制冷空調(diào)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)某辦公樓制冷與空調(diào)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、 制冷空調(diào)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)( 2010-2011年度第 一 學(xué)期)名 稱(chēng)： 制冷空調(diào)課程設(shè)計(jì) 題 目：北京某辦公樓制冷與空調(diào)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)院 系： 熱能與動(dòng)力工程 班 級(jí)： 動(dòng)力0709 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)周數(shù)： 三周 成 績(jī)： 日期：2011年1月12目錄一、設(shè)計(jì)概況41.建筑設(shè)計(jì)資料42.水、電、熱源資料43.氣象資料4二、 主要內(nèi)容41.空調(diào)工程部分42.制冷工程部分4三、空調(diào)系統(tǒng)51.冷負(fù)荷計(jì)算51.1確定室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)51.2計(jì)算房間空調(diào)冷負(fù)荷51.3.計(jì)算濕負(fù)荷72.空調(diào)系統(tǒng)72.1空調(diào)選型72.2 送風(fēng)量計(jì)算82.3 空調(diào)系統(tǒng)的氣流設(shè)計(jì)82.4回風(fēng)的布置選擇12

2、2.5空調(diào)水系統(tǒng)12四、制冷機(jī)房設(shè)計(jì)131.計(jì)算出建筑最大小時(shí)冷負(fù)荷132.確定制冷劑種類(lèi)確定工作參數(shù)，進(jìn)行制冷循環(huán)計(jì)算143.對(duì)蒸發(fā)器、冷凝器進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)144.對(duì)壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)等設(shè)備進(jìn)行選型計(jì)算164.1設(shè)計(jì)任務(wù)和已知條件164.2確定制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況164.3壓縮機(jī)選型195.確定制冷劑的充灌量206.計(jì)算冷水量、水系統(tǒng)阻力、運(yùn)行特點(diǎn)、選擇水泵的機(jī)型、規(guī)格、型號(hào)及數(shù)量217.計(jì)算冷卻水量、冷卻水系統(tǒng)阻力、運(yùn)行特點(diǎn)，選擇冷卻水泵的機(jī)型、規(guī)格、型號(hào)及數(shù)量238.冷卻塔選擇計(jì)算，根據(jù)冷卻水量、冷卻水溫度及進(jìn)、出水溫差、環(huán)境溫濕度、環(huán)境噪聲要求，選擇冷卻塔的類(lèi)型、規(guī)格、型號(hào)及數(shù)

3、量239.計(jì)算、選擇其他附屬設(shè)備、管道系統(tǒng)2410.制冷機(jī)房設(shè)計(jì)要求25五、水管管徑計(jì)算26六、管道保溫、設(shè)備的消聲減震設(shè)計(jì)261.保溫設(shè)計(jì)262.消聲設(shè)計(jì)283.減震設(shè)計(jì)28七、指標(biāo)匯總29表3 民用建筑空調(diào)冷負(fù)荷估算指標(biāo)29表4 通過(guò)指標(biāo)法計(jì)算的一至三層的冷負(fù)荷29表5 通過(guò)指標(biāo)法計(jì)算的一至三層的冷負(fù)荷30表6 建筑濕負(fù)荷30表7 通過(guò)冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算的第四層視頻會(huì)議室的冷負(fù)荷32表8 無(wú)縫鋼管管徑的選型表35表9 水力計(jì)算表36附表1:3713層數(shù)據(jù)374層數(shù)據(jù)38附表2:3913層數(shù)據(jù)表39一、設(shè)計(jì)概況1.建筑設(shè)計(jì)資料建筑概況：此辦公樓地處北京，建筑面積約為1672.32m2（不包括地

4、下一層），坐北朝南。平面位置見(jiàn)建筑平面圖。該辦公樓地上共四層：首層至三層包括辦公室，會(huì)議室，貴賓室，資料室，和服務(wù)員室；四層為辦公室，會(huì)議室，資料室和服務(wù)員室等用房。地下一層有一間房間用作制冷機(jī)房，其他主要為車(chē)庫(kù)。 土建資料：建筑平面圖。2.水、電、熱源資料水源：建筑物的南面有市政給水干管且已入戶(hù)。電源：有380v和220v電源，且用電容量足夠。3.氣象資料北京市區(qū)地處北緯3948，東經(jīng)11628。二、 主要內(nèi)容1.空調(diào)工程部分空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算；確定空調(diào)設(shè)計(jì)方案；空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量及空調(diào)房間的氣流組織計(jì)算；確定空氣處理方案，計(jì)算空氣處理過(guò)程，選擇設(shè)備；布置空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)行水力計(jì)算；空調(diào)工程圖紙繪制及相

5、關(guān)說(shuō)明。2.制冷工程部分在確定辦公樓的冷負(fù)荷后，確定制冷方式（壓縮式制冷）選擇制冷劑（r22或r134a），進(jìn)行制冷循環(huán)計(jì)算；冷凝器、蒸發(fā)器設(shè)計(jì)與校核計(jì)算，并繪制相關(guān)圖紙；其他設(shè)備的選型計(jì)算；確定制冷劑的充灌量；繪制制冷系統(tǒng)原理圖。三、空調(diào)系統(tǒng)1.冷負(fù)荷計(jì)算1.1確定室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)由于涉及的是舒適性空調(diào)設(shè)計(jì)，夏季供冷，此建筑是小型辦公樓，為了節(jié)約成本，根據(jù)我國(guó)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj19-87）中的規(guī)定：取夏季室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)如下：溫度 應(yīng)采用2428；相對(duì)濕度 應(yīng)采用40%65%;風(fēng)速 應(yīng)采用不大于0.3m/s;故取計(jì)參數(shù)為溫度26，濕度60%，風(fēng)速小于0.3 m/s。 確定室內(nèi)

6、空氣設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表1。表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)夏 季房間名稱(chēng)溫度 相對(duì)濕度 %辦公室2660會(huì)議室2660貴賓室2660資料室2660服務(wù)員室26601.2計(jì)算房間空調(diào)冷負(fù)荷辦公樓空調(diào)屬于舒適性空調(diào)，其目的是為員工提供良好的工作環(huán)境并有利于提高工作效率。辦公樓負(fù)荷的主要特點(diǎn)是：一般都是非全天非連續(xù)使用或間斷使用或集中在部分時(shí)間使用。辦公室的作息基本上是以一周為周期的，有工作日和休息日的區(qū)別，而無(wú)季節(jié)性的變化。由于辦公室中的設(shè)備主要是電腦，它和人的作息基本上是一致的，因此把辦公室的人員和設(shè)備熱擾一同考慮。對(duì)于燈光來(lái)說(shuō)，它不但受到人員密度大小的限制，而且和一天中的陽(yáng)光強(qiáng)度變化有密切的關(guān)系。因此辦公人員負(fù)

7、荷和燈光負(fù)荷占冷負(fù)荷的大部分，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷所占比例很小。冬季外區(qū)由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷的存在導(dǎo)致熱負(fù)荷較大，而內(nèi)區(qū)由于受建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響較小，而人員負(fù)荷和照明負(fù)荷不變使其熱負(fù)荷很小，甚至有可能是冷負(fù)荷。過(guò)渡季節(jié)室外溫度低于室內(nèi)溫度，這個(gè)時(shí)期不存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷，送新風(fēng)可以降低辦公樓內(nèi)的溫度。說(shuō)明：考慮該建筑為辦公樓，空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間主要在上班時(shí)間，所以計(jì)算負(fù)荷時(shí)本設(shè)計(jì)取的時(shí)段為上午9時(shí)至下午5時(shí)?？照{(diào)冷負(fù)荷計(jì)算方法有諧波反應(yīng)法、冷負(fù)荷系數(shù)法、面積指標(biāo)法。諧波反應(yīng)法是依照根據(jù)室外空氣綜合溫度呈周期性變化來(lái)計(jì)算房間冷負(fù)荷的一種方法。 室外空氣綜合溫度呈周期性波動(dòng)，使所通過(guò)的機(jī)構(gòu)從外表面逐層地跟著波

8、動(dòng)，這種波幅是由外向內(nèi)逐漸衰減和延遲的。冷負(fù)荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)法的基礎(chǔ)上為便于在工程中進(jìn)行手算而建立起來(lái)的一種簡(jiǎn)化方法。通過(guò)冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷。當(dāng)計(jì)算某建筑物空調(diào)冷負(fù)荷時(shí)，則可按條件查出相應(yīng)的冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)，用穩(wěn)定傳熱公式形式即可算出經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量所形成的冷負(fù)荷和日射得熱形成的冷負(fù)荷。面積指標(biāo)法是一種估算的方法即用面積乘以單位面積的冷負(fù)荷。在本設(shè)計(jì)中四層視頻會(huì)議室采用冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算，見(jiàn)表6；本次設(shè)計(jì)中，建筑冷負(fù)荷采用面積指標(biāo)法估算，見(jiàn)表3和表4?？偟睦湄?fù)荷： 107.00825 kw1.2.1維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷 qcz=k*a*(t

9、cz-tr) （1-1）建筑結(jié)構(gòu)組成及傳熱系數(shù)確定 （北京）處于寒冷地區(qū)。外墻：磚墻（240mm）+ 外粉刷加噴漿（20mm）+保溫層（塑料袋裝膨脹蛭石）（110mm）+鋼板網(wǎng)抹灰加油漆（20mm）屋面：細(xì)石混泥土板（25mm）+通風(fēng)層（200mm）+ 防水層 + 水泥沙漿找平層（20mm）+ 保溫層（瀝青膨脹珍珠巖120mm）+ 隔汽層 +承重層（現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 ）+ 內(nèi)粉刷（25mm）由以上建筑結(jié)構(gòu)查得傳熱系數(shù)：外墻k=0.49w/（m2）屋面 k=0.52 w/（m2）窗戶(hù)k=2.69 w/（m2） k=2.6 w/（m2）內(nèi)墻k= 2.37w/（m2）內(nèi)門(mén)k= 2.6w/（m2）地下

10、上樓板層k=0.52 w/（m2）1.2.2過(guò)玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 （1-2）式中： 窗戶(hù)面積，； 有效面積系數(shù)，雙層鋼窗取0.85； 窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)； 窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)； 夏季各緯度帶的日射得熱因數(shù)最大值，w/ m2。說(shuō)明：以上修正值均可在教材暖通空調(diào)附錄2中查得。以四層的視頻會(huì)議室為例，采用冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算此房間的冷負(fù)荷，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。1.3.計(jì)算濕負(fù)荷濕負(fù)荷是指空調(diào)房間的濕源（人體散濕、敞開(kāi)水池表面散濕、地面積水等）向室內(nèi)的散濕量，也就是為維持室內(nèi)含濕量恒定需要從房間出去的濕量。本例只考慮人體散濕量，計(jì)算步驟如下:人體散濕量 (1-3)式中： 人體散濕量，kg/h； 室

11、內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)； 成年男子的小時(shí)散濕量，g/h，由教材暖通空調(diào)表2-13查得。詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。2.空調(diào)系統(tǒng)2.1空調(diào)選型空調(diào)系統(tǒng)的方案確定與很多因素有關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)與建筑、結(jié)構(gòu)、工藝等專(zhuān)業(yè)密切配合，并與用戶(hù)協(xié)商確定?？紤]的因素有：外部環(huán)境和所設(shè)計(jì)的建筑物的特點(diǎn)。同時(shí)在工程上應(yīng)考慮建筑物的用途和性質(zhì)、熱濕負(fù)荷特點(diǎn)、溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求、空調(diào)機(jī)房的面積和位置、初投資和運(yùn)行維修費(fèi)用等許多方面的因素。各種系統(tǒng)的使用條件：(1) 僅需夏季降溫、房間總面積較少宜采用窗式空調(diào)機(jī)、分體式空調(diào)機(jī)或帶風(fēng)管的整體式空調(diào)機(jī)；(2) 對(duì)于大面積空調(diào)的旅館、辦公樓等排風(fēng)量少、要求舒適的房間，宜采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管

12、系統(tǒng)，要求固定新風(fēng)量的，應(yīng)另設(shè)新風(fēng)系統(tǒng)；一般采用兩管制，當(dāng)兩管制不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可采用四管制；(3) 對(duì)于允許溫度波動(dòng)1或相對(duì)濕度允許波動(dòng)范圍10%的系統(tǒng)，或具有大量排風(fēng)，或室內(nèi)風(fēng)量按潔凈度要求確定的潔凈室宜采用單風(fēng)管定風(fēng)量系統(tǒng)；(4)對(duì)于室內(nèi)溫濕度有一定要求，房間內(nèi)負(fù)荷變化較大，特別是多房間共用一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，宜采用變風(fēng)量系統(tǒng)；(5)負(fù)荷變化比較小或間歇供冷風(fēng)、供熱風(fēng)的，如大型建筑的內(nèi)區(qū)、影劇院、商場(chǎng)等，宜采用單風(fēng)管集中式系統(tǒng)；小面積或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，亦可采用帶風(fēng)管的整體式空調(diào)機(jī)組。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用半集中式風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)，新風(fēng)采用室內(nèi)漏風(fēng)方式處理。 2.2 送風(fēng)量計(jì)算下面以一層辦公室101為例

13、計(jì)算：(1)計(jì)算室內(nèi)熱濕比：以一層辦公室101為例1.6767kw/1.1895*3600=5074.4783 kj/kg （2-1)送風(fēng)精度為1，選擇送風(fēng)溫差為6 (2)確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，過(guò)n點(diǎn)作5074.4786的直線(xiàn)與設(shè)定的t=20 的曲線(xiàn)相交得o點(diǎn)，終點(diǎn)含濕量10.34，終點(diǎn)焓46.4429.(3)求風(fēng)量：g=q/(-)=0.1351kg/s=392.3430/h （2-2）圖1 空氣焓濕處理過(guò)程各房間具體送風(fēng)量見(jiàn)本章末表2.3 空調(diào)系統(tǒng)的氣流設(shè)計(jì)氣流組織是室內(nèi)空調(diào)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它直接影響著空調(diào)系統(tǒng)的使用效果，尤其是在有室溫允許波動(dòng)范圍和潔凈度要求以及高大空間的建筑中，合理的氣流組織具

14、有重要的作用。因?yàn)橹挥泻侠淼臍饬鹘M織才能充分發(fā)揮送風(fēng)的冷卻或加熱作用，均勻地消除室內(nèi)熱量，并能更有效地排除有害物和懸浮在空氣中的灰塵。因此，不同性質(zhì)的空調(diào)房間，需要不同氣流組織。一般的空調(diào)房間，主要是要求在工作區(qū)域內(nèi)保持比較均勻而穩(wěn)定的溫濕度而工作區(qū)風(fēng)速有嚴(yán)格要求的空調(diào)，主要保證工作區(qū)域內(nèi)風(fēng)速不超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。 有室內(nèi)溫濕度允許波動(dòng)范圍要求的空調(diào)房間，主要是在工作區(qū)域內(nèi)滿(mǎn)足氣流的區(qū)域溫差，室內(nèi)溫濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍的要求。氣流的區(qū)域溫差是指工作區(qū)域內(nèi)無(wú)局部熱源時(shí)。由于氣流而引起的不同地點(diǎn)的溫差有潔凈度要求的空調(diào)房間，氣流組織和風(fēng)量計(jì)算，主要使工作區(qū)域內(nèi)保持應(yīng)有潔凈度和室內(nèi)正壓。高大空間的空

15、調(diào)氣流組織和風(fēng)量計(jì)算，除保證達(dá)到工作區(qū)的溫濕度，風(fēng)速的要求外，還應(yīng)合理地組織氣流以滿(mǎn)足節(jié)能的要求。（1）氣流組織設(shè)計(jì)方法 1）按照房間（或分區(qū)）的尺寸布置百葉風(fēng)口，計(jì)算每個(gè)散流器的送風(fēng)量； 2）初選百葉風(fēng)口，計(jì)算風(fēng)速，計(jì)算射程； 3）計(jì)算工作區(qū)的平均風(fēng)速是否滿(mǎn)足要求，若不滿(mǎn)足，應(yīng)重新選擇布置風(fēng)口。（2）送風(fēng)方式的選擇國(guó)內(nèi)空調(diào)房間常用氣流組織的送風(fēng)方式，按其特點(diǎn)主要可以歸納為側(cè)送、孔板送風(fēng)、散流器送風(fēng)、條縫送風(fēng)、噴口送風(fēng)等。 1）側(cè)送側(cè)送是空調(diào)房間中最常用的一種氣流組織方式一般以貼附射流形式出現(xiàn)，工作區(qū)通常是回流。對(duì)于室溫允許波動(dòng)范圍有要求的空調(diào)房間，一般能夠滿(mǎn)足區(qū)域溫差的要求因此，除了區(qū)域溫差

16、和工作區(qū)風(fēng)速要求很?chē)?yán)格，以及送風(fēng)射程很短，不能滿(mǎn)足射流擴(kuò)散和溫差衰減的要求以外，通常宜采用這種方式。2）孔板送風(fēng)孔板送風(fēng)的特點(diǎn)是射流的擴(kuò)散和混合較好。射流的混合過(guò)程很短，溫差和風(fēng)速衰減快，因而工作區(qū)溫度和速度分布較均勻。按照送冷風(fēng)還是送熱風(fēng)、送風(fēng)溫差和單位送風(fēng)量大小等條件，在工作區(qū)域內(nèi)氣流流型有時(shí)是不穩(wěn)定流，有時(shí)是平行流，且風(fēng)速均勻而較小，區(qū)域溫差亦很小。因此，對(duì)于區(qū)域溫差和工作區(qū)風(fēng)速要求嚴(yán)格、單位面積風(fēng)量比較大、室溫允許波動(dòng)范圍較小的空調(diào)房間，宜采用孔板送風(fēng)的方式。3）散流器平送和下送散流器平送和側(cè)送一樣，工作區(qū)總是處于回流，只是送風(fēng)射流的射程和回流的流程都比側(cè)送短。空氣由散流器送出時(shí)，通常

17、沿著頂棚和墻形成貼附射流，射流擴(kuò)散較好，區(qū)域溫差一般能夠滿(mǎn)足要求。由于應(yīng)用散流器平送時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置頂棚，管道暗裝在頂棚間層內(nèi)，一般都在已經(jīng)設(shè)置或可以設(shè)置頂棚或技術(shù)層的一些空調(diào)房間中應(yīng)用。散流器下送，只有采用頂棚密集布置向下送風(fēng)時(shí)，工作區(qū)風(fēng)速才能均勻，有可能形成平行流，對(duì)有潔凈度要求的房間有利。單位面積風(fēng)量一般都比較大由于下送射流的射程短。工作區(qū)內(nèi)有較大的橫向區(qū)域溫差；又由于頂棚密集布置散流器，使管道布置較復(fù)雜因此，僅適用于少數(shù)工作區(qū)要求保持平行流和層高較高的一些空調(diào)房間4）噴口送風(fēng)噴口送風(fēng)是大型體育館、禮堂、劇院，通用大廳以及高大空間(工業(yè)廠房與公共建筑)等建筑中常用的一種送風(fēng)方式。由高速?lài)娍谒?/p>

18、出的射流帶動(dòng)室內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)烈混合，使射流流量成倍地增加，射流截面不斷擴(kuò)大，速度逐漸衰減，室內(nèi)形成大的回旋氣流，工作區(qū)一般是回流。由于這種送風(fēng)方式具有射程遠(yuǎn)、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資較省，一般能夠滿(mǎn)足工作區(qū)舒適條件。因此，在高大空間以及要求舒適性的空調(diào)建筑中，宜采用噴口送風(fēng)方式。5）條縫進(jìn)風(fēng)條縫送風(fēng)屬于扁平射流，與噴口送風(fēng)相比，射程較短，溫差和速度衰減較快。對(duì)于一些散熱量大的只要求降溫的房間，以及民用建筑中宜采用這種送風(fēng)方式。在我國(guó)的紡織廠，目前絕大部分采用條縫型均勻送風(fēng)方式。在一些高級(jí)民用和公共建筑中，還可與燈具配合布置應(yīng)用條縫送風(fēng)的方式。在選擇空調(diào)房間合宜的氣流組織方式時(shí)，應(yīng)本著節(jié)約投資的原則，根據(jù)生

19、產(chǎn)工藝的特點(diǎn)和建筑條件等因素，綜合以上因素本例采散流器平送風(fēng)，即頂送風(fēng)。（3）計(jì)算舉例 以北京市一層辦公室101為例，恒溫精度為（261），房間長(zhǎng)、寬、高分別為：a= 6m、b=3m、h=5.1m。室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷1676.7w1）選定送風(fēng)口形式，確定過(guò)程擬采用雙層百葉送風(fēng)口，其紊流系數(shù)為=0.16，射程為 （0.5 m為射流末端寬度） （2-3）2）選取送風(fēng)溫差t根據(jù)辦公室風(fēng)機(jī)盤(pán)管選型計(jì)算中送風(fēng)溫差的確定方法，得出對(duì)應(yīng)所需要的送風(fēng)量和換氣次數(shù)分別為：3）定送風(fēng)口的出流速度假定送風(fēng)速度 （2-4）。所取，說(shuō)明假設(shè)的送風(fēng)速度能滿(mǎn)足要求4）確定送風(fēng)口數(shù)目n取,則由 （2-5）查非等溫受限射流軸心溫度

20、衰減曲線(xiàn)得無(wú)因次射程，得風(fēng)口數(shù)n為 （2-6）可取n=1個(gè)。5）確定送風(fēng)口尺寸由下式算得每個(gè)風(fēng)口面積 ( 2-7)選取風(fēng)口長(zhǎng)寬尺寸150mm150mm則定送風(fēng)口的出流速度 ( 2-8)面積當(dāng)量直徑 (2-9)6）校核射流的貼附長(zhǎng)度 (2-10)查相對(duì)貼附長(zhǎng)度與的關(guān)系圖得，因而 (2-11)因?yàn)?.35m5.5m，滿(mǎn)足貼附長(zhǎng)度要求。7）校核房間高度設(shè)風(fēng)口底邊至頂棚距離為0.4m (2-12)因?yàn)?.085m3.5 m符和要求用相同方法計(jì)算其他房間，房間風(fēng)機(jī)盤(pán)管送風(fēng)口結(jié)果見(jiàn) 附表22.4回風(fēng)的布置選擇回風(fēng)口的布置方式應(yīng)符合下列要求：(1)回風(fēng)口不應(yīng)設(shè)在送風(fēng)射流區(qū)和人員經(jīng)常停留的地方。采用側(cè)送時(shí)，設(shè)

21、在送風(fēng)口的同側(cè)。(2)在有條件時(shí)，可采用走廊回風(fēng)，但走廊的段面風(fēng)速不宜過(guò)大。(3)以冬季送熱風(fēng)為主的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其回風(fēng)口應(yīng)設(shè)在房間的下部。(4)當(dāng)室內(nèi)采用頂送方式時(shí)，而且以夏季送冷風(fēng)為主的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，宜設(shè)與燈具結(jié)合的頂部回風(fēng)口。根據(jù)上面的要求，本設(shè)計(jì)回風(fēng)采用頂部回風(fēng)。（計(jì)算書(shū)及主要數(shù)據(jù)參見(jiàn)附表）2.5空調(diào)水系統(tǒng)在本例中，由于本工程層高不搞，系統(tǒng)壓力小，制冷量小，所以不進(jìn)行水系統(tǒng)分區(qū)，只設(shè)一個(gè)水系統(tǒng)；水系統(tǒng)有定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。1）定水量系統(tǒng)系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，或夏季和冬季分別采用兩個(gè)不同的定水量，負(fù)荷變化時(shí)，減少制冷量或熱量，改變供、回水溫度的系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不需要變水量定壓控

22、制。用戶(hù)采用三通閥，改變通過(guò)表冷器的水量，各用戶(hù)之間不互相干擾，運(yùn)行較穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是水量均按最大負(fù)荷確定的，而最大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)間很短，即使在最大負(fù)荷時(shí)，各朝向的峰值也不會(huì)在同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，絕大多數(shù)時(shí)間供水量都大于所需要的水量，因此水泵無(wú)效耗能很大。另外，如采用多臺(tái)冷凍機(jī)和多臺(tái)水泵供水，負(fù)荷小時(shí)，有的冷凍機(jī)停止運(yùn)行，而水泵卻全部運(yùn)行，則供水溫度升高，使風(fēng)機(jī)盤(pán)管等降濕能力降低，會(huì)加大室內(nèi)相對(duì)濕度。通常，采用多臺(tái)冷凍機(jī)和寥臺(tái)水泵的系統(tǒng)，當(dāng)冷凍機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的水泵也停止運(yùn)行。這樣節(jié)約了水泵的能耗，但水量也隨之變化，成為階梯式的定水量系統(tǒng)。 2）變水量系繞保持供水溫度在一定范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，改變供

23、水量的系統(tǒng)為變水量系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)的水泵能耗隨負(fù)荷減少而降低。系統(tǒng)的最大水量亦可按綜合最大負(fù)荷計(jì)算，因而水泵運(yùn)行能量可大為降低，管路和水泵的初投資亦可降低。但需采用供、回水壓差進(jìn)行臺(tái)數(shù)和流量控制，自控系統(tǒng)較復(fù)雜。變水量系統(tǒng)適用于大面積空調(diào)全年運(yùn)行的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)的各用戶(hù)流量應(yīng)采用自動(dòng)控制。綜合建筑特點(diǎn)及使用特點(diǎn)，由于供回水溫度不變，因而適宜采用變水量系統(tǒng)。根據(jù)本工程特點(diǎn)，為了減少管道與設(shè)備的腐蝕，投資省，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng)；對(duì)于本工程中，只用于供冷的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)采用兩管制；由于本系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)，末端裝置多，因而采用同程式。供回水溫度為：7/12；水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，所

24、以膨脹水箱設(shè)置在樓頂；四、制冷機(jī)房設(shè)計(jì)1.計(jì)算出建筑最大小時(shí)冷負(fù)荷制冷系統(tǒng)的總制冷量，應(yīng)該包括用戶(hù)實(shí)際所需要的制冷量，以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷損失，可按下式計(jì)算：qo=（1+a）q=（1+0.1）107.0=117.7 kw 取 qo=118kw （3-1）式中qo制冷系統(tǒng)的總制冷量（kw）q用戶(hù)實(shí)際所需要的制冷量（kw）a冷損失附加系數(shù)。一般對(duì)于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于174kw時(shí)，a=0.150.20；當(dāng)空調(diào)制冷量為1741744kw時(shí)，a=0.100.15；當(dāng)空調(diào)制冷量大于1744kw時(shí)，a=0.050.07；對(duì)于直接供冷系統(tǒng)，a=0.050.07。建筑最大冷負(fù)荷 118 kw

25、，跟所給的條件：水源：建筑物的南面有市政給水干管且已入戶(hù)。電源：有380v和220v電源，且用電容量足夠。選擇蒸汽壓縮式制冷隨著螺桿壓縮機(jī)工作可靠性的不斷改進(jìn)，使之在中等制冷量范圍內(nèi)的制冷空調(diào)應(yīng)用中得到較普遍的應(yīng)用！它之所以能擠入原來(lái)一直有離心式壓縮機(jī)主宰的領(lǐng)域（501500kw）是由于其部分負(fù)荷時(shí)的良好性能，其效率一般可高出8%10%；并且沒(méi)有喘振問(wèn)題。螺桿式壓縮機(jī)是以其較高的可靠性和效率才成功躋身其中，這是因?yàn)槠溲b配零部件少，螺桿型線(xiàn)的最新發(fā)展以及螺桿加工精度的提高。另外它還有尺寸小，重量輕和易于維護(hù)保養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。螺桿式壓縮機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)單機(jī)制冷量較大，由于缸內(nèi)無(wú)余隙容積和吸排氣閥片，因此具有

26、較高的容積效率，壓縮比達(dá)20時(shí)，其容積效率的變化不大，cop高。螺桿式易損件少，零部件僅為活塞式的十分之一，運(yùn)行可靠，易于維修；對(duì)濕沖程不敏感，允許少量液滴入缸，無(wú)液擊危險(xiǎn)；調(diào)節(jié)方便，制冷量可通過(guò)滑閥進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)！綜上所述選擇螺桿式壓縮機(jī)！ 2.確定制冷劑種類(lèi)確定工作參數(shù)，進(jìn)行制冷循環(huán)計(jì)算制冷劑的選擇：r22與r134a的cop相差無(wú)幾，但是r134a對(duì)溫室效應(yīng)的影響要比r22小，尤其是對(duì)臭氧層沒(méi)有破壞，理論上r134a要比r22好，但是我國(guó)作為發(fā)展中大國(guó)必須有自己的國(guó)策與立場(chǎng)，不能成為外國(guó)在制冷劑和制冷機(jī)廠家的的傾銷(xiāo)市場(chǎng)，由于生產(chǎn)公司不肯技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)b于r134a的高價(jià)和有賴(lài)于進(jìn)口，不管活塞式

27、，螺桿式或者離心式壓縮機(jī)，都采用我國(guó)能大量生產(chǎn)的而且價(jià)格低廉的r22工質(zhì)。3.對(duì)蒸發(fā)器、冷凝器進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)殼管式換熱器是由一個(gè)殼體和包含許多管子的管束所構(gòu)成，冷、熱流體之間通過(guò)管壁進(jìn)行換熱的換熱器。管殼式換熱器作為一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備，在化工、煉油、石油化工、動(dòng)力、核能和其他工業(yè)裝置中得到普遍采用，特別是在高溫高壓和大型換熱器中的應(yīng)用占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。通常的工作壓力可達(dá)4 mpa，工作溫度在200以下，在個(gè)別情況下還可達(dá)到更高的壓力和溫度。一般殼體直徑在1800mm以下，管子長(zhǎng)度在9m以下,在個(gè)別情況下也有更大或更長(zhǎng)的。管殼式換熱器是換熱器的基本類(lèi)型之一，19世紀(jì)80年代開(kāi)始就已

28、應(yīng)用在工業(yè)上。這種換熱器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,處理能力大、選材范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，易于制造,生產(chǎn)成本較低，清洗較方便，在高溫高壓下也能適用。但在傳熱效能、緊湊性和金屬消耗量方面不及板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器等高效能換熱器先進(jìn)。 管殼式換熱器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、型管式換熱器、雙重管式換熱器、填函式換熱器和雙管板換熱器等。前3種應(yīng)用比較普遍。下圖為定管板式換熱器的構(gòu)造。a流體從接管1流入殼體內(nèi)，通過(guò)管間從接管2流出。b流體從接管3流入,通過(guò)管內(nèi)從接管4流出。如果a流體的溫度高于b流體,熱量便通過(guò)管壁由a流體傳遞給b流體；反之，則通過(guò)管壁由b流體傳遞給a流體。殼體以?xún)?nèi)、管子和

29、管箱以外的區(qū)域稱(chēng)為殼程，通過(guò)殼程的流體稱(chēng)為殼程流體 (a流體)。管子和管箱以?xún)?nèi)的區(qū)域稱(chēng)為管程,通過(guò)管程的流體稱(chēng)為管程流體(b流體)。管殼式換熱器主要由管箱、管板、管子、殼體和折流板等構(gòu)成。通常殼體為圓筒形;管子為直管或u形管。為提高換熱器的傳熱效能，也可采用螺紋管、翅片管等。管子的布置有等邊三角形、正方形、正方形斜轉(zhuǎn)45和同心圓形等多種形式，前3 種最為常見(jiàn)。按三角形布置時(shí)，在相同直徑的殼體內(nèi)可排列較多的管子，以增加傳熱面積，但管間難以用機(jī)械方法清洗，流體阻力也較大。管板和管子的總體稱(chēng)為管束。管子端部與管板的連接有焊接和脹接兩種。在管束中橫向設(shè)置一些折流板，引導(dǎo)殼程流體多次改變流動(dòng)方向，有效地

30、沖刷管子，以提高傳熱效能，同時(shí)對(duì)管子起支承作用。折流板的形狀有弓形、圓形和矩形等。為減小殼程和管程流體的流通截面、加快流速，以提高傳熱效能，可在管箱和殼體內(nèi)縱向設(shè)置分程隔板，將殼程分為2程和將管程分為2程、4程、6程和8程等。管殼式換熱器的傳熱系數(shù)，在水-水換熱時(shí)為14002850 w/(m);用水冷卻氣體時(shí),為10280w/(m) ；用水冷凝水蒸汽時(shí),為5704000 w/(m)。圖2 固定管板式換熱器在本例中冷凝器設(shè)計(jì)成固定管板式，制冷劑在管外流動(dòng)，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)。所設(shè)計(jì)臥式殼管式冷凝器的主要結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)：低翅片管16mm*1.5mm，總管數(shù)為108根，傳熱管的有效長(zhǎng)度1560mm,板

31、的厚度取30mm，考慮傳熱管與管板之間脹管加工時(shí)兩端各伸出3mm，傳熱管的實(shí)際下料長(zhǎng)度為1590mm,殼體長(zhǎng)度為1560m,殼體規(guī)格為299mm*9mm無(wú)縫鋼管。取端蓋水腔深度50-60mm，端蓋鑄造厚度為10mm，則冷凝器外性總長(zhǎng)度為1700-1800mm。冷卻水流動(dòng)的流程數(shù)為4。具體布置見(jiàn)附圖。制冷裝置中的蒸發(fā)器通常有兩種分類(lèi)方法。一是按制冷劑的蒸發(fā)是在殼側(cè)還是在管內(nèi)進(jìn)行來(lái)分類(lèi)，在殼側(cè)進(jìn)行的稱(chēng)為滿(mǎn)液式蒸發(fā)器，在管內(nèi)進(jìn)行的稱(chēng)為干式蒸發(fā)器，另一種分類(lèi)方法是根據(jù)蒸發(fā)器所冷卻的介質(zhì)來(lái)分，可以分為冷卻空氣式蒸發(fā)器和冷卻液體式蒸發(fā)器。冷卻空氣式蒸發(fā)器廣泛用于冰箱、冷藏柜、空調(diào)器及冷庫(kù)中。此類(lèi)蒸發(fā)器多做

32、成蛇管式，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，空氣在管外流過(guò)而被冷卻。通常將制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的蒸發(fā)器統(tǒng)稱(chēng)為干式蒸發(fā)器或直接膨脹式蒸發(fā)器。為了強(qiáng)化空氣側(cè)的換熱，管外側(cè)常裝有各類(lèi)翅片，按引起空氣流動(dòng)的原因，又可分為自然對(duì)流式和強(qiáng)制對(duì)流式兩大類(lèi)型。冷卻液體式蒸發(fā)器通常采用管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)形式，其它一些結(jié)構(gòu)形式如板殼式、套管式和盤(pán)管式等雖然也有應(yīng)用，但應(yīng)用場(chǎng)合尚不普遍。一般用水、鹽水、有時(shí)還用三氯乙稀作載冷劑，制冷劑通過(guò)自身的蒸發(fā)吸收熱量，冷卻上述液體載冷劑，由液體載冷劑再向外輸出冷量。此類(lèi)蒸發(fā)器又可分為兩類(lèi)，一類(lèi)為滿(mǎn)液式蒸發(fā)器。它是制冷劑在管束外蒸發(fā)，載冷劑在管內(nèi)被冷卻。此類(lèi)蒸發(fā)器在小型制冷裝置中應(yīng)用較少，主要用于

33、大中型制冷機(jī)中。另一類(lèi)為管殼式蒸發(fā)器，制冷劑在管側(cè)蒸發(fā)，載冷劑在殼側(cè)被冷卻。為了提高載冷劑的流速，增強(qiáng)傳熱，殼側(cè)一般裝有折流板。由于本設(shè)計(jì)中的制冷量較大，因此應(yīng)用滿(mǎn)液式蒸發(fā)器。所設(shè)計(jì)滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)：低翅片管16mm*1.5mm，總管數(shù)為132根，傳熱管的有效長(zhǎng)度2080mm,板的厚度取30mm，考慮傳熱管與管板之間脹管加工時(shí)兩端各伸出3mm，傳熱管的實(shí)際下料長(zhǎng)度為2116mm,殼體長(zhǎng)度為2080m,殼體規(guī)格為325mm*10mm無(wú)縫鋼管。取端蓋水腔深度50-60mm，端蓋鑄造厚度為10mm，則冷凝器外性總長(zhǎng)度為2200-2300mm。冷卻水流動(dòng)的流程數(shù)為4。具體布置見(jiàn)附圖。4

34、.對(duì)壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)等設(shè)備進(jìn)行選型計(jì)算4.1設(shè)計(jì)任務(wù)和已知條件根據(jù)要求，在北京地區(qū)，以風(fēng)機(jī)盤(pán)管為末端裝置，冷凍水溫度為7，空調(diào)回水溫度為11，總制冷量為107 kw，冷卻水系統(tǒng)選用冷卻塔使用循環(huán)水。4.2.1確定制冷系統(tǒng)的總制冷量制冷系統(tǒng)的總制冷量，應(yīng)該包括用戶(hù)實(shí)際所需要的制冷量，以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷損失，可按下式計(jì)算：q0=1+aq=117.71(118.77) kw （3-2）式中q0制冷系統(tǒng)的總制冷量（kw）q用戶(hù)實(shí)際所需要的制冷量（kw）a冷損失附加系數(shù)。一般對(duì)于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于174 kw時(shí)，a=0.150.20；當(dāng)空調(diào)制冷量為1741744 kw時(shí)，a=0.1

35、00.15；當(dāng)空調(diào)制冷量大于1744 kw時(shí)，a=0.050.07；對(duì)于直接供冷系統(tǒng)，a=0.050.07。4.2確定制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況確定制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況主要指確定蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、壓縮機(jī)吸氣溫度和過(guò)冷溫度等工作參數(shù)。有關(guān)主要工作參數(shù)的確定參考制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算。確定冷凝溫度時(shí)，冷凝器冷卻水進(jìn)、出水溫度應(yīng)根據(jù)冷卻水的使用情況來(lái)確定。（1） 冷凝溫度（tc）的確定從已知條件知北京（南京）地區(qū)夏季室外平均每年不保證50h的濕球溫度（）ts=20.9（28.3）對(duì)于使用冷卻水塔的循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水進(jìn)水溫度按下式計(jì)算：ts1=ts+ts=20.928.3+3=23.9(31.3) （3-3）式中ts1冷卻水進(jìn)冷凝器溫度（）；ts當(dāng)?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC50h的濕球溫度（）；ts安全值，對(duì)于機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，ts =24。冷卻水出冷凝器的溫度ts2（），與冷卻水進(jìn)冷凝器的溫度及冷凝器的形式有關(guān)。按下式確定：選用立式殼管式冷凝器 ts2=ts1+（24）=23.9(31.3)+3=26.9(34.3) (3-4)注意：ts2通常不超過(guò)35。系統(tǒng)以水為冷卻介質(zhì)，其傳熱溫差取