1、本科生毕业设计说明书题目武汉市某法院空调设计(二)学生姓名学号专业建筑环境与设备工程班级指导教师教授内蒙古科技大学毕业设计说明书I武汉市某法院空调设计(二)摘要本毕业设计的主要内容是对武汉市某法院办公楼49层进行中央空调系统设计及通风设计。此办公楼,层高39M,总建筑面积约为12006平方米,地上49层为办公、会议、活动等场所。本次设计主要任务是完成该建筑的冷负荷计算、空调系统方案的论证和冷水机组的选型、制冷机房的设计、空调机组的选型、风系统和水系统的设计、并绘制了风管平面布置图、水管平面布置图、机房平面布置图、水系统图。依据节能、环保和可持续发展的原则,根据建筑本身的特点,经各种系统方案的比
2、较和论证,选用风机盘管加独立新风系统的空调方式。本建筑49层采用风机盘管加独立新风系统,每层设有新风机组,单独供给室内,和风机盘管一起满足室内的热湿要求。卫生间设排风机排风,消防电梯前室可靠外窗自然排烟。关键词空调系统;风机盘管;独立新风系统;通风内蒙古科技大学毕业设计说明书IIACOURTINWUHANOFFICEAIRCONDITIONINGDESIGN二ABSTRACTTHETOPICOFMYGRADUATIONDESIGNISTHECENTRALAIRCONDITIONINGSYSTEMANDVENTILATIONOFLUXURYACOURTOFFICEBUILDING49FLOORS
3、INWUHANTHEOFFICEBUILDING,THEHEIGHTOFLAYERSIS39MBUILDINGCOVERSANAREAOFAPPROXIMATELY12006SQUAREMETERSTHE49LAYERSFOROFFICE,CONFERENCE,ETCTHISDESIGNMAINTASKISTOCOMPLETETHEBUILDINGOFCOLDLOADCALCULATION,AIRCONDITIONINGSYSTEMSOLUTIONSARGUMENTATIONANDCOLDWATERCHILLERTYPESELECTION,THEDESIGNOFTHECOOLINGMACHIN
4、EROOM,AIRCONDITIONINGUNITTYPESELECTION,THEWINDSYSTEMANDWATERSYSTEMDESIGN,ANDTODRAWTHEDUCTLAYOUT,CONDUITLAYOUT,THEENGINEROOMLAYOUT,WATERSYSTEMMAPPINGBASEDONTHEENERGYCONSERVATION,THEENVIRONMENTALPROTECTIONANDTHEPRINCIPLEOFSUSTAINABLEDEVELOPMENT,ACCORDINGTOTHECHARACTERISTICSOFTHEBUILDINGITSELF,BYALLKIN
5、DSOFSYSTEMPLANCOMPARISONANDARGUMENT,CHOOSEFANCOILANDINDEPENDENTFRESHAIRSYSTEMOFAIRCONDITIONINGMODETHISBUILDING49LAYERADOPTFANCOILUNITPLUSFRESHAIRSYSTEM,ANDINDEPENDENTOFEACHUNIT,WITHFRESHAIRSUPPLYINDOOR,ANDMEETREQUIREMENTSWITHFANCOILOFINDOORTOGETHERHEATANDMOISTURETOILETSETTHEEXHAUSTFANEXHAUST,FIREELE
6、VATORROOMBEFORERELIABLEOUTSIDETHEWINDOWNATURALSMOKEEXTRACTIONKEYWORDSAIRCONDITIONINGSYSTEMFANCOILDEPENDENTFRESHAIRVENTILATION内蒙古科技大学毕业设计说明书III目录摘要IABSTRACTII第一章设计原始资料111工程概况112设计依据1121设计任务书1122室外计算参数武汉1123建筑物围护结构的热工性能2第二章空调系统方案选择321办公楼空调特点322方案的确定423新风系统5231新风的送风方式6第三章空调冷负荷计算731冷负荷构成及计算原理7311外墙、屋面和玻
7、璃瞬变传热引起的冷负荷7312玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法8313照明散热形成的冷负荷9314人体散热形成的冷负荷1032新风冷负荷10第四章空调过程设计及处理设备选择12内蒙古科技大学毕业设计说明书IV41空气处理过程分析1242风机盘管加独立新风系统的处理过程以及送风参数计算1243风机盘管的布置1444新风机组选择计算14第五章风口及气流组织设计1651气流组织的重要性1652送风方式及风口形式16521散流器平送气流组织计算1653卫生间排风1854防排烟设计18第六章水力计算部分1961风系统的水力计算1962水系统的水力计算21621空调水系统水力计算21622冷凝水系统2
8、3第七章中央空调系统冷热源设计2571概述2572冷热源方案比较2573冷热源选型2674制冷机组的选择计算2675冷冻水系统27751冷冻水泵的选择2776冷却水系统29内蒙古科技大学毕业设计说明书V761冷却塔的选取29762冷却水泵的选取30763补给水泵的选择3177水系统附件的设计32771补给水箱的选择32772软化水处理器的选择32773集水器和分水器的选择33774阀门3478水系统安装要求3579机房的设计与布置36第八章消声、减震与保温设计3881消声与隔声设计3882减振设计39821冷水机组、水泵及风机等设备的减振39822管道减振3983保温设计39参考文献40外文文
9、献41附录A69附录B78附录C83附录D97总结115内蒙古科技大学毕业设计说明书VI致谢116内蒙古科技大学毕业设计说明书1第一章设计原始资料11工程概况本设计为武汉市某人民法院49层办公楼,是一个集办公、会议、活动及机房于一体的现代化办公楼,共六层,每层高度为39米;制冷机房设置在地下室,总建筑面积12006平方米。12设计依据121设计任务书建筑围护结构外墙根据空调工程附录5选用墙体构造为水泥砂浆、240砖墙、保温材料为沥青膨胀珍珠岩的类型,K09W/K;屋面根据空调工程附录6,保温层采用沥清膨胀珍珠岩。选用保温层厚度为175MM的型其K038W/W/K。外窗为单层窗结构,金属窗框,8
10、0玻璃;玻璃采用厚度为3MM的普通玻璃,内有遮阳白布帘。其它建筑围护结构按照公共建筑节能标准执行。空调相邻房间温差较小不考虑内墙传热;室内照明负荷按11W/M2计算;普通办公室人均占有使用面积8/人;正副职办公室人数1人,其他人均占有使用面积20/人122室外计算参数武汉查阅武汉地区室外气象参数1夏季空调计算干球温度3532夏季空调计算日平均温度322内蒙古科技大学毕业设计说明书23夏季空调计算湿球温度2844夏季大气压力99967PA5夏季平均风速20M/S6夏季室外计算相对湿度63123建筑物围护结构的热工性能根据现行公共建筑节能设计标准GB50182005,建筑物所在地武汉属于夏热冬冷地
11、区,外墙的传热系数K10W/M2K;屋面的传热系数K07W/M2K等,具体取值见下表表11围护结构热工性能表维护结构名称外墙外窗屋顶传热系数KW/M2K09293038内蒙古科技大学毕业设计说明书3第二章空调系统方案选择暖通空调方案设计是整个暖通空调系统生命周期中最为关键的一环,是后续工作顺利进行的重要保障。空调系统方案的确定,主要是通过空调房间的类型、用途、结构特点、要求的控制精度等方面确定采用何种空调系统,以及室内气流组织(包括送、回、排风方式及风口布置)。设计方案的确定即空调方式的确定,设计方案的选择从侧面反映了空调建筑的特点,对于空间利用是否合理、承担空调负荷所选用的介质是否得当以及运
12、行、维护等各种经济性的比较,设计方案的确定必不可少。21办公楼空调特点本建筑为武汉市某法院办公大楼,建筑49主要功能为办公,法院办公楼的使用性质与写字楼大体一致。卫生间单独设排风,消防电梯前室可靠外窗自然排烟。各种空调系统的比较本设计为办公楼的空调系统设计,系统的选定应注意档次和安全的要求,按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。1全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统,该系统是全部由处理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷;2空气水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用;3全水系统即为风机盘管机组系统,全部由水
13、负担室内空调负荷,在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用,而是与新风系统联合运用;内蒙古科技大学毕业设计说明书44冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统,它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑,建筑内部的空气品质级别要求较高,全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿,不能起到改善室内空气品质的作用,所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用;而全空气系统需要较大的风管安装空间,各室内无法进行单独运行控制,故也不宜采用。22方案的确定终上所述,拟采用风机盘管加新风系统,风机盘管新风的供给方式,单设新风系统,独立供给室内。
14、本设计49层采用风机盘管加新风系统,每层设有新风机组,单独供给室内,和风机盘管一起满足室内的热湿要求。风机盘管空调方式,这种方式风管小,可以降低房间层高,但维修工作量大,如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水,对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁,因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少,使用也较灵活,但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决。对于该系统所存在的缺点,可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。风机盘管加独立新风的特点内蒙古科技大学毕业设计说明书5表21风机盘管新风系统特点表优点1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
15、2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3与集中式空调相比不需回风管道,节约建筑空间4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5只需新风空调机房,机房面积小6使用季节长7各房间之间不会互相污染缺点1对机组制作要求高,则维修工作量很大2机组剩余压头小室内气流分布受限制3分散布置敷设各中管线较麻烦,维修管理不方便4无法实现全年多工况节能运行调节5水系统复杂,易漏水6过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合23新风系统新风系统承担着向房
16、间提供新风的任务。风机盘管加独立新风系统一般用于公共建筑中,因此新风系统的主要功能是满足稀释人群及其活动所产生污染物的要求和人对室外新风的需求。内蒙古科技大学毕业设计说明书6231新风的送风方式房间中新风供应有以下两种方式1直接送到风机盘管吸入端,与房间的回风混合后,再被风机盘管冷却后送入室内。这种方式的优点是比较简单。缺点是一旦风机盘管停机后,新风将从回风口吹出,回风口一般都有过滤器,此时过滤器上灰尘将被吹入房间。如果新风已经冷却到低于室内温度,导致风机盘管进风温度降低,从而降低了风机盘管的出力。因此,一般不推荐采用这中送风方式;2新风与风机盘管的送风分别对房间送风,也可以各自单独送入室内。
17、这种系统从安装方面稍微复杂一些,但避免了上述两条缺点,卫生条件好,应优先采用这种方式。内蒙古科技大学毕业设计说明书7第三章空调冷负荷计算31冷负荷构成及计算原理目前,在我国暖通空调工程中,常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,是便于在工程上进行手算的一种简化计算方法。本次设计旨在锻炼理论联系实际的能力,选用逐时冷负荷计算法计算空调冷负荷。计算结果都附在附录A里。311外墙、屋面和玻璃瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算1FKTTCWNXQ31式中CQ外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;F外墙和屋面
18、的面积,;K外墙和屋面的传热系数,W/;TNX室内计算温度,;1TW外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,根据外墙和屋面的不同类型分别在参考文献3中附录7和附录8中查得;必须指出上式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的,因此对不同地区和不同情况应按下式进行修正11TTWWDTKK(32)式中TD地区修正系数,由参考文献1中附录9中查得;KA不同外表面换热系数修正系数,由参考文献3中表37中查得;KP不同外表面的颜色系数修正系数,由参考文献3中表38中查得;内蒙古科技大学毕业设计说明书8以401西外墙为例进行计算温度修正值137817WT1050943899逐时冷负荷C
19、Q139409(389926)16293W在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算1QKFCTTTWWWWDNX33式中WF外玻璃窗面积,M;WK玻璃的传热系数,W/MK,本设计单框单层玻璃WK554W/MK;1TW玻璃窗的冷负荷温度逐时值,在参考文献3中附录13中查得;TNX室内设计温度,。WC玻璃窗的传热系数的修正值,根据窗框类型可以从参考文献3附录12中查得,本设计采用单层窗金属窗框取值为1;TD地区修正系数,在参考文献3中附录9中查得;以401西外窗为例Q55417651(269326)38135W312玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热
20、形成的逐时冷负荷按下式计算,MAXFCCACSJLQQDC34内蒙古科技大学毕业设计说明书9式中F玻璃窗的净面积,是窗口面积乘以有效面积系数CA,本设计单层单玻璃钢窗CA085;CC,S玻璃窗的综合遮挡系数CC,SCSIC;其中,CS玻璃窗的遮挡系数,由参考文献3中附录17中表查得,3MM厚吸热玻璃CS096;IC窗内遮阳设施的遮阳系数,由参考文献3中附录18中查得,浅蓝色活动百叶帘NC06;MAXJD日射得热因数的最大值,W/M,由参考文献3中附录16中查得;CLQ冷负荷系数,无因次,由参考文献3中附录20至23中查得。必须指出冷负荷系数值按南北区的划分而不同南北区划分的标准为建筑地点在北纬
21、2730以南的地区为南区,以北的地区为北区。以401西外窗为例Q15170850960653901675879W313照明散热形成的冷负荷当电压一定时,室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量,但是照明散热方式仍以对流与辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形成的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。其计算式按下列计算AQNQ35式中Q灯具散热形成的冷负荷,W;A办公室的面积,M2;Q照明的密度,W/M2,因为这里都是办公室,所以取Q11W/M2N灯具开关率,参考文献3中附录26查得;内蒙古科技大学毕业设计说明书10以四层办公室为例Q34558211051900701W314人体散热形成的冷负荷人体
22、散热引起的冷负荷计算式为SLQLQQNNCQNN36式中Q人体散热形成的冷负荷,W;QS不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W,可由参考文献3中表315查得;QL不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W,可由参考文献3中表315查得;N室内全部人数;N群集系数,可由参考文献3中表314中查得。;CLQ人体显然散热冷负荷系数,人体显然散热冷负荷系数可由参考文献3中附录27中查得。以四层办公室为例Q6311809600845118096566429W32新风冷负荷夏季,空调新风冷负荷按下式计算115LWWNQHH37式中Q夏季新风冷负荷,KW;LW新风量,KG/S;内蒙古科技大学毕业设计说明书1
23、1HW室外空气的焓值,KJ/KG;HN室内空气的焓值,KJ/KG。以四层西侧总房间为例Q1155975(92116052)60662W60662KW内蒙古科技大学毕业设计说明书12第四章空调过程设计及处理设备选择41空气处理过程分析在本设计中49层全部采用风机盘管加独立新风系统,新风直接由新风机组处理后,单独送入室内。42风机盘管加独立新风系统的处理过程以及送风参数计算其夏季处理过程焓湿图如下MSFCR10090LOHD图41夏季风机盘管处理过程焓湿图O室外空气参数状态点,R室内设计参数状态点,M风机盘管处理室内的状态点,S送风状态点,室内热湿比,FC风机盘管处理的热湿比内蒙古科技大学毕业设计
24、说明书13其处理过程为冷却去湿室外新风WLSRRM冷却去湿以401办公室为例,房间的全热冷负荷为Q580252W,湿负荷M071KG/H,室内空气计算温度TR26,相对湿度60,室外干球温度TO353,湿球温度为284,该房间室内总人数11人,要求人均新风量30M3/H,总新风量330M3/H。用温差送风法确定送风量100010125001841000MNXOXMNXOXOXOXOXOXQQHHQQDDDHTT38上式的已知参数为Q、W、NXH、NXD、NXT,未知为参数MQ、OXH、OXD。通过推算得公式423401344253312253312829153304425223253312OX
25、MOXWQDWQQWQWQHWQ39上式中W、Q均已知,由此公式可直接求得MQ,以401为例风机盘管的风量内蒙古科技大学毕业设计说明书14253312829MQWQ582533120000197389829064KG/S199023/H由风量G19902M3/H选风机盘管型号,并校核风机盘管全热冷量与送风量,选择型号为FP20WA的风机盘管一台,能满足要求,并且还有一部分富裕量。具体计算见附录B。43风机盘管的布置风机盘管机组是空调机组的末端机组之一,就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。本设计采用吊顶卧式暗装散流器送风的形式。风机盘管空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供
26、给室内新风,经过处理过的新风从进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得到保证。44新风机组选择计算新风机组的布置与建筑物的结构形式有关,相对于较大的空调面积而言,新风量不是很大,本建筑各层设有新风机房,所以采用卧式新风机组;为了使新风能均匀地分配到房间的个区域,应将新风机组布置在容易引进,又使风管和最不利环路阻力较为平衡的位置。根据新风量及新风负荷选择新风机组方法如下四层西侧新风机组新风量MO5975M3/H内蒙古科技大学毕业设计说明书15新风冷负荷QC60662KW修正后的冷负荷Q126022722
27、6KW选用卧式式新风机组KCDX06表41新风负荷表层数风量M/H冷负荷KW四层1195013292五层54305513六七层51605482八层51905269九层56105696同理可以对其他各层选择新风机组,选择结果如下表表42新风机组型号层序号型号风量M3/H冷量KW水量M3/H水阻力KPA电机功率KW机组数量四层KCWX0660008151428112五层KCWX033000415633230552六七层KCWX033000415633230552八层KCWX033000415633230552九层KCWX033000415633230552内蒙古科技大学毕业设计说明书16第五章风口
28、及气流组织设计51气流组织的重要性气流组织设计是空调系统设计的一个重要环节,它直接影响着空调系统的使用效果。只有合理的气流组织才能充分发挥送风的冷却或加热作用,均匀地移出室内热量或冷量,并能更有效地排除室内有害物和悬浮在空气中的粉尘。气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动,使室内工作区空气的温度相对湿度速度和洁净度能更好地满足人们的舒适性要求。空调房间的气流组织是否合理,不仅直接影响房间的空调效果,也影响空调系统的能耗量。空调房间的气流组织,应根据建筑物的用途对空调房间内温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、室内温度梯度及空气分布特性指标的要求,结合建筑物特点、内部装修、工艺或家具布
29、置等进行设计计算。52送风方式及风口形式空调房间常采用气流组织形式的送风方式,按其特点主要可分为侧送、孔板送风、散流器送风、条缝送风和喷口送风等。本工程49采用风机盘管独立新风的空调系统,风机盘管自带送风口,新风采用散流器平送;其中,各层卫生间等需要排风,选用排气扇。521散流器平送气流组织计算以活动室1为例进行散流器选择计算房间尺寸98M319M,层高37M,净高32M,送风量058M3/S。1布置散流器顶棚散流器平送,散流器对称布置,选用方形散流器8个,即每个散流器承担61M内蒙古科技大学毕业设计说明书1761M的送风区域。散流器服务区边长6161612LM。2初选散流器按3M/S选择风口
30、,选择颈部尺寸为250MM250MM的方形散流器。散流器实际出口面积约为颈部面积的90,即A0063M2。则散流器颈部风速0584620063VM/S。3计算射程(射流末端速度05M/S)1122001446006300731605XKVAXXVM51式中X以散流器中心为起点的射流水平距离,M;XV在X处的最大风速,M/S;0V散流器出口风速,M/S;0X平送射流原点与散流器中心的距离,多层锥面散流器取007M;A散流器的有效流通面积,M2;K系数,多层锥面散流器为14。散流器中心到区域边缘距离为38M,根据要求,散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75,所需最小射程为380752
31、85M。因为射程296285M,因此射程满足要求。4计算室内平均风速11222203810381316028613244MRLVLHM/S52式中MV室内平均风速,M/S;L散流器服务区边长,M;内蒙古科技大学毕业设计说明书18H房间净高,M;RL散流器中心到风速为05M/S处的射程。因是夏季送风,则室内平均风速增加20,为03M/S,满足舒适性空调夏季室内风速不大于03M/S的要求,所选散流器符合要求。53卫生间排风卫生间排风换气次N为10次/小时,卫生间排风由各换气扇直接排至室外。排风量计算GNV10932288M3松下FV24CH7C排气扇,排风量为296M3/H,直接排出室外。各层卫生
32、间均设一个排风扇。54防排烟设计查文献6知除建筑高度超过50M的一类公共建筑和建筑高度超过100M的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室,宜采用自然排烟方式。且防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积均大于200,合用前室大于300。所以本设计的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室采用采用自然排烟。内蒙古科技大学毕业设计说明书19第六章水力计算部分空调系统的水力计算是空调设计的一个重要组成部分,风管截面的大小、水管管径大小的选择,都必须经过水力计算后才能确定,另外,水力计算还是空调系统选择动力设备、平衡压力的重要理论依据。因此,必须经过详细的水力计算,才
33、能合理地选择动力设备、确定管径,使系统的压力平衡,满足各用户的需求。61风系统的水力计算风管的水力计算是在系统和设备布置,风管材料,各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。其主要目的是,确定各管段的管经或断面尺寸和阻力,保证系统内达到要求的风量分配,最后确定风机的型号和动力消耗,采用假定流速法进行水力计算。以第四层新风系统为例进行计算主要计算步骤如下4544412942434035363231383730343357526068676562585655641961596366544647504849513928272625242322212053181716151413121110987
34、6543210内蒙古科技大学毕业设计说明书201对各管段进行编号,标出管段长度和各送风点的风量。2选择最不利环路012345678910111213141516171819和020212223242526272829。选择最不利环路的原则1阻力损失最大的环路2距离最长的环路3根据各管段的流量及选定的流速,确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。管段0假定流速V6M/S,根Q5975M3/H,F5975/636000276M2,查文献表2,选择规格为1000250,则实际流速V664M/S,根据实际流速和流量,查文献2可知,比摩阻为RM122PA/M同理可查得其它管段的管道尺寸及单位
35、长度摩擦力,见水力计算表。4摩擦阻力0122141172MMPRLPA5局部阻力局部阻力系数,查实用供热空调设计手册可知该管段上的附件的总的局部阻力系数0,则局部阻力PAPD0;总阻力为1720172MPZPA同理计算其他各管段的沿程阻力和局部阻力,进而求得总阻力。当前最不利环路的总压力损失为P124486PA与之并联的支路总阻力损失为P218673PA所以不平衡率为157231001/211PPPX由此可见,送风系统的阻力平衡不满足要求,需要加设风量调节阀。其他各层风管水力计算结果见附表C。若不满足要求则需加风量调节阀。内蒙古科技大学毕业设计说明书2162水系统的水力计算621空调水系统水力
36、计算1各层水管路系统的水力计算草图见各层水管平面图。2将各管段进行编号,标上管段的长度和流量。“为了减小风机盘管水系统的管径,管路设计时通常选用较大的比摩,一般取120400PA/M,小管径取大些的数值,大管径取小些的数值。因风机盘管为末端设备,用户可根据自身要求进行个体调节。为保证资用压力符合要求,现以各房间的夏季最大冷负荷为准计算流量,根据公式086HGQGTT61其中G计算流量,KG/H;Q房间的冷负荷W;TH水系统回水温度(取12);TG水系统供水温度,取7。3下面以第五层西侧水系统进行水力计算。内蒙古科技大学毕业设计说明书2289765431513111817202121232526
37、2728293031323536376258544341396460565250450表61局部阻力系数表局部阻力名称局部阻力名称不同直径MM的值152025324050缩变径管旋塞422222010截止阀1176665三通直流01闸阀D50100D175200D300三通分流1505025015四通直流02四通分流390光滑弯头03现以五层西侧供(回)水管为例说明基本计算步骤1选择最不利管路025262728293031323334353637和01234567890进行阻力计算。内蒙古科技大学毕业设计说明书232根据各管段的流量和推荐比摩阻120400/PAM,查水管路计算图,确定各管段的
38、管径,填入水管水力计算表。3根据各管段的管径和流量,计算各管段的实际流速,并查水管路计算图,求得各管路的实际比摩阻。4根据各管路的实际情况,列出各管段局部阻力管件名称,由文献查得各管段的局部阻力部件和局部阻力系数。并将总局部阻力系数填入水管水力计算表。5根据各管段的长度、比摩阻、速度、局部阻力系数,求得各管段的局部阻力、沿程阻力和总阻力,填入水管水力计算表。6阻力平衡最不利管线的总阻力是3677KPA,与其并联的管段的总阻力为3234KPA,则阻力不平衡率为(36773234)/367710012115,因此满足要求。其他个层水力计算方法与之相同,如阻力平衡率不满足要求则需要增加阀门进行调节。
39、计算结果见附录D。622冷凝水系统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001。其它水平支干管,沿水流方向,应保持不小于0003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。采用镀锌钢管,设置保温层。3冷凝水管的公称直径D(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Q7KW,DN20MMQ71176KW,DN25MMQ177100KW,DN32MM内蒙古科技大学毕业设计说明书24Q101176KW,DN40MMQ1
40、77598KW,DN50MMQ5991055KW,DN80MMQ10561512KW,DN100MMQ151312462KW,DN125MMQ12462KW,DN150MM本设计的凝水管采用聚乙烯塑料管,可以不加防止二次结露的保温层;风机盘管的凝水管管径与风机盘管的接管管径一致,冷凝水排放至卫生间下水口。内蒙古科技大学毕业设计说明书25第七章中央空调系统冷热源设计71概述冷热源是空调系统的核心部分。空调系统冷热源设计的合理与否会直接影响空调系统是否能正常经济运行。因此,在空调系统设计中,要十分注意合理地选择和设计空调系统的冷热源。要根据使用能源的种类、一次投资费用、占地面积、环境保护、安全问题
41、和运行费用等方面综合考虑,慎重决定空调系统冷热源的组成方式并要精心设计。72冷热源方案比较由于设备的选型涉及投资问题,在本设计中,根据现场条件,对各种可能的方案进行了认真的分析和比较。风冷制机组与水冷制冷机组的技术经济比较1提要风冷制冷机组适用于所处地域水源紧张的中、小系统;对年运行时数越长的制冷系统采用风冷制冷机组越有利;风冷制冷机组的年度综合费用低于水冷系统,但水冷系统若管理得法,补水量控制在3以下,则风冷制冷机组较水冷制冷机组所增加的初投资很难回收。2风冷制冷机组的运行费风冷制冷机组年耗电费用(压缩机耗电量风机耗电量)运行时间/年电价3水冷制冷机组的运行费用水冷制冷机组年水费(总循环水换
42、水次数补水量总循环水量运行时间/年)水价水冷制冷机组年耗电费用(压缩机耗电量冷却塔风扇耗电量冷却水泵耗电量)内蒙古科技大学毕业设计说明书26运行时间/年电价本建筑物地处武汉市,水源充足。综合以上因素,本设计选用水冷机组。73冷热源选型空气调节用人工冷源(也就是冷水机组)是包含全套制冷设备的、制备冷冻水或冷却水得制冷机组,是目前空调系统中普遍选用的做为空调冷源的设备。冷水机组按驱动的动力可分为两类,一类是电力驱动的冷水机组,包括活塞式冷水机组,螺杆式冷水机组和离心式冷水机组;另一类式热力驱动的冷水机组,又称吸收式冷水机组,分为蒸汽或热水式吸收式冷水机组和直燃式吸收式冷水机组。冷水机组根据冷却介质
43、的不同,又分为水冷式冷水机组和风冷式冷水机组两大类。选择冷水机组时,应根据建筑物用途、冷水温度、以及电源、水源和热源等情况,从初投资和运行费用进行技术经济比较确定。选择冷水机组的类型和台数应主要考虑以下几点1选用电力驱动的冷水机组时,当单机制冷量QE1160KW时,宜选用离心式;当QE5801160KW时,宜选用离心式或螺杆式;当QE580KW时,宜选用活塞式。2冷水机组一般以选用24台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型可选用3台,特大型选用4台,冷水机组一般不设备用,并与负荷变化情况及运行调节相适应。进行技术经济比较后,本设计采用能量调节自动化程度较高的螺杆式冷水机组。74制冷机组的选择计算
44、制冷系统的制冷量应包括用户实际所需的制冷量以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,按下式计算1QMQ71内蒙古科技大学毕业设计说明书27式中Q制冷系统的部制冷量,KWQ用户实际需要的制冷量,KWM冷损失附加系数,M010015,取01所以总制冷量Q101172143189357KW查规范可知,制冷机组台数的选择按工程大小,负荷运行规律而定,一般不少于2台,保证系统运行的稳定性,本工程选用制冷机组2台。选用型号为LSBDG1234和LSBLG700的螺杆式冷水机组各一台。其性能参数如下表表71螺杆式冷水机组性能表型号制冷量KW制冷剂蒸发器冷凝器外形尺寸长宽高MM水流量HM/3水压降KPA水流量HM/3
45、水压降KPALSBDG12341234R22188100235100380021652100LSBDG700700R2215110012010037001400175075冷冻水系统751冷冻水泵的选择1流量由表71知,冷水机组蒸发器的额定水流量为1703M/H考虑10安全系数水泵流量Q170(110)187M3/H内蒙古科技大学毕业设计说明书282扬程利用下列公式计算PFDMHHHHHH72式中FH,DH水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,PA;MH设备阻力损失,PA;HH最不利管路最高点与水泵轴线高差,PA。制冷水系统总的沿程阻力和局部阻力损失为36MH2O设备阻力损失为1033MH2O最不
46、利管路最高点与水泵轴线高差为411MH2O则PH5503MH2O水泵扬程系数取11则水泵的扬程为605MH2O故选水泵型号为ISG150250B离心泵三台,其中两用一备,该冷冻水泵的主要技术参数为表72冷冻水泵型号型号流量Q扬程转速电动机功3M/HHMR/MINKWISG15250B2085865290045水泵进水管依次接闸阀压力表软接,水泵出水管依次接软接压力表止回阀闸阀。进行水泵的配管布置时,应注意以下几点1安装软性接管在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管,有利于降低和减弱内蒙古科技大学毕业设计说明书29水泵的噪声和振动的传递;2出口装止回阀目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损
47、;3水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀,目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修;4水泵的出水管上应装有温度计和压力表,以利检测,如果水泵从低位水箱吸水,吸水管上还应该安装真空表。76冷却水系统761冷却塔的选取查文献5选DBNL3系列低噪声型逆流玻璃钢冷却塔。室外湿球276,冷却水进口温度为37,出口温度为32,冷凝器水流量178M3/H时,选用2台DBNL3200型冷却塔。冷却塔型号如下表表73冷却塔型号冷却塔型号标准水量M3/H进塔水压KPA外型尺寸MM风机直径MM高度H外径DDBNL3200200301383543422800冷却塔的布置1冷却塔应设置在空气流畅,风
48、机出口处无障碍物的地方。如建筑外观的需要,冷却塔需用百叶窗围挡时,则百叶窗静孔面积处的风速应小于2M/S,以保证有足够的开口面;2冷却塔应设置在噪声要求低和允许水滴飞溅的地方,当附近有住宅或其他建筑物,且有一定的噪声要求时,应考虑消声和隔振措施;内蒙古科技大学毕业设计说明书303冷却塔设置在屋顶或楼板上,应校核结构承压强度;4冷却塔和制冷机一般为单台布置,便于管理;5为了防止冷凝器和冷却水管路系统的腐蚀,冷却水和补给水的水质要达到一定的标准,必要时应设加药装置,对冷却水进行处理;6当多台冷却塔并联使用时,要特别注意避免因并联管路阻力不平衡造成水量分配不均或冷却塔底池的水发生溢流现象。为此,各进
49、水管上都必须设置阀门,借以调节进水量;同时在各冷却塔的底池之间,用与进水干管相同管径的均压管(平衡管)连接。此外,为使各冷却塔的出水量均衡,出水干管宜采用比进水干管大两号的集管并用45弯管与冷却塔各出水管连接。762冷却水泵的选取1)流量冷水机组冷凝器的额定水流量为178M3/H,考虑10的安全系数,则流量Q17811019583M/H2)扬程利用下列公式计算PFDMSOHHHHHH73式中FH,DH水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,PA;MH冷凝器阻力损失,PA;SH水泵轴线与冷却塔布水器喷水口高度差,MH2O;OH冷却塔喷嘴喷雾压力,MH2O,约等于7MH2O。水系统总的沿程阻力和局部阻力损失为67MH2O冷凝器的阻力损失为7MH2O水泵轴线与冷却塔布水器喷水口高度差为222MH2O内蒙古科技大学毕业设计说明书31则HP359MH2O水泵扬程系数取11则水泵的扬程为3949MH2O故选水泵型号为8DA8X3离心泵三台,其中两用一备,该冷却水泵的主要技术参数为