武漢市某法院空調(diào)設(shè)計大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計季

1、武漢市某法院空調(diào)設(shè)計大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計季 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書題 目武漢市某法院空調(diào)設(shè)計二學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)建筑環(huán)境與設(shè)備工程班 級指導(dǎo)教師 教授武漢市某法院空調(diào)設(shè)計二摘 要關(guān)鍵詞A Court In Wuhan Office Air Conditioning Design 二 AbstractThe topic of my graduation design is the central air-conditioning system and ventilation of luxury a court office building 4-9 floors in Wuhan The offi

2、ce building the height of layers is 39 m Building covers an area of approximately 12006 square meters The 4-9 layers for office conference etcThis design main task is to complete the building of cold load calculationair conditioning system solutions argumentation and cold water chiller type selectio

3、n the design of the cooling machine room air conditioning unit type selection the wind system and water system design and to draw the duct layout conduit layout the engine room layout water system mapping Based on the energy conservation the environmental protection and the principle of sustainable

4、development according to the characteristics of the building itself by all kinds of system plan comparison and argument choose fan coil and independent fresh air system of air conditioning mode This building 4-9 layer adopt fan-coil unit plus fresh air system and independent of each unit with fresh

5、air supply indoor and meet requirements with fan coil of indoor together heat and moisture Toilet set the exhaust fan exhaust fire elevator room before reliable outside the window natural smoke extractionKey words air conditioning systemfan coil dependent fresh air ventilation 目 錄摘 要IAbstractII第一章 設(shè)

6、計原始資料111 工程概況112 設(shè)計依據(jù)1com 設(shè)計任務(wù)書1com 室外計算參數(shù) 武漢 1com 建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能2第二章 空調(diào)系統(tǒng)方案選擇321 辦公樓空調(diào)特點322 方案確實定423 新風系統(tǒng)5com 新風的送風方式6第三章 空調(diào)冷負荷計算731 冷負荷構(gòu)成及計算原理7com 外墻屋面和玻璃瞬變傳熱引起的冷負荷7com 玻璃窗的日射得熱引起冷負荷的計算方法8com 照明散熱形成的冷負荷9com 人體散熱形成的冷負荷1032 新風冷負荷10第四章 空調(diào)過程設(shè)計及處理設(shè)備選擇1241 空氣處理過程分析1242 風機盤管加獨立新風系統(tǒng)的處理過程以及送風參數(shù)計算1243 風機盤管的布置

7、1444 新風機組選擇計算14第五章 風口及氣流組織設(shè)計1651 氣流組織的重要性1652 送風方式及風口形式16com 散流器平送氣流組織計算1653 衛(wèi)生間排風1854 防排煙設(shè)計18第六章 水力計算局部1961 風系統(tǒng)的水力計算1962 水系統(tǒng)的水力計算21com 空調(diào)水系統(tǒng)水力計算21com 冷凝水系統(tǒng)23第七章 中央空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計2571 概述2572 冷熱源方案比擬2573 冷熱源選型2674 制冷機組的選擇計算2675 冷凍水系統(tǒng)27com 冷凍水泵的選擇2776 冷卻水系統(tǒng)29com 冷卻塔的選取29com泵的選取30com泵的選擇3177 水系統(tǒng)附件的設(shè)計32com 補給

8、水箱的選擇32com 軟化水處理器的選擇32com 集水器和分水器的選擇33com 閥門3478 水系統(tǒng)安裝要求3579 機房的設(shè)計與布置36第八章 消聲減震與保溫設(shè)計3881 消聲與隔聲設(shè)計3882 減振設(shè)計39com 冷水機組水泵及風機等設(shè)備的減振39com 管道減振3983 保溫設(shè)計39參考文獻40外文文獻41附錄A69附錄B78附錄C83附錄D97總結(jié)115致 謝116設(shè)計原始資料工程概況本設(shè)計為武漢市某人民法院4-9層辦公樓是一個集辦公會議活動及機房于一體的現(xiàn)代化辦公樓共六層每層高度為39米制冷機房設(shè)置在地下室總建筑面積12006平方米設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書建筑圍護結(jié)構(gòu) 外墻根據(jù)?空調(diào)工

9、程?附錄5選用墻體構(gòu)造為水泥砂漿240磚墻保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖的類型K09 w K 屋面根據(jù)?空調(diào)工程?附錄6保溫層采用瀝清膨脹珍珠巖選用保溫層厚度為175mm的型其K 038w w K 外窗為單層窗結(jié)構(gòu)金屬窗框80玻璃玻璃采用厚度為3mm的普通玻璃內(nèi)有遮陽白布簾 其它建筑圍護結(jié)構(gòu)按照?公共建筑節(jié)能標準?執(zhí)行 空調(diào)相鄰房間溫差較小不考慮內(nèi)墻傳熱室內(nèi)照明負荷按11Wm2計算普通辦公室人均占有使用面積8人正副職辦公室人數(shù)1人其他人均占有使用面積20人室外計算參數(shù) 武漢 查閱武漢地區(qū)室外氣象參數(shù)1夏季空調(diào)計算干球溫度 3532夏季空調(diào)計算日平均溫度 3223夏季空調(diào)計算濕球溫度 2844夏季大氣

10、壓力 99967Pa5夏季平均風速 20 ms6夏季室外計算相對濕度 63建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能根據(jù)現(xiàn)行?公共建筑節(jié)能設(shè)計標準?GB5018-2005建筑物所在地武漢屬于夏熱冬冷地區(qū)外墻的傳熱系數(shù)K10 W m2K屋面的傳熱系數(shù)K07W m2K等具體取值見下表表11圍護結(jié)構(gòu)熱工性能表維護結(jié)構(gòu)名稱外墻外窗屋頂傳熱系數(shù)K W m2K 09293038空調(diào)系統(tǒng)方案選擇暖通空調(diào)方案設(shè)計是整個暖通空調(diào)系統(tǒng)生命周期中最為關(guān)鍵的一環(huán)是后續(xù)工作順利進行的重要保障空調(diào)系統(tǒng)方案確實定主要是通過空調(diào)房間的類型用途結(jié)構(gòu)特點要求的控制精度等方面確定采用何種空調(diào)系統(tǒng)以及室內(nèi)氣流組織包括送回排風方式及風口布置設(shè)計方案確實

11、定即空調(diào)方式確實定設(shè)計方案的選擇從側(cè)面反映了空調(diào)建筑的特點對于空間利用是否合理承當空調(diào)負荷所選用的介質(zhì)是否得當以及運行維護等各種經(jīng)濟性的比擬設(shè)計方案確實定必不可少辦公樓空調(diào)特點本建筑為武漢市某法院辦公大樓建筑4-9主要功能為辦公法院辦公樓的使用性質(zhì)與寫字樓大體一致衛(wèi)生間單獨設(shè)排風消防電梯前室可靠外窗自然排煙各種空調(diào)系統(tǒng)的比擬本設(shè)計為辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)的選定應(yīng)注意檔次和平安的要求按負擔室內(nèi)空調(diào)負荷所用的介質(zhì)來分類可選擇四種系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)空氣水系統(tǒng)全水系統(tǒng)冷劑系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)分一次回風式系統(tǒng)和二次回風式系統(tǒng)該系統(tǒng)是全部由處理過的空氣負擔室內(nèi)空調(diào)冷負荷和濕負荷空氣水系統(tǒng)分為再熱系統(tǒng)和誘導(dǎo)器系統(tǒng)并

12、用全新風系統(tǒng)和風機盤管機組系統(tǒng)并用全水系統(tǒng)即為風機盤管機組系統(tǒng)全部由水負擔室內(nèi)空調(diào)負荷在注重室內(nèi)空氣品質(zhì)的現(xiàn)代化建筑內(nèi)一般不單獨采用而是與新風系統(tǒng)聯(lián)合運用冷劑系統(tǒng)分單元式空調(diào)器系統(tǒng)窗式空調(diào)器系統(tǒng)分體式空調(diào)器系統(tǒng)它是由制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器直接放于室內(nèi)消除室內(nèi)的余熱和余濕對于較大型公共建筑建筑內(nèi)部的空氣品質(zhì)級別要求較高全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)只能消除室內(nèi)的余熱和余濕不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用所以全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)在本次的建筑空調(diào)設(shè)計時不宜采用而全空氣系統(tǒng)需要較大的風管安裝空間各室內(nèi)無法進行單獨運行控制故也不宜采用方案確實定終上所述擬采用風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管新風的供給方式單設(shè)新風系統(tǒng)獨立供給室內(nèi)本設(shè)計

13、4-9層采用風機盤管加新風系統(tǒng)每層設(shè)有新風機組單獨供給室內(nèi)和風機盤管一起滿足室內(nèi)的熱濕要求風機盤管空調(diào)方式這種方式風管小可以降低房間層高但維修工作量大如果水管漏水或冷水管保溫不好而產(chǎn)生凝結(jié)水對線槽內(nèi)的電線或其它接近樓地面的電器設(shè)備是一個威脅因此要求確保管道安裝質(zhì)量風機盤管加新風系統(tǒng)占空間少使用也較靈活但空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的振動和噪音問題需要采取切實措施予以解決對于該系統(tǒng)所存在的缺點可在設(shè)計當中根據(jù)具體的問題予以解決和彌補風機盤管加獨立新風的特點表21風機盤管新風系統(tǒng)特點表1 布置靈活可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯(lián)合使用也可以單獨使用2 各空調(diào)房間互不干擾可以獨立地調(diào)節(jié)室溫并可隨時根據(jù)需要開停機組節(jié)省運行

14、費用靈活性大節(jié)能效果好3 與集中式空調(diào)相比不需回風管道節(jié)約建筑空間4 機組部件多為裝配式定型化規(guī)格化程度高便于用戶選擇和安裝5 只需新風空調(diào)機房機房面積小6 使用季節(jié)長7 各房間之間不會互相污染缺點1 對機組制作要求高那么維修工作量很大2 機組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制3 分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩維修管理不方便4 無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)5 水系統(tǒng)復(fù)雜易漏水6 過濾性能差適用性適用于旅館公寓醫(yī)院辦公樓等高層多層的建筑物中需要增設(shè)空調(diào)的小面積多房間建筑室溫需要進行個別調(diào)節(jié)的場合新風系統(tǒng)新風系統(tǒng)承當著向房間提供新風的任務(wù)風機盤管加獨立新風系統(tǒng)一般用于公共建筑中因此新風系統(tǒng)的主要功能是滿足

15、稀釋人群及其活動所產(chǎn)生污染物的要求和人對室外新風的需求新風的送風方式房間中新風供給有以下兩種方式直接送到風機盤管吸入端與房間的回風混合后再被風機盤管冷卻后送入室內(nèi)這種方式的優(yōu)點是比擬簡單缺點是一旦風機盤管停機后新風將從回風口吹出回風口一般都有過濾器此時過濾器上灰塵將被吹入房間如果新風已經(jīng)冷卻到低于室內(nèi)溫度導(dǎo)致風機盤管進風溫度降低從而降低了風機盤管的出力因此一般不推薦采用這中送風方式新風與風機盤管的送風分別對房間送風也可以各自單獨送入室內(nèi)這種系統(tǒng)從安裝方面稍微復(fù)雜一些但防止了上述兩條缺點衛(wèi)生條件好應(yīng)優(yōu)先采用這種方式空調(diào)冷負荷計算冷負荷構(gòu)成及計算原理目前在我國暖通空調(diào)工程中常采用冷負荷系數(shù)法計算空

16、調(diào)冷負荷冷負荷系數(shù)法是建立在傳遞函數(shù)法的根底上是便于在工程上進行手算的一種簡化計算方法本次設(shè)計旨在鍛煉理論聯(lián)系實際的能力選用逐時冷負荷計算法計算空調(diào)冷負荷計算結(jié)果都附在附錄A里外墻屋面和玻璃瞬變傳熱引起的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算 3-1 式中外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷W F外墻和屋面的面積K外墻和屋面的傳熱系數(shù)W 室內(nèi)計算溫度外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值根據(jù)外墻和屋面的不同類型分別在參考文獻3中附錄7和附錄8中查得必須指出上式中的各圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷溫度值都是以北京地區(qū)氣象參數(shù)為依據(jù)計算出來的因此對不同地區(qū)和不同情況應(yīng)按下式進行修

17、正 3-2式中 td地區(qū)修正系數(shù)由參考文獻1中附錄9中查得 ka不同外外表換熱系數(shù)修正系數(shù)由參考文獻3中表3-7中查得 kp不同外外表的顏色系數(shù)修正系數(shù)由參考文獻3中表3-8中查得以401西外墻為例進行計算溫度修正值 3899 逐時冷負荷 1394093899-26 16293W在室內(nèi)外溫差的作用下 玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷可按下式計算 3-3 式中外玻璃窗面積m2 玻璃的傳熱系數(shù)W m2k 本設(shè)計單框單層玻璃 554 W m2k 玻璃窗的冷負荷溫度逐時值在參考文獻3中附錄13中查得室內(nèi)設(shè)計溫度 玻璃窗的傳熱系數(shù)的修正值根據(jù)窗框類型可以從參考文獻3附錄12中查得本設(shè)計采用單層窗金屬窗框取值為1

18、t d地區(qū)修正系數(shù) 在參考文獻3中附錄9中查得以401西外窗為例Q 554176512693-26 38135W玻璃窗的日射得熱引起冷負荷的計算方法透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算 3-4 式中F玻璃窗的凈面積是窗口面積乘以有效面積系數(shù)Ca本設(shè)計單層單玻璃鋼窗Ca 085 C cs玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)C cs Cs 其中Cs 玻璃窗的遮擋系數(shù)由參考文獻3中附錄17中表查得3m m厚吸熱玻璃Cs 096 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)由參考文獻3中附錄18中查得淺藍色活動百葉簾 06日射得熱因數(shù)的最大值Wm2由參考文獻3中附錄16中查得CLQ 冷負荷系數(shù)無因次由參考文獻3中附錄20

19、至23中查得必須指出冷負荷系數(shù)值按南北區(qū)的劃分而不同南北區(qū)劃分的標準為建筑地點在北緯2730以南的地區(qū)為南區(qū)以北的地區(qū)為北區(qū)以401西外窗為例 Q 151708509606539016 75879W照明散熱形成的冷負荷當電壓一定時室內(nèi)照明散熱量是不隨時間變化的穩(wěn)定散熱量但是照明散熱方式仍以對流與輻射兩種方式進行散熱因此照明散熱形成的冷負荷計算仍采用相應(yīng)的冷負荷系數(shù)其計算式按以下計算 3-5 式中 Q燈具散熱形成的冷負荷W A辦公室的面積m2 q照明的密度w m2因為這里都是辦公室所以取q 11 w m2n燈具開關(guān)率參考文獻3中附錄26查得 以四層辦公室為例 Q 3455821105 19007

20、01W人體散熱形成的冷負荷人體散熱引起的冷負荷計算式為 3-6 式中 Q人體散熱形成的冷負荷Wqs不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量W可由參考文獻3中表3-15查得ql不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子潛熱散熱量W可由參考文獻3中表3-15查得n室內(nèi)全部人數(shù)n群集系數(shù)可由參考文獻3中表3-14中查得CLQ人體顯然散熱冷負荷系數(shù)人體顯然散熱冷負荷系數(shù)可由參考文獻3中附錄27中查得以四層辦公室為例 Q 6311809600845118096 566429W新風冷負荷夏季空調(diào)新風冷負荷按下式計算 3-7 式中 Q夏季新風冷負荷kWLW新風量kgshw室外空氣的焓值kJkghn室內(nèi)空氣的焓值kJkg以四層西

21、側(cè)總房間為例 Q 11559759211-6052 60662W 60662Kw空調(diào)過程設(shè)計及處理設(shè)備選擇空氣處理過程分析在本設(shè)計中4-9層全部采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)新風直接由新風機組處理后單獨送入室內(nèi)風機盤管加獨立新風系統(tǒng)的處理過程以及送風參數(shù)計算其夏季處理過程焓濕圖如下 圖41夏季風機盤管處理過程焓濕圖O室外空氣參數(shù)狀態(tài)點R室內(nèi)設(shè)計參數(shù)狀態(tài)點 M風機盤管處理室內(nèi)的狀態(tài)點S送風狀態(tài)點室內(nèi)熱濕比fc風機盤管處理的熱濕比其處理過程為 冷卻去濕室外新風 W L S RR M 冷卻去濕以401辦公室為例房間的全熱冷負荷為Q 580252w濕負荷M 071kgh室內(nèi)空氣計算溫度tR 26相對濕度6

22、0室外干球溫度to 353濕球溫度為284該房間室內(nèi)總?cè)藬?shù)11人要求人均新風量30 m3h總新風量330 m3h用溫差送風法確定送風量 3-8 上式的參數(shù)為QW未知為參數(shù)通過推算得公式 3-9 上式中WQ均由此公式可直接求得以401為例風機盤管的風量 064kgs 199023h由風量 19902m3h選風機盤管型號并校核風機盤管全熱冷量與送風量選擇型號為FP-20WA的風機盤管一臺能滿足要求并且還有一局部富裕量具體計算見附錄B風機盤管的布置 風機盤管機組是空調(diào)機組的末端機組之一就是將通風機換熱器及過濾器等組成一體的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備本設(shè)計采用吊頂臥式暗裝散流器送風的形式 風機盤管空調(diào)系統(tǒng)的新風供給

23、方式采用由獨立新風系統(tǒng)供給室內(nèi)新風經(jīng)過處 理過的新風從進風總風管通過支管送入各個房間單獨設(shè)置的新風機組可隨室外空氣狀態(tài)參數(shù)的變化進行調(diào)節(jié)保證了室內(nèi)空氣參數(shù)的穩(wěn)定房間新風全年都可以得到保證新風機組選擇計算新風機組的布置與建筑物的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)相對于較大的空調(diào)面積而言新風量不是很大為了使新風能均勻地分配到房間的個區(qū)域應(yīng)將新風機組布置在容易引進又使風管和最不利環(huán)路阻力較為平衡的位置表層序號型號風量m3h 冷量 kw水量m3h水阻力KPa電機功率kw機組數(shù)量四層Kcwx0660008151428112五層Kcwx033000415633230552六七層Kcwx033000415633230552八層K

24、cwx033000415633230552九層Kcwx033000415633230552風口及氣流組織設(shè)計氣流組織的重要性氣流組織設(shè)計是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)它直接影響著空調(diào)系統(tǒng)的使用效果只有合理的氣流組織才能充分發(fā)揮送風的冷卻或加熱作用均勻地移出室內(nèi)熱量或冷量并能更有效地排除室內(nèi)有害物和懸浮在空氣中的粉塵氣流組織設(shè)計的任務(wù)是合理地組織室內(nèi)空氣的流動使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、相對濕度、速度和潔凈度能更好地滿足人們的舒適性要求空調(diào)房間的氣流組織是否合理不僅直接影響房間的空調(diào)效果也影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗量空調(diào)房間的氣流組織應(yīng)根據(jù)建筑物的用途對空調(diào)房間內(nèi)溫濕度參數(shù)允許風速噪聲標準空氣質(zhì)量室內(nèi)溫度梯度

25、及空氣分布特性指標的要求結(jié)合建筑物特點內(nèi)部裝修工藝或家具布置等進行設(shè)計計算送風方式及風口形式空調(diào)房間常采用氣流組織形式的送風方式按其特點主要可分為側(cè)送孔板送風散流器送風條縫送風和噴口送風等本工程4-9采用風機盤管獨立新風的空調(diào)系統(tǒng)風機盤管自帶送風口新風采用散流器平送其中各層衛(wèi)生間等需要排風選用排氣扇散流器平送氣流組織計算以活動室1為例進行散流器選擇計算房間尺寸98m319m層高37m凈高32m送風量058 m3s布置散流器頂棚散流器平送散流器對稱布置選用方形散流器8個即每個散流器承當61m61m的送風區(qū)域散流器效勞區(qū)邊長m2初選散流器按3ms選擇風口選擇頸部尺寸為250mm250mm的方形散流

26、器散流器實際出口面積約為頸部面積的90即A 0063m2那么散流器頸部風速ms3計算射程射流末端速度05 ms m 5-1 式中 以散流器中心為起點的射流水平距離m在處的最大風速ms散流器出口風速ms平送射流原點與散流器中心的距離多層錐面散流器取007 m散流器的有效流通面積m2系數(shù)多層錐面散流器為14散流器中心到區(qū)域邊緣距離為38m根據(jù)要求散流器的射程應(yīng)為散流器中心到房間或區(qū)域邊緣距離的75所需最小射程為38075 285m因為射程296 285m因此射程滿足要求計算室內(nèi)平均風速 ms 5-2 式中室內(nèi)平均風速ms散流器效勞區(qū)邊長m房間凈高m散流器中心到風速為05 ms處的射程因是夏季送風那

27、么室內(nèi)平均風速增加20為03ms滿足舒適性空調(diào)夏季室內(nèi)風速不大于03ms的要求所選散流器符合要求衛(wèi)生間排風衛(wèi)生間排風換氣次N 為10次小時衛(wèi)生間排風由各換氣扇直接排至室外排風量計算 G NV 10932 288 m3松下FV-24CH7C 排氣扇排風量為296 m3h直接排出室外各層衛(wèi)生間均設(shè)一個排風扇防排煙設(shè)計查文獻6知除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外靠外墻的防煙樓梯間及其前室消防電梯間前室和合用前室宜采用自然排煙方式且防煙樓梯間前室消防電梯間前室可開啟外窗面積均大于200合用前室大于300所以本設(shè)計的防煙樓梯間及其前室消防電梯間前室和合用前室采用采用自然

28、排煙水力計算局部空調(diào)系統(tǒng)的水力計算是空調(diào)設(shè)計的一個重要組成局部風管截面的大小水管管徑大小的選擇都必須經(jīng)過水力計算后才能確定另外水力計算還是空調(diào)系統(tǒng)選擇動力設(shè)備平衡壓力的重要理論依據(jù)因此必須經(jīng)過詳細的水力計算才能合理地選擇動力設(shè)備確定管徑使系統(tǒng)的壓力平衡滿足各用戶的需求風系統(tǒng)的水力計算風管的水力計算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置風管材料各送排風點的位置和風量均已確定的根底上進行的其主要目的是確定各管段的管經(jīng) 或斷面尺寸 和阻力保證系統(tǒng)內(nèi)到達要求的風量分配最后確定風機的型號和動力消耗采用假定流速法進行水力計算以第四層新風系統(tǒng)為例進行計算主要計算步驟如下1對各管段進行編號標出管段長度和各送風點的風量2選擇最不利

29、環(huán)路0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19和0-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29 選擇最不利環(huán)路的原那么1阻力損失最大的環(huán)路 2距離最長的環(huán)路 3根據(jù)各管段的流量及選定的流速確定最不利環(huán)路上各管段的斷面尺寸和單位長度摩擦阻力管段0假定流速V 6ms根Q 5975m3hF 5975 63600 0276m2查文獻表2選擇規(guī)格為1000250那么實際流速V 664ms根據(jù)實際流速和流量查文獻2可知比摩阻為Rm 122Pam同理可查得其它管段的管道尺寸及單位長度摩擦力見水力計算表4摩擦阻力Pa5局部阻力局部阻力系數(shù)

30、查?實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊?可知該管段上的附件的總的局部阻力系數(shù) 那么局部阻力總阻力為Pa同理計算其他各管段的沿程阻力和局部阻力進而求得總阻力當前最不利環(huán)路的總壓力損失為P1 24486Pa與之并聯(lián)的支路總阻力損失為P2 18673Pa所以不平衡率為由此可見送風系統(tǒng)的阻力平衡不滿足要求需要加設(shè)風量調(diào)節(jié)閥其他各層風管水力計算結(jié)果見附表C假設(shè)不滿足要求那么需加風量調(diào)節(jié)閥水系統(tǒng)的水力計算空調(diào)水系統(tǒng)水力計算 6-1 其中計算流量kgh 房間的冷負荷 Wth水系統(tǒng)回水溫度取12tg水系統(tǒng)供水溫度 取7 3下面以第五層西側(cè)水系統(tǒng)進行水力計算表61 局部阻力系數(shù)表局部阻力名稱局部阻力名稱不同直徑 mm 的值1

31、52025324050縮變徑管旋塞422222010截止閥1176665三通直流01閘閥d 50-100d 175-200d300三通分流1505025015四通直流02四通分流390光滑彎頭03現(xiàn)以五層西側(cè)供回水管為例說明根本計算步驟1選擇最不利管路0-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37和0-1-2-3-4-5-6-7-8-90進行阻力計算2根據(jù)各管段的流量和推薦比摩阻120400查水管路計算圖確定各管段的管徑填入水管水力計算表3根據(jù)各管段的管徑和流量計算各管段的實際流速并查水管路計算圖求得各管路的實際比摩阻4根據(jù)各管路的實際情況列出各管段局部阻力管

32、件名稱由文獻查得各管段的局部阻力部件和局部阻力系數(shù)并將總局部阻力系數(shù)填入水管水力計算表5根據(jù)各管段的長度比摩阻速度局部阻力系數(shù)求得各管段的局部阻力沿程阻力和總阻力填入水管水力計算表6阻力平衡最不利管線的總阻力是3677KPa與其并聯(lián)的管段的總阻力為3234KPa那么阻力不平衡率為3677-32343677100121 15因此滿足要求其他個層水力計算方法與之相同如阻力平衡率不滿足要求那么需要增加閥門進行調(diào)節(jié)計算結(jié)果見附錄D冷凝水系統(tǒng)風機盤管機組在運行時產(chǎn)生的冷凝水必須及時排走排放凝結(jié)水的管路的系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點1風機盤管凝結(jié)水盤的進水坡度不應(yīng)小于001其它水平支干管沿水流方向應(yīng)保持不小于

33、0003的坡度且不允許有積水部位2冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或鍍鋅鋼管不宜采用焊接鋼管采用鍍鋅鋼管設(shè)置保溫層 3 冷凝水管的公稱直徑Dmm一般情況下可以按照機組的冷負荷QKW按照以下數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑Q7KW DN 20mmQ 71-176KW DN 25mmQ 177-100KW DN 32mmQ 101-176KW DN 40mmQ 177-598KW DN 50mmQ 599-1055KW DN 80mmQ 1056-1512KW DN 100mmQ 1513-12462KW DN 125mmQ12462KW DN 150mm本設(shè)計的凝水管采用聚乙烯塑料管可以不加防止二次結(jié)

34、露的保溫層風機盤管的凝水管管徑與風機盤管的接管管徑一致冷凝水排放至衛(wèi)生間下水口中央空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計概述冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)的核心局部空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計的合理與否會直接影響空調(diào)系統(tǒng)是否能正常經(jīng)濟運行因此在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中要十分注意合理地選擇和設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源要根據(jù)使用能源的種類一次投資費用占地面積環(huán)境保護平安問題和運行費用等方面綜合考慮慎重決定空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的組成方式并要精心設(shè)計冷熱源方案比擬由于設(shè)備的選型涉及投資問題在本設(shè)計中根據(jù)現(xiàn)場條件對各種可能的方案進行了認真的分析和比擬風冷制機組與水冷制冷機組的技術(shù)經(jīng)濟比擬提要風冷制冷機組適用于所處地域水源緊張的中小系統(tǒng)對年運行時數(shù)越長的制冷系統(tǒng)采用風冷

35、制冷機組越有利風冷制冷機組的年度綜合費用低于水冷系統(tǒng)但水冷系統(tǒng)假設(shè)管理得法補水量控制在3以下那么風冷制冷機組較水冷制冷機組所增加的初投資很難回收風冷制冷機組的運行費 風冷制冷機組年耗電費用 壓縮機耗電量風機耗電量運行時間年電價水冷制冷機組的運行費用 水冷制冷機組年水費 總循環(huán)水換水次數(shù)補水量總循環(huán)水量運行時間年水價 水冷制冷機組年耗電費用 壓縮機耗電量冷卻塔風扇耗電量冷卻水泵耗電量運行時間年電價 1選用電力驅(qū)動的冷水機組時當單機制冷量Qe1160 KW時宜選用離心式當Qe 5801160 KW時宜選用離心式或螺桿式當Qe580 KW時宜選用活塞式2冷水機組一般以選用24臺為宜中小型規(guī)模宜選用2

36、臺較大型可選用3臺特大型選用4臺冷水機組一般不設(shè)備用并與負荷變化情況及運行調(diào)節(jié)相適應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比擬后本設(shè)計采用能量調(diào)節(jié)自動化程度較高的螺桿式冷水機組制冷機組的選擇計算制冷系統(tǒng)的制冷量應(yīng)包括用戶實際所需的制冷量以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷損失按下式計算 7-1 式中 制冷系統(tǒng)的部制冷量kW 用戶實際需要的制冷量kW 冷損失附加系數(shù)m 010-015取01所以總制冷量 101 172143 189357kW查標準可知制冷機組臺數(shù)的選擇按工程大小負荷運行規(guī)律而定一般不少于2臺保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性本工程選用制冷機組2臺選用型號為LSBDG1234和LSBLG700的螺桿式冷水機組各一臺其性能參數(shù)如下

37、表表1 螺桿式冷水機組性能表 型號制冷量kW制冷劑蒸發(fā)器冷凝器外形尺寸長寬高 mm 水流量水壓降kPa水流量水壓降kPaLSBDG12341234R22188 100235 100380021652100LSBDG700700R22151 100120 100370014001750冷凍水系統(tǒng)冷凍水泵的選擇1 流量由表71知冷水機組蒸發(fā)器的額定水流量為170考慮10平安系數(shù)水泵流量Q 170110 187m3h2 揚程利用以下公式計算 7-2 式中 水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失Pa 設(shè)備阻力損失Pa 最不利管路最高點與水泵軸線高差Pa制冷水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失為 36 mH2O設(shè)

38、備阻力損失為1033 mH2O最不利管路最高點與水泵軸線高差為411mH2O那么 5503mH2O水泵揚程系數(shù)取11那么水泵的揚程為605mH2O應(yīng)選水泵型號為ISG150250B離心泵三臺其中兩用一備該冷凍水泵的主要技術(shù)參數(shù)為表72 冷凍水泵型號型號流量Q揚程轉(zhuǎn)速電動機功H m rminKwISG15250B2085865290045水泵進水管依次接閘閥-壓力表-軟接 水泵出水管依次接軟接-壓力表-止回閥-閘閥 進行水泵的配管布置時應(yīng)注意以下幾點安裝軟性接管在連接水泵的吸入管和壓出管上安裝軟性接管有利于降低和減弱水泵的噪聲和振動的傳遞出口裝止回閥目的是為了防止突然斷電時水逆流而時水泵受損水泵

39、的吸入管和壓出管上應(yīng)分別設(shè)進口閥和出口閥目的是便于水泵不運行能不排空系統(tǒng)內(nèi)的存水而進行檢修水泵的出水管上應(yīng)裝有溫度計和壓力表以利檢測如果水泵從低位水箱吸水吸水管上還應(yīng)該安裝真空表冷卻水系統(tǒng)冷卻塔的選取查文獻5選DBNL3系列低噪聲型逆流玻璃鋼冷卻塔室外濕球276冷卻水進口溫度為37出口溫度為32冷凝器水流量178m3h時選用2臺DBNL3-200型冷卻塔冷卻塔型號如下表表73 冷卻塔型號冷卻塔型號標準水量m3h進塔水壓kpa外型尺寸mm風機直徑mm高度H外徑DDBNL3-200200301383543422800冷卻塔的布置冷卻塔應(yīng)設(shè)置在空氣流暢風機出口處無障礙物的地方如建筑外觀的需要冷卻塔需

40、用百葉窗圍擋時那么百葉窗靜孔面積處的風速應(yīng)小于2ms以保證有足夠的開口面冷卻塔應(yīng)設(shè)置在噪聲要求低和允許水滴飛濺的地方當附近有住宅或其他建筑物且有一定的噪聲要求時應(yīng)考慮消聲和隔振措施冷卻塔設(shè)置在屋頂或樓板上應(yīng)校核結(jié)構(gòu)承壓強度冷卻塔和制冷機一般為單臺布置便于管理為了防止冷凝器和冷卻水管路系統(tǒng)的腐蝕冷卻水和補給水的水質(zhì)要到達一定的標準必要時應(yīng)設(shè)加藥裝置對冷卻水進行處理當多臺冷卻塔并聯(lián)使用時要特別注意防止因并聯(lián)管路阻力不平衡造成水量分配不均或冷卻塔底池的水發(fā)生溢流現(xiàn)象為此各進水管上都必須設(shè)置閥門借以調(diào)節(jié)進水量同時在各冷卻塔的底池之間用與進水干管相同管徑的均壓管平衡管連接此外為使各冷卻塔的出水量均衡出水

41、干管宜采用比進水干管大兩號的集管并用45o彎管與冷卻塔各出水管連接com泵的選取1流量冷水機組冷凝器的額定水流量為178 m3h考慮10的平安系數(shù)那么流量 178 110 19582揚程利用以下公式計算 7-3 式中 水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失Pa 冷凝器阻力損失Pa 水泵軸線與冷卻塔布水器噴水口高度差 mH2O冷卻塔噴嘴噴霧壓力mH2O約等于7 mH2O水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失為67 mH2O冷凝器的阻力損失為7 mH2O水泵軸線與冷卻塔布水器噴水口高度差為222 mH2O那么Hp 359mH2O水泵揚程系數(shù)取11那么水泵的揚程為3949mH2O 應(yīng)選水泵型號為8DA-8x3離

42、心泵三臺其中兩用一備該冷卻水泵的主要技術(shù)參數(shù)為表74 冷卻水泵型號型號流量Q總揚程轉(zhuǎn)速電動機功H m rminKwISG125200190405408290030com泵的選擇補給水泵在閉式系統(tǒng)中起定壓補水的作用是中央空調(diào)中廣泛采用的定壓方式系統(tǒng)補水量按系統(tǒng)水容量的1取值3空調(diào)水系統(tǒng)的補水點宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入段當補水壓力低于補水點壓力時應(yīng)設(shè)置補水泵4補水泵的流量取補水量的25-5倍補水泵的揚程應(yīng)保證補水壓力比系統(tǒng)靜止時補水點的壓力高30-50kPa還要加上補水泵至補水點的管道阻力通常補水泵間歇運行有檢修時間一般可不設(shè)備用泵6空調(diào)水系統(tǒng)的補水應(yīng)經(jīng)軟化處理可設(shè)補給水箱補水補給水泵的揚程應(yīng)保證將水

43、送到系統(tǒng)最高點并留有25mHO的富裕壓頭水泵揚程 H 4113 441 m正常情況下的水泵的流量 L 001 L 001355 355 m3h表75補水水泵型號型號流量Q總揚程轉(zhuǎn)速電動機功H m rminKwISG65200A20541467290055水系統(tǒng)附件的設(shè)計補給水箱的選擇補水箱體積的大小按冷凍水系統(tǒng)的循環(huán)水的流量的2計算 7-4 那么選擇的儲水箱的體積為200020002000 8 m3軟化水處理器的選擇根據(jù)軟化的需要選取組合式的軟化水裝置其水量為23循環(huán)水量取系數(shù)為0025那么其補水量為3390025 85m3h選用德國JUDO全自動軟化水設(shè)備一臺JUDO軟化水設(shè)備具有廣泛的適用

44、性它具有高效省工節(jié)水節(jié)電的優(yōu)點另外其調(diào)整方便運行可靠使用壽命長能夠滿足不同用戶和不同水量的要求其技術(shù)參數(shù)如下表76軟化水處理器性能參數(shù)型號處理水量th進出水口口徑罐體尺寸DH 單位mm安裝空間 m JUDO-T-1054I75-10342551400152010集水器和分水器的選擇供水集管又稱分水器或分水缸回水集管又稱集水器或回水缸它們都是一段水平安裝的大管徑鋼管冷水機組生產(chǎn)的冷水送入供水集管再經(jīng)供水集管向各支系統(tǒng)或各分區(qū)送水各支系統(tǒng)或各分區(qū)的空調(diào)回水先回流至回水集管然后由水泵送入冷水機組供回水集管上的各管路均應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)閥和壓力表底部應(yīng)設(shè)置排污閥或排污管一般選用DN40供回水集管的管徑按其中水

45、的流速為0508 范圍確定管長由所需連接的管的接頭個數(shù)管徑及間距確定兩相鄰管接頭中心線間距為兩管外徑1200兩邊管接頭中心線距集管斷面宜為管外徑601集水器和分水器的管徑確定是按經(jīng)驗估算 7-5 式中 分水器或集水器直徑 分水器或集水器支管中的最大直徑所以集水器和分水器和管徑應(yīng)選用管徑為D500的集水器和分水器其接管尺寸見以下圖圖71 分集水器接管尺寸示意圖定壓罐容積計算方法氣壓罐的總?cè)莘eV Bv 1-a m3 7-6 B-容積的附加系數(shù)其值反映罐內(nèi)不起水量調(diào)節(jié)作用的附加水容積的大小臥式罐取125立式罐取110隔膜式取105氣壓罐內(nèi)的工作壓力比a P101 P201 一般取065085 Aq4

46、n m3 7-7 A-平安系數(shù)一般取113 q-水泵的出水量 n-水泵在1小時內(nèi)啟動的次數(shù)一般取68次不宜大于10次 m3應(yīng)選擇隔膜式定壓罐其性能參數(shù)如下表表77 定壓罐性能參數(shù) 型號工程直徑mm工作壓力Mpa總?cè)莘em3調(diào)節(jié)容積m3NZGG1000100006102550閥門水系統(tǒng)的閥門可采用閘閥止回閥球閥對于大管路可采用閘閥選用閥門時應(yīng)和系統(tǒng)的承壓能力相適應(yīng)閥門型號應(yīng)與連接管管徑相同閥門的作用一為檢修時關(guān)斷用一為調(diào)節(jié)用當需定量調(diào)節(jié)流量時可采用平衡閥平衡閥可以兼作流量測定流量調(diào)節(jié)關(guān)斷和排污用一般在以下地點設(shè)閥門1水泵的進口和出口2系統(tǒng)的總?cè)肟诳偝隹诟鞣种Лh(huán)路的入口和出口3熱交換器表冷器過濾器的

47、進出水管4自動控制閥雙通閥的兩端三通閥的三端以及為手動運行的旁通閥上5放水及放氣管上6壓力表的接管上水系統(tǒng)安裝要求1閉式系統(tǒng)水管設(shè)有0003的坡度當多管再一起敷設(shè)時各管路坡向最好相同以便采用共用支架如因條件限制管道可無坡度敷設(shè)但管內(nèi)水流速不得小于025ms并應(yīng)考慮在變水量調(diào)節(jié)時亦不應(yīng)小于此值2閉式系統(tǒng)在管路的每個最高點當無坡度敷設(shè)時在水平管水流的終點設(shè)排氣裝置集氣罐或自動排氣閥對于自動排氣閥應(yīng)考慮其損壞或失靈時易于更換的關(guān)斷措施即在其與管道連接處設(shè)一個閥門手動集氣罐的排氣管應(yīng)接到水池或地漏排氣管上的閥門應(yīng)便于操作自動排氣閥的排氣管也最好接至室外或水池等以防止其失靈漏水時流到室內(nèi)或頂棚上3與水泵

48、接管及大管與小管連接時應(yīng)防止氣囊產(chǎn)生大管需由小管排氣時大管與小管的連接應(yīng)為頂平以防大管中產(chǎn)生氣囊4系統(tǒng)的最低點設(shè)單獨放水的設(shè)備如表冷器加熱器等的下部應(yīng)設(shè)帶閥門的放水管并接入地漏或漏斗作為系統(tǒng)剛開始運行時沖刷管路和管路檢修時放水之用5空調(diào)機房內(nèi)應(yīng)設(shè)地漏以排出噴水室的放水水泵閥門可能的漏水和表冷器的凝結(jié)水地面的坡度應(yīng)坡向地漏地面應(yīng)作防水處理或者將可能有水的地方周圍設(shè)圍堰圍堰內(nèi)設(shè)地漏地面要防水機房的設(shè)計與布置制冷機房設(shè)計應(yīng)符合有關(guān)標準標準的規(guī)定嚴格遵守平安規(guī)程保護環(huán)境節(jié)約能源技術(shù)先進講求效益1制冷機房的位置應(yīng)盡可能靠近負荷中心力求縮短輸送管道2大中型制冷機房內(nèi)的主機宜與輔助設(shè)備及水泵等分間布置機房內(nèi)

49、應(yīng)設(shè)排水溝和地漏制冷機房宜于空調(diào)機房分開設(shè)置機房內(nèi)應(yīng)設(shè)值班室控制室維修間和衛(wèi)生設(shè)施有條件時應(yīng)設(shè)通訊裝置3建筑設(shè)計中應(yīng)根據(jù)需要預(yù)留大型設(shè)備的進出安裝和維修使用的孔洞并應(yīng)配備必要的起吊設(shè)施4制冷機房應(yīng)設(shè)置兩個互相盡量遠離的對外出口其中至少有一個出口直接對外大門應(yīng)設(shè)計成由室內(nèi)向外開5制冷機房的電源開關(guān)應(yīng)布置在外門附近發(fā)生事故時應(yīng)有立即切斷電源的可能性但事故電源不得切斷6制冷機房應(yīng)設(shè)置每小時不小于3次的機械通風系統(tǒng)和每小時不小于7次的事故排風設(shè)施配用的電機必須采用防爆型并應(yīng)設(shè)置必要的消防和平安器材如滅火器和防毒面具等7冷機房設(shè)備布置的間距見下表表7 機房設(shè)備間距表項 目間 距m主要通道和操作通道寬度1

50、5制冷機突出局部與配電盤之間15制冷機突出局部相互間的距離10制冷機與墻面之間的距離08非主要通道08制冷機側(cè)面突出局部之間15制冷機的一面與墻面128 布置制冷機組時必須考慮在其一端預(yù)留清洗和更換管簇的必要距離也可考慮利用能翻開的門窗孔洞9機房內(nèi)應(yīng)考慮留出必要的檢修用地當利用通道作為檢修用地時應(yīng)根據(jù)設(shè)備的種類和規(guī)格而適當加寬10制冷機房的高度應(yīng)設(shè)備的種類和型號而定設(shè)備頂部與梁底的間距不應(yīng)小于12m本設(shè)計的機房布置圖詳見圖紙原文Energy saving operation management of centralair conditioning systems in classroom buildingsAbstract Analysis the causes for high energy consumption of central air conditioning systemsWith an eng