某城市邮局综合楼中央空调系统供冷、供热系统的设计.doc

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1、 摘 要本次设计的内容是某城市邮局综合楼中央空调系统供冷、供热系统的设计,其目的是通过对中央空调系统的设计,来了解中央空调系统的设计流程及具体的方法,进而巩固所学的基础知识。首先,查阅设计地点的地理资料得出相应的气象条件,根据当地具体的条件以及维护结构计算夏季整个系统的冷负荷。考虑经济因素,采用现在经常使用的一次回风加新风的风机盘管系统。总共五层,每层单独用一个空气-水风机盘管系统,全部房间均采用风机盘管加新风系统的方案。新风由新风机组处理到室内焓值,通过送风管道,送至风机盘管回风段,同风机盘管送风混合后经风机盘管送出,改善室内卫生条件。根据系统所需的冷量,选用空调机组,计算风管管径。因为此建筑主要是办公之用,没有专门的空调机房,但是屋面有开阔的地方,充分考虑和根据系统所需冷量选取一台风冷模块热泵机组,为了提高水力稳定性,使流量均匀分配,水系统管路采用膨胀水箱补水和定压。另外还阐述了空调。

2、系统的消声和防振,使之运行达到经济合理的要求。同时,在相应的计算过程中,根据设计的过程及计算结果运用CAD绘制一层至五层空调水管、风管平面图,及空调水系统图、空调机房平面图。通过本次设计使室内环境得到改善,达到了设计要求,以确保室内空气的清洁。- I -t Abstract The design of the content of the post office complex building in Zhengzhou City, central air conditioning system cooling, heating system design, its purpose is the design of central air conditioning system, central air conditioning system to understand the desig。

3、n process and specific methods, thereby strengthening the learn the basics. First of all, access to design the geographical information to draw the appropriate weather conditions, according to local specific conditions and the maintenance of structural calculations of the summer cooling load of the system. Consider economic factors, are frequently used by a return air fan coil system plus the new 。

4、wind. A total of five, each with a separate air - water fan coil system, all rooms are with fan coil plus fresh air system solution.New air handling units from the new to the indoor air enthalpy, through the air supply pipe, sent to the fan coil return air section, air mixing with the fan coil by coil sent, to improve indoor health conditions. Cooling capacity required for the system, air conditio。

5、ning units used to calculate the wind pipe diameter.Because the building is mainly office use, no special air-conditioned room, but Wumian have open area, fully consider and select the system cooling capacity required for a cooled heat pump module, in order to improve the hydraulic stability, the flow rate evenly distributed, water supply water system piping and the use of constant pressure expans。

6、ion tank. Air-conditioning system also describes the muffler and vibration, so run to the requirements of economic rationality. Meanwhile, in the corresponding calculation, calculated according to the design process and apply the results CAD drawing layer to five air-conditioning pipe, duct layout, and air-conditioning water system. Through this design makes the indoor environment will be improved。

7、 to achieve the design requirements to ensure that the indoor air clean.- II -目 录第一章 绪论 11.1工程概况 11.2方案确定 11.2.1节能空调设计是建筑节能的重要组成部分 11.2.2建筑空调设计的重要性 11.3设计内容 2第二章 原始资料及设计依据 12.1原始资料 12.2设计依据 1第三章 冷负荷的计算 33.1 地理资料 33.1.1地理位置 33.1.2本工程气象条件 33.2土建条件 43.2.1建筑概况 43.2.2围护结构概况 53.3选取其他设计条件 53.4空调冷负荷的计算 53.4.1夏季建筑围护结构的冷负荷总述 63.4.2围护结构的冷负荷 73.4.3内部冷负荷 83.5空调房间内的散湿量计算 103.6围护结构内制冷系统总冷负荷 113.7冷负荷计算举例 113.7.1已。

8、知条件 113.7.2冷负荷计算 123.7.3冷负荷计算汇总 163.8湿负荷计算举例 173.9本章小结 17第四章 空调系统的选择及相应的风量计算 184.1空调方案的选择 184.1.1 空调系统分类 184.1.2本次设计中空调系统的选择 184.2房间风量计算 194.3其他房间新风量及新风负荷计算 234.4本章小结 23第五章 房间气流组织设计 245.1气流组织的综述 245.2空调送风口、回风口 245.2.1空调送风口的选型原则及选择 255.2.2气流组织及送风设计计算 255.3空调回风口 285.3.1回风口布置原则 295.3.2回风口风速与形式 29第六章 空调设备的选择及表冷器的校核 316.1新风机组的选择 316.2其他系统的新风机组选择及校核 316.3本章小结 31第七章 空调风道管路的设计 337.1风系统设计要点 337.2风系统管道的设计方法。

9、 337.3沿程阻力和局部阻力计算 357.4新风管道水力计算举例 367.5本章小结 37第八章 空调冷源设备的选择 388.1冷源种类 388.2 冷水机组的类型 388.3冷水机组的选择 398.4冷源附属设备的选择 398.5本章小结 40第九章 空调冷冻水系统管道设计 419.1空调冷却水系统设计 419.1.1设计原则 419.1.3系统水力计算过程 419.2冷凝水管路的设计 45 9.2.1设计的注意事项 459.2.2设计的依据 459.3水系统的定压控制及补水排水与排气 469.3.1水系统的定压 469.3.2水系统的补水排水与排气 469.4空调水系统的水质管理 479.5本章小结 48第十章 空调系统的消声和隔振 4910.1与建筑物有关的噪声、振动源分类 5010.1.1空调系统的噪声源 5010.1.2空调系统的消声措施 5010.2空调系统减振设计 5110。

10、.2.1空调系统振动成因 5110.2.2隔振措施 5210.3本章小结 52结 论 53致 谢 54- 4 - 第一章 绪论1.1 工程概况本工程为北方某邮局综合楼的空调设计1.2综合楼空调设计总论1.2.1节能空调设计是建筑节能的重要组成部分舒适指标和房间卫生要求使空调制冷设备(冬季为供暖设备)和新风设备每时每刻都在运转,因而要消耗大量的能源,空调能耗已成为城市民用能耗大户。空调能耗约占会所建筑总能耗的60%。空调设计在保证各等级旅馆建筑和康乐中心热舒适指标和卫生要求的前提下,要尽量降低空调、制冷、供暖和新风设备装机容量,并从设计上要为随气候变化而调节与控制开启台数和开启功率打下基础。决不能为确保热舒适指标而任意加大保险系数,这是摆在空调设计者面前的一个十分迫切重要的问题。然而,现在人们对健康的追求要求在空调运行时有足够的新风量,新风量的增加又使得在处理新风时需要更多的能量,出现了健康。

11、与节能上的矛盾。在空调系统的设计时就需要找到一个最佳的平衡点,这是摆在空调设计者面前的一个重要课题。设计中选用性能先进的节能型空调制冷设备是设计者必须遵循的原则。1.2.2建筑空调设计的重要性进入二十一世纪,随着我国经济的增长,改革开放步伐的加快和对外开放政策的贯彻,全国涉外宾馆、饭店和高档写字楼建设速度较快,规模也较大。这类建筑的内外装饰华丽多彩,使用功能齐全,因此搞好此类建筑物的空调设计,保证各空调房间内的温度、湿度、新风量、风速、噪声和含尘浓度等6项涉及到热舒适标准和卫生要求的舒适性空调室内设计参数,是空调设计者的主要任务。做好设计工作直接关系到会所里面人们的身体健康,可见搞好建筑空调设计的重要性不言自明。1.3设计任务目的与意义本次设计的任务是该邮局综合楼的空调系统设计。邮局是一个流动人口众多的公共场所,室内空气的温湿度、洁净度和新风量,都会影响到室内人员的身体健康和舒适度。通过合。

12、理的设计使综合楼里面的办公室及起居室等有一个健康舒适的环境。本次设计的目的是通过之前的专业学习,在老师的指导下进行一次系统完整的空调设计,意义在于培养综合运用所学的基础理论知识解决实际工程技术问题的能力,提高计算机应用绘图能力和查阅文献资料的能力。第二章 冷负荷的计算2.1 地理资料2.1.1地理位置 焦作市(参考郑州市)2.1.2本工程气象条件建筑气候分区:寒冷地区海拔:110.40m 夏季室外计算干球温度:twg=35.0℃ 夏季室外计算湿球温度:tws=27.5℃ 夏季日平均干球温度:tpg=30.8℃ 夏季平均日较差:tpc=9.2℃ 夏季平均风速:υpj=2.2m/s 大气压力:夏季Pd=98910.0Pa 夏季室外空气相对湿度:=76% 注解:1. 夏季室外计算干球温度和湿球温度是采用历年平均不保证50小时的干湿温度。 2. 夏季室外计算日平均干球温度是采用历年平均不保证5天的。

13、日平均温度。 表2-1 室内设计叁数名称相对湿度风速υ m/s夏季冬季夏季冬季夏季冬季营业厅2520≤60≥40≤0.25≤0.15办公室2520≤65≥30≤0.3≤0.22.2土建条件2.2.1建筑概况该邮局综合楼为五层建筑,地面厚度150mm,采用中型围护结构。2.2.2围护结构概况 外墙体300的加气混凝土1. 外墙体(由外向内):外装饰层20mm,通风空气层35mm,保温层230mm,内墙面抹灰层15mm。其结构示意图如图2-1所示。图2—1外墙结构示意图2. 内墙:内墙为120mm轻质龙骨结构,内外粉刷。楼板为80mm现浇钢筋混凝土,上铺木丝板,下贴反贴保温层。3. 屋面结构类型(由外向内):砾石外表面5mm;卷材防水层;水泥砂浆找平层;保温层;隔热层;水泥砂浆找平层;现浇钢筋混凝土屋面板,厚度70mm;内粉刷。保温层的选择:水泥膨胀珍珠岩150mm,导热热阻1.86(㎡•K)。

14、/W,传热系数0.49W/(㎡•K),单位面积质量420㎏/㎡,热容量352kJ/(㎡•K),类型Ⅱ。邻室和楼下房间均为空调房间,室温相同。其屋顶结构示意图如图2-2。图2—2屋顶的结构示意图4. 外窗:双层玻璃,厚度为5mm;规格:依据给定的建筑条件确定; 挂深黄色密织布内窗帘,不考虑外遮阳,K=3.19 W/(m2·K)。5. 外门:采用铝合金框玻璃转门,玻璃厚度为16mm,规格:3600 mm×3200mm,K=3.02W/m2·K。2.3选取其他设计条件1. 住房为白色荧光灯暗装,空调设备运行24小时,开灯时间8小时,功率20W/m2。 2. 办公室内为白色荧光灯明装,荧光灯罩无通风,空调设备运行8小时,开灯时间8小时,功率240W。3. 水源条件:城市自来水管网。4. 电源:220/380V。2.4空调冷负荷的计算空调冷负荷的计算方法很多,如谐波反应法,反应系数法,Z传递函系法数。

15、和冷负荷系数法等.本次设计采用谐波反应法的工程简化的计算方法计算冷负荷。 负荷计算的目的不仅是为了选择制冷及空气处理设备,更重要的是便于空调系统节能运行。 房间冷负荷的构成: 通过维护结构传入室内的热量所形成的冷负荷; 透过外窗进入室内的太阳辐射热量所形成的冷负荷; 人体散热量所形成的冷负荷; 照明散热量所形成的冷负荷; 设备、器具、管道及其他室内热源的散热量所形成的冷负荷; 食品或物料的散热量所形成的冷负荷; 透过空气带入室内的散热量所形成的冷负荷; 伴随各种散湿过程产生的潜热量所形成的冷负荷。2.4.1夏季建筑围护结构的冷负荷总述由于室内外温差和太阳辐射热的作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷和室内外气象参数(太阳辐射热,室内、室外温度),围护结构和房间的热工性能有关。传入室内的热量(称得热量)并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形式的得热量立即变成室内冷负荷,辐射部分的得热量。

16、经过室内围护结构的吸热-放热后,有时间的衰减和数量上的延迟。所以一般需逐时计算。2.4.2围护结构的冷负荷 2.4.2.1屋顶和外墙传热形成的冷负荷屋顶和外墙传热形成的冷负荷可用下式进行计算: (2-1) 式中:τ——计算时刻; ε——维护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度传到内表面的时间延迟; τ-ε——温度波的作用时刻,即温度波作用于维护结构外表面的时刻; Δtτ-ε——在作用时刻,维护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,可查表。另根据围护结构的类型选择(中型),根据其热容量分析决定外墙和屋面的冷负荷温度的取值。影响房间冷负荷的主要围护结构是内墙和楼板。故房间依据内墙和楼板两种围护结构的放热衰减度进行分类,分为轻型、中型和重型三种。具体分类见文献[4]表2-6。房间类型和放热特性如下:表2—2房间类型和放热特性房 间 类 型内 墙νf 楼 板νf轻 型1.21.4中 型1.。

17、61.7重 型2.02.0注:(1)νf:围护结构的放热衰减度。(2) 地面按重型楼板考虑,如地面上铺地毯,则按轻型楼板考虑。(3) 如果楼板和内墙分别属于轻重两个类型,则认为该房间为中型。2.4.2.2玻璃窗舜变传热引起的冷负荷 窗户温差传热形成的冷负荷,可用下式进行计算: (2-2)式中:Δtτ-ε——在计算时刻窗的负荷温差,可查表。2.4.2.3玻璃窗日射得热引起的冷负荷玻璃窗日射得热引起的冷负荷基本公式 (2-3)式中:Xg——窗户构造修正系数,或称窗的有效面积系数,单层钢窗0.85,双层 木窗0.7,双层钢窗0.75,双层木窗0.6; Xd——地点修正系数,可查表; Cn——窗的遮挡系数,可查表; Cs——窗的遮阳系数,可查表; Jj.τ——计算时刻,透过单位窗户面积的太阳总辐射得热形成的冷负荷。简称负荷强度W/m2,可查表。2.4.3内部冷负荷室内热源包括工艺设备散热、照明散热。

18、及人体散热等。室内热源散出的热量包括显热和潜热两部分,显热散热中对流热成为瞬时冷负荷,而辐射热部分则先被围护结构等物体表面所吸收,然后再缓慢地逐渐散出,形成冷负荷。潜热散热作为瞬时冷负荷。从9点工作到下午5点2.4.3.1灯光照明散热形成的冷负荷照明得热属于稳定得热,一般得热量不随时间变化。根据照明灯具的类型和安装方式的不同,照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算: (2-4)式中:QJ——照明设备的计算得热量; T——照明设备投入使用的时刻; τ-T——从照明设备投入使用的时刻算起到计算时刻的时间; JXτ-T——τ-T时间设备的负荷强度系数,可查表。2.4.3.2人体散热形成的冷负荷人体散热与性别,年龄,衣着,劳动强度及周围的环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流直接形成瞬时冷负荷,而辐射散发得热量将会形成滞后的冷负荷。因此,应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便,计算。

19、以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中的各类人员(成年男子,女子,儿童等)不同的组成进行修正,为此,引入群集系数n´,下表给出了一些建筑物中的群集系数,作为参考。在人体散发的热量当中,潜热散热占40%,显热中的辐射散热占40%,显热中的对流散热占20%。其中,对流散热成为了瞬时冷负荷,潜热散热也可以作为瞬时散热冷负荷考虑,而辐射散热则首先被室内维护结构和家具吸收,经过一段时间后,以对流的方式与室内空气换热,从而成为滞后的冷负荷。因此,在设计时,显热散热和潜热散热要分别算。 表2-3 群集系数n´工作场所n´工作场所n´影剧院0.89图书阅览室0.96百货商店0.89工厂轻劳动0.90旅馆0.93银行1.00体育馆0.92工厂重劳动1.00 1. 人体显热散热形成的冷负荷计算公式: (2-5)式中:φ——群集系数; n——计算时刻空调房间内的总人数; qx——每名成年男子的显热。

20、散热量(W),可查表;  T——人员进入空调房间的时刻; τ-T——从人员进入空调房间的时刻算起到计算时刻的时间; JXτ-T——τ-T时间人体显热散热量的负荷强度系数,可查表。 2. 人体潜热散热形成的冷负荷计算公式: (2-6) 式中:——单个成年男子潜热散热量; ——室内全部人数; ——室内人员的集中系数。2.5空调房间内的散湿量计算空调房间内的散湿量有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等,可从工艺提供的资料进行计算。1. 人体散湿量人体散湿量可按下式计算: kg/h (2-7)式中 g——成年男子的小时散湿量,g/h,见文献[1]表2-15。 2. 空调新风负荷的计算新风冷负荷按下式计算: W (2-8) 式中 Gw——新风量,kg/s;iw,iN——室外、室内空气焓,kJ/kg。2.6围护结构内制冷系统总冷负荷围护结构制冷系统总冷负荷应包括:1.根据各房间不同使用时间、空调系统的不同类。

21、型和调节方式,按照各房间逐时冷负荷计算得到的综合最大值;2.新风冷负荷;3.风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷,可考虑乘以系数1.1~1.2。2.7冷负荷计算举例以二层的一间业务用房为例,说明计算过程2.7.1已知条件1. 房间平面尺寸见图纸所示,层高3m;2. 北外墙:结构参数如表2-2所示,K=0.8W/(m2·K)面积F=3×3.3-2.1×1.8=7.11m2;3. 北外窗:如前所述,K=3.19W/(m2·K),面积F=2.1×1.8=3.78m2;4. 东外墙:参数如北外墙,面积F=4.0×3.3=13.2m2;5. 内墙和楼板:内墙为240mm砖墙,内外粉刷,K=2.37W/(m2·K);楼板为80mm现浇钢筋混凝土,上为面层,下面反贴木丝板保温层。左邻室和楼上、楼下均为空调房间,室温均相同;走廊也布置空调;6. 室内温度tN=23℃,相对湿度φ=60%,新风。

22、量30m3/(r·h);7. 室内照明240W;8. 空调设计运行时间8小时;9. 室内压力稍大于室外大气压力。2.7.2冷负荷计算由于室内压力稍高于室外大气压,故不需要考虑由于外气渗透所引起的冷负荷。2.7.2.1维护结构冷负荷1. 北外墙冷负荷 (2-9) 式中:τ——计算时刻; ε——维护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度传到内表面的时间延迟; τ-ε——温度波的作用时刻,即温度波作用于维护结构外表面的时刻; Δtτ-ε——在作用时刻,维护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,可查表。另根据围护结构的类型选择(中型),根据其热容量分析决定外墙和屋面的冷负荷温度的取值。表2-4北外墙冷负荷项目/时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00F7.117.117.117.117.117.117.117.117.117.1。

23、1K0.8 0.8 0。[6]表5-16查取。选用ζ值时必须注意其所对应的流速和动压( )。6.4新风管道水力计算举例以S2系统为例进行水力计算。其风系统轴测图如下:图6-1 风系统轴测图1. 根据表5-1选择各管段内推荐风速,主风道为4m/s,支风道为3m/s。根据风量G选定风管尺寸规格,然后算出实际风速υ。2. 根据求得的实际风速和风量,查[7]表8.2-1,得到单位管长摩擦阻力Rm,由公式5-1计算出沿程阻力。3. 在文献[6]表5-16中查取局部阻力系数ζ,由公式5-2计算出局部阻力。4. 计算系统总阻力。系统的总阻力即为最不利环路O-1-3-5-7-9-11-13的总阻力。其中O-1为空调机组内部阻力,空调机组内部阻力为表冷器和风机。表冷器空气侧阻力参照JW型换热器(表冷器的取值为,4排:106Pa;6排:171Pa;8排:214Pa;)选择。本次设计中表冷器4排。消声段30~5。

24、0Pa,取40Pa。故机组内部阻力为ΔPN=106+40=146Pa。系统总阻力为227.1Pa,考虑10%的裕量后为249.7Pa。5. 空调机组AC-102可提供的余压为400Pa(文献[2]中表5-13),未能满足要求,在设备订货合同上应注明所要求的风机压头,以便厂家给予匹配。6.5本章小结本章主要是根据新风量对风管系统进行的设计,使处理好的空气合理地分配送入房间,以达到房间内工作区的温、湿度或其它控制参数满足使用要求。进行水力计算确定各管段的断面尺寸和系统阻力,保证系统内的风量分配达到要求,最终确定系统通风机的型号和动力消耗。空调系统的水力计算采用假定流速法,即根据风道与风口的经济流速确定其风速值,再由风道或风口应输送的风量得到风道或风口所需尺寸,并计算出系统的阻力。在计算过程中应注意局部阻力系数的选择。第七章空调冷源设备的选择空调系统的冷源是空调系统组成的三大部分中的重要部分,它。

25、向空调系统提供冷媒,使在任何情况下,将室内空气控制在一定的温度、湿度、气流速度和一定的洁净度。是空调系统的核心部分。因此,它设计合理与否将会直接影响空调系统是否能正常运行与经济运行。为了实现上述空调要求,夏季必须有足够的冷源,冬季要有充足的热源。由此可见,冷源设计要考虑能耗指标、经济性、使用寿命、维护管理难易程度、安全性和可靠性、对环境的影响、当地能源结构、建筑特点等因素。7.1冷源种类冷源可分成天然冷源和人工冷源两种。天然冷源通常是指长年维持在零上几度的地下水,一般可直接加入到空调水系统中使用。它是一种宝贵的自然资源,应限量开采使用,仅在特殊情况下用于局部小范围的空调系统。地下水的温度受当地的气温影响很大,空调系统的送风参考有一定的波动,水温偏高时影响空气降温、去湿过程的实现。优点是节省投资和运行费用。本次设计所采用的就是天然冷源。制冷机的选择,关联着工程的初投资和运行费用,影响建筑物内。

26、部环境和使用效果。冷源的选择,应按建筑物的用途,各类制冷机的特性,结合当地水源(包括水量、水温及水质),电源和热源(包括电价、热源性质、品位高低)等情况,综合技术经济比较来确定。7.2 冷水机组的类型目前空调系统设计中普遍选用的电动冷水机组有活塞式冷水机组、螺旋杆是冷水机组、离心式冷水机组和风冷式冷水机组。其单机容量的大致范围如下。活塞式冷水机组:中小型 小于1217 kW 模块式机组 小于1040 kW螺杆式冷水机组:小型 小于 1460 kW 中型 小于2280 kW 大型 小于 3516 kW离心式冷水机组:单级 527~3516 kW 双级 879~3164 kW 三级 1055~4747 kW风冷式冷水机组:499~1287 kW7.3冷水机组的选择本次设计中夏季设备冷负荷为504.1kW,冷冻水进出口参数为7/12℃,拟采用一台风冷热泵机组。故由上所述,综合考虑能耗、经济性、使。

27、用寿命、环保影响等因素,选用一台天加厂家出厂的风冷热泵机组,机组型号是LS-500,其性能参数如下:制冷量:530kw 冷冻水流量:90.1m³制冷剂:R22 进出水管径:DN150外形尺寸(mm):长×宽×高=3280×2184×2200;重量:2842Kg。其优点为:1. 可根据负荷的变化自动变频,使设备尽可能高效率地运转,以减少能耗;7.4冷源附属设备的选择1. 软水器的选择选用MHW-I-X-6-1.6型水电子处理器。2. 膨胀水箱的选择膨胀定压水箱应吸纳和补偿温度变化最大时管道系统的水容量,并作为补水。所以,其体积应为二者中的大者。为补偿温度变化,膨胀水箱的容积可由下式计算: m3 (7-1)式中 VP——膨胀水箱有效容积(即从信号管到溢流管之间搞差内的容积),m3; α——水的体积膨胀系数,α=0.006; Q——系统总冷量,kW; Vc——每供1 kW冷量的水容量,L/ kW。

28、,Vc=32.2 L/ kW。故由式(6-1)可得: m3考虑补水量,补水量为1%总水量,总水量为50.05 m3/h,由此可得膨胀水箱容积为0.5005 m3,取二者中的大者确定膨胀水箱型号为:方形膨胀水箱1#,其外形尺寸为(mm):长×宽×高=1000×1000×500;公称容积0.5 m3,有效容积0.5 m3;水箱配管公称直径DN(mm):溢流管DN=40mm,排水管DN=32mm,膨胀管DN=25mm,信号管DN=20mm,循环管DN=20mm;补水管DN=25mm;水箱自重(kg):165kg。7.5本章小结本章主要是进行冷源设计,选择风冷热泵机组及其附属设备。本次设计采用自然冷源,以电力为驱动,比较各种制冷机组的优缺后,结合本次设计的特点,选用一台风冷热泵机组。系统通过高位膨胀水箱定压,同时膨胀水箱兼作系统补水,补水量为系统总水量的1%,因此选择膨胀水箱时要以按两种情况算出的。

29、容积较大者选取。第八章空调冷冻水系统管道设计本次设计制冷机房独立设置,分出的冷冻水管分别送入各新风机组及各末端设备。8.1空调冷却水系统设计8.1.1设计原则1. 空调管路系统应具备足够的输送能力;2. 合理布置管道,管道的布置要尽可能地选用同程式系统,易于保持环路的水力稳定性;3. 确定系统的管径时,应保证能输送设计流量,并使阻力损失和水流噪声小,以获得经济合理的效果。同时设计中要杜绝大流量小温差问题;4. 设计中,应进行严格的水力计算,以确保各个环路之间符合水力平衡要求,式空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况;5. 空调管路系统应能满足中央空调部分符合时的调节要求;6. 空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施;7. 管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求;8. 管路系统设计中要注意便于维修管理,操作、调节方便。8.1.2系统水力计算过程水系统计算步骤如下:1.。

30、 布置制冷机房,确定冷冻水走向及水路附件。并画出水系统轴测图。2. 根据推荐流速和流量确定各管路管径,并计算实际流速。3. 计算水管路沿程阻力和局部阻力,最后选择冷水泵。8.1.2.1阻力的计算 1.流量计算 kg/s (8—1) 式中 W——水流量,kg/s; Q——设备所需提供的冷量,kW; tg——供水温度,℃; Th——回水温度,℃; cp——水定压比热,kJ/(kg·℃),常温时c=4.1868;kJ/(kg·℃)。 2.管径的确定实际管径可由下式计算: m (8—2) 式中 d——水管管径,m; W——水流量,m3/s; υ——水流速,m/s;一般水系统中管内水流速按表8-1中的推荐值选取。表8—1管径及相应的流速管径/mm1520253240506580100125闭式系统0.3-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.41.2。

31、-1.61.3-1.81.5-2.0开式系统0.3-0.40.4-0.60.5-0.60.6-0.80.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.41.2-1.61.4-1.8由式8-2算出实际管径后,可按文献[1]表10-2选取与算出的实际管径相近的标准管径,之后可算出实际流速。1. 沿程阻力计算水在管道内的沿程阻力由下式计算: Pa (8-3) 式中 Rf——单位管长沿程阻力,可由文献[1]表10-2查取; l——管段长度。2. 局部阻力计算水流动时遇到弯头、三通及其它异型配件时,因摩擦及涡流好能而产生的局部阻力为: Pa (8-4) 式中 ζ——局部摩擦阻力系数,可由文献[1]表11.8-4查取; ρ——冷水密度,kg/m3; υ——管内流速,m/s。系统总阻力为: Pa (8-5)系统总阻力即为水泵沿程,由系统总阻力即可选择所需水泵。8.1.2.2 计算举例图8-1最不利环。

32、路的轴测图以三层的一个环路为例进行计算。确定最不利环路为环路1系统,轴测图如下所示: 1.确定各管路管径 1)总干管冷冻水总流量由公式7-1可得: 由文献[1]表8-4根据流量初选管径DN=65mm由文献[1]表8-3知选取d=100mm,满足该管径下推荐的流速,管径符合要求。 2)环路1(风机盘管系统)冷冻水流量由公式7-1可得:由文献[1]表8-4根据流量初选管径d=65mm由文献[1]表8-3知选取d=65mm,满足该管径下推荐的流速,管径符合要求。确定最不利环路0-6-8-9-10-0'由同样方法可算出各立管管径及实际流速列于附表三。 由公式7-3可求得各管段的沿程阻力hf,由公式7-4可求得各管段的摩擦阻力hd,则系统总阻力为H=hf+hd,阻力计算结果见附表三。由附表三可得考虑10%的裕量后,整个冷冻水系统阻力为86.74kPa,冷冻水流量为44.73m3/h,考虑20%裕量后。

33、为53.68 m3/h,据此选择冷冻水泵型号为:上海钢跃循环泵有限公司的IS125-100-315台,一台冷水机组对应一台水泵,一台备用。配IS型联接板,加隔振器安装,泵装在联结板上与隔振器用螺栓装在一起,隔振器用膨胀螺栓固定在水泥基础上。每台流量33.3m3/h,扬程30.5m,效率63%,转速2900r/min,电机功率15kW,配IS型联接板,加隔振器安装,满足要求。8.2冷凝水管路的设计各种空调设备,在夏季运行时,应对空气进行冷却除湿处理,产生的凝结水必须及时的排走。8.2.1设计的注意事项1. 凝结水管宜采用聚氯乙烯塑料管和镀锌钢管;2. 机组水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01;其他水平支、干管,沿水流方向,应保持不小于0.002的坡度,且不允许有积水部位;如无坡敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。3. 当凝结水位于机组内的负压区时,凝结水盘的出口处必须设置水封,以防凝结水。

34、回流;通气口长约50mm,存水前应有50mm的高度短管;4. 采用金属管作为凝结水管时,管外应保温,以防管外结露;5. 设计和布置凝结水时,必须考虑定期冲洗的可能性。8.2.2设计的依据设计中,可以根据机组的冷负荷来确定,按文献[1]表8-20来确定。表8-2冷凝水管的计算表123456789101112管径允许负荷凝水流量30℅满度雷诺数比摩阻 mm·m-1比摩阻 mm·m-1FP 200FP 300FP 400FP 500FP 600DN/mmQ/KwG/(kg/h)ν/(m·s2)Re (按层流)(按给排水公式)单台盘管计算的冷量/Kw2.233.94.75.92075.60.0172530.1760.13332111251713.60.0264910.1750.2117543232105840.09723700.4031.4924735262217401751400.1033159。

35、0.2751.2487958443729505974780.22586230.3843.652711991531271.16510558440.236117210.2382.80847935127022417880175814060.259158690.1732.537799586450374297100351728140.332253980.1412.944159811729017485961251230998470.743711120.2039.478559541033156261820868.3水系统的定压控制及补水排水与排气8.3.1水系统的定压空调水系统定压的功能有:防止水系统的倒空;防止水系统中的水汽化。为此,空调水系统一定要采取合理的定压方法,正确地设计或选用定压装置。1. 膨胀水箱定压。膨胀水箱定压方法可同时可以实现系统的补水、膨胀、和定压三个功能。方法简单、可靠、水力稳定。

36、性好,但要设在系统的最高处。2. 补给水泵定压。补给水泵定压是目前暖通空调系统中常采用的一种定压方式,根据补给水泵的运行情况可分为连续补水定压和间歇补水定压两类。3. 气压罐定压。气压罐定压又称密闭的膨胀水箱定压,气罐定压的原理是利用气压罐内的压力来控制水系统中的压力状况,它的应用避免了安装的高位的膨胀水箱受到建筑物高度与结构的限制问题。本工程采用膨胀水箱定压。8.3.2水系统的补水排水与排气1. 水系统的膨胀,办公室空调设计大多数采用风机盘管加新风系统,实现向各空调房间的夏季供冷冬季制热。因此水系统中必须解决因水温变化不大而引起的水膨胀问题,故应在高于回水管管路最高点1~2m的地方设膨胀水箱,其容积为范围0.2~0.4m3,外廓尺寸为长×宽×高=700×600×800~2500×1800×1200mm3;如水系统庞大,也可加大膨胀水箱容积。膨胀水箱设有膨胀管、补水管、溢流管和泄水管,并设。

37、有水位控制仪表或浮球阀。2. 水系统的补水与排水,水系统的注水与补水均应通过膨胀水相来实现。因此将膨胀管单独循环水泵的回水管连接,这样在系统安装调试时新注水或在平时运转中的补水,均可通过向膨胀水箱注水,使全套水管路系统从位置较低的机组由低向高运行,从而将管路系统中的空气从下向上通过排气阀和膨胀水箱排除。水系统的排水阀应设在系统的最低点,以便检修或改装时能将管路系统中的水全部排除。3. 水系统的排气,在每层建筑物的风机盘管回水轱辘和新风机组回水管路末端最高点,均应装设自动排气阀。如支管管路较长而使管路转弯较多时,或某些水管路为躲避消防管、新风管和装设在吊顶中的较大断面电缆等而由上下转弯时,均应在转弯的最高点设置自动排气阀,防止水中带气。8.4空调水系统的水质管理空调水质管理的主要任务是:严格控制和管理系统中使用的水质,控制和管理水系统中的水在运行中不被污染;系统中应采用合理的水处理方法和防止。

38、水被污染的技术措施。其具体方法有:1. 水过滤。在水系统中设置水过滤器滤除循环水中粉尘纤维、砂石砖块、植物性碎屑等极为重要。目前常用的水过滤装置有金属网状、尼龙网状过滤器, Y型管道式过滤器和角通式、直通式除污器等。2. 闭式水系统。空调冷冻水系统的水温比较低,一般为7~12℃,因此,腐蚀速度是很缓慢的。只要向系统中投入腐蚀抑制剂作为防腐蚀的水处理技术措施,就足以满足防腐要求。空调中的闭式水系统一般不需要防止水垢的形成而进行水处理,也不需要对水藻类进行控制而使用药物。但是空调水系统为冷、热两用时,宜采用软化水。为此,水系统中应设置 软化水处理设备及相应的补水系统。3. 开式水系统。 空调冷冻水系统一般不采用开式水系统,只是采用淋水室处理空气时,才采用开式水系统。对于开式水系统要设置防垢、防腐蚀、防水藻的水处理技术措施。8.5本章小结本章是进行空调冷冻水的水系统管道设计,并计算其总阻力,选择。

39、冷冻水泵,本次设计采用风冷热泵机组,闭式单级泵系统。整个水系统分为三个子系统,即一层水系统、二层水系统和三层水系统。根据系统冷负荷算出流量及管径,查表选择标准管径,再算出实际流速,选定最不利环路画出轴测图,标上管段号,算出各管段局部阻力和沿程摩擦阻力,即可得到总阻力,根据总阻力选择水泵。第九章空调系统的消声和隔振空调带给人们的舒适感觉不仅仅来自给人们带来的温度环境,还应包含一个安静温馨的声音环境,因此空调系统的消声和隔振是空调设计的重要一环,它对减少噪声和振动,提高人们的舒适感和工作效率,延长建筑物的使用年限有着极其重要的意义。 9.1与建筑物有关的噪声、振动源分类对于设有空调建筑设备的现代建筑,都可能从室外及室内两方面受到噪声和振动源的影响。一般而言,室外噪声源是经维护结构穿透进入的,而建筑物内的噪声、振动源主要是由设置空调、给排水、电气设备后产生的,其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。

40、。空调系统在建筑内热湿环境、空气品质进行控制的同时,也对建筑的声环境产生不同程度的影响。当系统运行产生的噪声超过一定允许值后,将影响人员的正常工作、学习、休息或影响房间功能,甚至影响人体健康。因此必须进行噪声控制设计,在空调送风管道、新风系统送风管道、空调机组、新风机组,均应采取消声弯头、消声风管和消声器,使室内噪声级符合表9—1的规定。噪声控制包括两个方面,一个是空调系统服务对象的噪声控制;一个是空调系统设备房的噪声控制。表9—1 室内允许噪声级房间名称允许噪声级dB一级二级三级四级客房≤35≤40≤45≤55餐厅≤50≤55≤60—9.1.1空调系统的噪声源空调系统的主要噪声源是通风机。通风机噪声的大小于叶片形式、片数、风量、风压等因素有关。通风机噪声是由叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成后者可由转数和叶片数确定其噪声频率。为了比较各种风机产生的噪声大小。

41、,通常用声功率级表示。1. 离心风机噪声。通风机噪声水平应由制造厂提供。2. 风道系统的气流噪声。空调系统除风机为主要噪声外,还由于风道内气流流速和压力的变化以及对管壁和障碍物的作用而引起的气流噪声。3. 电机噪声。主要有电磁噪声、机械型噪声和空气动力型噪声。三种噪声中以空气动力性噪声最大,机械性噪声次之,电磁噪声最小。4. 空调设备噪声。空调设备噪声包括风机、压缩机运转噪声电机轴承噪声和电磁噪声。其中以风机和压缩机噪声为主。9.1.2空调系统的消声措施 1. 尽量选用高效率、低噪声设备; 管内阻力不宜过大,风速应符合规范要求; 2. 通风机进出口的管道不宜急剧转弯,必要时在弯头和三通支管等处装设导流叶片或消声弯头; 3. 消声处理后的风管不宜穿过高噪声房间,噪声高的风管不宜穿过噪声低的房间,必要时采取隔声处理; 4. 控制噪声必须从声源入手,在无法降低设备噪声时采取下列措施: 5. 降低。

42、空调系统噪声必须在设计方案中对机房位置的安排综合考虑,采取必要的隔声措施,以免机房噪声直接影响临近房间;在条件允许的情况下,机房要远离安静的房间;安静条件不同的房间最好不要共用一个系统。9.2空调系统减振设计9.2.1空调系统振动成因空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外,还可以通过建筑物的结构和基础进行传播。例如传动的风机和压缩机所产生的振动可直接传给机组,并以弹性波的形式从机组沿房屋结构传到室内,并以噪声的形式出现,称为固体声。可以用非刚性连接来达到削弱由机器传给机组的振动,即在振源和机组之间设避振构件(如弹簧减振器、橡皮、软木等),使振动得以衰减。9.2.2隔振措施1. 管路隔振水泵、冷水机组、风机盘管、空调机组等设备跟水管用一小段软管连接,以不使设备的振动传给管路。软接管有两类:橡胶软接管和不锈钢波纹管。前者不能耐腐蚀和高温,后者能耐腐蚀和高温,但价格较贵。2. 设备隔振机房中各种。

43、有运动部件的设备都会产生振动,产生噪声。另外,振动还会引起构件、管道振动、有时会危害安全。因此对振源必须采取隔振措施。在设备和机组配置弹性的材料和器件,可有效的控制的振动;在设备与管路件采用软连接实行隔振。采用的机组隔振材料和隔振器有下列几种:压缩型隔振材料,主要有:橡胶垫,适用于水泵隔振;软木,可用于小型制冷机和水泵;剪切型隔振器,主要有:金属弹簧隔振器,适用于风机、冷水机组等隔振;橡胶剪切隔振器,常用于风机、水泵隔振。本此设计中选用的水泵配有KL型连接板作为柔性连接并加隔振器JG2-2安装;水系统采用橡胶接管,并每隔一定距离设置管道减振吊架或减振支座,在管道穿墙、楼板时也需要采用软接头。制冷剂管路用波纹管接管;风机进出口与风管间的软管采用帆布材料制作。9.3本章小结本章是进行空调系统的消声隔振。空调系统的消声隔振是空调设计的重要组成部分,关系到空调质量的好坏,因此不能忽视。本此设计中风。

44、机进出口与风管间的软管采用帆布材料制作,风机出口安装有静压箱进行消声减振。选用的水泵配有柔性连接并加隔振器安装;水系统采用橡胶接管,并每隔一定距离设置管道减振吊架或减振支座,在管道穿墙、楼板时也采用软接头。制冷剂管路用波纹管接管。 结 论本次设计是对某市某邮电综合大楼中央空调系统的设计。至此,通过本次设计,形成了一个完整的设计思路:首先由设计题目查阅地理气象资料,来计算室内的冷负荷。接着根据设计的具体要求确定空调方案。从舒适性空调的角度出发,确定出新风量及新风的处理方式即采用一次回风加新风。然后进行水力计算,计算出空调风系统及水系统的各段管径,并同时确定在建筑室内的布置走向,绘制出了布置风系统、布置水系统的平面图。通过这次设计,我获益颇多。对设计的题目有了更深一步的认识,对设计的思路和具体的方法有清楚的理解。在设计过程中,当然遇到了很多的问题,通过老师的不懈讲解和查阅资料,一个个问题得到了解决。这个过程也锻炼了我的判断能力和查阅文献资料的能力。和同学的讨论和研究过程,也是我的收获。这个设计过程,让我知道面对自己未接触的问题如何去解决。。

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