北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书

北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书

ID:825017

大小:2.36 MB

页数:101页

时间:2017-09-09

上传者:^_^
北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书_第1页
北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书_第2页
北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书_第3页
北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书_第4页
北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书_第5页
资源描述:

《北京某商贸大厦空调工程设计_毕业设计指导书》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

河南科技大学毕业设计北京某商贸大厦空调工程设计摘要(注:摘要:扼要概括论文的主要内容和观点,语言精练、明确,语句流畅;英文摘要须与中文摘要内容相对应;中文摘要约300-400个汉字,英文摘要约200-350个实词;关键词要反映毕业设计说明书的主要内容,数量一般为4-6个。)本设计针对北京某商贸大厦的中式餐厅、办公室、会议室、客房、KTV等房间进行中央空调设计,使之符合风速、温度、湿度及人的舒适度需要。本设计采用冷负荷系数法计算空调冷负荷,采用稳态传热法计算空调热负荷,同时采用稳态法计算空调湿负荷,然后根据房间的特点进行空调方案的确定。本建筑的最大冷负荷出现在13:00,其值为817432.02W,建筑热负荷为804932W。建筑冷负荷面积指标为53.1W/㎡,建筑热负荷面积指标为52.28W/㎡。办公室、会议室、客房、KTV等房间采用风机盘管加新风系统,中式餐厅等对空气温湿度要求较高或洁净度要求较高的房间采用全空气一次回风系统。空气调节水系统采用闭式、变水量、两管制、单式泵系统,并进行水系统分区,群楼和主楼进行水系统分区,水系统水平方向采用同程式,水平异程式。本空调系统的冷源采用蒸气压缩式冷水机组,热源采用换热器系统,由市政热网提供蒸汽。选用两台水冷式螺杆冷水机组,型号为LSBLG700。在冷却水系统的设计中,选用两台低温差逆流式冷却塔,型号为LBCM-LN-100。采用膨胀水箱进行定压补水以及容纳水的膨胀容积。关键词风机盘管加新风系统,全空气一次回风系统,冷热源,空调水系统96 河南科技大学毕业设计THEAIRCONDITIONINGPROJECTDESIGNOFBEIJINGURBANHOMECOMMERCEBUILDINGABSTRACTThisdesignfortheChineserestaurant,office,conferenceroom,guestroom,KTVetcinBeijingurbanhomecommercebuildingisdesignedaboutcentralairconditioning,inordertomeettothewindspeed,temperature,humidityandcomfortneed.Thisdesignusesthecoldloadcoefficientmethodforcalculationofairconditioncoldload,andusesthesteadyheattransfermethodtocalculatetheheatloadandusebothairsteady-statemethodforcalculationofairconditioningmoistureload,thenaccordingtoroomonthecharacteristicsofairconditioningschememakethedetermination.Thisbuildingcoolingloadofthebiggestmomentswillappearat13:00,itsvalueis817432.02W,buildingthermalloadis804932W.Buildingthecoolingloadofareaindexis53.1W/㎡andBuildingtheheatloadofareaindexis52.28W/㎡.Theoffice,conferenceroom,guestroom,KTVetcroomsadoptfan-coilunitplusfreshairsystem,Chinesestyledining-roomofairtemperatureandhumidityhigherrequirementsorcleanlinessdemandhigherroomsadoptallairtimereturnairsystem.Airconditioningwatersystemadoptsclosed,VWV,twocontrol,characteristicmenutypepumpsystemandwatersystemzoning,eachofgroupofbuildingandbuildingownasetofwatersystemrespectively,andasetofwatersystembetweenlayerandlayerwithprograms,asetofwatersystembetweenthesamelayerwithdifferentprograms.Thecentralairconditioningsystemofcoldandheatsourcessystemadoptscompressedtypewaterchillersaddheatexchangersystem,choosetwowater-cooledscrewwaterchillers,modelforLSBLG700.Incoolingwater96 河南科技大学毕业设计systemdesignofselectingtwolowtemperaturedifference,countflowLBCM-LN-100.Adoptexpansionwatertankfortheconstantpressurewaterandholdwatervolumeofexpansion.KEYWORDSChilledceilingunitplusfreshairsystem,allairtimereturnairsystem,cold/heatsource,Watercirculatingsystem96 河南科技大学毕业设计目录(目录:按照二级标题(章,节)编写,要求与正文章节标题一致,层次清晰、简明扼要;标明页码。)前言..................................................................................................1第1章空调负荷计算…………………………………………………21.1室内外空气参数确定…………………………………………….21.2围护结构最小经济热阻校核…………………..…………..……41.3夏季建筑冷负荷计算………………..…………………………..91.4冬季热负荷计算………………………………………………...151.5房间湿负荷计算………………………………………………...171.6建筑冷、热负荷指标计算………………...….………………..19第2章建筑空调方案确定…………………………………………..202.1空调系统方案确定…………………...…..…..………………...202.2空调系统水系统确定…………………………..……..………..222.3空气处理设备运行调节……………..………..………………..252.4新风量计算……………………………………………………...282.5送风量及送风参数计算…………....………………………......292.6新风负荷计算…………………………………………………...32第3章空调设备选择………….…………………………………….343.1空调末端设备选择…………………...…………………………343.2制冷机房确定………………………………….………….…….37第4章气流组织设计……………………………………………..444.1气流组织形式确定………………………………………….…..444.2送回风口选择……………………………………...……………464.3侧送风气流组织计算…………………………………………..474.4散流器平送气流组织计算…………………..…………………51第5章水力计算……………………...……………………………...545.1空调风系统水力计算…………………………..………………545.2水系统水力计算……………….………………….……………..605.3冷凝水系统设计………………………………….……………..6996 河南科技大学毕业设计第6章附属设备选择………………………..……………………...716.1冷却塔选择……………………………………………………...716.2冷冻水系统循环水泵选择……………………………………..736.3冷却水泵选择…………………………………………………..756.4膨胀水箱确定……..…………………………………………….766.5分水器和集水器选择…………………………………………..786.6排气阀选择………….…………………………………………..79结论…………………………………………………………………….85参考文献……………………………………………………………….86致谢…………………………………………………………………….88附录…………………………………………………………………….89外文资料译文………………………………………………...……...10396 河南科技大学毕业设计前言(前言:说明毕业设计(论文)选题的目的、意义和范围,国内外文献综述,应解决的问题和采用的研究方法;要求自然、概括、简洁、确切。)随着经济的快速发展,环境和能源的矛盾日益突出,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大。而在建筑能耗里,随着人们对生活要求的提高和工业的发展,暖通空调系统的应用范围逐步扩大,目前用于暖通空调的能耗已占建筑总能耗的30%~50%,且在逐年上升中,这更进一步加剧了能源供需矛盾。暖通空调对改善劳动条件、提高生活质量、合理利用和节约能源及资源、保护环境、保证产品质量以及提高劳动生产率都有着十分重要的意义,是建设领域中一个不可缺少的组成部分。本设计是针对北京某商贸大厦的办公室、会议室、客房、KTV等功能间进行中央空调系统的设计,使之符合风速、温度、湿度及人的舒适性需要。通过本次毕业设计,可以使我深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节,培养了综合分析和解决问题的能力以及独立工作能力、组织管理和社交能力,同时,对于增强责任感,提高全面素质具有重要意义。对于高层建筑和多用途建筑来讲,建筑物经常采用的冷热源系统有冷水机组加换热器系统或地源热泵系统,空气调节系统有风机盘管加新风系统或全空气系统,排烟系统有机械排烟系统或自然排烟系统。但是由于水平有限,其中难免出现错误,请各位老师批评指导,衷心感谢!96 河南科技大学毕业设计(正文:正文是毕业设计说明书的主体,工程设计类的设计说明书通常可包括设计任务、设计意义与作用、设计方案选择、论证与计算、主要设备部件的计算分析、选型和校核、经济技术分析等;要求客观真切、准确完备、合乎逻辑、文字简练、语句通顺、层次清楚、重点突出。)第1章空调负荷计算在现在建筑中,舒适的热湿环境是我们所乐于接受的,空调的作用就是保持建筑物的热湿环境,为其使用人员创造一个舒适的生活、工作、娱乐或购物等的环境,这点在高层民用建筑中尤为突出。空调在单位时间内需要向房间供应的冷量称为冷负荷,而为了补偿房间失热在单位时间内需要向房间供应的热量称为热负荷,为了维持房间的相对湿度,在单位时间内需从房间除去的湿量称为湿负荷。在暖通设计中,室内的冷负荷、热负荷、湿负荷是基本的依据,暖通空调设备的容量的大小主要取决于这三种负荷的大小。而这三种负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。1.1室内外空气参数确定1.1.1室外气象参数确定(设计题目所选地点)(以北京为例)查取北京地区的室外气象参数列入表1-1中。表1-1我国主要城市和地区的室外气象参数序号地名台站位置大气压力(hpa)年平均温度(℃)夏季空调计算湿球温度(℃)北纬东经海拔(m)冬季夏季1北京39°48′116°28′31.21020.4998.611.426.4室外计算(干球)温度(℃)室外计算相对湿度冬季夏季冬季空调最热月平均夏季空调采暖空调通风通风空调空调日平均96 河南科技大学毕业设计-9-12-53033.228.6457864北京供暖日期平均温度≤+5℃(+8℃)的天数为129(149),日平均温度≤+5℃(+8℃)期间内的平均温度为-1.6℃(-0.2℃)。1.1.2室内计算参数确定结合参考文献中对室内空气的温湿度要求,本设计选取室内计算参数见表1-2和表1-3。表1-2本设计选取室内计算参数汇总建筑房间类型夏季冬季温度(℃)相对湿度(%)风速(m/s)温度(℃)相对湿度(%)风速(m/s)一层二层KTV26600.2520400.15餐厅26600.2520400.15大堂26600.2520400.15三层KTV26600.2520400.15保健房26600.2520400.15休闲区26600.2520400.15四至九层客房26600.2520400.15十至十一层会议室26600.2518400.15办公室26600.2518400.15表1-3房间人员及照明密度参数房间名称室内人数/(人·㎡)照明负荷(W/㎡)新风量(m³/人·h)KTV25030中式餐厅25020雅间—3020保健房—3060休闲厅43020大堂门厅0.52010客房3人440W3096 河南科技大学毕业设计2人240W30会议室24020办公室63020注:横线部分根据房间具体功能及大小进行布置,具体人数见热负荷计算表中的人数一览。地下室不进行空调设计。1.2围护结构最小经济热阻校核1.2.1最小经济热阻计算围护结构的最小传热阻,应按下式确定:(1-1)或(1-2)式中:Ro·min——围护结构的最小传热阻(m2·℃/W);tn——冬季室内计算温度(℃)。按[1]第3.1.1和第4.2.4取得;tW——冬季围护结构室外计算温度(℃),按[1]第4.1.9取得;α——围护结构温差修正系数,按[1]表4.1.8-1取得;Δty——冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差(℃),按[1]表4.1.8-2取得;αn——围护结构内表面换热系数[W/(m2·℃)],按[1]表4.1.8-3取得;Rn——围护结构内表面换热阻(m2·℃/W),按[1]表4.1.8-3取得。注:1本条不适用于窗、阳台门和天窗。2砖石墙体的传热阻,可比式(表1-13)的计算结果小5%。3外门(阳台门除外)的最小传热阻,不应小于按采暖室外计算温度所确定的外墙最小传热阻的60%。4当相邻房间的温差大于10℃96 河南科技大学毕业设计时,内围护结构的最小传热阻,亦应通过计算确定。5当居住建筑、医院及幼儿园等建筑物采用轻型结构时,其外墙最小传热阻,尚应符合国家现行《民用建筑热工设计规范》的要求。本建筑围护结构的最小传热阻计算如下:由表1-2查得,冬季室内计算温度tn=20℃,由表1-1查得,冬季围护结构室外计算温度tWn=12℃,累年最低日平均温度tp·min=-1.6℃,由[1]第4.1.9查得,tW=0.6tWn+0.4tp·min,则tW=0.6×(-12)+0.4×(-1.6)=-13.6℃,由[1]表4.1.8-1查得,围护结构温差修正系数α=1.0由[1]表4.1.8-2查得冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差Δty=7.0℃,由[1]表4.1.8-3查得围护结构内表面换热系数,αn=8.7W/(m2·℃),根据公式(1-1)计算得:==0.5255(m2·℃/W)1.2.2围护结构传热热阻计算围护结构的传热阻,应按下式计算:Ro=+Rj+(1-3)或Ro=Rn+Rj+RW(1-4)式中:Ro——围护结构的传热阻(m2·℃/W);an,Rn——按[1]表4.1.8-3采取;aW——围护结构外表面换热系数[W/(m2·℃)],按[1]表4.1.10采用;RW——围护结构外表面换热系数(m2·℃/W),按[1]表4.1.10采用;Rj——围护结构本体(包括单层或多层结构材料层及封闭的空气间层)的热阻(m2·℃/W)。一、外墙传热热阻计算及校核(按外墙类型表选取)96 河南科技大学毕业设计1.本设计采用外墙墙型见表1-4。外墙直接与室外空气接触,在选取时要考虑到传热损失,在同等条件下尽量选取传热系数小、环保、经济性好且适合当地建筑条件的墙体,这样可以有效地降低外墙的传热损失。表1-4外墙围护结构序号构造壁厚δ(mm)导热热阻(m2·℃/W)31、砖墙2、泡沫混合土3、土丝板4、白灰粉刷2400.95传热系数W/(m2·℃)质量(kg/m2)热容(kJ/m2·K)类型0.90534478Ⅱ外墙传热热阻的计算与校核如下:查[1]表4.1.8-3得,外墙结构内表面换热阻Rn=1.115(m2·℃/W)查[1]表4.1.10得,外墙外表面换热热阻RW=0.04(m2·℃/W)查表1-4得,外墙的导热热阻Rj=0.95(m2·℃/W)由公式(1-4)Ro=Rn+Rj+RW得:围护结构的传热阻Ro=Rn+Rj+RW=0.115+0.95+0.9=1.97(m2·℃/W)而=0.5255(m2·℃/W)Ro>,则符合要求。二、屋顶传热热阻计算及校核(按屋顶类型表选取)本设计采用屋顶形式见表1-5。96 河南科技大学毕业设计屋顶同样直接与室外空气接触,在选取时要考虑到传热损失,在同等条件下也要尽量选取传热系数小、环保、经济性好且适合当地建筑条件的屋顶。表1-5屋顶围护结构构造壁厚δ(mm)70保温层导热热阻(m2·℃/W)传热系数W/(m2·℃)质量(kg/m2)热容量(kJ/m2·K)类型材料厚度l水泥膨胀珍珠岩1001.430.63402335Ⅱ屋顶传热热阻的计算及校核如下:查表1-13得,屋顶内表面换热阻Rn=0.115(m2·℃/W)查表1-16得,屋顶外表面换热热阻RW=0.04(m2·℃/W)查表1-18得,屋顶的导热热阻Rj=1.43(m2·℃/W)由公式(1-4)Ro=Rn+Rj+RW得,屋顶的传热阻Ro=Rn+Rj+RW=0.115+0.95+1.43=2.5(m2·℃/W)而=0.5255(m2·℃/W)Ro>,则符合要求。三、门窗传热系数确定(按玻璃窗类型表选取)查表1-2得,冬季室内计算温度tn=20℃查表1-1得,冬季围护结构室外计算温度tW=-12℃则室内外温差Δt=20-(-12)=32℃<33℃。96 河南科技大学毕业设计根据[1]表4.1.11查得,本建筑是民用建筑,室内外温差为32℃<33℃,应选用标准单层窗。本建筑选用的门窗传热系数见表1-7。表1-7本建筑选用的门窗传热系数名称单层金属窗实体木质外门带玻璃的阳台双层外门单层内门传热系数W/(m2·℃)6.42.332.682.91四、内墙传热系数确定(按内墙类型表选取)本设计采用内墙形式见表1-8。表1-8内墙热工指标序号构造δ(mm)KW/(m2·℃)12401.76五、楼板传热系数确定(按楼板类型表选取)本设计采用楼板形式见表1-9。表1-9楼板热工指标序号构造KW/(m2·℃)96 河南科技大学毕业设计42.721.3夏季建筑冷负荷计算(冷负荷系数法)夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用,通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。在暖通设计中,室内的冷负荷、是基本的依据,夏季暖通空调设备的容量的大小主要取决于冷负荷的大小。本设计采用冷负荷系数法计算空调冷负荷。冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上,是便于手算的一种简便方法。具体计算如下:1.3.1冷负荷计算方法一、外墙和屋面逐时传热引起冷负荷计算Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ-tR](1-5)式中:Qc(τ)——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;A——外墙和屋面的面积,m2;K——外墙和屋面的传热系数,W/(m2·℃);tR——室内计算温度,℃;tc——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃;由[5]附录2-4和附录2-5查取;td——地点修正值,由[5]附录2-6查取;kα——吸收系数修正值[5]表2-8;kρ——外表面换热系数修正值[5]表2-9;二、内围护结构冷负荷计算Qc(τ)=AiKi(to.m+Δtα-tR)(1-6)式中:ki——内围护结构的传热系数,W/(m2·℃);96 河南科技大学毕业设计Ai——内围护结构的面积,m2;to.m——夏季空调室外计算日平均温度,℃;Δtα——附加温升,可按表[5]2-10查取。三、外玻璃窗逐时传热引起冷负荷Qc(τ)=cWKWAW(tc(τ)+Δtd-tR)(1-7)式中:Qc(τ)——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W;KW——外玻璃窗传热系数,W/(m2·℃),可由[5]附录2-7和附录2-8查得;AW——窗口面积,m2;tc(τ)——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃,由[5]附录2-10查得;cW——玻璃窗传热系数的修正值;可由[5]附录2-9查得;Δtd——地点修正值,可由[5]附录2-11查得;四、透过玻璃窗的日射得热引起冷负荷计算方法Qc(τ)=CαAWCsCiDjmaxCLQ(1-8)式中:Cα——有效面积系数,由[5]附录2-15查得;AW——窗口面积,m2;Cs——窗玻璃的遮阳系数,由[5]附录2-13查得;Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数,由[5]附录2-14查得;Djmax——日射得热因数,由[5]附录2-12查得;CLQ——窗玻璃冷负荷系数,无因次,可由[5]附录2-11~附录2-11查得。五、照明散热形成冷负荷灯光照明散热形成的冷负荷为:荧光灯Qc(τ)=(0.9~0.95)×1000×n1·n2·N(W)(1-9)式中Qc(τ)——灯具散热形成的冷负荷,W;N——照明灯具所需功率,W;n1——镇流器消耗公率系数,暗装荧光灯n1=1.0;n2——灯罩隔热系数;n2=0.7。六、人体散热形成冷负荷人体散热形成的冷负荷为:Qc(τ)=(0.9~0.95)·n·Q(W)(1-10)式中Qc(τ)——人体散热形成的冷负荷,W;96 河南科技大学毕业设计N——群集系数,见[8]表2-16;Q——室内人员的全热散热量(W),见[8]表2-17。n——室内人数。1.3.2典型房间冷负荷计算(计算示例)选取101KTV房间进行冷负荷的计算,具体计算步骤如下:一、西外墙冷负荷由[5]附录2-4查得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度,即可按公式(1-5)算出其逐时值,并其将逐时值和计算结果列入表1-10中。表1-10西外墙冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00tc(τ)35.935.535.234.934.834.834.935.335.8Δtd000000000Kα0.9710.9710.9710.9710.9710.9710.9710.9710.971Kρ111111111tc(τ)'34.8634.4734.1833.8933.7933.7933.8934.2834.76tR262626262626262626Δt8.868.478.187.897.797.797.898.288.76K0.90.90.90.90.90.90.90.90.9A13.0213.0213.0213.0213.0213.0213.0213.0213.02Qc(τ)103.8199.2695.8492.4391.2991.2992.4396.98102.67二、北内墙冷负荷本空调房间北内墙是楼梯间,由于此楼梯间上下层为三层,顾客选择使用楼梯通行的方式要比坐电梯机会大,而且KTV是人员比较密集的场所,人员通行也较为频繁,由[5]表2-10查得当选用邻室散热量大于116W/m2时,则附加温升取7℃。按公式(1-6)计算出冷负荷,并将结果列入表1-11中。表1-11北内墙冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00to,m28.628.628.628.628.628.628.628.628.6Δta55555555596 河南科技大学毕业设计tR262626262626262626Δt7.607.607.607.607.607.607.607.607.60K1.761.761.761.761.761.761.761.761.76A363636363636363636Qc(τ)481.5481.5481.5481.5481.5481.5481.5481.5481.5三、西外窗瞬时传热冷负荷根据窗αi=8.7W/(㎡·K)、αn=22.1W/(㎡·K),由表1-7查得K=6.4W/(㎡·K)。再由[5]附录2-9查得玻璃窗传热系数的修正值,对金属单层窗应乘1.00的修正系数。由[5]附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc(τ),由公式(1-7)计算,计算结果列于表1-12中。表1-12西外窗瞬时传热冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00tc(τ)30.831.531.932.232.23231.630.829.9Δtd00000000030.8031.5031.9032.2032.2032.0031.6030.8029.90tR262626262626262626Δt4.805.505.906.206.206.005.604.803.90KW6.46.46.46.46.46.46.46.46.4AW3.783.783.783.783.783.783.783.783.78Qc(τ)116.1133.1142.7150.0150.0145.2135.5116.194.4四、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷由[5]附录2-15中查得单层钢窗有效面积系数Cα=0.85。由[5]附录2-13中查得遮阳系数Cs=1.00,由[5]附录2-14中查得遮阳系数Ci=0.5。由[5]附录2-12中查得纬度39°48′时,西向日射得热因数最大值39°48′=599W/。因北京地区北纬39°48′,属于北区,故由[5]附录2-16~附录2-19查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。由式(1-8)计算透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷,列于表1-13中。表1-13透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0096 河南科技大学毕业设计CLQ0.20.340.560.720.830.770.530.110.1Dj,max599599599599599599599599599Cc,s0.60.60.60.60.60.60.60.60.6AW3.213.213.213.213.213.213.213.213.21Qc(τ)231.0392.6646.7831.4958.4889.2612.0127.0115.5五、楼板得热引起的冷负荷本空调房间下面是地下室,地下室内有机房,食品加工区,散热量比较大,且本设计不考虑地下室空调,按选用邻室散热量大于116W/m2,则由[5]表2-10查的,则附加温升取7℃。可按公式(1-6)计算出冷负荷,并将结果列入表1-14中。表1-14楼板得热引起的冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00to,m28.628.628.628.628.628.628.628.628.6Δta777777777tR262626262626262626K2.722.722.722.722.722.722.722.722.72A26.2526.2526.2526.2526.2526.2526.2526.2526.25Qc(τ)685.4685.4685.44685.44685.44685.44685.44685.44685.44六、人员散热引起的冷负荷KTV房间属于中度劳动,查[8]表2-17得,室内人员的全热散热量Q=134W。由[8]表2-16查取KTV集群系数=0.9。由公式(1-10)计算人体散热冷负荷,列于表1-15中。表1-15人员散热引起的冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00α0.90.90.90.90.90.90.90.90.9φ0.90.90.90.90.90.90.90.90.9Q13413413413413413413413413496 河南科技大学毕业设计n101010101010101010Qc(τ)108510851085.41085.41085.41085.41085.41085.41085.4七、照明散热形成的冷负荷在KTV中,查表1-3得,照明负荷为50(W/㎡),房间面积26.25m2,则房间照明灯具所需功率N=26.25×50=1312.5W。根据公式(1-9)计算,并将计算结果列入表1-16中。表1-16照明散热形成的冷负荷时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00α0.90.90.90.90.90.90.90.90.9n1111111111n20.70.70.70.70.70.70.70.70.7N131313131312.51312.51312.51312.51312.51312.51312.5Qc(τ)826.9826.9826.9826.9826.9826.9826.9826.9826.9八、101KTV房间冷负荷汇总将表1-10~表1-16计算的结果逐时相加,并列入表1-17中。表1-17101KTV房间冷负荷汇总时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00北内墙482482482482482482482482482西外墙10499969291919297103西外窗传热11613314315015014513511694西外窗日射231393647831958889612127115楼板685685685685685685685685685人员108510851085108510851085108510851085照明827827827827827827827827827总计w35303704396441534279420539193419339296 河南科技大学毕业设计由表1-17可以看出,此房间最大冷负荷值出现在16:00时,其值为4279W。其他房间的冷负荷计算结果见附表1-1至附表1-6。1.3.3整栋建筑冷负荷汇总冷负荷汇总可以比较直观的看出整栋建筑的最大冷负荷以及出现的时刻,是空调工程设计中比较重要的一部分。将整栋建筑的逐时冷负荷汇总于表1-18。表1-18整栋建筑冷负荷汇总负荷(KW)11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00一层170172175172168164159152142138二层1151141161161151131101049593三层104102105106106105103989089四至九层46494945413735322725四至九层总计277293294272247224209192161149十层58616260585650403129十一层61656665636256473938总计785807817790757724686634558535本建筑的最大冷负荷出现在13:00时刻,其值为817432.02W,约为817.4KW。1.4冬季热负荷计算(稳态传热法)建筑物冬季采暖通风设计的热负荷在《规范》中明确规定,因根据建筑物散失和获得的热量确定。对于民用建筑,冬季的热负荷包括两项:围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。1.4.1围护结构基本耗热量一、围护结构的耗热量的计算由公式(1-11)进行计算:Qj=AjKj(tR-toW)α(1-11)96 河南科技大学毕业设计式中Qj——部分围护结构的基本耗热量,W;Aj——部分围护结构的表面积,㎡;Kj——部分围护结构的传热系数,W/(㎡·℃);tR——冬季室内计算温度,℃;toW——冬季空调室外空气计算温度,℃;α——围护结构的温差修正系数。二、围护结构附加耗热量(1)朝向修正率不同朝向的围护结构,受到的太阳辐射热量是不同的;同时,不同的朝向,风的速度和频率也不同。因此,《规范》规定对不同的垂直外围护结构进行修正。其修正率为:北、东北、西北朝向:0~10%;东、西朝向:-5﹪;东南、西南朝向:-10﹪~-15﹪;南向:-15﹪~-30﹪。(2)风力附加在《规范》中明确规定:在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物,垂直的外围护结构热负荷附加5﹪~10﹪。(3)外门开启附加为加热开启外门时侵入的冷空气,对于短时间开启无热风幕的外门,可以用外门的基本耗热量乘上[5]表2-5中相应的附加率。阳台门不考虑外门附加。(4)高度附加由于室内温度梯度的影响,往往使房间上部的传热量加大。因此规定,当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间超过4m时,每增加1m,附加率为2%,但最大附加率不超过15%。应注意高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量(进行风力、朝向、外门修正之后的耗热量)的总和上。1.4.2门窗缝隙渗入冷空气耗热量空调建筑室内通常保持正压,因而在一般情况下,不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。空调建筑室内的正压值一般应保持在5~10MPa之间。96 河南科技大学毕业设计1.4.3典型房间冬季热负荷计算典型房间选为101KTV房间,冬季热负荷计算包括基本耗热量和附加耗热量的计算,计算结果列入表1-19和表1-20中。表1-19围护结构基本耗热量计算表房间编号围护结构传热系数室内计算温度室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量名称及方向面积(㎡)KW/(㎡℃)to·m(℃)tata-to.maQ(W)101北内墙361.7620-12320.61216.512西外墙13.020.920-12321374.976西外窗3.786.420-12321774.144楼板26.252.7220-12320.751713.61-20围护结构修正耗热量计算表耗热量修正修正后热负荷(W)房间总热负荷(W)朝向修正率(%)修正值修正后的热量高度附加(%)011216.5121240.844102.21-50.95356.232363.35-50.95735.442750.15011713.6021747.87本房间的围护结构耗热量为:Q1=4102.21W本房间设计为舒适型空调系统,对于空调房间内由于补充新风通常保持正压,因此不计算门窗缝隙深入室内的冷空气的耗热量。其他房间的热负荷计算结果见附表1-7。整栋建筑的热负荷为804932W。1.5房间湿负荷计算96 河南科技大学毕业设计湿负荷是指空调房间的湿源(人体散湿、敞开水池(槽)表面散湿、地面积水等)向室内的散湿量,也就是维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。1.5.1人体散湿量引起的湿负荷人体散湿量引起的湿负荷可按下式计算:=0.278ng×10-6(1-12)式中:——人体散湿量,kg/s;——成年男子的小时散湿量,g/h,由[5]表1-13可查得;——群集系数,在[5]表1-12中查得;——室内人数。选101KTV房间为典型房间,计算房间的人体散湿量列入表1-21中。表1-21房间人体散湿量计算表房间编号室内人数n群集系数人体散湿量(g/h)湿负荷(kg/h)101100.91090.981.5.2食物散湿量形成的湿负荷一、餐厅食物的散湿量(kg/h)可按(1-13)计算:D=n(1-13)式中D——食物散湿量,kg/h;n——就餐总人数;——群集系数。二、食物散湿形成的冷负荷餐厅的散湿量形成的潜热冷负荷(W),可按(1-14)计算:Q=688D(1-14)式中Q——散湿量形成的潜热冷负荷,W;D——食物散湿量,kg/h。计算餐厅食物的显热散热冷负荷,可按每位就餐人员9W考虑。本设计餐厅编号为113,将餐厅食品散湿形成的冷负荷计算结果列入表1-22中。表1-22餐厅食品散湿形成的冷负荷计算表96 河南科技大学毕业设计房间编号室内人数n群集系数φ小时散湿量(g/h)人体散湿量(kg/h)食品散湿量(kg/h)食品显热冷负荷(W)食品潜热冷负荷(W)食品冷负荷(W)1131310.910912.861.411179973.382152.381.6建筑冷、热负荷指标计算在设计的方案阶段,计算建筑冷、热负荷指标,可以对建筑的负荷进行初步的分析,并对建筑的经济性以及实用性进行初步判断。一、建筑冷、热负荷面积指标计算本建筑为旅馆式综合楼建筑,建筑最大冷负荷出现在13.00时刻,其值为817432.02W,建筑热负荷为804932W。本建筑的建筑面积A=[17.2×71.8+(5.251-17.2)×17.1]×3+71.8×17.2×8=15396㎡。则建筑冷负荷面积指标x=53.1W/㎡。建筑热负荷面积指标x=52.28W/㎡96 河南科技大学毕业设计第1章建筑空调方案的确定在对一座建筑物的空调系统进行设计时,必须首先确定其空调方案。空调系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成,根据需要,它能组成许多不同形式的系统,在工程上应考虑,建筑物的用途和性质,热湿负荷的特点,温湿度的调节和控制的要求,空调机房的面积和位置,初投资和系统运行及调节的灵活性和经济性,根据技术性、经济性和使用效果综合的比较后,择优选取来确定空调系统的方案。2.1空调系统方案确定(论述各空调系统的特点、适用场合;然后结合设计建筑物的使用功能、特点分析确定空调方案)空气调节系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统、半集中系统、全分散系统;按负担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统、全水系统、空气—水系统、蒸汽系统、制冷剂系统。在常用的中央空调设计中,一般大空间建筑物采用集中式空调系统,而小空间建筑物一般采用风机盘管加新风系统,这两种空调系统在设计中采用广泛,适应面广,故在实际空调系统中较多采用。下面表2-1分别是以全空气系统与风机盘加新风系统作为集中式空调系统和半集中式空调系统的比较。96 河南科技大学毕业设计表2-1典型空调系统的比较集中式半集中式风管、设备与布置风管系统1、空调送回风管系统复杂,布置困难2、支风管和风口过多时不易平衡1、放室内时,不接送、回风管;2、当系统和新风系统联合使用时,新风量较小设备布置与机房1、空调与制冷设备可以集中布置在机房2、机房面积较大3、有时可以布置在屋顶上1、只需要新风空调机房面积2、风机盘管可以安装在空调房间里3、分散布置,敷设各种管线较麻烦风管互相串通空调房间之间有风管连通,使各个房间互相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各个房间之间不会互相污染空调控制品质温湿度控制可严格控制温度和相对湿度室内要求严格时,难以满足要求。空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁的不同要求。采用喷水室时,水与空气直接接触,易受污染,须经常换水过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足空气分布可以进行理想的气流分布气流分布受一定制约安装与维护安装设备和风管安装工程量大,周期长安装投产快维护运行空调与制冷设备集中在机房内,便于管理和维修布置分散,维护与管理不便,系统复杂,易漏水经济性节能和经济1、可以根据室外气象参数变化实现全年多工况节能运行2、对热湿负荷不一致或室内参数不同的多房间不经济3、部分房间停止空调,系统仍运行,不经济1、灵活性大,节能效果好2、盘管可冬夏兼用,内壁结垢,降低传热效率3、无法实现全年多工况调节使用寿命使用寿命长使用寿命长96 河南科技大学毕业设计适用性1.建筑空间大,可布置风道2、室内温湿度大,洁净度控制要求严格的生产车间3、空调容量很大的大空间公共建筑,如商场,影剧院1、室内温湿度要求一般的场合2、多层或高层建筑二层高较低的场合,如旅馆和一般标准的办公楼对于休闲厅来讲,室内的冷负荷密度较大,潜热负荷大(即室内热湿比小),而中式餐厅对室内含尘浓度的控制要求较高。他们房间空间较大,可以布置管道,系统经常需要维修的是空气处理设备,全空气系统的空气处理设备可以不放在空调房间内,集中放在一个地方,这样不会影响休闲厅和中式餐厅的使用,而且维修方便。另外,休闲厅与中式餐厅均要进行较为高级的装修,而且常年使用,也比较适合全空气系统的使用特点。对于办公室、会议室、KTV、健身房、雅间等房间来讲,各房间的负荷参差不齐,运行时间不完全相同,且各自有不同的要求,风机盘管加独立新风系统布置灵活,各房间能单独调节控制,房间没有人使用时可以关掉机组,不影响其他房间的使用;与全空气系统比较,可节省房间的空间,从而可满足办公室、会议室、KTV、健身房、雅间等房间层高所限的要求。另外,在楼梯间设新风机组,新风机处理室外新风,即独立新风系统,新风处理到室内空气焓值,不承担室内负荷,新风机仅承担新风负荷,而风机盘管承担全部室内冷湿负荷,盘管在湿工况下工作。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管的结露现象可得到改善。2.2空调系统水系统确定空调冷冻水系统的主要形式有以下几类:一、闭式系统和开式系统开式系统是指管路系统与大气相通,是重力回水系统,当空调房间和空调用制冷设备与冷冻站有一定高度差且距离较近时,回水借重力自流回到冷冻站,回水方式结构简单,不必设回水泵可利用回水池,调节方便,工作稳定。但缺点是:水泵扬程要增加克服到制冷设备高度的位能,电耗大,且因和大气相通,管路易腐蚀。96 河南科技大学毕业设计闭式系统为压力式回水系统,常用表冷器冷却空气,该系统只有膨胀水箱和大气相通,系统腐蚀轻,系统简单,冷损失也少,且不受限制,又因系统最高处设膨胀水箱,整个系统在不运行时已充满水,因此冷冻水泵只需克服系统的流动摩擦阻力,而不需要克服管道内水的位能,从而冷冻水泵功耗小,扬程低。又因不设贮水箱,也就节省了投资,对于高层建筑且采用风机盘管的系统,宜用闭式系统。规范规定,空气调节系统宜采用闭式系统。当必须采用开式系统时,应设置蓄水箱;蓄水箱的蓄水量,宜按系统循环水量的5%~10%确定。综上所述,本建筑采用闭式系统,不仅是因为规范推荐的方案,而且可以节省水箱投资,降低系统功耗,腐蚀性低,比较适合本建筑。二、同程式系统和异程式系统系统风机盘管分设在各空调房间内。按其并联于供水干管和回水干管间的各机组的循环管路总长是否相等,可分为异程式和同程式两种。异程式管路配置简单,管材省,但各并联环路管长不等,因而阻力不等,流量分配难以均衡,增加了初次调整的困难。在高层建筑,特别是超高层建筑,在每层供水作用半径不大时,常采用竖向总管同程,水平异程。所以,本建筑在竖向立管采用同程式,在水平管采用异程式。三、两管制系统和四管制系统双管制和四管制系统对任一空调末端装置——非独立式空调器,只设一根供水管和一根回水管,夏季供冷水、冬季供热水,这样的冷(热)水系统,称为双管制系统。对任一空调末端装置,设有两根供水管和两根回水管,其中一组用于供冷水,另一组用于供热水,这样的冷(热)水系统,称为四管制系统。采用四管制的空调机的换热器,一般有冷热两组盘管。四管制系统初投资高,但若采用利用建筑物内部热源的热泵提供热量时,运行很经济;并且容易满足不同房间的空调要求(如有些房间要求供冷,而另一些房间要求供热等)。舒适性要求很高的建筑物可采用四管制系统,一般建筑物宜采用双管制系统。96 河南科技大学毕业设计规范规定,全年运行的空气调节系统,仅要求季节进行供冷和供热转换时,应采用两管制水系统;当建筑内一些区域全年制冷时,宜采用冷热源同时使用的分区两管制水系统。当供冷和供热工况交替频繁使用时,可采用四管制水系统。所以,本建筑采用两管制水系统。四、定流量系统和变流量系统按为适应房间空调负荷变化采用的调节方式不同,冷(热)水系统可分为定流量系统和变流量系统。定流量系统中的流量是不变的,它通过改变供回水温差来适应房间负荷的变化。对总的系统来说水流量不变。但在负荷减少时,供回水的温差会相应减小。变流量系统则保持供回水的温度不变,通过改变空调负荷侧的水流量来适应房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置采用受设在室内的感温器控制的电动二通阀调节。风机盘管一般采用双位调节(即通或断)的电动二通阀;新风机和冷暖风柜则采用比例调节(开启度变化)的电动二通阀。当室温没达到设计值时,二通阀开启(或开度增大),冷(热)水流经换热器盘管(或流量增加);当室温达到或低(高)于设计值时,二通阀关闭(或开度减小),换热器盘管中无冷(热)水流动(或流量减少)。目前采用变流量调节方式的较多。如果全系统只设一台冷水机组时,宜采用定流量系统;变流量系统宜设两台以上的冷水机组。但是,对于冷水机组来说,冷冻水流量的较少是相当危险的。在蒸发器设计中,通常一个恒定的水流量(或较小范围的波动)对于保证蒸发器内水流速的均匀是重要的。如果流量减少,必然造成水流速不均匀,尤其是在一些弯头(如封头)处更容易使流速减慢甚至形成不流动的“死水”,由于蒸发温度极低,在蒸发器不断制冷的过程中,低流速水或“死水”极容易产生解冻的情况,从而对制冷机组造成破坏。因此,制冷机组事不宜做变流量运行的。大多数冷水机组内部设有自动保护原件,当水量过小(通过测量机组进出水压差)时,自动停止运行的保护冷水机组。所以,本建筑采用变流量系统。五、单式泵系统和复式泵系统96 河南科技大学毕业设计若空调负荷侧不设水泵,冷(热)源侧与负荷侧共用冷(热)水泵,这种系统称为单式水泵系统(不要误解为只有一台水泵);若冷(热)源侧和负荷侧分别设置水泵,这种系统称为复式水泵系统。复式水泵系统设在负荷侧的水泵,常称为二次泵。大型建筑各分区负荷变化规律不一和供水作用半径相差悬殊时,宜采用复式水泵系统。一般情况宜采用单式水泵系统。96河南科技大学毕业设计96河南科技大学毕业设计图2-1一次泵变水量系统(先串后并方式)规范规定,中小型工程宜采用一次泵系统;系统较大、阻力较高,且各环路负荷特征和阻力相差悬殊时,宜在空气调节的冷热源侧和负荷侧分别设一次泵和二次泵。所以,本建筑作为中型建筑,采用一次泵系统。水泵与冷水机组采用独立并联方式。这种连接方式在工程设计中,接管相对简单(尤其是冷水机组与冷冻水泵位置相距较远时更为明显的体现出此点,机房布置整洁、有序,因为有相当多的工程采用此办法。本建筑采用此连接方式,也考虑到了工程施工中的应用。本方案将冷水机组设于水泵的出水口,这也是目前较多的一种方式,此方式的优点是冷水机组和水泵的工作较为稳定,当建筑高度不大时,这一系统是较好的,同时,由于水泵运行过程中,水通过水泵时温度会有所提高,因此回水先进入水泵后再进冷水机组对于保证空调水系统的供回水温度的恒定(冷水机组通常以出水温度恒定进行控制及运行)是十分有利的。因此,将冷水机组设于水泵的出水口是本建筑比较合适的方案。六、系统分区本建筑有东西方向十一层的主楼,有南北方向三层的裙楼,机房位于裙楼下面的地下室。主楼有中式餐厅,雅间,办公室,会议室,健身房,宾馆等功能房间,而裙楼只有KTV房间。根据房间的使用特点,位置与层数,本建筑水系统采用水平分区,裙楼一套水系统,主楼一套水系统。综上所述,本设计空调冷冻水系统采用闭式、变水量、两管制、单式泵系统,并进行水系统分区,群楼和主楼分别一套水系统,而且层与层之间为同程式,同层之间采用异程式。96 河南科技大学毕业设计2.3空气处理设备运行调节(可选项,可以不做)2.3.1风机盘管运行调节末端设备阻力越大的水系统,越不易失调。由于风机盘管的阻力损失大,风机盘管水系统相对热水采暖系统而言,不易产生失调。当负荷变化时,该系统采用量调节为主的调节方法。个别房间不需供冷时,可关闭风机盘管,冷冻水不经过盘管。房间瞬时负荷变化时,可用手动或自动的方法对风机盘管进行个体调节(称为局部调节)其供冷量。为了适应房间瞬间变负荷的特点,风机盘管可进行以下局部调节方法:1、水量调节目前,空调工程中风机盘管常用的水量调节方法有两种,一是在冷冻水管路上设置二通电动阀,用恒温控制器根据室内空气温度控制该阀的启闭;二是在冷冻水管路上设置三通电动阀,用恒温控制器根据室内温度控制三通电动阀的启闭,使冷冻水全部通过风机盘管或全部旁通流入回水管。本系统采用三通电动阀旁通控制(阀在回水管上),见图2-2.1—风机盘管3—三通电动阀图2-2风机盘管冷冻水旁通调节2、风量调节目前生产的风机盘管都设有三档风量调节(高、中、低三档),配上三速开关,用户可根据各自的要求手动选择风量的档次。通常把恒温控制器与三速开关组合在一起,并设有供冷、供热转换开关,这样可以同时进行风量和水量调节。一般适用中档的冷量、风量来选择风机盘管。96 河南科技大学毕业设计3、独立新风系统确定独立新风系统采用新风单独处理后送入房间,新风不承担室内负荷。在夏季,新风冷却去湿处理到室内空气的焓值,而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷。新风与风机盘管的空气处理过程及送风(风机盘管送风和新风)在室内的状态变化在h-d图上的表示见图2-3。室外新风O被冷却处理到机器露点D;此点的温度根据设计的室内状态点的焓值线与相对湿度90%~95%线的交点确定,一般可取17~19℃。实际工程中,就按确定的温度控制对新风的处理,而不因室内焓值的变化修正控制的温度。风机盘管处理到F点与新风混合到M点。对于旅馆客房、人员密度较少的办公室等房间,室内空气温湿度要求不是很精确,这种处理方案可以达到室内的设计要求。在本建筑中,采用风机盘管加新风系统的房间是办公室、会议室、KTV、健身房、雅间等房间,人员密度较小,比较适合此送风方案。在冬季,新风加热到与室内温度相同的W1点,然后进行加湿到O1点,与室内风机盘管加热后的回风进行混合,到达Od,然后将混合风送至室内。具体处理方案流程见图2-3。图2-3风机盘管加独立新风系统空气处理过程2.3.2全空气系统运行调节一、全空气一次回风系统的特点本设计采用全空气一次回风系统,它不仅回风只湿处理设备前混合一次,而且可利用最大送风温差送风,当送风温差受限制时利用再热满足送风温度。适合可以用最大送风温差送风的公共民用建筑以及室内散湿量较大(热湿比小)的场合。96 河南科技大学毕业设计本建筑中,只有中式餐厅和休闲厅采用全空气系统,他们均可以通过一次回风系统的最大送风温差送风达到房间的温湿度要求。而且,在实际施工应用过程中,由于全空气二次回风系统比较复杂,操作不方便,一般采用一次回风系统。二、空气系统空气处理过程空调系统送风状态和送风量的确定可在i-d图上进行,具体步骤如下:在夏季,采用最大温差送风即(露点送风),将室外空气W1与室内空气N进行混合至C点,然后在空气处理机组中进行处理至L点。在冬季,室外空气W2与室内空气N进行混合至C1点,然后进行加热至C2点,再进行加湿至C3点送入室内。具体处理过程见图2-4.图2-4全空气系统空气处理过程三、全空气一次回风系统运行调节全空气一次回风系统运行调节有两种方式,一种是新回风比的调节,一种是冷热水的切换。本设计采用后面一种运行调节方式,通过切换冷热水以及改变冷热水的流量进行调节系统的运行工况,从而满足室内的要求。冬季,全空气一次回风系统的热水采用最大水量运行。随着秋季的到来秋季,热水量逐步减小,直至不再对机组进行热水供给。盛夏到来中,供给机组冷冻水,并逐渐加大水量,满足房间的要求,最后春季来临时,再使冷冻水量逐渐减少直至不在供给,如此一年四季周而复始。2.4新风量计算96 河南科技大学毕业设计空调系统中引入室外新鲜空气(简称新风)是保障良好室内空气品质的关键。在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温,空调系统为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含湿量也低时,空调系统为加热、加湿新风势必要消耗能量。所以,在满足空气品质的前提下,尽量选用较小的新风量。新风量还应满足以下四个要求:(1)不小于按卫生标准规定的人员所需最小新风量;(2)补充室内燃烧的空气和局部排风量;(3)保证房间的正压;(4)最小新风量不应小于总送风量的10%。风机盘管加新风系统选取101KTV为典型房间,由表1-3房间部分计算参数中可以查得,KTV的新风量为30(m³/人·h),而房间的人数为10人,则房间的新风量为M0=30×10=300m³/h全空气系统选取中式餐厅为典型房间,由表1-3房间部分计算参数中可以查得,中式餐厅的新风量为20(m³/人·h),而房间的人数为131人,则房间的新风量为M0=20×131=2620m³/h对于最小新风量不应小于总送风量的10%的要求,在§2.5节中进行校核。2.5送风量及送风参数计算送风量的计算可按下是进行计算Ms=(2-1)式中Qc——房间冷负荷,W;hR——室内空气的焓值,kJ/kg;2.5.1风机盘管加新风系统送风量及送风参数计算选取101KTV房间为典型房间计算。其风机盘管布置如图2-5所示。图2-5新风与风机盘管送风混合后送入房间96 河南科技大学毕业设计夏季:由表1-17查得,房间的冷负荷为4279W,由表1-21查得房间的湿负荷为0.98kg/h,则房间的热湿比为ε2=15690kJ/kg图2-6为101房间的空气处理过程焓湿图图2-6101房间空气处理过程焓湿图在图2-6焓湿图上确定室内状态点R点,室内空气焓值为58.85kJ/kg(tR=26℃,φ=60%),并从此点做ε2=15690kJ/kg的过程线。采用露点送风,去ε线与Φ=90%线的交点M点为送风状态点。在焓湿图上,查得hM=49.72kJ/kg,tM=18.6℃,湿球温度t湿=18.59℃,含湿量d=12.2g/kg。由公式(2-1)得:Ms===469g/s=1331.67m³/h特别指出,冬季的送风量没有夏季的大,一般冬季的送风量以夏季为准。冬季:查焓湿图得:室内状态点N:tN=20℃,N=40%,hWd=35kJ/kg,dN=5.86g/kg;冬季送风焓值计算公式为:hOd=hR+(2-2)冬季送风湿度计算公式为:dOd=dR-(2-3)96 河南科技大学毕业设计式中hOd、dOd——冬季送风状态点的焓值与含湿量,kJ/kg、g/kg;hR、dR——冬季室内焓值与含湿量,kJ/kg、g/kg;Ms——冬季送风量,与夏季相同,g/s;Q、d湿——冬季室内热负荷和湿负荷,W、g/kg。由公式(2-2)计算得:hOd=hR-=35+=43.75kJ/kg由公式(2-3)计算得:dOd=dR-=5.86-=5.28g/kg则冬季的送风参数Od点温度为29.96℃,相对湿度是19.9%。对于101KTV房间,在2.4节中,房间的新风量定为300m³/h,送风量的10%为1331.67m³/h×10%=133.167m³/h,小于原先定的300m³/h,所以房间的新风量为300m³/h是合适的。本房间的新风比为×100%=22.5%由于本房间采用风机盘管加新风系统,新风不承担室内负荷,则机组的加热量为房间的热负荷,为4102W,机组的加湿量为房间的湿负荷,为0.98kg/h。2.5.2全空气系统送风量及送风参数计算选取113中式餐厅房间为典型房间。房间的冷负荷为46987W,房间的湿负荷为14.28kg/h,则房间的热湿比为ε1=11849kJ/kg96 河南科技大学毕业设计图2-7中式餐厅空气调节系统处理过程焓湿图夏季:在图2-7焓湿图上确定室内状态点N点,室内空气焓值为58.85kJ/kg(tR=26℃,φ=60%),并从此点做ε1=11849kJ/kg的过程线。采用露点送风,去ε线与Φ=90%线的交点L点为送风状态点。在焓湿图上,查得hL=48.63kJ/kg,tL=18.23℃,湿球温度t湿=18.23℃,含湿量d=11.92g/kg。由公式(2-1)得:Ms===4598g/s=13063.3m³/h特别指出,冬季的送风量没有夏季的大,往往冬季的送风量以夏季为准。冬季:查焓湿图得:室内状态点N:tN=20℃,N=40%,hWd=35kJ/kg,dN=5.86g/kg;由公式(2-2)计算得:冬季送风焓值hOd=hR+=35+=42.76kJ/kg由公式(2-3)计算得:冬季送风湿度dOd=dR-=5.86-=5g/kg则冬季的送风参数Od点温度为29.68℃,相对湿度是19.16%。对于中式餐厅,在2.4节中,中式餐厅的新风量定为2620m³/h,送风量的10%为13063.3m³/h×10%=1306.33m³/h,小于原先定的2620m³/h,所以房间的新风量为2620m³/h是合适的。本房间的新风比为×100%=20.1%96 河南科技大学毕业设计2.6新风负荷计算空调系统中引入室外新鲜空气(简称新风)是保障良好室内品质的关键。在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时,空调系统为处理新风势必消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含湿量也低时,空调系统为加热加湿新风势必要消耗能量。据调查,空调工程中处理新风所消耗的能量占总能耗的25%~30%,可见,空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。一、夏季新风负荷的计算Qc.o=Mo(ho—hR)(2-4)式中:Qc.o——夏季新风冷负荷,KW;Mo——新风量,kg/s;ho——室外空气的焓值,kJ/kg;hR——室内空气的焓值,kJ/kg;风机盘管加新风系统选取101房间为典型房间。根据2.5计算得,101房间的新风量是300m³/h,即106g/s。由湿空气焓湿图查得,室内空气焓值为58.85kJ/kg(tR=26℃,φ=60%);室外空气焓值为82.75kJ/kg(t0=33.2℃,ts=26.4℃)。由公式(2-4)计算新风负荷:Qc.o=Mo(ho—hR)=106×(82.75—58.85)=2039.87W全空气系统选取中式餐厅为典型房间。根据2.5计算得,中式餐厅的新风量是2620m³/h,即922g/s。由湿空气焓湿图查得,室内空气焓值为58.85kJ/kg(tR=26℃,φ=60%);室外空气焓值为82.75kJ/kg(t0=33.2℃,ts=26.4℃)。由公式(2-2)计算新风负荷:Qc.o=Mo(ho—hR)=922×(82.75—58.85)=17814.86W二、冬季新风负荷的计算Qc.o=Mocp(tR—t0)(2-5)式中:Qc.o——冬季新风冷负荷,KW;Mo——新风量,kg/s;cp——空气的气压比热,kJ/(kg·℃),取1.005kJ/(kg·℃);96 河南科技大学毕业设计t0——冬季空调室外计算温度,℃;tR——冬季空调室内计算温度,℃。风机盘管加新风系统选取101房间为典型房间。根据2.5计算得,101房间的新风量是300m³/h,即106g/s。由公式(2-5)计算新风负荷:Qc.o=Mocp(tR—t0)=106×1.005×[20-(-12)]=3396W全空气系统选取中式餐厅为典型房间。根据2.5计算得,中式餐厅的新风量是2620m³/h,即922g/s。由公式(2-3)计算新风负荷:Qc.o=Mocp(tR—t0)=922×1.005×[20-(-12)]=29655W。其他房间的送风量,新风量,新风负荷见附表1-7。整栋建筑夏季总新风负荷为281401.31W,冬季总新风负荷为378655W。第1章空调设备选择3.1空调末端设备选择3.1.1风机盘管选择选择风机盘管机组的计算是比较简单的,一般包括程序如下:1.根据房间的用途,了解确定房间的各种要求参数,如室温等。2.计算空调房间的空调冷负荷计算公式应为:Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(3-1)式中Q——空调冷负荷(W);Q1——室内人员的负荷(W);Q2——房间内灯光、电器等负荷(W);Q3——太阳辐射及围护结构传热冷负荷(W);Q4——房间空气渗透进入的冷负荷(W);Q5——送入新风的负荷(W)。各项负荷可以参照前面的负荷计算,新风单独处理到与房间内空气状态相同的空气状态送入室内时。机组不承担新风负荷,其冷负荷为:Q′=Q1+Q2+Q3+Q4(3-2)96 河南科技大学毕业设计当单独新风系统时,风机盘管所负担的负荷Q”(W),按下式计算:Q〞=Q-Qx(3-3)式中Qx——新风负担的负荷(W);1.考虑机组的盘管用后积垢积尘对传热的影响,要进行修正。冷负荷应乘以修正值a:只冷却使用a=1.10作加热、冷却两用a=1.20只加热使用a=1.152.根据空调负荷选择机组台数,确定水温、水流量。3.计算水阻力。4.冬季机组加热量计算,仅仅是校核性计算,一般冬季机组水流量不变,与夏季水流量相同。水温通常采用60℃左右,足以满足冬季采暖所需的加热量。存在的问题是往往冬季加热量过于富裕。此时,可以调低供给的热水温度,也可以采用机组间歇运行的方法解决。建筑中用风机盘管加新风系统的房间均是采用独立送新风的方式,风机盘管不负担新风负荷。选取房间101KTV为典型房间。房间的冷负荷是4279W,热负荷是4102W。由于房间的风机盘管是作为加热、冷却两用的,故修正系数a=1.20。冷负荷乘以修正系数a=1.20后的负荷为Q冷=4279×1.2=5135W,而修正后的热量Q热=4102×1.2=4922W。本房间的送风量为1331.67m³/h,而房间的新风量为300m³/h,则房间的回风量为1331.67-300=1031.67m³/h。根据所需中等制冷量和中等风量选型原则,结合[11]表3.2-10和表3.2-11,选用FP-14,其中等冷量为5920W,大于修正后的冷负荷5135W,中等风量为1100m³/h,大于房间的回风量为1031.67m³/h,比较适合。FP-14的性能指标见表3-1。表3-1FP系列风机盘管机组技术性能盘管型号中等冷量(W)中等风量(m³/h)热量(W)冷水供回水温度(℃)热水供回水温度(℃)FP-145920110088807~1260~5096 河南科技大学毕业设计噪声dB进出水管(DN)凝水管水压降额定流量(kg/h)台数≤4720外径φ3812731查[11]图3.2-16,FP-WA系列(卧式、暗装)风机盘管外形尺寸图可得,FP-14的风口尺寸为1290mm×120mm,选用双层百叶送风口尺寸为1300mm×120mm。其他房间的风机盘管型号及送、回风口尺寸见附表3-1。风机盘管机组技术性能见附表3-2。3.1.2新风机组选择本建筑的新风机组放置在走廊吊顶内,所以选用暗装柜式空气处理机组。以负责一层裙楼的新风机组选择为例,此裙楼的新风负荷为74843.43W,计算风量为8897.78m³/h,依据[11]表3.2-23选得新风机组,为ZKD4.5×2。其性能指标见表3-2。其他新风机组的选用同样见表3-2。表3-2新风机组的性能指标型号ZKD4.5×21×23×23.5×22.5额定风量(m³/h)90002000600070002500机组余压(Pa)Ⅰ型350130290290270额定冷量(kW)84.321.960.768.024.1额定热量(kW)95.425.874.081.030.0风机额定功率(kW)Ⅰ型0.8×20.25×20.45×20.55×20.32×2冷媒水量(m³/h)14.53.7610.4511.74.22冷媒水阻(kPa)19.522.012.012.018.0换热器换热面积(m³)78.020.858.860.223.5机组重约(kg)355177340310180DN7040507040DN(凝水)2520252520使用位置96 河南科技大学毕业设计一至三层的裙楼及主楼的十和十一层主楼的一层主楼的二层主楼的三层主楼的四至九层3.1.3全空气处理机组选择本建筑中,使用全空气系统的只有休闲厅和中式餐厅,机组同样采用吊顶方式,所以要选用暗装柜式全空气处理机组。以负责中式餐厅的全空气处理机组选择为例,此房间的冷负荷为46986.90W,计算风量为13063.27m³/h,依据[11]表3.2-23选得全空气处理机组,为ZKD5×3。其性能指标见表3-3。其他全空气处理机组的选用同样见表3-3。表3-3全空气处理机组的性能指标型号ZKD5×34×3额定风量(m³/h)1500012000机组余压(Pa)Ⅰ型380320额定冷量(kW)78.558.5额定热量(kW)99.078.3风机额定功率(kW)Ⅰ型1.1×30.8×2冷媒水量(m³/h)13.510.06冷媒水阻力(kPa)1724换热器换热面积(m³)126.3107.4机组重约(kg)541456DN7070DN(凝水)2525使用位置中式餐厅休闲厅3.2制冷机房确定冷热源是是本次设计的重点,它的作用是整个空调系统的心脏。冷热源的确定应根据建筑物空气调节规模、用途、冷热负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况,通过综合论证确定。3.2.1冷热源方案确定规范规定,空气调节人工制冷热源宜采用集中设置的冷(热)水机组和供热、换热设备。热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热。96 河南科技大学毕业设计北京市具有集中供热,而且北京的集中供热已经形成了全国最大的城市热网集中供热系统,为冷水机组加换热器系统的采用提供了热源基础。在冬季,市政管网的热量通过换热器与中央空调李的水进行换热,然后中央空调的水进入空气调节系统,达到冬季制热的效果;在夏季,采用制冷机组的制冷系统,靠消耗机械功(或电能)使热量从低温物体向高温物体转移,这种中央空调系统的制冷效率较高,单位面积制冷成本较低,空调环境的温度分布较为均匀,可通过控制风量冷冻水量及风机盘管温度等多种方式调节,噪音较少,房内无冷凝水滴漏的烦恼。一、制冷机组类型选择冷水机组按照压缩机形式可分为活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组。各种制冷机组的优缺点比较见表3-4。表3-4各种制冷机组的优缺点比较压缩式吸收式活塞式离心式螺杆式主要优点1.在空调制冷范围内,其容积效率比较高2.系统装置简单3.用材为普通金属材料,加工容易,造价低4.采用多机头、高速多缸、短行程、大缸径后容量有所增大,性能可得到改善1.COP高2.叶轮转速高,压缩机输气量大,单机容量大,结构紧凑,重量轻,相同容量下比活塞式轻80%以上。占地面积小3.叶轮做旋转运动,运转平稳,振动小,噪声较低。制冷剂中不混有润滑油,蒸发器和冷凝器的传热性能好1.与活塞式相比,结构简单,运动部件少,转速高,运转平稳,振动小。中小型密闭式机组的噪声较低。机组重量轻2.单机制冷量较大,具有较高的容积效率,压缩比可达20,且容积效率的变化不大。COP高1.加工简单,制冷量调节范围大,可实现无级调节2.运动部件少,噪声低、振动小。溴化锂溶液无毒,对臭氧层无破坏作用3.热水蒸汽式可利用余热、废热及其他低品位热能96 河南科技大学毕业设计5.模块式冷水机组系活塞式的改良型,采用高效板式换热器,机组体积小,重量轻,噪声低,占地少,可组合成多种容量,调节性能好、部分负荷时的COP保持不变(COP约为3.6)。其自动化程度比较高,制冷剂为R-22,对环境的危害程度小,且安装简便4.调节方便,在15%~100%的范围内能较经济地实现无级调节。当采用多级压缩时,可提高效率10%~20%和改善低负荷时的喘振现象5.无气阀、填料、活塞环等易损件,工作比较可靠3.螺杆式易损件少,运行可靠,易于维修4.对湿冲程不敏感,允许少量液滴入缸,无液击危险5.调节方便,制冷量可通过滑阀进行无级调节6.制冷剂为R-22的制冷机产品,危害臭氧层的程度低,温室效应小4.直燃式吸收式制冷机与单效蒸汽热水式比较,燃料消耗减少10%。机组可直接供冷和供热。一次投资、占地面积以及运行费用都比其他少。安全性比锅炉高,没有锅炉要求严格。部分负荷下运行时,相对应的热效率不会下降,其调节性能比电动式优越主要缺点1.往复运动的惯性力大,转速不能太高,振动较大2.单机容量不宜过大3.单位制冷量重量指标较大4.单机头机组不变转速时,只能改变工作气缸数来实现跳跃式分级调节,部分负荷下的调节特性较差5.模块式机组受水管流速的限制,组合片数不宜超过8片。价格昂贵1.对材料强度、加工精度和制造质量要求严格2.当运行工况偏离设计工况时效率下降较快。制冷量随蒸发温度降低而减少;随转数降低而急剧下降3.单级压缩机在低负荷下,容易发生喘振4.小型离心式的总效率低于活塞式1.单机容量比离心式小2.转速比离心式低。润滑油系统比较庞大和复杂,耗油量较大。噪声比离心式高(指大容量)3.要求加工精度和装配精度高4.部分负荷下的调节性能较差,特别是在60%以下负荷运行时,性能系数COP急剧下降,一般宜60%~100%负荷范围内1.使用寿命比压缩式短2.热效率低。热力系数单效为0.6左右、双效为1.2左右、直燃式可达1.6左右3.操作较复杂4.溴化锂在有不凝性气体存在时对金属腐蚀严重5.燃油直燃式吸收式制冷需设置贮油、运油装置,给防火安全带来隐患96 河南科技大学毕业设计螺杆式制冷压缩机在使用特点方面,较明显的优于活塞式制冷压缩机。近年来,用于中央空调的水冷式和风冷式半封闭螺杆式冷水机组以及风冷式半封闭式螺杆式冷(热)水机组中,较多地采用进口原装的半封闭式螺杆式制冷压缩机,可靠性及使用寿命有较大的提高,但设备购置费亦较高。螺杆式冷水机组是有螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器以及自控元件和仪表等组成的一个完整制冷系统。它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维修方便、运转平稳等优点。所以,本建筑选用水冷式螺杆冷水机组。二、制冷机组台数的确定制冷机组一般以选用2~4台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型规模可选3台,特大型可选用4台[10]8.6。舒适型空调的制冷剂备用量可以少些。根据经验,舒适型空调系统大多在60%负荷下运行。因此,其制冷剂备用组合以2×60%为宜,即选用两台,每台按总负荷的60%容量选用。螺杆式制冷压缩机组的制冷量按国标GB5773规定进行试验。实测制冷量和设计制冷量的偏差分别为[11]2.4.1:Q0≤120kW时,-7%;Q0>120kW时,-5%。本建筑的冷负荷为817432.02W,夏季新风冷负荷为281401.31W,建筑总冷负荷为Q=817432.02W+281401.31W=1098833W。由上面的内容可得,选用两台制冷机组,每台的制冷量Q=1098833÷(100%-5%)×60%=694013W=694kW。三、制冷机组产品的选择选用开利公司生产的螺杆式冷水机组。选用依据:机组具有以下特点:(1)安装简单方便;(2)运行维护费用低;(3)低噪声(三级消声);(4)诊断功能强;(5)安全保护功能完备。根据计算得每台制冷量为694kW,选用机组型号为LSBLG700,其性能指标见表3-4。表3-4选用冷水机组的性能指标型号名义制冷量(kW)蒸发器进出水温度(℃)流量(m³/h)水压降kPaLSBLG70070012/71404796 河南科技大学毕业设计冷凝器外形尺寸进出水温度(℃)流量(m³/h)水压降kPa长(mm)宽(mm)高(mm)32/3719064.63912101520603.2.2换热器选择一、换热器类型的选择板式换热器的结构比较简单,它是由半片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺母、上下导杆、前支柱等零件组成,与壳管式换热器相比,他有许多优点。在施工过程中常用办事换热器。板式换热器和壳管式换热器的比较见表3-5。表3-5板式换热器和壳管式换热器的比较项目板式换热器壳管式换热器项目板式换热器壳管式换热器温度交叉能不能管线连接在一个方位在几个方位末端温度1℃5℃总传热系数比3~51多介质工况能不能设备质量比13~10占地面积12~5打开需要时间1560~90检漏易在泄漏口发现困难最高工作温度250-260℃决定与设计直接检查可对板片各侧检查受限最高工作压力2.5MPa决定与设计当板式换热器板间流速为0.3~0.5m/s时,总传热系数K概略值为:水(汽)—水板式换热器K=3000~7000W/(m2·℃)水(汽)—油板式换热器K=400~1000W/(m2·℃)综上所述,选用水(汽)—水板式换热器。二、板式换热器台数的确定96 河南科技大学毕业设计快速换热器通常选板式换热器,因效率高尺寸小,就是选换热量大的,正常设备机房的层高也能安下,一般按两台选择,即可满足备用问题,又可减少占用面积,其中一台停止工作时,另一台可满足全供暖负荷的60%~70%;生活热水负荷的50%。板式换热器尺寸最小,换热效率最高,加热水与被加热水采用逆流连接,换出的被加热水温相差5℃以内,因换热器板片间隙小易堵塞,对水质要求较高。三、板式换热器的选型图3-1逆流式冷热流体温度的变化对数平均温差计算公式见3-4。Δtm=(3-4)空调系统的供回水温度为50℃~60℃,换热器来的热源为市政管网的水,为130℃~70℃的高温热水。则Δtmax=t1'-t2'';Δtmin=t1''-t2'。即为Δtmax=t1'-t2''=130-60=70℃;Δtmin=t1''-t2'=70-50=20℃。由公式(3-4)得,对数平均温差Δtm===39.9℃。本建筑热负荷为804932W,新风热负荷为378655W,则本建筑的总热负荷为Q=804932+378655=1183587W,由3.2.2得,水(汽)—水板式换热器,K=3000~7000W/(m2·℃),暂取传热系数K=5000W/(m2·℃)。计算需换热器的传热面积,按下式计算:96 河南科技大学毕业设计F=㎡(3-5)式中Q——计算传热量W;K——传热系数K,W/(m2·℃);——对数平均温差,℃;β——结垢系数。用于供热时:汽——水交换,β=0.85~0.90,水——水交换,β=0.70~0.80。用于生活热水时,β=0.60(软化水β=0.90)由公式(3-5)F=得:F===7.91m2选用两台板式换热器,则换热面积为F=7.91÷2=3.95m2选用由淄博新力达换热设备有限公司生产的BR0.5板式换热器,片数为=7.9≈8片。散热器的性能指标见表3-6。表3-6BR0.5板式换热器性能指标单片换热面积(m2)板间距(mm)单流道截面积(m2)最大处理量(m2/h)0.54.50.001672150法兰通径DN(mm)工作温度(℃)工作压力(MPa)角孔直径(mm)125≤2300.6,1.0,1.6,2.0135注:此换热器的水阻力取50kPa。96 河南科技大学毕业设计第4章气流组织设计大多数空调与通风系统都需向房间或被控制区域送人和(或)排出空气,不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量等都影响着室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素,而污染物的浓度是空气品质的一个重要指标。因此,要使房间内人群的活动区域(称工作区)成为一个温湿度适宜、空气品质优良的环境,不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案,而且还必须有合理的气流分布。气流分布又称为气流组织,也就是设计者要组织空气合理地流动。4.1气流组织形式确定侧送风的气流分布模式主要有以下三种形式。(1)上侧送,同侧下部回风,送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分,工作区的风速较低,温湿度比较均匀,适用于恒温恒湿的空调房间。排出空气的污染物浓度和温度基本上等于工作区的浓度和温度,因此通风效率Ev和温度效率ET接近于1。但换气效率较低,大约小于O.5。(2)上侧送风,对侧下部回风。工作区在回流和涡流区中,回风的污染物浓度低干工作区的浓度,Ev<1。(3)上侧送风,同侧上部回风。这种气流分布形式与(1)相类似,但Ev要稍低一些,换气效率一般在0.2~0.55。96 河南科技大学毕业设计顶送风气流分布有四种典型模式。(1)散流器平送,顶棚回风的气流分布模式。散流器底面与顶棚在同一平面上,送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流的下侧卷吸室内空气,射流在近墙处下降。顶棚上的回风口应远离散流器,工作区基本上处于混合空气中。这种气流分布模式的通风效率低于上述的侧送气流。换气效率约为0.3~0.6。(2)为散流器向下送风,下侧回风的室内空气分布。所用的散流器具有向下送风的特点(见[5]图11-3b)。散流器出口的空气以夹角为20°~30°喷射出,在起始段不断卷吸周围空气而扩大,当与相邻的射流搭接后,气流呈向下流动的模式。工作区位于向下流动的气流中,在工作区上部是射流的混合区。这种流型的通风效率和换气效率都比(1)的气流分布高。(3)为典型的垂直单向流。送风与回风都有起稳压作用的静压箱。送风顶棚可以是孔板,下部是格栅地板,从而保证了气流在横断面上速度均匀,方向一致。这种流型的通风效率大于1,换气效率为1。(4)顶棚孔板送风,下侧回风,与(3)不同之处是取消了格栅地板,改为两侧回风。因此不能保证完全是单向流,气流在下部偏向回风口。这种流型的通风效率大于1,换气效率小于1,但比上述散流器送风的换气效率要高。图4-1房间测送气流分布示意图办公室、会议室、客房、KTV等房间采用风机盘管加新风系统的房间,采用侧送送风方式送风,其分布图见图4-1。空调风虽然在房间中部工作区上方出现混合风现象,但是空调风能够到所有的达工作区域,而且工作区处在回流区,更不会出现送、回风气流短流的现象;送、回风道均在吊顶上布置,基本不占用建筑面积,与装修协调容易,其优点不言而喻。本建筑采用风机盘管加新风系统的房间房间高度均不是很高,比较适合此送风方式。96 河南科技大学毕业设计图4-2房间平送气流分布示意图中式餐厅等对空气温湿度要求较高或洁净度要求较高的房间采用全空气一次回风系统,采用散流器平送方式送风。其分布图见图4-2,散流器平送方式容易在空调风出散流器后一部分直接进入回风口,形成短流现象,造成了空调风的浪费,造成了能源的无谓消耗,所以在工程中送、回风口应该保持一定的距离。但是这种方案空气有散流器送出,通常沿着顶棚和墙形成贴附射流,射流扩散较好,区域温差一般能够满足要求,同时可以令送、回风道均布置在吊顶上,基本不占用建筑面积,与装修协调容易。4.2送回风口选择4.2.1侧送送风口选择选取101房间的风口选择为典型。101房间风机盘管选为FP-14,查[11]表3.2-10得,其送风口大小为1290mm×120mm,在工程中,一般风机盘管出风口的大小比风机的出风口大一些,则选用其风口为1300mm×120mm。§4.2.2侧送回风口选择本建筑采用单层百叶回风口。选取101房间的风口选择为典型。本建筑系统回风口采用的回风风速见表4-1。表4-1建筑回风口风速表回风口位置回风风速(m/s)备注房间上部4.0~5.0用风管回风所以,本建筑采用回风口回风风速为4.5m/s。96 河南科技大学毕业设计101房间风机盘管选为FP-14,查[11]表3.2-10得,其回风量为1100m³/h,则回风口截面积为:A===0.068㎡暂时选取350mm×200mm的回风口,其A=350×200×10-6=0.07㎡,则其风速为:v===4.365m/s其速度在回风风速4.0m/s~5.0m/s范围内,符合要求。§4.2.3平送送风口选择根据本建筑全空气系统的房间进行送风口布置,房间布置14个送风口,散流器平送的射程为2.25m。房间送风量V=15000m³/h。则每个风口的送风量为:V'===0.298m³/s=1071.4m³/h查[11]表4.1-18得,散流器平送的射程为2.25m,风口的送风量为1071.4m³/h,选用300mm×300mm的FK-10方行散流器较为适合。§4.2.4平送回风口选择根据本建筑全空气系统的房间进行回风口布置,房间布置5个回风口,房间送风量V=15000m³/h。则每个风口的送风量为:V'===0.83m³/s=3000m³/h则回风口截面积为:A===0.185㎡暂时选取900mm×200mm的回风口,其A=900×200×10-6=0.18㎡,则其风速为:v===4.63m/s其速度在回风风速4.0m/s~5.0m/s范围内,符合要求。96 河南科技大学毕业设计4.3侧送风气流组织计算一、侧送风气流组织计算方法气流分布已知的条件:房间送风量V,m³/s;射流方向的房间长度L,m;房间总的宽度B,m;房间净高,H,m;送风温度ts,℃;房间工作温度tr,℃。侧送风气流组织的计算步骤:(1)根据允许的射流温度衰减值,求出射流最小相对射程x/d0,对于舒适型空调,△tx可为1℃左右。(2)根据射流的实际所需贴附长度和最小相对射程,计算风口允许的最大直径,在风口样本中预选风口的规格尺寸。对于非圆形的风口,按面积折算风口直径,即(4-1)式中:—风口的面积,㎡。使≤(3)设定风口的数量,并计算风口的出风速度,即v0=(4-2)式中为风口的有效面积系数,对于双层百叶约为0.72~0.82,出风速度一般不大于5m/s(4)根据房间的宽度B和风口数计算出射流服务区断面为(4-3)由此可计算射流自由度,并由公式(4-4)计算出允许的最大出口风速v0,max,如果大于实际的出口风度,则认为合适,如果小于实际风速,则表明回流区平均风速超过了规定值。超过太多时,应重新设置风口数和风口尺寸。v0,max=(0.29~0.43)(4-4)(5)按式(4-5)计算,由[5]表11-2确定射流贴附的射程,如果大于或等于要求的射程长度,则认为设计合理,否则重新假设风口数和风口尺寸,重复上述计算。96 河南科技大学毕业设计(4-5)式中为送风温差,℃;—工作区温度,K;—重力加速度,9.81m2/s。数越小,射流贴附长度越长;数越大,贴附射程越短。二、侧送风气流组织典型房间计算选取102KTV房间为典型房间。风机盘管选型为FP-10,两台,单个风机盘管的送风量为(870+300)=1170m³/h,风口尺寸为1040mm×120mm。房间送风量V=1170×2÷3600=0.65m³/s;射流方向的房间长度L=7.5m;房间总的宽度B=7m;房间净高H=4.8m;送风温度ts=18.46℃;房间工作温度tr=26℃。图4-3102KTV气流组织示意图(1)设△tx=1℃,因此△tx/△ts=1/(26-18.46)=0.133,由表[5]表11-1查得,射流最小相对射程x/d0=22。(2)设在墙一侧靠近顶棚安装风管,风口离墙为1.1m,射流末端离墙为0.5m,则射流的实际射程为x=7.5-1.1-0.5=5.9m。选用双层百叶风口,规格为比风机盘管出口尺寸稍大些的的1100mm×120mm。根据公式(4-1)计算得:=1.128×=0.41m(3)设有两个平行的风口,根据公式(4-2)计算得:96 河南科技大学毕业设计v0===3.28m/s(4)根据公式(4-3)计算得:=d0==10由公式(4-4)计算得:v0,max=0.35×=0.35×10=3.5m/s>v0=3.28m/s,所假定风速数量及规格达到回流区平均风速≤0.2m/s的要求。(5)根据公式(4-5)计算得:==9.5×10-3查[5]表11-2得,相对贴附射程为22.5m,因此,贴附射程为22.5×0.41=9.2m>5.9m,满足要求。三、作用半径的校核双层百叶的偏转角度定为30°,每台风机盘管作用房间一般的范围,即为B/n=7÷2=3.5m范围,射流末端离墙为0.5m,则每台风机盘管作用只需3.5m-0.5m=3m即可。风机盘管射流的实际射程为x=7.5-1.1-0.5=5.9m。房间的作用半径l=5.9×tan30°=5.9×=3.4m>3m,符合要求。四、送风参数的校核房间原计算送风量为2264.4m³/h,实际供给房间送风量为2340m³/h。房间冷负荷为7595W。由公式(2-1)Ms=计算得:=-=58.85-=58.85-12.4=46.45kJ/kg。查焓湿图得=46.45kJ/kg,Φ=90%点的温度ts=17.7℃。而房间温度为26℃,则实际送风温差△t=26-17.7=8.3℃。在表4-2送风温差和换气次数查得,送风温差8.3℃对应的室内允许波动范围为±1.0℃,与假设保持一致,符合房间的要求。96 河南科技大学毕业设计表4-2送风温差和换气次数室内允许波动范围室内温差(℃)室换气次数(1/h)±0.1~0.2℃室2~3室150~20±0.5℃室5~6室>8±1℃室6~10室≥5>1℃室人工冷源:≤15室天然冷源:可能的最大值——五、房间高度的校核在布置风口时,要尽量靠近顶棚,使射流贴附顶棚。另外,为了不是射流不直接到达工作区,侧送风的房间高度不得低于如下的高度:H´=h+0.07x+s+0.3(4-6)式中h为工作区高度,1.8~2.0m,x和s见图[5]11-12所示;0.3m为安全系数。本房间工作区高度为2m,s=0.8m,x=5.9m,则根据公式(4-6)得,H’=2+0.07×5.9+0.8+0.3=3.5m<4.8m,符合要求。4.4散流器平送气流组织计算一、平送风气流组织计算方法散流器送风气流分布设计步骤是:首先布置散流器,然后预选散流器,最后校核射流的射程和室内平均风速。散流器布置的原则是:(1)布置时充分考虑建筑结构的特点,散流器平送方向不得有障碍物(如柱)。(2)一般按对称布置或梅花形布置(如[5]图11-13所示)。(3)每个圆形或方形散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形;如果散流器服务区的长宽比大于1.25时,宜选用矩形散流器。如果采用顶棚回风,则回风口应布置在距散流器最远处。[5]图11-13为两种典型的散流器平面布置形式,其中(a)为房间内有柱,对称布置;(b)为梅花形布置,这种布置方式,每个散流器送出气流有互补性,气流分布更为均匀。散流器送风气流分布计算,主要选用合适的散流器,使房间内风速满足设计要求。根据P.J杰克曼对圆形多层锥面和盘式散流器的实验结果综合的公式,散流器射流的速度衰减方程为:96 河南科技大学毕业设计x=-x0(4-7)式中x——以散流器中心为起点的射流水平距离,m;vx——在x处的最大风速,m/s;v0——散流器出口风速,m/s;x0——平送射流原点与散流器中心的距离,多层锥面散流器取0.07m;A——散流器的有效流通面积,㎡;K一一系数,多层锥面散流器为1.4,盘式散流器为1.1。室内平均风速vm与房间大小、射流的射程有关,可按下式计算:vm=(4-8)式中L——散流器服务区边长,m;H——房间净高,m;r——射流射程与边长L之比,因此rL,即为射程,射程为散流器中心到风速为0.5m/s处的距离,通常把射程控制在到房间(区域)边缘之75%。式(4-8)是等温射流的计算公式,当送冷风时,应增加20%,送热风时减少20%。二、平送风气流组织典型房间计算选取中式餐厅作为典型房间,布置如图4-4。图4-4中式餐厅气流组织示意图房间尺寸L=21m,宽B=7+10.2m,净高H=4.8m,总送风量房间送风量V=15000m³/h=4.17m³/s,送风温度ts=18.23℃;房间工作温度tr=26℃。(1)布置散流器,见图4-4,每个散流器负责范围为4.5m×4.5m。房间布置14个风口。96 河南科技大学毕业设计(1)初选散流器。选用方形散流器。本房间按3m/s左右选择风口,根据[11]4.1-18选择规格为300mm×300mm的方形散流器。其颈部面积为0.09m2,则颈部风速:v===3.31m/s。散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,即A=0.09×0.9=0.081m2。则散流器出口风速v0=3.31÷0.9=3.68m/s。(2)按公式(4-7)求射流末端速度为0.5m/s的射程。即:x=-x0=-0.07=2.23m(4)按公式(4-8)得计算室内平均速度:vm===0.16m/s如果送冷风,则室内平均风速为0.192m/s;送热风时,室内平均风速为0.128m/s。所选散流器符合要求。三、房间的送风校核房间原计算送风量为13063m³/h,实际供给房间送风量为15000m³/h。房间冷负荷为46987W。由公式(2-1)Ms=计算得:=-=58.85-=58.85-8.9=50kJ/kg。查焓湿图得=50kJ/kg,Φ=90%点的温度ts=18.5℃。而房间温度为26℃,则实际送风温差△t=26-18.5=7.5℃。在表4-1送风温差和换气次数查得,送风温差7.5℃对应的室内允许波动范围为±1.0℃,与假设保持一致,符合房间的要求。96 河南科技大学毕业设计第5章水力计算水力计算的主要目的是根据要求的流量分配,确定管网的各段管径(或断面尺寸)和阻力,求得管网特性曲线,为匹配管网动力设备准备好条件,进而确定动力设备(风机、水泵等)的型号和动力消耗(设计计算);或者根据已定的动力设备,确定保证流量分配的管道尺寸(校核计算)。水力计算是管网设计的基本手段,是管网设计质量的基本保证。水力计算的基本理论依据是流体力学一元流动连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。流动动力等于管网总阻力,若干管段串联后的阻力等于各管段阻力之和。管段阻力是构成管网阻力的基本单元。5.1空调风系统水力计算5.1.1风管确定选用矩形风道。因为矩形风管具有占用的有效空间少,易于布置和管件制作,相对简单等优点,广泛应用于民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大,其宽高比宜小于6,最大不应超过10,在建筑空间允许的情况下,愈接近于1愈好。选用金属风道。这类风道材料主要包括普通薄钢板(黑铁皮)、镀锌薄钢板(白铁皮)及不锈钢板。钢板厚度一般为0.5mm~1.5mm。金属风道的优点是易于加工制作,安装方便,具有一定的机械强度和良好的防火性能,气流阻力较小,因而广泛应用通风空调系统。96 河南科技大学毕业设计在系统的末端,按照额定风量计算比通过负荷计算出风量的方法合适。因为,在系统末端,房间可能出现超出负荷范围的风量,用额定方法进一步扩大了风量及风道,在最不利时具有更大的调节范围。选用低速风道。风道内空气流速v≤8m/s,由于风速较低,与风机产生的主要生源相比,风道产生的气流噪声可以忽略不计,因而广泛应用通风空调系统。其风道风速见表5-1。表5-1民用建筑空调系统风速的选用新风入口风机入口风机出口主风道水平支风道垂直支风道送风口低速风道推荐风速居住2.53.55~83.5~4.53.02.51~2公用2.54.06.5~105~6.53.0~4.53.0~3.51.5~3.5最大风速居住4.04.58.54~63.5~4.03.25~4.02.0~3.0公用4.55.07.5~115.5~8.04.0~6.54.0~6.03.0~5.05.1.2空调风系统水力计算方法水力计算的常用方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法等。假定流速法的特点是,先按技术经济要求选定管内流速,再结合所需输送的流量,确定管道的断面尺寸,进而计算管道阻力,得出需要的动力。假定流速法适用于动力未知的情况。以下是假定流速法水力计算的基本步骤:1、绘制管网轴侧图,对各管段进行编号,标出长度和流量,确定最不利环路。2、合理确定最不利环路各管段的管内流体流速。3、根据各管段的流量和确定的流速,确定最不利环路各管段的断面尺寸。4、计算最不利环路各管段的阻力。96 河南科技大学毕业设计5、平衡并联管路(确定并联管路的管径,使各并联管路的计算阻力与各自的资用动力相等。可用压损平均法计算),这是保证流量按要求分配的关键。若并联管路计算阻力与各自的资用动力不相等,在实际运行时,管网会自动调整各并联管路流量,使并联管路的实际流动阻力与各自的资用动力相等。这时各并联管路的流量不是要求的流量。6、计算管网的总阻力,求取管网特性曲线。7、根据管网特性曲线,所要求输送的总流量以及所输送流体的种类、性质等诸因素,综合考虑为管网匹配动力设备(风机、水泵等),确定动力设备所需的参数。沿程阻力的计算公式:△Pm=Rml(5-1)式中Rm——单位长度的比摩阻,Pa/m;l——管长,m。局部阻力的计算公式:△P=ε·(5-2)式中:△P——局部阻力,Pa;ε——局部阻力系数;v——风道断面平均速度,m/s。对于本次空调风系统和水系统的设计,采用假定流速法计算。5.1.3全空气一次回风系统典型房间水力计算选取中式餐厅作为典型房间进行全空气一次回风系统的水力计算。并将计算结果列入表5-2中。96 河南科技大学毕业设计图5-1中式餐厅空调风系统水力计算示意图表5-2中式餐厅空调风系统水力计算表管段编号G(m³/h)l(m)D(mm)v(m/s)Pd(Pa)ε△P(Pa)Rm(Pa/m)△Pm(Pa)P(Pa)1~221432.85360622.8122.812.8525.652~342866.2536011.279.521591.8111.3170.33~442864.2560515.80.050.790.41.682.474~56428.44.25607.131.9000.83.363.365~6107144.29005.116.50.1081.780.261.12.886~715000410005.418.5000.240.960.966~842681.8536011.279.52.542023.36.1208.196 河南科技大学毕业设计注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。局部阻力系数查[4]表5-2可得。散流器局部阻力系数为1.0。以管段1~2为例计算:沿程阻力的计算:根据表5-1取流速为v1=4m/s,流量L=2143m³/h,查[13]2-3-1可得,单位长度比摩阻为Rm=0.57Pa/m,D=320mm,v=3.8m/s。局部阻力计算:局部阻力构件有一个散流器的局部阻力系数ε=1.0。则由公式(5-2)计算得:△P=ε·=1×=22.8Pa。由公式(5-1)计算得:△Pm=Rml=1×2.85=2.85Pa。所以管段1~2的阻力P=△P+△Pm=22.8Pa+2.85Pa=25.65Pa。此全空气系统风管的最不利环路为1-2-3-4-5-6-7,其阻力为△P1=25.65+170.3+2.47+3.36+2.88+0.96=218.3Pa;最有利环路为8-6-7,其阻力为△P2=0.96+208.1=209.06Pa。用同样的方法进行计算,并将其他管段的计算结果列入表5-2全空气系统风管水力计算表中。则此全空气系统风管的不平衡率为x=×100%=×100%=4.23%<10%,符合要求。由表3-3查得,本机组是型号ZKD5×3,机组余压为380Pa,大于最不利环路的阻力218.3Pa,符合要求。5.1.4新风系统典型房间水力计算选取四层的新风系统作为典型进行水力计算。其风管示意图见图5-2。96 河南科技大学毕业设计图5-2四层风管示意图表5-3四层新风管道的水力计算表管段编号G(m³/h)l(m)D(mm)v(m/s)Pd(Pa)ε△P(Pa)Rm(Pa/m)△Pm(Pa)P(Pa)1~2606.61003.78.672.622.54213.235.742~31201.31003.99.64002.3333~42100.516035.7000.750.3750.3754~52606.6160515.8001.811.8811.885~64801.82502.74.62000.450.810.816~76006.62503.57.760.423.260.614.037.297~87201.82504.211.2000.91.621.628~98406.6250515.80.426.641.258.2514.99~109601.83203.57.76000.480.8640.86410~1110806.63203.89.150.423.80.523.433.9511~1213206.53204.311.7000.63.93.912~1314101.33204.512.8000.650.850.8513~1414706.63204.714000.744.884.8814~1515301.83204.915.2000.831.491.4915~1615906.63205.1516.8000.95.945.9496 河南科技大学毕业设计16~1716501.83205.3518.1000.951.711.7117~1817103.23205.6520.20013.23.218~19177043205.821.3001.24.84.819~2012041003.99.65.5853.61.24.858.419~2121004400515.80.6510.270.642.5612.83注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。局部阻力系数查[4]表5-2可得。双层百叶是1.5;风阀是0.52;矩形弯头是0.29。以管段1~2为例计算:沿程阻力的计算:根据表5-1取流速为v1=4m/s,流量L=60m³/h,查[13]2-3-1可得,单位长度比摩阻为Rm=2Pa/m,D=100mm,v=3.7m/s。局部阻力计算:局部阻力构件有两个矩形弯头的局部阻力系数ε=0.29×2=0.58;一个百叶风口的局部阻力系数ε=1.5;一个风阀的局部阻力系数ε=0.52.则ε=0.58+1.5+0.52=2.6。.则由公式(5-2)计算得:△P=ε·=2.6×=22.54Pa。由公式(5-1)计算得:△Pm=Rml=2×6.6=13.2Pa。所以管段1~2的阻力P=△P+△Pm=22.54Pa+13.2Pa=35.74Pa。用同样的方法进行计算,并将其他管段的计算结果列入表5-3四至九层新风管道的水力计算表中。此新风管道的最不利环路为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-21,其阻力为△P1=35.74+3+0.375+11.88+0.81+7.29+1.62+14.9+0.864+3.95+3.9+0.85+4.88+1+1.49+5.94+1.71+3.2+4.8+12.83=119Pa;最有利环路为21-19-20,其阻力为△P2=58.4+12.83=71.23Pa。则此新风管道的不平衡率为x=×100%=×100%=40.1%>15%。96 河南科技大学毕业设计利用风阀进行调节,通过改变风阀开度,改变管道阻力,进行调节,使得新风管道的不平衡率降至15%以下。由表3-3查得,本机组是型号ZKD2.5,机组余压为270Pa,大于最不利环路的阻力113.1Pa,符合要求。5.2水系统水力计算水管的水力计算采用假定比摩阻法进行设计。在冷冻水系统中,采用镀锌钢管,一般比摩阻在100~400Pa/m,通常取250Pa/m。水系统设计的基本任务,确定水管的尺寸,计算水管的沿程阻力和局部阻力,与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。本系统中的水管系统有四种,冷冻水系统、凝结水系统、冷却水系统和补水系统。下面将针对这四种不同的水系统进行水力计算。凝结水系统和补水系统将在下一张介绍。§5.2.1冷冻水系统水力计算冷冻水系统如图5-3所示。96 河南科技大学毕业设计图5-3冷冻水系统示意图一、最不利冷冻水系统的水力计算十一层冷冻水系统为最不利冷冻水系统,将其水力计算的结果列入表5-4中。96 河南科技大学毕业设计表5-4十一层冷冻水系统水力计算表管段编号G(m³/h)l(m)D(mm)v(m/s)Rm(Pa/m)△Pm(Pa)εPd(Pa)△P(Pa)P(Pa)1~2145001700.951901900.64512714612~3145004.2700.951907980.3451135.3325.33~4154128.4701.124020160.160560.52076.54~5171320.5701.153101550.1661662215~6184056701.2234020400.174474.42114.46~7196780.5801.172501250.168468.4193.47~8213984.8801.228013440.17207214168~9226711.8801.243005400.1769776179~10234453801.283109300.181982101210~11247183.6801.3234012240.187187131111~12159910.6801.363602160.19259330912~13267653.6801.438013680.198098146613~14275390.61000.88103620.138738.7100.714~152881211000.91101100.140540.5150.515~16292942.61000.921203120.142342.3354.316~17305672.41000.971353240.14704737117~183614021001.181903803106069610761~19145005.2700.951909880.9451406.3786.319~20154128.4701.124020160.160560.52076.520~21171320.5701.153101550.16616622121~22184056701.2234020400.174474.42114.422~23196780.5801.172501250.168468.4193.423~24213984.8801.228013440.172072141624~25226711.8801.243005400.17697761725~26234453801.283109300.181982101226~27247183.6801.3234012240.187187131127~28159910.6801.363602160.19259330996 河南科技大学毕业设计28~30267653.6801.438013680.198098146630~31275390.61000.88103620.138738.7100.731~322881211000.91101100.140540.5150.532~33292942.61000.921203120.142342.3354.333~34305672.41000.971353240.14704737134~353614021001.1819038031060696107637~3814622.5400.32501350.35110.670.638~3920642.7400.46100600.110610.164039~4035260.6500.45756300.110116.8583.840~4143008.4500.581355670.116830.4510.441~1755734.2500.782004800.1304864790437~4214622.5400.32501350.35110.670.642~4320642.7400.46100600.110610.164043~4435260.6500.45756300.110116.8583.844~4543008.4500.581355670.116830.4510.445~3455734.2500.782004800.1304864790416~3612732.5201.2110027500.97264.82814.836~3312732.5201.2110027500.97264.82814.841~4612732.5201.2110027500.97264.82814.846~4512732.5201.2110027500.97264.82814.8注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。局部阻力系数查[13]表3-1-4可得:90°弯头局部阻力系数是0.30;分流三通的局部阻力系数是0.1;直流三通的局部阻力系数是0.1。以管段1~2为例计算:沿程阻力的计算:流量L=14500kg/h,查[12]可得,单位长度比摩阻为Rm=190Pa/m,D=70mm,v=0.95m/s。局部阻力计算:局部阻力构件有两个90°弯头的局部阻力系数96 河南科技大学毕业设计ε=0.30×2=0.60。则ε=0.60。.则由公式(5-2)计算得:△P=ε·=0.6×=271Pa。由公式(5-1)计算得:△Pm=Rml=1×190=190Pa。所以管段1~2的阻力P=△P+△Pm=271Pa+190Pa=461Pa。用同样的方法进行计算,并将其他管段的计算结果列入表5-4十一层冷冻水系统水力计算表中。则PA=P1-18+P1-19+P19-35=461+325.3+2076.5+221+2114.4+193.4+1416+617+1012+1311+309+1466+100.7+150.5+354.3+371+1076+786.3+2076.5+221+2114.4+193.4+1416+617+1012+1311+309+1466+100.7+150.5+354.3+371+1076=27150.2Pa=27.2kPa。PB=P17-18+P16-17+P16-36+P36-33+P33-34+P34-35=1076+371+2814.8+2814.8+371+1076=8523.6Pa=8.52kPa。PC=P17-18+P17-41+P41-46+P46-45+P45-34+P34-35=1076+7904+2814.8+2814.8+7904+1076Pa=8802.4Pa=8.8kPa。PD=P37-41+P41-17+P17-18+P37-42+P42-45+P45-34+P34-35=150+70.6+640+583.8+510.4+1076+150+70.6+640+583.8+510.4+1076Pa=7831Pa=7.8kPa二、冷冻水立管的水力计算冷冻水立管示意图见图5-3,并且将其水力计算的结果列入表5-5中。表5-5冷冻水立管水力计算表管段编号QkWGm³/hlmDmmvm/sRmPa/m△PmPaεPdPa△PPaPPaa~b143254.81000.87101484.80.3378114492b~c264464.21001.632713730.112801281408c~d435754.21501.181074490.169670766d~e508883.61501.381455220.1952951047e~f5811003.61501.581886770.112481251373f~g6561133.61501.772378530.115661571723g~h7281263.61501.9729210510.119401942134h~i8011383.61502.1735312710.12354235259096 河南科技大学毕业设计i~j8741513.62001.33953420.188488973j~k10201763.62001.561284610.112171221338k~l117020287.72001.78168147341.9158430104594m~n150263.61000.921103960.3423127550n~o296513.61001.841114800.116201621782o~p370643.61501782810.150050550p~q422733.61501.151023670.166166727q~r516893.61501.41495360.1980981078r~s5891023.61501.61946980.112801281408s~t6621143.61501.82438750.116201621782t~u7361274.2150229812520.120002002200u~v9061564.22001.381024290.1952951047v~w10271774.82001.561306240.112171221338w~x1170202512001.7816896021.9158430104594注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。计算方法与十一层冷冻水系统水力计算方法相同。Pa-k=13845Pa=13.8kPa;Pm-x=17058Pa=17.1kPa。三、机房冷冻水系统的水力计算机房冷冻水示意图见图5-3,并且将其水力计算的结果列入表5-6中。表5-6机房冷冻水水力计算表管段编号QkWGm³/hlmDmmvm/sRmPa/m△PmPaεPdPa△PPaPPa1~240970121501.194107630.960554511502~3817141102001.25848400.378123410164~581714172001.25845880.678146912505~64097021501.1941881.8605108916946~74097031501.1942820.66053639687~88191412001.2584940.6781469125096 河南科技大学毕业设计1.28~98191415.52001.25844620.1781788599~10409705.71501.1945362.160512711876注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。计算方法与十一层冷冻水系统水力计算方法相同。P1-10=10062Pa=10.1kPa四、最不利冷冻水系统总阻力损失最不利冷冻水系统总阻力损失为机组D的冷冻水系统,其最不利冷冻水系统总阻力损失为PD总=PD+Pa-k+Pm-x+PD机+P1-10=7.8kPa+13.8kPa+17.1kPa+40kPa+10.1kPa=88.8kPa。五、最有利冷冻水系统水平管段水力计算结合建筑特点,布置建筑系统图,并且根据风机盘管型号的水阻力,选定一层115房间布置的风机盘管系统是整个建筑最有利的冷冻水系统。其示意图见图5-3,并且将其水力计算的结果列入表5-7中。5-7最有利冷冻水系统水力计算表管段编号Gm³/hlmDmmvm/sRmPa/m△PmPaεPdPa△PPaPPa1~217202201.361903800.69255559352~3172868800.9517514000.445118115811~417202201.361903800.69255559354~5172868800.9517514000.44511811581注:表中符号流量G(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。计算方法与十一层冷冻水系统水力计算方法相同。96 河南科技大学毕业设计PE=935+1571+935+1581Pa=5032Pa=5kPa六、最有利冷冻水系统立管阻力损失最有利冷冻水系统立管的阻力损失是Pa-l=492+1408+766+1047+1373+1723+2134+2590+973+1338+4594=18438PaPw-x=4594Pa七、最有利冷冻水系统总阻力损失机房的水阻力与最不利环路的机房水阻力一样。最不利冷冻水系统总阻力损失为PE总=PE+Pa-l+Pw-x+PE机+P1-10=5kPa+19.4kPa+4.6kPa+42kPa+10.1kPa=81.1kPa§5.2.2冷冻水系统不平衡率校核结合本建筑的设计方案,冷冻水系统不平衡率的校核应以分水器开始计算,集水器计算结束。(1)A号风机盘管冷冻水系统与B号风机盘管冷冻水系统的校核。PA总=PA+Pa-k+Pm-x+PA机=27.2kPa+13.8kPa+17.1kPa+19.5kPa=78.5kPaPB总=PB+Pa-k+Pm-x+PB机=8.52kPa+13.8kPa+17.1kPa+38kPa=77.42kPa则不平衡率x=×100%=1.38%<10%,符合要求。(2)C号风机盘管冷冻水系统与D号风机盘管冷冻水系统的校核。PC总=PC+Pa-k+Pm-x+PC机=8.8kPa+13.8kPa+17.1kPa+38kPa=77.7kPaPD总=PD+Pa-k+Pm-x+PD机=7.8kPa+13.8kPa+17.1kPa+40kPa=78.7kPa则不平衡率x=×100%=1.27%<10%,符合要求。(1)B号风机盘管冷冻水系统与D号风机盘管冷冻水系统的校核。同层间最不平衡率的校核PB总=PB+Pa-k+Pm-x+PB机=8.52kPa+13.8kPa+17.1kPa+38kPa=77.42kPaPD总=PD+Pa-k+Pm-x+PD机=7.8kPa+13.8kPa+17.1kPa+40kPa=78.7kPa则不平衡率x=×100%=1.63%<10%,符合要求。(2)E号风机盘管冷冻水系统与D号风机盘管冷冻水系统的校核。不同层间最不平衡率的校核96 河南科技大学毕业设计PD总=PD+Pa-k+Pm-x+PD机=7.8kPa+13.8kPa+17.1kPa+40kPa=78.7kPaPE总=PE+Pa-l+Pw-x+PE机=5kPa+19.4kPa+4.6kPa+42kPa=71kPa则不平衡率x=×100%=9.78%<10%,符合要求。5.2.3冷却水水系统水力计算机房冷却水系统示意图见图5-4,将其水力计算的结果列入表5-8中。图5-4机房冷却水系统示意图表5-8机房冷却水系统水力计算表管段编号QkWWm³/hlmDmmvm/sRmPa/m△PmPaεPdPa△PPaPPa1~24918551501.341376850.689853914362~3980169282001.511933321.61125180029253~498016945.52001.511954151.21125135024754~5491851.21501.341371640.489835912575~6491851.21501.341371640.1898909886~798016952001.51195950.4112545015757~84918571501.341379590.7898628152696 河南科技大学毕业设计注:表中符号流量W(m³/h),长度l(m),管径D(mm),流速v(m/s),动压Pd(Pa),局部阻力系数ε,局部阻力Rm(Pa),比摩阻△Pm(Pa/m),摩擦阻力△P(Pa),管段阻力P(Pa)。冷却水量取决于冷水机组冷凝器的散热量和冷却水供回水温差。按热平衡计算公式计算如下:W=(5-3)式中Q——冷凝器散热量,kW;W——冷却水量,m3/h;Δt——冷却水供回水温差,℃;c——水的比热,kJ/(kg·℃)。对蒸汽压缩式制冷:Q=(1.2~1.3)Q0(5-4)式中Q0——冷水机组制冷量,kW。根据本建筑负荷,冷水机组所应工作的制冷量为700kW,共两台,则冷水机组总制冷量为1400kW。由公式(5-4)计算得:Q=(1.2~1.3)Q0=1.2×1400=1680kW。由公式(5-3)计算得:W===288m³/h。则每台冷却水泵的冷却水量为288÷2=144m³/h。其它计算方法与十一层冷冻水系统水力计算方法相同。则冷却水系统管网及构件水阻力为:P却=1436+2925+2475+1257+988+1575+1526=12182Pa=12.2kPa。5.3冷凝水系统设计空气调节设备冷凝管道,应按下列规定设计:96 河南科技大学毕业设计1.当空气调节设备的冷凝水盘位于机组的正压段时,冷凝水盘的出水口宜设置水封;位于负压段时,应设置水封,水封高度应大于冷凝水盘处正压或负压值。2.冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01,冷凝水水管干管不宜过长,其坡度不宜小于0.003,且不允许有积水部位。3.冷凝水水平干管始端应设置扫除口。4.冷凝水管道宜采用排水塑料管热镀锌钢管,管道应采取防凝露措施。5.冷凝水排入污水系统时,应有空气隔绝措施,冷凝水管不得与室内密闭雨水系统直接连接。6.冷凝水管管径应按;冷凝水的流量和管道坡度确定。通常,可以根据机组的冷负荷Q(KW),按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径:Q≤7KW,DN=20mm;Q=7.1~17.6KW,DN=25mm;Q=17.7~100KW,DN=32mm;Q=101~176KW,DN=40mm;Q=177~598KW,DN=50mm;Q=599~1055KW,DN=80mm;Q=1056~1512KW,DN=100mm;Q=1513~12462KW,DN=125mm;Q>12462KW,DN=150mm。闭式系统的热水和冷水管路的每个最高点,应设排气装置。为了拆装检修,在排气装置签应加装一个阀门。为避免排气装置漏水,排气管最好接至水池或室外。96 河南科技大学毕业设计第六章附属设备选择6.1冷却塔选择6.1.1冷却水系统确定空调系统中的冷却水系统,是专为水冷冷水机组或水冷直接蒸发式空调机组而设置的。目前的高层民用建筑空调中,大量采用的循环水冷却方式。之所以如此,是因为这些建筑所在地点,通常也是城市的水资源缺乏区,而冷却水的用量比较大,直接用自来水将造成极大的浪费。如在北京,市政管理部门规定,凡是中央空调的冷却水都必须采用循环水。§6.1.2冷却塔的选型选用逆流式冷却塔。依据:(1)进风口与出风口具有较大的高差,因而进出风不易短流,能保证吸入空气的湿球温度相对较低。(2)根据热交换的基本原理,逆流塔在热交换效率上是最高的。(3)圆形逆流塔的进风百叶可沿整个圆周布置,方形塔也可在四周布置,因此进风较为均匀,对冷却效果较好。从外形尺寸上看,圆形塔直径比同样性能的方形塔最大边长更大一些。由于这一原因,在高层民用建筑设计时,受占地面积的限制使圆形塔的适用场合受到一定影响。但是本建筑有一个裙楼,可以将冷却塔放在上面。逆流式冷却塔按水的冷水温差,可分为(5℃)及中温差(10℃)两种。中央空调用的各种电制冷设备(活塞式、螺杆式等),其冷凝器冷却水的进出水温差约为5℃,本设计选用的水冷式螺杆冷水机组的冷却水进出口温差为5℃,故采用低温差(标准型)逆流式冷却塔。本设计的冷却水系统的冷却水流量为380m³/h,每台冷却塔的冷却水流量96 河南科技大学毕业设计则为190m³/h。查表1-1得,室外的湿球温度为26.4℃,则选用的冷却塔的湿球温度为27℃。选用的冷却塔见表6-1。表6-1冷却塔的性能指标机型标准水量m³/h外形尺寸mm送风装置配管尺寸(DN)WB28℃WB27℃高度H外径D风机kW电风叶直径D(mm)温水入管冷水出管排水管溢水管LBCM-LN-200200230475044407.46297020020050506.1.3冷却水补水空调冷却水系统一般为开式循环系统(如逆流式和横流式冷却塔),冷却塔内空气与水进行充分的接触,水中的含氧量基本达到饱和,循环水蒸发损失后,水中含盐浓度增加,致使某些系统结垢严重,或某些类型的水质形成腐蚀性使系统发生严重腐蚀。另外,阳光、水温等合适条件给微生物提供了良好的生存、繁殖环境,再加上大气中尘埃不断混入水中,会有藻类、粘泥产生,从而影响冷水机组的正常运行,损坏制冷设备和管道附件,缩短系统使用寿命一因此冷却水的处理至关重要。现在工程上常用的水处理方式有:软化水法、电子水处理法、加药法。加药法是指向冷却水系统中投加缓蚀剂和阻垢剂,这是目前工程上应用较广的方法。常用的缓蚀剂和阻垢剂有:六偏磷酸纳、硫酸锌、铝酸纳、HEDP、EDTMP。聚而烯酸等。应根据水质分析和计算的结果,分析阻垢为主还是以缓蚀为主,再根据每种药剂的使用条件和作用决定投加何种药剂或几种组合应用,亦可选用复合配方的药剂如含磷复方硅酸盐应注意药剂问的合理匹配。避免不同药剂作用效果的相互抵消,投药法防垢缓蚀的效果好,可同时投加杀菌灭藻的药剂,对却水系统来说,是一种理想的水处理方式,但运行成本较高。本系统采用此种方法对冷却水进行水处理。冷却水的水量损失一般包括有:(1)蒸发损失(2)漂水损失(3)排污损失(4)泄漏损失等。96 河南科技大学毕业设计蒸发损失可以按下是进行计算:W1=×1000(6-1)式中W——冷却水循环量,m3/h;Δt——冷却塔进出水温差,℃;r——水的汽化潜热,kJ/kg。(2)系统排污损失W2一般排污损失约占循环量的0.3%~0.5%。(3)漂水损失W3目前许多厂家承诺,冷却塔漂水损失不超过0.1%(4)泄漏损失W4一般次数量很小,可以忽略不计。综上所述分析,蒸发水量是随空调负荷变化而变化的,排污损失可以有人为控制,可以在空调负荷低或停止工作时进行排污,因此,可以不影响到补水。可见,冷却塔的补水量与管理工作密切,一般认为,补水量为冷却水循环量的1%~1.2%即可。所以,本系统的冷却水补水量为W=380×1%=3.8m3/h。本设计将冷却塔放置在三层的裙楼楼顶,将自来水管的水通入装药容器中,再进入冷却塔的托盘,从而达到补充冷却水的效果。6.2冷冻水系统循环水泵选择规范规定,空气调节水循环泵,应按下列原则选用:1.两管制空气调节水系统,宜分别设置冷水和热水循环泵。当冷水循环泵兼做热水循环泵使用时,冬、夏季水泵运行的台数及单台水泵的流量、扬程应与系统工况相吻合。2.一次泵系统的冷水泵以及二次泵系统中的一次冷水泵的台数和流量,应于冷水机组的台数及蒸发器的额定流量相对应。3.空气调节热水泵台数应根据供热系统规模和运行调节方式确定,不宜少于两台;严寒极寒冷地区,当热水泵不超过三台时,其中一台宜设置为备用泵。96 河南科技大学毕业设计多台一次冷水泵中间通过共用集管连接时,每台冷水机组入口或出口管道稍宜设电动阀,电动阀宜与对应运行的冷水机组和冷水泵连锁。空气调节水系统布置和选择管径时,应减少并联环路之间的压力损失的相对差额,当超过15%时,应设置调节装置。循环水泵的流量可按下式计算:G=1.1(6-2)式中G——循环水泵的流量,m3/s;Q0——负担建筑的总供热量或供冷量,W;Δt——系统的供回水温度差,℃;ρ——水的密度,kg/m3;c——水的比热容,J/kg·℃;1.1——安全裕量。循环水泵的压力(扬程)为:ΔP=1.1~1.2(ΔPm+ΔPj)(6-3)H=(6-4)式中ΔP——水泵压力,Pa;H——水泵扬程,m;(ΔPm+ΔPj)——系统摩擦压力和局部压力损失的总和,Pa;ρ——水的密度,kg/m3;g——重力加速度,m/s2;1.1~1.2——安全裕量。6.2.1冷冻水循环泵选择本设计选用三台循环冷水泵,两台工作,一台备用。由公式(6-2)计算得水泵的流量为:G=1.1=1.1×=0.0523m3/s=188.4m3/h所以每台泵作用的流量为188.4÷2=94.2m3/h。由公式(6-3)计算最不利环路系统摩擦压力和局部压力损失的总和为:ΔP=1.1(ΔPm+ΔPj)=1.1×(78.7kPa+10.1kPa+47kPa)=149.38kPa。96 河南科技大学毕业设计由公式(6-4)计算水泵扬程为:H===15.24mH2O。选冷水泵性能指标见表6-2。表6-2选用冷水泵的性能指标型号转速nr/min流量Q扬程HMPa效率η%功率(kW)泵重量kgm3/hL/s轴功率电机功率IS100-80-125290010027.80.196787.0011506.2.2循环热水泵选择本设计选用三台循环热水泵,两台工作,一台备用。由公式(6-1)计算得水泵的流量为:G=1.1=1.1×=0.0282m3/s=101.45m3/h所以每台泵作用的流量为101.45÷2=50.7m3/h。由公式(6-3)计算最不利环路系统摩擦压力和局部压力损失的总和为:ΔP=1.1(ΔPm+ΔPj)=1.1×(78.7kPa+10.1kPa+50kPa)=152.68kPa。由公式(6-4)计算水泵扬程为:H===15.58mH2O。选热水泵性能指标见表6-3。表6-3选用热水泵的性能指标型号转速nr/min流量Q扬程HMPa效率η%功率(kW)泵重量kgm3/hL/s轴功率电机功率IS80-65-12529005013.90.196753.635.5—6.3冷却水泵选择根据冷却水量和系统的阻力选择冷却水泵。冷却水量按下式计算:96 河南科技大学毕业设计W'=·W(6-5)式中:——冷水机组所要求的冷却水量,t/h;——安全系数,=1.05~1.15。冷却水系统的阻力按下式计算:(6-6)式中:——冷却水系统的阻力,m;——冷水机组冷凝器的阻力,m,查表3-4为64.6kPa,即6.46m;——管网及构件阻力,m,查§5.2.3为12.2kPa,即1.22m;——冷却塔补水装置要求的水压,m,取5m;——冷却塔水盘水面至布水装置的垂直高度,m,取0.5m;冷却水泵的扬程:H=(1.05~1.15)ΔH(6-7)选择水泵时,应考虑其工作点处于高效率下运行,尽可能降低设计装机功率和运行能耗。查§5.2.3得,W=190m³/h=0.19t/h,根据公式(6-5)计算得冷却水量为:W'=·W=1.1×0.19=0.21t/h。本设计选用三台循环热水泵,两台工作,一台备用。每台泵作用的流量为0.21t/h=210m3/h。根据公式(6-6)计算冷却水系统的阻力为:=6.46+1.22+5+0.5=13.18m。根据公式(6-7)计算冷却水泵的扬程为:H=1.1ΔH=1.1×13.18=14.5m。选冷却水泵性能指标见表6-4。表6-4选用冷却水泵的性能指标型号转速nr/min流量Q扬程HMPa效率η%功率(kW)m3/hL/s轴功率电机功率IS150-125-250145024066.70.1727814.718.56.4膨胀水箱确定96 河南科技大学毕业设计6.4.1膨胀水箱作用闭式空气调节水系统的定压和膨胀,应按下列要求设计:(1)定压点应设在循环水泵的吸入口出,定压点最低压力应使系统最高点压力高于大气压力5kPa以上;(2)宜采用高位定压水箱定压;(3)膨胀管上不应设置阀门;(4)系统的膨胀水量应能够回收。本设计采用的膨胀水箱,作用是容纳膨胀的水量和补偿水量,同时起到定压的作用。用膨胀水箱作为本系统的定压装置,其定压的优点是压力比较稳定、系统也较简单,基本上不用管理。6.4.2膨胀水箱定压方式的确定选择系统回水管最高点为定压点也是一种可见到的方式,如图6-1所示,这样做的有优点是:水力系统工况稳定。在系统未工作时,系统内最大压力即为静压H0。(假定水泵放在系统最低处);在水泵正常工作时,水泵出口处C点压力Pc。为系统最大工作压力。若Hb为水泵在设计工作点的扬程(m),则:Pc=Hb+H0(m)(6-8)图6-1水泵吸入定压及水压图6.4.3膨胀水箱选型在设计中,必须确定定压膨胀设备的有效膨胀容积已选择合适的产品。简单来说,有效膨胀容积V,既是系统内水由低温向高温变化过程中,水的体积膨胀量。水的体积膨胀系数为0.0006。假定水的最低工作温度为t196 河南科技大学毕业设计,最高工作温度为t2,则Vc=0.0006×(t2-t1)×V×Q0(L)(6-9)式中V为系统内的存水量。对于高层民用建筑,如果以系统的设计耗冷量Q(kW)为基础,则系统水容量大约为2~3L/kW。本建筑采用双管制系统,t1=7℃,t2=65℃,则:Vc=0.006×(t2-t1)×V=0.0006×(65-7)×2.5×817.4=71.11(L)选择膨胀水箱,计入表6-5中。表6-5膨胀水箱的规格尺寸及配管的公称直径水箱形式型号公称直径[m³]有效容积[m³]外形尺寸[mm]长×宽(或内径)高H圆形60.80.8111001000水箱配管的公称直径DN水箱自重[kg]溢流管排水管膨胀管信号管循环管5032322025193.8空气调节水系统的小时泄漏量,宜按系统水容量的1%计算。正常情况下,补水装置的补水量取系统循环水量的1%,事故补水量为正常补水量的4倍。则冷冻水系统的补水量为G=141×1%=1.41m³/h。本设计将膨胀水箱放置在十一层的主楼楼顶,将自来水管的水通入装药容器中,再进入膨胀水箱内,从而达到补充冷冻水的效果。补水量可由浮球阀控制。6.5分水器和集水器选择在集中供水(供冷和供热)系统中,采用集水器和分水器的目的是有利于空调分区的流量分配和调节,亦有利于系统的维修和操作。一般在外壳上应设压力表和温度计,均应保温。分汽缸、分水器、集水器尺寸的确定。按经验估算确定D:D=1.5~3dmax(6-10)96 河南科技大学毕业设计式中D——分汽缸、分水器或集水器的直径,mm;dmax——分汽缸、分水器或集水器支管中的最大直径,mm。由公式(6-10)计算得:D=2dmax=2×200mm=400mm。根据[3]表11-112选择分水器和集水器,其长为L=1950mm。根据[3]表11-114选择分水器和集水器,其长为D=300mm。6.6排气阀选择闭式水循环系统中空气的存在,会带来很多问题,如使氧腐蚀加剧,产生噪音,水泵形成涡空、汽蚀等。如不及时将这些气体从管路中予以排除,他们还会逐渐地积聚至管路的某些制高点,并进一步形成气塞,破坏系统的循环。设计水系统时,防止产生“气塞”的主要措施是:(1)妥善的安排管道的坡度与坡向,避免产生气体积聚;(2)保持管内的水流速v>0.25m/s;(3)在可能形成气体积聚的管路上,安装性能可靠地自动排气阀。自动排气阀是一种排除空气的理想设备,具有安装检修简便、节约能源和水耗量、外形小而美观等优点,本涉及水系统排气装置选用自动排气阀。选用的排气阀列入表6-9中。表6-9系统选用的排气阀序列型号名称接管规格D0(mm)使用范围外形尺寸4WZ85-型卧式自动排气阀1520252型用于末端、3型用于中央或中间部位的排气P≤0~800kPaQ≤2100kg/ht≤150℃的冷热水系统155×155×185注:自动排气阀设于系统的最高处,对热水供暖系统最好设于末端最高处。96 河南科技大学毕业设计结论(结论:结论是对设计和研究工作进行归纳和总结,包括与已有结果的比较,本课题尚存在的问题,对进一步开展研究的见解与建议;要求言简意赅。)本设计是针对北京某商贸大厦的办公室、会议室、客房、KTV等功能间进行中央空调系统的设计,使之符合风速、温度、湿度及人的舒适性需要。下面是我在设计过程中的一点心得体会。方案论证时,我原想只把方案的选择与论证出处写出来,不用再把方案论证写出来。可是由于老师的坚持,我不得不写,现在回想起,真是要感谢老师的坚持,要不是这样,我在整理说明书时还要找课本,而很多课本在整理说明书时已经不在我这里了,想想都可怕。请同学们以后不论在干什么事时,一定不要怕麻烦,磨刀不误砍柴工,一定要把前期工作做好,这样后面很可能会事半功倍的。在进行送风状态点计算时,由于我没有对风机盘管的处理过程进行细致的分析就画出焓湿图计算,以至于我把风机盘管的回风量误认为其送风量,在后面的送风状态点参数确定时,计算非常麻烦,而且错误。所以,不管怎么样,一定要在做事情之前把事情弄清楚再做,这样才不会返工。水力计算是本设计的重点之一,也是因为我过于追求而速度而忘记质量,没有准确分析建筑的最不利环路就进行了水力计算,使得在后面又要再次水力计算,此教训一定要记住。本次毕业设计,培养我的综合分析和解决问题的能力以及独立工作能力、组织管理和社交能力,同时,对于增强我的责任感,提高我的全面素质具有重要意义。我一定要牢牢记住本次设计的经验教训和心得体会,在以后的工作学习中避免重蹈覆辙。96 河南科技大学毕业设计参考文献(参考文献:列出在毕业设计(论文)中参考过的专著、论文及其他资料,所列参考文献应按论文参考或引证的先后顺序排列。)[1]采暖通风与空气调节设计规范.GB50019-2003,北京.中国计划出版社,2003年.[2]电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册.北京.中国建筑工业出版社,1995年.[3]陆耀庆.供热通风设计手册.北京.中国建筑工业出版社.1987年.[4]赵荣义.简明空调设计手册.北京.中国建筑工业出版社.1998年.[5]陆亚俊.暖通空调.北京.中国建筑工业出版社.2007年.[6]何青,何耀东.旅馆建筑空调设计.北京.中国建筑,1995年.[7]徐荣晋.暖通空调工程常用数据速查手册.北京.中国建材工业出版社.2006年.[8]潘云刚.高层民用建筑空调设计.北京.中国建筑工业出版社.1999年.[9]陆耀庆.使用供热空调设计手册.北京.中国建筑工业出版社,1993年.[10]方修睦,赵加宁,张德宇.高层建筑供暖通风设计手册.哈尔滨.黑龙江科学技术出版社.2003年.[11]周邦宁.中央空调设备选型手册.北京.中国建筑工业出版社,1999年.[12]马最良,姚扬.民用建筑空调设计.北京.化学工业出版社,2003年.[13]付祥钊.流体输配管网.北京.中国建筑工业出版社,2005年.[14]杨昌智,刘光达,李念平.暖通空调工程设计方法与系统分析.北京.中国建筑工业出版社,2005年.[15]李小丰,游红.重庆万达广场商业中心暖通空调设计[j].制冷空调与电力机械,2010(6).[16]陈华平,单美弟,徐赢.杭州利群大厦的暖通空调设计[j].浙江.96 河南科技大学毕业设计建筑热能通风空调,2009(5).[17]刘晓朝,项晓春,何婧,张静.花旗集团大厦空调设计[j].上海.暖通空调,2008(6).[18]牟江欣,刘忠义.建筑大厦的暖通空调设计分析[j].黑龙江.工程技术.[19]薛伊玲,彭州.中建大厦暖通空调设计[j].制冷空调与电力机械,2010(5).[20]李忠明.某大厦空调系统设计[j].中国西部科技,2010(209).[21]阮梅.某设计院科研楼暖通空调系统设计[j].山西建筑,2011(3).[22]高云华.暖通空调设计中存在的问题及注意事项[j].中国高新技术企业,2010(9).[23]谭刚.暖通空调系统节能设计探讨[j].科技资讯.2010(33).[24]徐宏庆.中国石油大厦空调工程设计[j].暖通空调,2008(9).[25]郑小梅,段钧.LG北京大厦暖通空调设计[j].暖通空调,2008(9).[26]关文吉,宋玫,张力.北京富凯大厦空调设计[j].暖通空调,2007(6).[27]蔡玲,金健,李莹,李冬冬.北京国典大厦空调设计[j].暖通空调.2007(6).[28]关文吉,蔡玲,李冬冬.北京金融街B7大厦暖通空调设计[j].暖通空调,2007(6).[29]魏民赞,张莉.北京远洋大厦暖通空调设计经验[j].工程设计,2005(4).[30]杜智恒.某大厦空调通风设计[j].建筑科学.2007(12).[31]姜淑萍.浅析当前暖通空调方案设计的现状[j].连云港职业技术学院学报,2010(3).[32]幸芳,郝刚.沈阳海悦大厦的空调设计[j].工程技术.2009(3).[33]申欢迎.徐州某高层建筑空调工程设计[j].制冷与空调,2007(4).[34]魏秩娟.北京京林大厦中央空调设计系统[j].供热制冷,2010.[35]薛伊玲,沈锡骞.苏州物流中心保税大厦暖通空调设计[j].制冷与空调,2010(3)[36]印传军.武汉中石油大厦空调设计[j].暖通空调,2009(6).[37]林建山,彭小勇,李惠敏.浙江金华市华都大厦中央空调设计[j].南华大学学报(自然科学版),2005(19)96 河南科技大学毕业设计致谢(致谢:对指导教师和给予指导或协助完成毕业设计(论文)工作的组织和个人表示感谢。文字要简捷、实事求是,切忌浮夸和庸俗之词。)完成了我的毕业设计,我的大学生活也就到了尾声。结束了这四年的生活,此时感慨万千。感谢在此期间,同学、老师的帮助,在你们的鼓励与支持下,完成了此篇毕业论文。感谢指导老师每天给我们的答疑与讲解,使我得设计顺利进行,得以完成本毕业设计。指导老师对我设计错误进行纠正,耐心指导,使设计可以达到要求;也要感谢同组的同学在毕业设计期间的相互帮助,令我不懂得地方得以解决,又给了我一些合理的建议,使此次毕业设计可以做到更好。当然,也要感谢专业其他的指导老师,在这四年中,他们为我们生活、学习提供了诸多教导,没有他们的教导,我又怎么会完成此次毕业设计。在此,再次感谢指导老师,感谢教研室的其他老师,感谢同学们,谢谢你们!致谢人:韩志勇日期:2011年5月30日96 河南科技大学毕业设计附录(附录:对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入附录中。此项为可选项目。附录大致包括如下一些材料:(1)比正文更为详尽的理论根据、研究方法和技术要点,建议可以阅读的参考文献的题录,对了解正文内容有用的补充信息等。(2)由于篇幅过长或取材于复制品而不宜写入正文的材料。(3)某些重要的原始数据、公式推导、软件源程序、框图、结构图、统计表、计算机打印输出件等。)附表1-1一层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:001013501353037043964415342794205391934193392102-1041811918292193362089822029227852234020626176271746110562666324667271927569782176737102610260471066678639464306432641063526285618460886033107-1091934718507186231863918578184041820117893175971741711064276288631363286334632063026263622662061116180617961786177617761786179618061826184112164491771417654163891516614148134501267911920115171134445246685469874545543911424734141340174384743742911427452745274527452745274527452745274527451153003230808310172880726452241562245420466178471659311618541849184618441844184618491854185918671178001691570667060694266686351590054545169总计17005117222917457017193116831116417615944715198514154013806096 河南科技大学毕业设计附表1-2二层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:002012738276829433203339335193444315926582630202-208231723462521278229713097302327372237220820925152544271929803169329532212935243524062105253496950055007498549274860476046634608211-21625242384240324052394236423292277222721962174906476647914807481247994780474247054684218447544744473447244724473447444754477447921939423933392439203924393039393955397139862202441246524802480247024472445245323242304221230023242340234023292306230523132184216422219371932192719261927193119351943195119582233866419041723846353032683089289226992598225、2273821414641313805349132303051285326582555224、22636233911389636083330309929412767259525042284027431543014013373535033345317129992908229397539663956395339563963397239874003401823011731110161130211312111291069010387100348536807223114646135271374513068122261123510341918780487362总计1150021140311161991160561148611128061096581040699517792932附表1-3三层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:003012880290930913368357937333687343029572949302-3081721017417186852062422105231792286221063177511769730926572686286731443356350934643207273427263105395511151535171517251415103503149624928311-316159941515415306154141548215467154321529315156150983175048490849404971499950135023501350045004318447544744473447244724473447444754477447996 河南科技大学毕业设计3193942393339243920392439303939395539713986320167817021718171717071684168316911562154132115381561157715771567154415421550142114013222263228723032302229222692267227621472126323226322872303230222922269226722762147212632412181213120912071209121212161224123212393252027214421302001187817791714164515801551326-329572572572572572572572572572572330326435523538325029722741258224082236214633131198303493076129507279642617124780230992029119075总计103621102259104547105519105540104683102608982099019888646附表1-4四至九层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00401东室906930945945934911910919790771401西室1170119412101210120011761175118210531032402-4095298549156195618553553505337539843624194410777775774773773774775777779782411西室1747192319151740157114291332122511201063411东室2483281928042470214618771692148712851178412-413449051625132446338163277290724982095187941411581276126411351012912847776710680415-419559761956139550148944398406937163376321442011421262125111251005907842773706674421、4224490516251324463381632772907249820951879423西室3180368436613159267422701993168613831221423东室74667205729567186072539948374138344830434245566492851575166501946664409409829462570425737761776776766743741749621600总计4620948766490744526041234373683477231921267682478096 河南科技大学毕业设计附表1-5十层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:001001东11711212124512531251124210486993423021001西、1002257926702745276627652752226614716946011003257926702745276627652752226614716946011004969297899853985298119718971297429225914110052916300730823103310230892603180810319381006146711579715738146061351412606119851130110629102751007、100873918002805375547082673053133317194016801009371840244050380135673392268516881001871101027253081308527602447219217801230807675101184838920958810146976210102824359003189268710121658168216971697168716641662167115421521总计57583608536188260304577535623949564402993109329291附表1-6十一层冷负荷汇总时间11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:001101东13131354139314171437145612909706416211101西、11022579267027452766276527522266147169460111032896298830773133318432312810208013641317110410327104241051610588106471067710800109601056410574110532333325341434703521356831472417170116541106152061633216298152261421913414129021232711758114831107、1108804486558735831079427716643245703318315411094045435043914180399738853245231516901609111028593214322529152623239420091487108997711119006944310135107531045210893914069044295387011121816184018621880189519021933197318751878总计61323645936579264638626806188755975474743898837737附表1-7房间热负荷、湿负荷、送风量、新风量、新风负荷汇总表房间编号室内人数送风量96 河南科技大学毕业设计n房间热负荷(W)房间湿负荷(kg/h)(m³/h)新风量(m³/h)夏季新风负荷(w)冬季新风负荷(w)1011041020.98133230025233396102-1042057331.962264600504767911052060881.962359600504767911062067221.96226160050476791107-1092057231.962162600504767911102059611.961744600504767911112044542.1615976605552747011220222721.876478648544973321131313568514.2813063262022038296551141319531.424962602187294311518457421.771200712011009913590116243830.206946958378511714102221.374086420353347542011021410.98101730025233396202-2091010550.98843300252333962102630882.5591978065618828211-2161010550.98556300252333962172024211.96111360050476791218225832.1688466055527470219208421.96780600504767912201016191.09538200168222642211012571.0947820016822264222104151.09323200168222642231026781.09124720016822264224.2261022841.09113220016822264225、2271025261.091228200168222642281033271.091132200168222642292016832.186904003365452723030140123.2742886005047679196 河南科技大学毕业设计23119160562.07667866856177559301-3091048130.981106300252333963102038001.96174760050476791311-3161017660.98629300252333963172031321.96120060050476791318225832.1687766055527470319208421.9678060050476791320616190.5944836030284075321612570.5941136030284075322.323629830.596893603028407532464150.4936830025233396325-329612910.5962436030284075330633270.5912043603028407533165361736.381138013001093514714401东室313190.30255907571019401西室611560.6122618015142037402-409211560.2020060505679410220070.2026360505679411西室316870.30660907571019411东室324770.3010281038651164412.413224770.20974978191102414211860.2043760505679415-419210580.2042260505679420211450.2043160505679421.422224770.20974978191102423西室238600.20142814312011616423东室292900.203433343288838864244104770.41194919516402206425214010.20230605056791001东室412370.393438067390596 河南科技大学毕业设计1001西室510840.4992410084111321002510840.49924100841113210031021670.987052001682226410045943345.791426118099261335610051026990.988452001682226410065280795.11425410408748117711007.10081020940.9828892892430327010091021760.981109200168222641010423220.3910981109241243101116103341.573490349293639501012619640.59439120100913581101东室417320.39427806739051101西室516390.4991910084111321102516390.49919100841113211031032780.988972001682226411045965575.791913118099261335611051038110.9810382001682226411065299535.11447910408748117711107.11081032370.9831703172666358811091033190.981377200168222641110427910.3911571169731309111116121671.573798380319442981112625160.5957412010091358附录3-1风机盘管型号及回风口尺寸房间编号修正后的冷负荷(w)送风量(m³/h)风机盘管型号FP送风口尺寸(mm)回风口尺寸(mm)10151351332141300×120350×200102-1049114226410×21100×120250×2001059385235910×21100×120250×20096 河南科技大学毕业设计1069099226110×21100×120250×200107-1098811216210×21100×120250×200110760017448×2900×120200×200111743015978×2900×120200×20011221257647816×31500×120400×20011432944967.1800×120150×200115372201200720×62000×120500×20011622706946.3700×120150×20011713650408616×21500×120400×20020142221017101100×120250×200202-20837178438900×120200×2002093954925101100×120250×20021060089197.1×2800×120150×200211-21628865567.1800×120150×200217577411137.1×2800×120150×20021853848846.3×2700×120150×20021948297806.3×2700×120150×20022029765387.1800×120150×20022128084787.1800×120150×20022223723236.3700×120150×2002235028124712.51200×120300×200224-2284693113212.51200×120300×200229486669012.51200×120300×20023016681428814×31300×120350×20023122084667816×31500×120400×200301-3084479110612.51200×120300×2003094027944101100×120250×200310760717478×2900×120200×200311-31630966297.1800×120200×200317602812007.1×2800×120200×20096 河南科技大学毕业设计31853848777.1×2800×120200×20031948297806.3×2700×120150×20032020614485600×120100×20032118934115600×120100×200322-32327636897.1800×120200×20032414563683.5500×120100×20032525736246.3700×120150×200326-32925206066.3700×120150×20033042631204101100×120250×200401东室11342553.5500×120100×200401西室14522263.5500×120100×200402-4098432003.5500×120100×20041010252633.5500×120100×200411西室23086606.3700×120150×200411东室338310287.1800×120200×200412.41330979747.1800×120200×20041415324373.5500×120100×200415-41914874223.5500×120100×20042015144313.5500×120100×200421.42230979747.1800×120200×200423西室44201428101100×120250×200423东室10266343312.5×21200×120300×200424619919497.1×2800×120200×2004259322303.5500×120100×2001001东室15043433.5500×120100×2001001西室16599245600×120100×200100216599245600×120100×200100333197057.1800×120200×200100411823142614×2130×1200300×20010053723845101100×120250×20096 河南科技大学毕业设计100618956425420×22000×120500×2001007.1008483214446.3×2700×120150×2001009486011096.3×2700×120150×2001010370210988900×120200×200101112175349016×21500×120400×200101220374395600×120100×2001101东室17474275600×120100×2001101西室19399195600×120100×200110219399195600×120100×200110338778977.1800×120200×200110413152191314×21300×120300×200110542821038101100×120250×200110619598447920×22000×120500×2001107.1108524115856.3×2700×120150×2001109526913776.3×2700×120150×2001110387011578900×120200×200111113071379816×21500×120400×200111223685746.3700×120150×200附表3-2风机盘管机组技术性能表型号FP-3.5FP-5FP-6.3FP-7.1FP-8FP-10FP-12.5FP-14FP-16FP-20风量(m3/h)高35050063071080010001250140016002000中260370470560685870930110013701740低21026533545058566071088011701420冷量(W)高20002800350040004500530066007400850010000中1485207026103200385046104910592072709000低1200148018602600329034803760481062107000热量(W)高3000420052506000675079509900111601275015000中223031003920480057806920736088801100012000低1800223028003900500052305650722094001000096 河南科技大学毕业设计冷水供回水温度7℃~12℃热水供回水温度60℃~50℃电源单相交流,220V,50Hz换热式型式铜管套铝片,片距2.2mm三排供水量(kg/h)3444826026887719121135127314621720工作压力1.0MPa余压机组电机功率(W)16202025406020×225×240×260×2输入功率(W)36454550649090100128180风机台数1222224444噪声dB(A)≤35≤36≤37≤39≤40≤43≤44≤47≤50≤50接管进出水管(DN)20凝结水管外径Φ1996 河南科技大学毕业设计96

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
大家都在看
近期热门
关闭