔水温差为5℃(当地的湿球温度为27℃)，选择型号DBN-175冷却塔两台，一台冷水机组对应一台冷却塔，其额定水量为200m3/h。该冷却塔为ZFN系列不锈钢逆流方形冷却塔，其技术参数见下表8-2。表8-2　DBN-175冷却塔技术参数型号冷却水量(m3/h)风量(m3/h)进水压压力(104Pa)电机功率(kW)直径(m)DBN-175200943003.155.53.68.3　制冷机房水泵的选择8.3.1　冷冻水泵确定每台冷水机组应各配置一台冷冻水泵。考虑维修需要,宜有备用水泵,并预先接在管路系统中,可随时切换使用。该设计有两台冷水机组时,故配置三台冷冻水泵,其中一台为可切换使用的备用泵。(1)冷冻水泵的流量应为冷水机组额定流量并附加5%~10%的富裕量；该设计中每台冷水机组冷冻水量：Vo=1.08×62=66.96m3/h(2)冷冻水泵扬程由四部分组成：管路管件阻力54.268，即5.4268mH2O。冷水机组蒸发器阻力66，即6.6mH2O末端设备的表冷器阻力47.1，即4.71mH2O。管件阻力为42，即4.2mH2O48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计总扬程为5.4268+6.6+4.71+4.2=20.9mH2O附加5%~10%的裕量为20.91.1=23mH2O故选取水泵的扬程为23mH2O。即泵的扬程为25m，参照广州市白云泵业制造有限公司的电子样本，则选用的泵的型号为BXZ150—315B，两台使用，一台备用，其技术参数如表8-3：表8-3BXZ150-315B型水泵技术参数流量(m3/h)扬程(m)效率(%)电机功率(kW)转速(r/min)必需汽蚀余量(m)7324783014802.58.3.2　冷却水泵确定(1)冷却水泵的流量应为冷水机组额定流量并附加5%~10%的富裕量;该设计中每台冷水机组冷却水量：Vo=1.08×75=81m3/h(2)确定冷却水泵的扬程，由四部分组成：冷却塔积水盘水位到制冷塔布水器的高差，取为冷却塔高度3.5m冷却塔布水管处所需压力为31.5kPa，即3.15mH2O。冷凝器等换热设备阻力为63kPa，即6.3mH2O。吸入管道和压出管道阻力为68.4，即6.84mH2O。总扬程为3.5+3.15+6.3+6.84=19.79mH2O,附加10%的裕量为19.79×1.1=21.7mH2O。即泵的扬程为22m，参照广州市白云泵业制造有限公司的电子样本，选用的泵的型号为BXZ150—320，两台使用，一台备用，其技术参数如下表8-4：表8-4BXZ150-320型水泵技术参数流量(m3/h)扬程(m)效率(%)电机功率(kW)转速(r/min)必需汽蚀余量(m)10026792214802.58.4　系统定压系统的小时泄漏量为系统水容量的1%，系统补水量取系统水容量的2%，全空气冷冻水系统的系统水容量为0.40~0.55l/m2，空气-水系统的系统水容量为0.7~1.3。全空气系统取0.5，则水容量为L=0.5×2420=1210空气-水系统取1，则水容量为L=1×4840=4840系统补水量为48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计Q=6050×2%=121l/h即0.12m3/h补水点宜设在循环水泵的吸入段，补水泵流量取补水量的2.5~5倍，补水泵的扬程应比系统静止时的补水点压力高30~50KPa。取补水量的4倍则补水泵的流量为Q=4×0.12=0.48m3/h扬程为H=25.4+4=29.4m对于闭式膨胀水箱，总容积为(8-2)式中，Vt——调节水量，取补水泵30min的水量；β——系数一般取0.65~0.85，。取=0.7，则V=0.48/2/(1-0.75)=0.96m3参照陕西三维能源设备有限公司的样本，选取落地式膨胀水箱的型号为GSP0.8×1-40×2×3，其相关参数见表8-5。表8-5　GSP0.8×1-40×2×3型落地式膨胀水箱参数泵流量(m3/h)泵扬程(m)调节容积(m3)供水管径6.2350.4DN898.5水处理设备的选择8.5.1软水器和软化水箱空调补水应经软化处理，并宜设软化水箱，储存补水泵0.5~1.0h的水量。根据补水量，参照北京九州环宇水处理器设备有限公司的样本，设计选用的是JZ-1054型全自动软水设备，软水流量为0.5~1.0m3/h。软化水箱储存1.0h补水泵的水量则其容积为Q=0.68m3。8.5.2水处理仪根据冷冻水的流量和冷却水的流量，参照南京贝特暖通空调设备公司的样本，选用型号为YTD-500Q的全自动电子处理仪48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第9章　管道保温的设计9.1　保温材料的选用保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明性能越差保温效果也越，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度的范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。9.2　保温管道防结露表9-1为各管径下要求的防结露厚度。表9-1　材料(玻璃棉)的防结露厚度表管径DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100厚度/mm111212.51313.51414.514.515因此在布置管路的时候要考虑管道的保温措施，减少能源的消耗也是设计的一个重要理念。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计第10章空调系统的消声和减震随着人们生活水平的提高，空调使用得到普及，但对于设有空调等建筑设备的现代建筑，在室外及室内两个方面都可能受到噪声和振动源的影响，所以空调系统的消声和减震是空调系统设计中的重要一环，它对减少噪声和震动，提高人们的舒适感和工作效率，延长建筑物的适用年限有极其重要的意义。10.1　空调系统的消声空调系统中的噪声源主要有通风机、空调设备、冷热源设备、冷却塔、空调系统风管等，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声等。其中空气动力噪声包括涡流噪声和旋转噪声,涡流噪声是叶片在空气中旋转沿叶片厚度方向形成压力梯度变化，引起涡流及气流紊流而产生的宽频带噪声；旋转噪声是旋转叶片经过某点时，对空气产生周期性压力，引起空气压力和速度的脉动从而向周围环境辐射的噪声。机械的噪声可能是由通风机的动平衡受到破坏而引起的旋转部件不平衡造成的，也可能是由轴承的装配不好或受到损坏而造成的。空调系统消声设计应考虑噪声的频谱特性、室内允许的噪声标准、通风机噪声、风管中产生的气流噪声和从风管管壁传入风管内的噪声、风管系统噪声的自然衰减、消声器的声衰减量以及隔声室的隔声量等。控制空调通风系统中噪声的最有效的措施是降低通风机的噪声。首先要选择高效节能，低噪声性的通风机，在满足风量风压的前提下，适当选择转数低的风机，降低其空气动力噪声。其次是选用合理的轴承，提高装备精度，严格检验叶轮的动平衡和静平衡，降低风机的机械噪声。再次，通风机进出口的管道不得急剧转弯，通风机进出口处的管道应装柔性接管，其长度为150～250mm，一般不宜超过350mm[14]。为减少空调系统消声和隔振处理及降低被空气调节房间噪声的困难，应尽可能的减少噪声源的噪声。降低噪声一般应注意到声源，传声途径和工作场所的吸声处理三个方面，上面讲到了在声源处的一些措施，除此之外，就是在通风管道上暗装消声器了，这样也可以起到很大的效果。为此，在进行空气调节系统设计及选择通风设备时应注意：(1)在空调装置的送风口处,装设柔性软接管，消声静压箱、消声器；(2)在送风管气流稳定的管段上装设微孔板消声器，消声弯头，消声箱；(3)48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计风管管路急剧转弯处装设带导流叶片的风管弯头。合理使用三通等部件进行噪声自然衰减；(4)穿墙的风管周围，必须用麻丝等纤维材料填充密实，然后在外表面用水泥沙浆抹平；(5)管道的吊架与楼板之间应该设防振橡胶等隔震连接；(6)垂直与水平风管的防震，对于低速风管且出口有良好防震软接管者，可以不考虑风管吊架与支撑的防震，当风速较大而建筑噪声控制严格的场合，应考虑风管防震；(7)在满足条件允许的情况下尽量使用离心风机，风机出口应设软接头，出口调节阀应在软接头后，以免风机振动使风门产生附加振动；(8)应将风量大的系统分成若干小系统，选用高效率、低噪声的通风机；(9)风量一定时，尽量降低风管系统的压力损失及选用转速低的风机。必要时可用双风机；(10)阀门，分支管三通等部件需采用较厚的钢板。弯头及分支管三通等气流急剧转弯处，宜装设导流叶片。对于消声要求严格的房间，连接风口的支管上最好不设调节阀；(11)在设备用房尽量做到消声处理；设备电机尽量选用低噪型；设备安装要考虑防震措施；风管材质尽量采用吸声材料；(12)合理使用弯头、三通等部件进行噪声自然衰减；(13)增加管壁厚度，或与保温层处理结合，增加其隔声量。10.2　空调系统的减震空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础传播，例如：转动的风机，和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房间,又以噪声的形式出现，因此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振构件(如弹簧减振器或橡皮软木等),可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减弱。在振源和它的基础之间安装弹性构件，可以减轻振动力通过基础传出，也可以在仪器和它的基础之间安装弹性构件来减轻外界振动对仪器的影响。新风机组、风机盘管及装设管道中间的通风机的吊装，吊脚架上采用弹簧减震装置，机组与风管的连接处采用帆布或柔性短管。水泵、热泵机组固定在隔振基座上，以增加其稳定性。隔振基座用混凝土板或型钢加工而成，其质量按经验数据确定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用弹48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计簧复合减震器，接管均应采用柔性连接。对于热泵机组由于自重大，其地基承重能力应大于机组运行重量的1.5倍。可在机座下直接设置橡胶垫板或减震基座。在设计和选用隔振器时候，应注意以下几个问题：(1)当设备转速n>1500r/min时，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶隔振器；设备转速<1500r/min时，宜用弹簧隔振器；(2)隔振器承受的荷载不应该超过允许工作荷载；(3)选择橡胶隔振器时，应考虑环境温度对隔振器压缩变形量的影响，计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/3～1/2采用。橡胶隔振器应尽量避免太阳直接照射或者油类接触；(4)为了减少设备的振动通过管道的传递量，通风机和水泵的进出口通过隔振软管与管道连接。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计结论针对南京市大厦的设计这一课题，从工程的实用性、可行性进行分析，最终采用了集中式空气处理系统.全空气空调系统设备集中,运行和管理都比较容易，施工方便，初投资小，系统简单。在过度季节能全新风运行。通过对南京市气象及大气条件的分析,进行了各楼层的冷负荷计算,并进行了湿负荷与热负荷的计算.根据所求的负荷值,计算出了各个房间的新风量、总风量以及冷量.进而求出了每一楼层所需的总风量,确定出了所选用的空气处理机组.最后经过水利计算以及随后的绘图完成了此次设计.48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计参考文献[1]电子工业部第十设计院.空气调节设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.[2]中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调·动力[M]·北京：中国计划出版社，2003.[3]建筑工程常用数据系列编写组.暖通空调常用数据手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1995.[4]采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)[S].[5]采暖通风与空气调节制图标准(GBJ19-87)[S].[6]陈航.中央空调工程通用图纸集粹[M].北京：中国水利水电出版社，2005.[7]徐勇.通风与空气调节工程[M].北京：机械工业出版社，2005.[8]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M](第二版).北京：中国建筑工业出版社，2008.[9]何青等.中央空调常用数据速查手册[M].北京：机械工业出版社，2005.[10]马最良，姚杨.民用建筑空调设计[M].北京：化学工业出版社，2003.[11]陆亚俊.暖通空调[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.[12]路诗奎.空调制冷专业课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2005.[13]顾兴蓥等.英汉暖通空调技术词汇[M].北京：宇航出版社，1994.[14]WilliamJ.FiskWoodyDelp,RickDiamond,DarryIDickerhoff.Ductsustemsinlargecommericalbuildings:physicalcharacterization,airleakage,andheatconductiongains[J].EnergyandBuildings32(2000).109–119．[15]IreneMartini,CarlosDiscoli,EliasMethodologydevelopedfortheenergy-productivediagnosisandevaluationinhealthbuildings[J]．Energyandbuildings(2006).page1topage9.48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计致　谢经过几个月来的不懈努力，终于完成了本次毕业设计。在本次毕业设计的整个过程中我得到了许多的支持和鼓励，使我对一项工程的设计过程有了一定的理解。通过这次毕业设计的机会，让我们更好的与实际相接轨，把书本上的知识得以和实际相结合，让我们对所学的知识有了更深一步的认知。在此特别感谢郝长生老师及张亚青老师在设计过程中给予我细心和耐心的指导。张老师治学严谨，作为学生，这些让我受益匪浅。同时还要感谢其他帮助过我的同学和我们同组的每一位同学，感谢他们在毕设过程中给我的帮助和关心。最后，再次感谢老师的耐心指导和同学们的热情帮助。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附　录附录A外文翻译AirConditioningandRefrigerationTechnologyAirconditioninghasrapidlygrownoverthepast50years,fromaluxurytoastandardsystemincludedinmostresidentialandcommercialbuildings.In1970,36%ofresidencesintheU.S.wereeitherfullyairconditionedorutilizedaroomairconditionerforcooling(Blue,etal.,1979).By1997,thisnumberhadmorethandoubledto77%,andthatyearalsomarkedthefirsttimethatoverhalf(50.9%)ofresidencesintheU.S.hadcentralairconditioners(CensusBureau,1999).Anestimated83%ofallnewhomesconstructedin1998hadcentralairconditioners(CensusBureau,1999).Airconditioninghasalsogrownrapidlyincommercialbuildings.From1970to1995,thepercentageofcommercialbuildingswithairconditioningincreasedfrom54to73%.Airconditioninginbuildingsisusuallyaccomplishedwiththeuseofmechanicalorheat-activatedequipment.Inmostapplications,theairconditionermustprovidebothcoolinganddehumidificationtomaintaincomfortinthebuilding.Airconditioningsystemsarealsousedinotherapplications,suchasautomobiles,trucks,aircraft,ships,andindustrialfacilities.However,thedescriptionofequipmentinthischapterislimitedtothosecommonlyusedincommercialandresidentialbuildings.Commercialbuildingsrangefromlargehigh-riseofficebuildingstothecornerconveniencestore.Becauseoftherangeinsizeandtypesofbuildingsinthecommercialsector,thereisawidevarietyofequipmentappliedinthesebuildings.Forlargerbuildings,theairconditioningequipmentispartofatotalsystemdesignthatincludesitemssuchasapipingsystem,airdistributionsystem,andcoolingtower.Properdesignofthesesystemsrequiresaqualifiedengineer.Theresidentialbuildingsectorisdominatedbysinglefamilyhomesandlow-riseapartments/condominiums.Thecoolingequipmentappliedinthesebuildingscomesinstandard“packages”thatareoftenbothsizedandinstalledbytheairconditioningcontractor.Thechapterstartswithageneraldiscussionofthevaporcompressionrefrigerationcyclethenmovestorefrigerantsandtheirselection.Chillersandtheirauxiliarysystemsare48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计thencovered,followedbypackagedairconditioningequipment.Eventhoughthereisalargerangeinsizesandvarietyofairconditioningsystemsusedinbuildings,mostsystemsutilizethevaporcompressioncycletoproducethedesiredcoolinganddehumidification.Thiscycleisalsousedforrefrigeratingandfreezingfoodsandforautomotiveairconditioning.ThefirstpatentonamechanicallydrivenrefrigerationsystemwasissuedtoJacobPerkinsin1834inLondon,andthefirstviablecommercialsystemwasproducedin1857byJamesHarrisonandD.E.Siebe(Thevenot1979).Besidesvaporcompression,therearetwolesscommonmethodsusedtoproducecoolinginbuildings:theabsorptioncycleandevaporativecooling.Thesearedescribedlaterinthechapter.Withthevaporcompressioncycle,aworkingfluid,whichiscalledtherefrigerant,evaporatesandcondensesatsuitablepressuresforpracticalequipmentdesigns.Thefourbasiccomponentsineveryvaporcompressionrefrigerationsystemarethecompressor,condenser,expansiondevice,andevaporator.Thecompressorraisesthepressureoftherefrigerantvaporsothattherefrigerantsaturationtemperatureisslightlyabovethetemperatureofthecoolingmediumusedinthecondenser.Thetypeofcompressoruseddependsontheapplicationofthesystem.Largeelectricchillerstypicallyuseacentrifugalcompressorwhilesmallresidentialequipmentusesareciprocatingorscrollcompressor.Thecondenserisaheatexchangerusedtorejectheatfromtherefrigeranttoacoolingmedium.Therefrigerantentersthecondenserandusuallyleavesasasubcooledliquid.Typicalcoolingmediumsusedincondensersareairandwater.Mostresidential-sizedequipmentusesairasthecoolingmediuminthecondenser,whilemanylargerchillersusewater.Afterleavingthecondenser,theliquidrefrigerantexpandstoalowerpressureintheexpansionvalve.Theexpansionvalvecanbeapassivedevice,suchasacapillarytubeorshorttubeorifice,oranactivedevice,suchasathermalexpansionvalveorelectronicexpansionvalve.Thepurposeofthevalveistoregulatetheflowofrefrigeranttotheevaporatorsothattherefrigerantissuperheatedwhenitreachesthesuctionofthecompressor.Attheexitoftheexpansionvalve,therefrigerantisatatemperaturebelowthatofthemedium(airorwater)tobecooled.Therefrigeranttravelsthroughaheatexchangercalledtheevaporator.Itabsorbsenergyfromtheairorwatercirculatedthroughtheevaporator.Ifairiscirculatedthroughtheevaporator,thesystemiscalledadirectexpansionsystem.Ifwateriscirculatedthroughtheevaporator,itiscalledachiller.Ineithercase,therefrigerantdoesnotmakedirectcontactwiththeairorwaterintheevaporator.Therefrigerantisconvertedfromalowquality,two-phasefluidtoasuperheated48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计vaporundernormaloperatingconditionsintheevaporator.Thevaporformedmustberemovedbythecompressoratasufficientratetomaintainthelowpressureintheevaporatorandkeepthecycleoperating.Allmechanicalcoolingresultsintheproductionofheatenergythatmustberejectedthroughthecondenser.Inmanyinstances,thisheatenergyisrejectedtotheenvironmentdirectlytotheairinthecondenserorindirectlytowaterwhereitisrejectedinacoolingtower.Withsomeapplications,itispossibletoutilizethiswasteheatenergytoprovidesimultaneousheatingtothebuilding.Recoveryofthiswasteheatattemperaturesupto65°C(150°F)canbeusedtoreducecostsforspaceheating.Capacitiesofairconditioningareoftenexpressedineithertonsorkilowatts(kW)ofcooling.Thetonisaunitofmeasurerelatedtotheabilityofaniceplanttofreezeoneshortton(907kg)oficein24hr.Itsvalueis3.51kW(12,000Btu/hr).ThekWofthermalcoolingcapacityproducedbytheairconditionermustnotbeconfusedwiththeamountofelectricalpower(alsoexpressedinkW)requiredtoproducethecoolingeffect.RefrigerantsUseandSelectionUpuntilthemid-1980s,refrigerantselectionwasnotanissueinmostbuildingairconditioningapplicationsbecausetherewerenoregulationsontheuseofrefrigerants.Manyoftherefrigerantshistoricallyusedforbuildingairconditioningapplicationshavebeenchlorofluorocarbons(CFCs)andhydrochlorofluorocarbons(HCFCs).Mostoftheserefrigerantsarenontoxicandnonflammable.However,recentU.S.federalregulations(EPA1993a;EPA1993b)andinternationalagreements(UNEP,1987)haveplacedrestrictionsontheproductionanduseofCFCsandHCFCs.Hydrofluorocarbons(HFCs)arenowbeingusedinsomeapplicationswhereCFCsandHCFCswereused.Havinganunderstandingofrefrigerantscanhelpabuildingownerorengineermakeamoreinformeddecisionaboutthebestchoiceofrefrigerantsforspecificapplications.Thissectiondiscussesthedifferentrefrigerantsusedinorproposedforbuildingairconditioningapplicationsandtheregulationsaffectingtheiruse.TheAmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAirConditioningEngineers(ASHRAE)hasastandardnumberingsystem(Table4.2.1)foridentifyingrefrigerants(ASHRAE,1992).ManypopularCFC,HCFC,andHFCrefrigerantsareinthemethaneandethaneseriesofrefrigerants.Theyarecalledhalocarbons,orhalogenatedhydrocarbons,becauseofthepresenceofhalogenelementssuchasfluorineorchlorine(King,1986).Zeotropesandazeotropesaremixturesoftwoormoredifferentrefrigerants.Azeotropicmixturechangessaturationtemperaturesasitevaporates(orcondenses)atconstantpressure.Thephenomenaiscalledtemperatureglide.Atatmosphericpressure,48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计R-407Chasaboiling(bubble)pointof–44°C(–47°F)andacondensation(dew)pointof–37°C(–35°F),whichgivesitatemperatureglideof7°C(12°F).Anazeotropicmixturebehaveslikeasinglecomponentrefrigerantinthatthesaturationtemperaturedoesnotchangeappreciablyasitevaporatesorcondensesatconstantpressure.R-410Ahasasmallenoughtemperatureglide(lessthan5.5°C,10°F)thatitisconsideredanear-azeotropicrefrigerantmixture.ASHRAEgroupsrefrigerants(Table4.2.2)bytheirtoxicityandflammability(ASHRAE,1994).GroupA1isnonflammableandleasttoxic,whileGroupB3isflammableandmosttoxic.Toxicityisbasedontheuppersafetylimitforairborneexposuretotherefrigerant.Iftherefrigerantisnontoxicinquantitieslessthan400partspermillion,itisaClassArefrigerant.Ifexposuretolessthan400partspermillionistoxic,thenthesubstanceisgiventheBdesignation.Thenumericaldesignationsrefertotheflammabilityoftherefrigerant.ThelastcolumnofTable4.2.1showsthetoxicityandflammabilityratingofcommonrefrigerants.Refrigerant22isanHCFC,isusedinmanyofthesameapplications,andisstilltherefrigerantofchoiceinmanyreciprocatingandscrewchillersaswellassmallcommercialandresidentialpackagedequipment.ItoperatesatamuchhigherpressurethaneitherR-11orR-12.RestrictionsontheproductionofHCFCswillstartin2004.In2010,R-22cannotbeusedinnewairconditioningequipment.R-22cannotbeproducedafter2020(EPA,1993b).R-407CandR-410AarebothmixturesofHFCs.BothareconsideredreplacementsforR-22.R-407Cisexpectedtobeadrop-inreplacementrefrigerantforR-22.ItsevaporatingandcondensingpressuresforairconditioningapplicationsareclosetothoseofR-22(Table4.2.3).However,replacementofR-22withR-407Cshouldbedoneonlyafterconsultingwiththeequipmentmanufacturer.Ataminimum,thelubricantandexpansiondevicewillneedtobereplaced.Thefirstresidential-sizedairconditioningequipmentusingR-410AwasintroducedintheU.S.in1998.SystemsusingR-410Aoperateatapproximately50%higherpressurethanR-22(Table4.2.3);thus,R-410Acannotbeusedasadrop-inrefrigerantforR-22.R-410Asystemsutilizecompressors,expansionvalves,andheatexchangersdesignedspecificallyforusewiththatrefrigerant.Ammoniaiswidelyusedinindustrialrefrigerationapplicationsandinammoniawaterabsorptionchillers.ItismoderatelyflammableandhasaclassBtoxicityratingbuthashadlimitedapplicationsincommercialbuildingsunlessthechillerplantcanbeisolatedfromthebuildingbeingcooled(Toth,1994,Stoecker,1994).Asarefrigerant,ammoniahasmanydesirablequalities.Ithasahighspecificheatandhighthermalconductivity.Itsenthalpyofvaporizationistypically6to8timeshigherthanthatofthecommonlyused48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计halocarbons,anditprovideshigherheattransfercomparedtohalocarbons.Itcanbeusedinbothreciprocatingandcentrifugalcompressors.Researchisunderwaytoinvestigatetheuseofnaturalrefrigerants,suchascarbondioxide(R-744)andhydrocarbonsinairconditioningandrefrigerationsystems(Bullock,1997,andKramer,1991).CarbondioxideoperatesatmuchhigherpressuresthanconventionalHCFCsorHFCsandrequiresoperationabovethecriticalpointintypicalairconditioningapplications.Hydrocarbonrefrigerants,oftenthoughtofastoohazardousbecauseofflammability,canbeusedinconventionalcompressorsandhavebeenusedinindustrialapplications.R-290,propane,hasoperatingpressuresclosetoR-22andhasbeenproposedasareplacementforR-22(Kramer,1991).Currently,therearenocommercialsystemssoldintheU.S.forbuildingoperationsthatuseeithercarbondioxideorflammablerefrigerants.From:CompositeIndexAshraeHandbookSeries48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计空调与制冷技术过去50年以来，空调得到了快速的发展，从曾经的奢侈品发展到可应用于大多数住宅和商业建筑的比较标准的系统。在1970年的美国，36%的住宅不是全空气调节就是利用一个房间空调器冷却；到1997年，这一数字达到了77%，在那年作的第一次市场调查表明，在美国有超过一半的住宅安装了中央空调(人口普查局,1999)。在1998年，83%的新建住宅安装了中央空调(人口普查局,1999)。中央空调在商业建筑物中也得到了快速的发展，从1970年到1995年，有空调的商业建筑物的百分比从54%增加到73%(杰克森和詹森,1978)。建筑物中的空气调节通常是利用机械设备或热交换设备完成.在大多数应用中，建筑物中的空调器为维持舒适要求必须既能制冷又能除湿，空调系统也用于其他的场所，例如汽车、卡车、飞机、船和工业设备，然而，在本章中，仅说明空调在商业和住宅建筑中的应用。商业的建筑物从比较大的多层的办公大楼到街角的便利商店，占地面积和类型差别很大，因此应用于这类建筑的设备类型比较多样，对于比较大型的建筑物，空调设备设计是总系统设计的一部分，这部分包括如下项目：例如一个管道系统设计，空气分配系统设计，和冷却塔设计等。这些系统的正确设计需要一个有资质的工程师才能完成。居住的建筑物(即研究对象)被划分成单独的家庭或共有式公寓，应用于这些建筑物的冷却设备通常都是标准化组装的，由空调厂家进行设计尺寸和安装。本章节首先对蒸汽压缩制冷循环作一个概述，接着介绍制冷剂及制冷剂的选择，然后介绍冷却设备及附属系统，最后介绍组合式空调机组。虽然空调系统应用在建筑物中有较大的尺寸和多样性,大多数的系统利用蒸汽压缩循环来制取需要的冷量和除湿，这个循环也用于制冷和冰冻食物和汽车的空调，在1834年，一个名叫Perkins的人在伦敦获得了机械制冷系统的第一专利权，在1857年，詹姆士Harrison和D.E.Siebe生产出第一个有活力的商业系统(Thevenot1979)，除了蒸汽压缩循环之外,有两种不常用的制冷方法在建筑物中被应用:吸收式循环和蒸发式冷却，这些将在后面的章节中讲到。对于蒸汽压缩制冷循环，有一种叫制冷剂的工作液体，它能在适当的工艺设备设计压力下蒸发和冷凝。每个蒸汽压缩制冷系统中都有四大部件，它们是压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。压缩机提升制冷剂的蒸汽压力以便使制冷剂的饱和温度微高于在冷凝器中冷却介质温度，使用的压缩机类型和系统的设备有关，比较大的电冷却设备使用一个离心式的压缩机而小的住宅设备使用的是一种往复或漩涡式压缩机。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计冷凝器是一个热交换器，用于将制冷剂的热量传递到冷却介质中，制冷剂进入冷凝器变成过冷液体，用于冷凝器中的典型冷却介质是空气和水，大多数住宅建筑的冷凝器中使用空气作为冷却介质，而大型系统的冷凝器中采用水作为冷却介质。液体制冷剂在离开冷凝器之后，在膨胀阀中节流到一个更低的压力。膨胀阀是一个节流的装置，例如毛细管或有孔的短管，或一个活动的装置，例如热力膨胀阀或电子膨胀阀，膨胀阀的作用是到蒸发器中分流制冷剂以便当它到压缩物吸入口的时候,制冷剂处于过热状态，在膨胀阀的出口，制冷剂的温度在介质(空气或水)的温度以下。之后制冷剂经过一个热交换器叫做蒸发器，它吸收通过蒸发器的空气或水的热量，如果空气经过蒸发器在流通,该系统叫做一个直接膨胀式系统，如果水经过蒸发器在流通,它叫做冷却设备，在任何情况下，在蒸发器中的制冷剂不直接和空气或水接触，在蒸发器中，制冷剂从一个低品位的两相液体转换成在正常的工艺条件下过热的蒸汽。蒸汽的形成要以一定的足够速度被压缩机排出以维持在蒸发器中低压和保持循环进行。所有在生产中的机械冷却产生的热量必须经过冷凝器散发，在许多例子中，在冷凝器中这个热能被直接散发到环境的空气中或间接地散发到一个冷却塔的水中。在一些应用中，利用这些废热向建筑物提供热量是可能的，回收这些最高温度为65℃(150°F)的废热可以减少建筑物中采暖的费用。空调的制冷能力常用冷吨或千瓦(千瓦)来表示，冷吨是一个度量单位，它与制冰厂在24小时内使1吨(907公斤)的水结冰的能力有关，其值是3.51千瓦(12,000Btu/hr)，空调的冷却能力不要和产生冷量所需的电能相互混淆。直到20世纪80年代中叶，制冷剂的选择在大多数的建筑物空调设备中不是一个问题，因为在制冷剂的使用上还没有统一的的标准，在以前，用于建筑物空调设备的大多数制冷剂是氟氯碳化物和氟氯碳氢化物，且大多数的制冷剂是无毒的和不可燃的，然而，最近的美国联邦的标准(环保署1993a；环保署1993b)和国际的协议(UNEP,1987)已经限制了氟氯碳化物和氟氯碳氢化物的制造和使用，现在，氟氯碳化物和氟氯碳氢化物在一些场合依然被使用，对制冷剂的理解能帮助建筑物拥有者或者工程师更好的了解关于为特定的设备下如何选择制冷剂，这里将讨论不同制冷剂的使用并给出影响它们使用的建筑空调设备和标准。美国社会的供暖、制冷和空调工程师学会(ASHRAE)有一个标准的限制系统(表4.2.1)用来区分制冷剂，许多流行的氟氯碳化物，氟氯碳氢化物和氟碳化物的制冷剂是在甲烷和乙烷的制冷剂系列中，因为卤素元素的存在他们被叫作碳化卤或卤化的碳化氢，例如氟或氯。Zeotropes和azeotropes是混合二种或更多不同的制冷剂，一种zeotropic混合物能改变饱和温度在它在不变的压力蒸发(或冷凝)48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计。这种现象被称温度的移动，在大气压力下，R-407C的沸点(沸腾)是–44°C(–47°F)和一个凝结点(露点)是–37°C(–35°F),产生了7°C的温度移动(12°F)，一个azeotropic混合物的性能像单独成份制冷剂那样，它在不变的压力下蒸发或冷凝它们的饱和温度不会有少许变化。R-410有微小的足够温度滑动(少于5.5C,10°F)，可以认为接近azeotropic混合制冷剂。ASHRAE组制冷剂根据它们的毒性和易燃性(ASHRAE,1994)划分的。A1组合是不燃烧的和最没有毒的，而B3组是易燃的和最有毒的，以空气为媒介的制冷剂最高安全限制是毒性，如果制冷剂在少于每百万分之400是无毒的，它是一个A级制冷剂，如果对泄露少于每百万分之400是有毒的,那么该物质被称B级制冷剂，这几个级别表示制冷剂的易燃性，表4.2.1的最后一栏列出了常用的制冷剂的毒性和易燃的等级。因为他们是无毒的和不燃烧的,所以在A1组中制冷剂通常作为理想的制冷剂能基本满足舒适性空调的需求。在A1中的制冷剂通常用在建筑空调设备方面的，包括R-11，R-12，R-22，R-134a,和R-410A。R-11，R-12，R-123和R-134a是普遍用在离心式的冷却设备的制冷剂，R-11，氟氯碳化物,和R-123,HCFC,都有低压高容积特性，是用在离心式压缩机上的理想制冷剂。在对氟氯碳化物的制造的禁令颁布之前,R-11和R-12已经是冷却设备的首选制冷剂，在已存在的系统维护中，现在这两种制冷剂的使用已经被限制，现在，R-123和R-134a都广泛的用在新的冷却设备中。R-123拥有的效率优势在R-134a之上。然而，R-123有B1安全等级，这就意谓它有一个比较低的毒性而胜于R-134a，如果一个使用R-123冷却设备在一栋建筑物中被用，当使用这些或任何其他有毒的或易燃的制冷剂时候，标准15(ASHRAE,1992)提供安全预防的指导方针。制冷剂22属于HCFC，在多数的相同设备中被用，也是在多数往复和螺旋式冷却设备和小型商业和住宅的集中式设备中的首选制冷剂，它可以在一个更高的压力下运行，这一点要优于R-11或R-12中的任何一个。从2004开始，HCFCs的制造将会受到限制。在2010年，R-22不能在新的空调设备中被使用。2020年之后，R-22不允许生产(环保署,1993b)。R-407C和R-410A是HFCs的两种混合物，两者都是R-22的替代品，|R-407C预期将很快地替换R-22，在空调设备中，它的蒸发和冷凝压力接近R-22(表格4.2.3)。然而，用R-407C来替换R-22应该在和设备制造者商议之后才能进行，至少润滑油和膨胀装置将需要更换。在1998年，第一个使用R-410A的空调设备的住宅在美国出现。使用R-410A的系统运作中，压力大约比R-22高50%；因此，R-410A不能够用于当作速冻制冷剂来替代R-22。R-410A系统利用特定的压缩机，膨胀阀和热交换器来利用该制冷剂。48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计氨广泛地被在工业的冷却设备和氨水吸收式制冷中用，它具有可燃性并且分毒性等级为B，因此在商业建筑物中使用受到限制，除非冷却设备的制造工厂独立于被冷却的建筑物之外。作为制冷剂，氨有许多良好的品质，例如，它有较高的比热和高的导热率，它的蒸发焓通常比那普遍使用的卤化碳高6到8倍，而且氨和卤化碳比较来看，它能提供更高的热交换量，而且它能用在往复式和离心式压缩机中。天然制冷剂的使用,例如二氧化碳(R-744)和碳化氢在空调和制冷系统中的使用正在研究之中，二氧化碳能在高于传统的HCFCs或HFCs的压力下工作和在超过临界点的典型的空调设备中工作。人们通常认为碳化氢制冷剂易燃且比较危险，但它在传统的压缩机中和有的工业设备中都可以被使用。R-290,丙烷,都有接近R-22的工作压力，并被推荐来替代R-22(Kramer,1991)。目前，在美国没有用二氧化碳或可燃的制冷剂的商业系统用于建筑部门。出处：陈德水综合指数手册系列48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附录B　负荷计算表B-1　一层各房间冷负荷表计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00大厅682439555994350112277112326110325107895105691103834105598107142表B-2　三层各房间冷负荷表计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00KTV113531571168922362327237123682358234833683245KTV213531571168922362327237123682358234833683245KTV313531571168922362327237123682358234833683245KTV413531571168922362327237123682358234833683245KTV521102450265937733966399240174016402566196545KTV621102450265937733966399240174016402566196545总负荷96321118412074164901724017468175061746417442267102607048 石家庄铁道大学四方学院毕业设计表B-3　五层各房间冷负荷表计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00客房19971105113813081344136414121442147519381969客房29971105113813081344136414121442147519381969客房39971105113813081344136414121442147519381969客房49971105113813081344136414121442147519381969客房59971105113813081344136414121442147519381969客房69971105113813081344136414121442147519381969客房79971105113813081344136414121442147519381969客房89971105113813081344136414121442147519381969客房911541323142916491698169416881675166920722039客房1011541323142916491698169416881675166920722039客房1111541323142916491698169416881675166920722039客房1211541323142916491698169416881675166920722039客房1311541323142916491698169416881675166920722039客房1411541323142916491698169416881675166920722039客房1511541323142916491698169416881675166920722039客房1611541323142916491698169416881675166920722039客房17894991102111881220123712721292131617581777客房18894991102111881220123712721292131617581777客房19894991102111881220123712721292131617581777客房20894991102111881220123712721292131617581777客房21894991102111881220123712721292131617581777客房22894991102111881220123712721292131617581777客房23894991102111881220123712721292131617581777客房24894991102111881220123712721292131617581777客房25894991102111881220123712721292131617581777客房26894991102111881220123712721292131617581777客房27894991102111881220123712721292131617581777客房28894991102111881220123712721292131617581777总负荷279363131632788379123897639308400644044040944531765338848 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附录C　风机盘管选型附表C-2　三层房间风盘选型房间编号房间最大冷负荷Q＇(W)风机盘管型号名义风量(m3/h)名义制冷量(W)台数KTV1336842CMT00475038401KTV2336842CMT00475038401KTV3336842CMT00475038401KTV4336842CMT00475038401KTV5661942CMT008150076801KTV6661942CMT008150076801附表C-4　五层房间风盘选型房间编号房间最大冷负荷Q＇(W)风机盘管型号名义风量(m3/h)名义制冷量(W)台数客房1196942CMT00355027901客房2196942CMT00355027901客房3196942CMT00355027901客房4196942CMT00355027901客房5196942CMT00355027901客房6196942CMT00355027901客房7196942CMT00355027901客房8196942CMT00355027901客房9203942CMT00355027901客房10203942CMT00355027901客房11203942CMT00355027901客房12203942CMT00355027901客房13203942CMT00355027901客房14203942CMT00355027901客房15203942CMT00355027901客房16203942CMT00355027901客房17177742CMT00255027901客房18177742CMT00241019201客房19177742CMT00241019201客房20177742CMT00241019201客房21177742CMT00241019201客房22177742CMT00241019201客房23177742CMT00241019201客房24177742CMT00241019201客房25177742CMT00241019201客房26177742CMT00241019201客房27177742CMT00241019201客房28177742CMT0024101920148 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附录D　风管水力计算图D-1　1层最不利风管环路表D-1　1层风管水力计算表序号风量(m3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)14032.00500.00400.006.455.600.785.000.163.018.0022016.00400.00320.004.364.380.642.800.303.446.2431008.00400.00200.005.973.500.613.610.463.386.994504.00200.00200.002.433.500.872.100.302.204.305252.00160.00120.002.983.651.494.450.302.396.84图D-2　3层风管最不利环路48 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附表D-2　3层风管水力计算表序号风量(m3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)13270040032010.05.91.111.10.020.60.011.11413603203205.43.70.52.91.98.215.518.4156802502505.13.00.52.60.25.51.33.8166802502505.13.00.52.60.25.51.33.8173402001602.43.00.71.80.25.21.23.0183402001602.43.00.71.80.25.21.23.0193402001602.43.00.71.80.25.21.23.0203402001602.43.00.71.80.25.21.23.0211701201203.03.31.54.30.26.41.55.8221701201203.03.31.54.30.26.41.55.8231701201203.03.31.54.30.26.41.55.8241701201203.03.31.54.30.26.41.55.8251701201203.03.31.54.30.26.41.55.8261701201203.03.31.54.30.26.41.55.8271701201203.03.31.54.30.26.41.55.8281701201203.03.31.54.30.26.41.55.829136032032025.43.70.513.50.48.23.416.9306802502505.13.00.52.60.25.51.13.7316802502505.13.00.52.60.25.51.33.8323402001602.43.00.71.80.25.21.23.0333402001602.43.00.71.80.25.21.23.0343402001602.43.00.71.80.25.21.23.0353402001602.43.00.71.80.25.21.23.0361701201203.03.31.54.30.26.41.55.8371701201203.03.31.54.30.26.41.55.8381701201203.03.31.54.30.26.41.55.8391701201203.03.31.54.30.26.41.55.8401701201203.03.31.54.30.26.41.55.8411701201203.03.31.54.30.26.41.55.8421701201203.03.31.54.30.26.41.55.8431701201203.03.31.54.30.26.41.55.848 石家庄铁道大学四方学院毕业设计图D-3　5层风管最不利环路表D-3　5层风管水力计算表序号风量(m3/h)管宽(mm)管高(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1840.00250.00200.006.394.681.298.260.233.0011.25260.00120.00120.003.441.160.220.770.210.170.943780.00250.00200.004.144.331.134.660.606.7511.41460.00120.00120.003.441.160.220.770.730.591.355660.00250.00200.005.463.670.834.510.030.244.756540.00250.00160.004.143.751.014.190.040.344.537420.00250.00120.005.463.891.367.450.040.367.818300.00200.00120.004.143.471.225.050.080.585.639180.00120.00120.005.463.471.628.820.040.299.111060.00120.00120.007.571.160.221.692.431.953.6448 石家庄铁道大学四方学院毕业设计附录E　水管水力计算图E-1　五层水系统最不利环路图表E-1　五层水管水力计算表序号负荷(kW)流量(m3/h)管径(mm)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)126.974.64DN504.70.6103.5484.30170.60.0484.3226.974.64DN506.30.6103.5648.82170.6341.2990.0326.974.64DN501.90.6103.5193.52170.6341.2534.7424.934.29DN504.20.589.2372.01145.8145.8517.8521.123.63DN405.40.8240.61304.12292.1584.21888.3617.32.98DN404.20.6164.7686.92196.0392.01078.9713.492.32DN325.40.6206.71120.52206.2412.31532.889.671.66DN324.20.5110.5460.82105.9211.9672.695.851.01DN255.40.5178.7968.52119.2238.31206.8102.040.35DN204.20.385.1355.0237.875.5430.5112.040.35DN201.90.385.1159.2237.875.5234.7122.040.35DN202.20.385.1184.7037.80.0184.71326.974.64DN5034.70.6103.53591.92170.6341.23933.01426.974.64DN506.10.6103.5632.32170.6341.2973.51526.974.64DN504.90.6103.5505.02170.6341.2846.2小计44.78　95.5　　11667.425　3841.515508.948