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PAGE河北聯(lián)合大學畢業(yè)設(shè)計說明書PAGEI-河北理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書-PAGEI-摘要本設(shè)計為唐山鳳凰園火鍋店風冷熱泵空調(diào)。設(shè)計內(nèi)容包括:方案的比較、負荷計算、空氣處理過程的選擇、設(shè)備選型,水管路和風管路系統(tǒng)的設(shè)計及附屬設(shè)備的選型,并進行設(shè)計說明書的編制和施工圖的繪制。通過計算,本工程夏季總冷負荷為531.05kW,冬季總熱負荷為70.98kW。制冷設(shè)備選用機組的制冷量為620kW。建筑物的冷源由機組提供,熱源由市政管網(wǎng)提供,用板式換熱器將95℃/70℃的熱水換至60℃/50℃供空調(diào)使用。本工程主機選用風冷熱泵機組。風冷熱泵機組是一種節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保的設(shè)備,一機冬夏兩用,具有設(shè)備利用率高的特點,但也存在冬季低溫工況下供熱不足、高濕區(qū)域結(jié)霜嚴重等問題,這些問題阻礙了風冷熱泵機組北擴的使用趨勢。本文分析了提高熱泵機組本身的能效比以節(jié)能、改進除霜控制邏輯以減少不必要的除霜而導致的能耗、增加熱回收等節(jié)能手段以降低能耗、采用雙級壓縮以拓寬熱泵的使用范圍等措施,對于促進風冷熱泵機組更廣泛的應(yīng)用具有積極的意義。整個工程主要采用風機盤管加獨立新風形式,水系統(tǒng)采用異程式、一次泵、變流量系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:空調(diào),熱泵,通風,火鍋店,設(shè)計AbstractTheairconditioningandventilationsystemforthechafingdishrestaurantoffenghuagnyuaninTangshanwasdesigned,incluidingschemecomparision,loadcalculation,airprocessselection,equipmentselection,watersystemandairsystemdesign,andappurtenancesselection.Thedesignspecificationsandtheconstructiondrawingwasworkedout.Thesummercoldloadis531.05kW,andthewinterheatloadis70.98kWinthisproject.Twowatercoolingscrewrodtypecoldwaterunitswhoserefrigerationquantityis620kWwereselectedforrefrigeration.Thecityheatsourcewasusedforheating.Thehotwater95℃/70℃waschangedto60℃/50℃withdischeatinterchanger,andthensupplyingtheairconditioning.TheAircooledheatpumpischoosedforthemainengineinthisproject.Aircooledheatpumpisenergy-saving,water-savingandenvironmental-friendlyequipment.Itcanbefullyusedbothinsummerandwinter.Butitalsogetsomedisadvantageslikeprovidinglessheatingcapacityatlowambienttemperature,heavyfrostinhighhumidityregions,etc,whichhindersitfromapplicationinnorthofChina.InthispapertheauthoranalyzedtoincreaseASHPCOPforenergysaving,improvingdefrostcontrollogictoreducepowerconsumptionduetotheunnecessarydefrost,addfunctionslikeheatrecoverytoreducepowerconsumption,usetwostagecompressiontobroadenitsapplication,whichisverybeneficenttotheperfectionofASHP.TheFCU+PAUsystemwasselectedfortheproject.Thedirectreturnsystem,theprimarypumpsystemandthevariablecurrentquantitysystemwasselectedforthewatersystemaftertheanalysisandcomparison.Keywords:airconditioning,ventilation,library,design

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章緒論 11.1背景介紹 11.2設(shè)計內(nèi)容 21.3原始資料 21.3.1工程概況 21.3.2氣象參數(shù) 21.3.3土建資料 21.3.4圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù) 31.4參數(shù)確定 31.5設(shè)計目的 4第二章方案初定 52.1方案設(shè)計內(nèi)容 52.2空調(diào)設(shè)計負荷概算 52.3室內(nèi)設(shè)計參數(shù) 52.4空調(diào)冷、熱源系統(tǒng)與設(shè)備選擇 52.4.1選擇冷熱源系統(tǒng)的基本原則 52.4.2制冷設(shè)備的選擇 72.4.3換熱設(shè)備的選擇 82.5空調(diào)系統(tǒng)的選擇 82.5.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 82.5.2空調(diào)方案的確定 92.6水系統(tǒng)的選擇 102.6.1冷卻設(shè)備初步設(shè)計 102.6.2開閉選擇 102.6.3管制的選擇 112.6.4定、變水量選擇 112.6.5同、異程選擇 122.6.6水泵初步設(shè)計 12第三章冷負荷的計算 143.1房間負荷計算方法 143.2新風負荷計算 19第四章空氣處理過程 214.1風機盤管系統(tǒng)的處理過程 234.2風機盤管選型方案確定 25第五章氣流組織的計算 275.1氣流組織概述 275.2回風設(shè)計 295.3排風設(shè)計 29第六章水力計算 306.1風管的水力計算 306.1.1風道的類型 306.1.2風管水力計算公式 306.1.3風管水力計算結(jié)果 316.2水系統(tǒng)的水力計算 386.2.1空調(diào)管路系統(tǒng)的設(shè)計原則 396.2.2空調(diào)水系統(tǒng)的管路計算 396.2.3冷凝水管的設(shè)計 47第七章制冷機房的設(shè)計 497.1方案設(shè)計 497.2設(shè)備冷負荷的計算 497.3制冷機組的選擇 497.4冷凍水泵的選型 497.5空調(diào)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計 507.5.1冷卻水系統(tǒng)類型的確定 507.5.2冷卻水泵的選擇 517.6補水系統(tǒng)的確定 527.7換熱設(shè)備的選擇 537.7.1換熱器的計算 537.7.2冬季熱水工況 55第八章水系統(tǒng)附件的選型 568.1水系統(tǒng)的排氣 568.2冷卻水、冷凍水電子水處理器 56結(jié)論 64致謝 65參考文獻 66附錄 67-

第一章緒論1.1背景介紹空調(diào)對于創(chuàng)造舒適性室內(nèi)環(huán)境的作用是不容忽視的,因而對于公用民用建筑來說,空調(diào)是不可或缺的。隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷深入和人們生活水平的不斷提高,空調(diào)建筑物越來越多,建筑物消耗的能量也越來越大,甚至出現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)與經(jīng)濟建設(shè)爭搶電力資源的情況。因此,在建筑物節(jié)能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中,空調(diào)系統(tǒng)的能耗占有相當大的比重,因此研究探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能就顯得十分重要。在建筑物空調(diào)系統(tǒng)運行能耗中,冷源系統(tǒng)的能耗是最大的。近年來,我國暖通空調(diào)學術(shù)界和工程界在空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上,風冷熱泵機組是一種節(jié)能、節(jié)水和環(huán)保的設(shè)備,一機冬夏兩用,具有設(shè)備利用率高的特點,但也存在冬季低溫工況下供熱不足、高濕區(qū)域結(jié)霜嚴重等問題,這些問題阻礙了風冷熱泵機組北擴的使用趨勢。本文分析了提高熱泵機組本身的能效比以節(jié)能、改進除霜控制邏輯以減少不必要的除霜而導致的能耗、增加熱回收等節(jié)能手段以降低能耗、采用雙級壓縮以拓寬熱泵的使用范圍等措施,對于促進風冷熱泵機組更廣泛的應(yīng)用具有積極的意義??照{(diào)系統(tǒng)的能耗主要有兩個方面,一方面是為了供給空氣處理設(shè)備冷量和熱量的冷熱源能耗,如壓縮式制冷機耗電,吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣,鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等;另一方面是為了給房間送風和輸送空調(diào)循環(huán)水,風機和水泵所消耗的電能。冷熱源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供熱量決定,建筑物的空調(diào)需冷量和需熱量的影響因素有室外氣象參數(shù)(如室外空氣溫度、空氣濕度、太陽輻射強度等),室內(nèi)空調(diào)設(shè)計標準,外墻門窗的傳熱特性,室內(nèi)人員、照明、設(shè)備的散熱、散濕狀況以及新風量的多少等。風機、水泵的輸送能耗受所輸送的空氣量、水量和水系統(tǒng)、風系統(tǒng)的輸送阻力影響,風系統(tǒng)、水系統(tǒng)的流量和阻力的影響因素有系統(tǒng)型式、送風溫差、供回水溫差、送風和送水流速、空氣處理設(shè)備和冷熱源設(shè)備的阻力和效率等。針對上述影響因素和商業(yè)建筑的特點,商業(yè)建筑空調(diào)節(jié)能的技術(shù)措施可歸納為七個方面:減少冷熱負荷、提高冷熱源效率、利用自然冷源、減少水泵電耗、減少風機電耗、改進氣流組織、改善控制??紤]到空調(diào)使用過程中的巨大能耗,其冷熱源及水泵的合理選用、設(shè)計就顯得格外重要。在設(shè)計過程中,閱讀了大量書籍、論文、規(guī)范對計算方法進行合理的選擇,以確保設(shè)計能符合工程中的各類規(guī)范。1.2設(shè)計內(nèi)容1.空調(diào)、通風系統(tǒng)方案的確定。2.空調(diào)系統(tǒng)冷、濕負荷的計算。3.空調(diào)送、回風量的計算及空調(diào)制冷系統(tǒng)的設(shè)計選型。4.空調(diào)系統(tǒng)氣流組織計算。5.風系統(tǒng)、水系統(tǒng)的布置及風系統(tǒng)、水系統(tǒng)的水力計算。6.空調(diào)通風系統(tǒng)施工圖的繪制。1.3原始資料1.3.1工程概況鳳凰園火鍋店位于唐山市,是一家中型餐館,主要包括接待大廳,儲藏室,傳菜間,員工休息室,各種消費包間等。用地指標:1113m2建筑占地面積:827.6m2建筑面積:2228.60m21.3.2氣象參數(shù)唐山地區(qū)室外設(shè)計參數(shù):北緯:39.37東經(jīng):118.09夏季:空調(diào)干球溫度32.7℃,濕球溫度26.2℃,通風溫度31℃。室外風速1.5m/s冬季:空調(diào)干球溫度-11℃,通風溫度-3℃,采暖室外溫度-8℃,室外風速1.8m/s,相對濕度521.3.3土建資料主要功能:為框架剪力墻結(jié)構(gòu),主要功能為商用,建筑規(guī)模:共四層,無地下室。外墻:從外到內(nèi)水泥砂漿15,泡沫混凝土250,聚苯板90,抹灰砂漿6內(nèi)墻:200,150厚加氣混凝土,局部采用100厚(單面雙層12厚)輕鋼龍骨石膏板和鋁合金玻璃隔斷。屋頂:從上到下卵石層20,保護薄膜20,聚苯板100,防水層5,15厚水泥砂漿找平層,最薄30厚輪集料找坡層,鋼筋混凝土屋面層200。外窗:雙層(6+6)鋁合金中空玻璃外門:塑料夾板門內(nèi)門:木框單層實體門主要出入口處:20厚玻璃大門1.3.4圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)見表1-1。表1-1圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)外墻外門外玻璃門外窗屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)0.4972.5045.6623.2010.431傳熱衰減0.1360.9880.9990.9860.273傳熱延遲0.2620.8390.1360.86210.151外墻:按淺色計算外窗:窗戶日射得熱參數(shù):內(nèi)設(shè)淺色窗簾Cs=0.93;Ci=0.6;Ca=0.85;Dj.max:S302;E599;N114;W599,水平8421.4參數(shù)確定1.群聚系數(shù)的確定:接待大廳:0.89各類包間:0.93員工休息室:0.902.新風量標準:所有計算送新風的房間均按照30m3/人.小時的保準計算送風量走廊,門廳:不送新風3.房間人數(shù)的確定:員工休息室、衛(wèi)生間、儲藏室、傳菜間、接待大廳按0.1人/m2按0.5人/m2各房間的人員負荷、照明負荷、及新風負荷各小時的分配按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》選取。1.5設(shè)計目的畢業(yè)設(shè)計是工科大學培養(yǎng)學生的最后一個教學環(huán)節(jié),是對四年所學知識的一次全面總結(jié),是把理論知識應(yīng)用于實踐工程的一次很好的鍛煉。在畢業(yè)設(shè)計中,除了要熟練掌握大學四年所學的理論知識外,還要熟悉和掌握國家有關(guān)的建設(shè)方針政策,綜合運用所學的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,聯(lián)系實際來解決工程設(shè)計問題。通過畢業(yè)設(shè)計,明確設(shè)計程序,設(shè)計內(nèi)容及各設(shè)計階段的目的要求和各工種間的必要配合。河北聯(lián)合大學畢業(yè)設(shè)計說明書第二章方案初定2.1方案設(shè)計內(nèi)容圖書館空調(diào)設(shè)計方案論證分別為:冷熱源方案,空調(diào)方式方案,水系統(tǒng)方案。2.2空調(diào)設(shè)計負荷概算表2-1部分民用建筑空調(diào)冷負荷估算指標(W/m2)[1]建筑類型及房間名稱室內(nèi)人數(shù)人/m2建筑負荷W/m2人體負荷W/m2照明負荷W/m2新風量W/m2新風負荷W/m2總負荷W/m21貯藏室0.140143025271312貴賓間0.3360434025922353廚房0.67408840251903584大廳0.5355840251362695貴賓廳0.1358173050681736更衣室0.2558312030681777洗手間0.139017603024191注1.本表總負荷為瞬時最大負荷表2-2工程冷負荷概算表空調(diào)面積(m2)空調(diào)體積(m3)冷負荷指標(w/m2)人員密度(m2/人)新風指標(m3/h·人)人數(shù)冷負荷(kw)新風量(m3/h)14345972001105252869157871725由《采暖、制冷,空調(diào)手冊》查得餐廳的熱負荷荷概算指標為28—46W/m2,本火鍋店工程總建筑面積為2228.60m2,取熱負荷概算指標為32W/m2,則此工程的總熱負荷為70.98KW。2.3室內(nèi)設(shè)計參數(shù)夏季:干球溫度:2426攝氏度相對濕度:5060%冬季:干球溫度:1820攝氏度相對濕度:不進行控制2.4空調(diào)冷、熱源系統(tǒng)與設(shè)備選擇2.4.1選擇冷熱源系統(tǒng)的基本原則(1)空氣調(diào)節(jié)人工冷熱源宜采用集中設(shè)置的冷(熱)水機組和供熱、換熱設(shè)備。機型和設(shè)備的選擇,應(yīng)根據(jù)建筑物空氣調(diào)節(jié)的規(guī)模、用途、冷負荷、所在地區(qū)氣象條件、能源結(jié)構(gòu)、政策、價格及環(huán)保規(guī)定等情況,按下列要求綜合論證確定:a.熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱;b.夏熱冬冷、干旱缺水地區(qū)的中小建筑可采用空氣源熱泵或埋管式地源熱泵冷(熱)水機組供冷、供熱;c.全年進行空氣調(diào)節(jié),且各房間區(qū)域負荷特性相差較大,需要長時間向建筑物供熱和供冷時,技術(shù)經(jīng)濟比較后,可采用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)供冷、供熱;d.在執(zhí)行分時電價、峰谷電價差較大的地區(qū),空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用低谷電價時段蓄冷(熱)能明顯節(jié)電及節(jié)省投資時,可采用蓄冷(熱)系統(tǒng)供冷(熱);(2)需設(shè)空氣調(diào)節(jié)的商業(yè)建筑或公共建筑群,有條件時宜采用熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或集中設(shè)置供冷、供熱站;(3)電動壓縮式機組臺數(shù)及單機制冷量的選擇,應(yīng)滿足空氣調(diào)節(jié)負荷變化規(guī)律及部分負荷運行的調(diào)節(jié)要求,一般不宜少于兩臺;當小型工程僅設(shè)一臺時,應(yīng)選調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的機型;(4)選擇電動壓縮式機組時,其制冷劑必須符合有關(guān)環(huán)保要求,其使用年限不得超過中國禁用時間表的規(guī)定。由于本工程是位于唐山的工程夏季需要供冷,冬季需要供熱。根據(jù)以上原則擬選擇:單冷式制冷機+市政熱網(wǎng)供熱2.4.2制冷設(shè)備的選擇表2-4冷水機組的容量范圍及能耗[2]制冷機類型機型名稱容量(KW)動力能耗或蒸汽,柴油消耗(Kg/kW)備注蒸汽壓縮式水冷活塞式69.8-139.50.315水冷螺桿式348.9-1744.20.307水冷離心式697.7-1744.20.281風冷活塞式69.8-139.50.353風冷螺桿式348.9-34890.301吸收式蒸汽單效式348.9-34892.35蒸汽蒸汽雙效348.9-34891.38蒸汽直燃機348.9-34890.0757柴油表2-5機組經(jīng)濟性比較[3]比較選項目活塞式、蝸旋式螺桿式離心式吸收式直接膨脹式冷水式設(shè)備費(小規(guī)模)A*、D*BBCC設(shè)備費(大規(guī)模)——AABC運行費CCABC容量調(diào)節(jié)性能BCACB維護管理的難易ABACD安裝面積ABBCD必要層高ABBBC運轉(zhuǎn)時的質(zhì)量ABBCD振動和噪聲ACCCB注:表中A、B、C、D表示優(yōu)先順序,A*、D*分別表示房間空調(diào)器(分體),多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組。由上面設(shè)備容量及機組性能的比較分析,本工程擬選用水冷螺桿式單冷機組。選擇型號為KL-S620的,額定制冷量為620KW2.4.3換熱設(shè)備的選擇熱交換設(shè)備是暖通空調(diào)工程中的常用設(shè)備,用于將不同溫度的熱媒之間進行熱能的轉(zhuǎn)換,如用高溫熱水或蒸汽加熱低溫水。對換熱設(shè)備的要求是傳熱效率高,體積小,結(jié)構(gòu)簡單和節(jié)省金屬耗量,維修保養(yǎng)方便,阻力小等特點。冬季空調(diào)供熱介質(zhì)一般為55-60℃板式換熱器的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,拆洗方便,承壓能力高。另外,板式換熱器還有一個突出的特點是能在小溫差下傳熱,因而得到廣泛的使用。因此此工程采用板式換熱器。2.5空調(diào)系統(tǒng)的選擇2.5.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則(1)選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、符合變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定;當各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負荷變化情況相似,宜采用集中控制,各空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度波動不超過允許范圍時,可集中設(shè)置共用的全空氣定風量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)參數(shù)時,宜采用變風量或風機盤管空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),不宜采用末端再熱的全空氣定風量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng);(2)選擇的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證室內(nèi)要求的參數(shù),即在設(shè)計條件下和運行條件下均能保證達到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求;(3)綜合考慮初投資和運行費用,系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟合理;(4)盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響;(5)盡量減少風管長度和風管重疊,便于施工、管理和測試;(6)各房間或區(qū)的設(shè)計參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同,可以劃分成一個全空氣系統(tǒng)。對于定風量單風道系統(tǒng),還要求工作時間一致,負荷變化規(guī)律基本相同。2.5.2空調(diào)方案的確定目前集中空調(diào)的空調(diào)方式,大致可以分為全空氣系統(tǒng)和風機盤管加新風系統(tǒng)。比較如表2-6所示。通過比較可以發(fā)現(xiàn)全空氣系統(tǒng)適用于面積較大,空間較高人員較多的房間以及房間溫度,濕度要求較嚴格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)所選用的空氣處理設(shè)備一般是組合式空調(diào)器。因此全空氣系統(tǒng)對空氣的過濾,消聲及房間溫,濕度控制都比較容易處理。另外,全空氣系統(tǒng)的新風調(diào)節(jié)方便,可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)新風,會風比。過渡季節(jié)可實現(xiàn)全新風送風,充分利用天然冷源,可節(jié)約能源,降低運行費用。表2-6集中式系統(tǒng)和風機盤管+獨立新風比較[4]比較項目集中式風機盤管加新風設(shè)備布置與機房空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機房機房面積較大有時可以布置在屋頂上只需要新風空調(diào)機房面積風機盤管可以安裝在空調(diào)房間里分散布置,敷設(shè)各種管線較麻煩風管系統(tǒng)空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜,布置困難支風管和風口過多時不易平衡放室內(nèi)時,不接送、回風管;當系統(tǒng)和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時,新風量較小維護運行空調(diào)與制冷設(shè)備集中在機房內(nèi),便于管理和維修布置分散,維護與管理不便,系統(tǒng)復雜,易漏水溫濕度控制可嚴格控制溫度和相對濕度室內(nèi)要求嚴格時,難以滿足要求。空氣過濾與凈化可以采用初效、中效和高效過濾器,滿足室內(nèi)空氣清潔的不同要求。采用噴水室時,水與空氣直接接觸,易受污染,須經(jīng)常換水過濾性能差,室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足消聲隔震可以有效的采取消聲和隔震措施必須采用低噪聲風機,才能保證室內(nèi)要求風管互相串通空調(diào)房間之間有風管連通,使各個房間互相污染。當發(fā)生火災時會通過風管迅速蔓延各個房間之間不會互相污染使用壽命使用壽命長使用壽命長安裝設(shè)備和風管安裝工程量大,周期長安裝投產(chǎn)快節(jié)能和經(jīng)濟可以根據(jù)室外氣象參數(shù)變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行;對熱濕負荷不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟;部分房間停止空調(diào),系統(tǒng)仍運行,不經(jīng)濟靈活性大,節(jié)能效果好盤管可冬夏兼用,內(nèi)壁結(jié)垢,降低傳熱效率無法實現(xiàn)全年多工況調(diào)節(jié)2.6水系統(tǒng)的選擇2.6.1冷卻設(shè)備初步設(shè)計考慮到中央空調(diào)系統(tǒng)所需冷卻流量大,因此冷卻水采用循環(huán)水冷卻,這樣才比較節(jié)約水資源。為節(jié)省投資,采用屋頂冷卻塔形式。2.6.2開閉選擇表2-7水系統(tǒng)比較表[4]類型閉式開式特征管路系統(tǒng)不與大氣相接僅在系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹管路系統(tǒng)與大氣相通適宜的空調(diào)系統(tǒng)風機盤管和有水冷式表冷器的系統(tǒng)有噴水室的系統(tǒng)優(yōu)點1.管道與設(shè)備不易腐蝕2.不需克服靜水壓力,水泵壓力,功率均低3.系統(tǒng)簡單與蓄熱水池連接比較簡單,冷水箱有一定蓄冷能力,可以減少開啟冷凍機的時間,增加能量調(diào)節(jié)能力,且冷水溫度波動可以小一些缺點蓄冷能力小,低負荷時冷凍機也需要經(jīng)常開動;膨脹水箱的補水有時需要加加壓水泵冷水與大氣接觸;易腐蝕管道;水泵要克服靜水壓力,耗電大,采用自流回水時回水管徑大因而投資較高些由上表比較可知選擇閉式系統(tǒng)。2.6.3管制的選擇表2-8水系統(tǒng)管制比較[4]水系統(tǒng)二管制三管制四管制特點供回水管各一根,夏季供冷水,冬季供熱水,簡便;投資??;冷熱水兩相差較大盤管進口處設(shè)有三通閥,由室內(nèi)溫度控制裝置控制按需要供應(yīng)冷水或熱水;使用同一根回水管,存在冷熱量混合損失;初投資較高供冷、供熱的供回水管均風開設(shè)置,靈活實現(xiàn)同時供冷供熱。管路復雜,投資高,占空間由于本工程沒有同時供冷和供熱的需要,且考慮節(jié)能和系統(tǒng)簡潔采用常用的雙管制。2.6.4定、變水量選擇表2-9定變水量優(yōu)缺點比較表[4]類型定流量變流量特征系統(tǒng)中的水量保持定值,負荷變化時改變供回水溫度來匹配供回水溫度保持定值,負荷變化時改變系統(tǒng)中的水量來匹配優(yōu)點系統(tǒng)簡單,操作方便。不需復雜的的自控系統(tǒng)輸送能耗隨流量的減少而減低,配管設(shè)計可考慮同時使用系數(shù),管徑相應(yīng)減小缺點配管設(shè)計不能考慮同時使用系數(shù),輸送能耗始終處于最大值系統(tǒng)復雜。必須配自控系統(tǒng)通過上表比較,并考慮到節(jié)能,所以選擇變流量水系統(tǒng)。2.6.5同、異程選擇表2-10同程和異程系統(tǒng)比較表[4]類型同程異程特征供回水干管水流方向相同,經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度相等供回水干管水流方向相反,經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度不等優(yōu)點水量分配、調(diào)節(jié)方便。便于水力平衡。不需回程管,管道長度較短,管路簡單,投資較低。缺點需回程管,管道長度較長,投資較高。水量分配、調(diào)節(jié)難。不便于水力平衡。通過上表比較,同時考慮到此工程風機盤管分布房間不規(guī)整,同程式布管不方便且浪費管材。所以選擇異程式系統(tǒng)。2.6.6水泵初步設(shè)計根據(jù)規(guī)范手冊,一臺制冷機對應(yīng)的用一臺冷凍水泵和一臺冷卻水泵。水泵要配以變頻調(diào)速裝置。水泵安裝方案見表2-11。表2-11水泵安裝方案比較表[4]連接方式一次泵先串聯(lián)后并聯(lián)一次泵并聯(lián)后串聯(lián)二次泵示意圖優(yōu)點控制及運行管理簡單,各冷水機組干擾少,水量保證性高效接管相對較方便,機房布置整潔有序1、可實現(xiàn)水泵變流量2、節(jié)省輸送能耗3、適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降4、系統(tǒng)總壓力低缺點由于水泵與冷水機組布置位置影響,造成管道相對較多,并且尤其要注意,水泵與冷水機組之間的管道放空氣問題1、閥門,附件多2、要求自動聯(lián)鎖起停的工程3、電動蝶閥與對應(yīng)水泵起停順序?qū)⑹芟蓿乳_水泵后開電動蝶閥1、系統(tǒng)較復雜

2、投資稍高為節(jié)省輸送能耗,實現(xiàn)變流量,如今大多數(shù)機組在出廠前已經(jīng)完成了機組的自我保護及冷量調(diào)節(jié)等控制。所以一次泵也可以變流量運行。第二章冷負荷的計算在空調(diào)工程設(shè)計中,存在兩種冷負荷計算的計算方法:一為諧波反應(yīng)法(負荷溫差法),一為冷負荷系數(shù)法。冷負荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上為便于在工程中進行手算而建立起來的一種簡化計算法。通過冷負荷溫度與冷負荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項逐時冷負荷。諧波反應(yīng)法(負荷溫差法)計算的冷負荷的形成包括兩個過程:一是由于外擾(室外綜合溫度)形成室內(nèi)得熱量的過程(既外擾量)。此過程考慮外擾的周期性以及圍護結(jié)構(gòu)對外擾量的衰減和延遲性。二是內(nèi)擾量形成冷負荷的過程。此過程是將該熱擾量分成對流和輻射兩個成分。前者是瞬時冷負荷的一部分,后者則要考慮房間總體蓄熱作用后才化為瞬時冷負荷。兩部分疊加即得各計算時刻的冷負荷。本設(shè)計運用的是諧波反應(yīng)法進行冷負荷計算,熱負荷采用穩(wěn)態(tài)計算方法。3.1房間負荷計算方法(一)、外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄摵捎嬎愎酵鈮蛭菝鎮(zhèn)鳠嵝纬傻挠嬎銜r刻冷負荷Qτ(W),按下式計算:

Qτ=KFΔtτ-ξ

(3-1)

式中

F—計算面積,㎡;

τ—計算時刻,點鐘;

τ-ξ—溫度波的作用時刻,即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時刻,點鐘;

Δtτ-ξ—作用時刻下,通過外墻或屋面的冷負荷計算溫差,簡稱負荷溫差,℃。

注:例如對于延遲時間為5小時的外墻,在確定16點房間的傳熱冷負荷時,應(yīng)取計算時刻τ=16,時間延遲為ξ=5,作用時刻為τξ=16-5=11。這是因為計算16點鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動形成的房間冷負荷是5小時之前作用于外墻外表面溫度波動產(chǎn)生的結(jié)果。

當外墻或屋頂?shù)乃p系數(shù)β<0.2時,可用日平均冷負荷Qpj代替各計算時刻的冷負荷Qτ:

Qpj=KFΔtpj

式中

Δtpj—負荷溫差的日平均值,℃。

(二)、外窗的溫差傳熱冷負荷

通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷Qτ按下式計算:

Qτ=KFΔtτ(3-2)

式中

Δtc—計算時刻下的負荷溫差,℃;

K—傳熱系數(shù)。(三)、外窗太陽輻射冷負荷

透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負荷Qτ,應(yīng)根據(jù)不同情況分別按下列各式計算:

1.當外窗無任何遮陽設(shè)施時

Qτ=FCsCaJwτ(3-3)

式中

Jwτ—計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/㎡;

2.當外窗只有內(nèi)遮陽設(shè)施時

Qτ=FCsCaCnJwτ(3-4)

式中

Jwτ—計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/㎡;

3.當外窗只有外遮陽板時

Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(3-5)

注:對于北緯27度以南地區(qū)的南窗,可不考慮外遮陽板的作用,直接按式(3.1)計算。

4.當窗口既有內(nèi)遮陽設(shè)施又有外遮陽板時

Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(3-6)

式中

Jnτ—計算時刻下,標準玻璃窗的直射輻射照度,W/㎡;

Jnnτ—計算時刻下,標準玻璃窗的散熱輻射照度,W/㎡;

F1—窗上收太陽直射照射的面積;

F—外窗面積(包括窗框、即窗的墻洞面積)㎡

Ccl、CclN—冷負荷系數(shù)(CclN為北向冷負荷系數(shù)),無因次,按緯度取值;

Ca—窗的有效面積系數(shù);

Cs—窗玻璃的遮擋系數(shù);

Cn—窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù);

注:對于北緯27度以南地區(qū)的南窗,可不考慮外遮陽板的作用,直接按式(3-4)計算。

(四)、內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷

1.當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)窗的溫差傳熱負荷,可按式(3-2)計算。

2.當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負荷,可按式(3-1)計算。此時負荷溫差Δtτ-ξ及其平均值Δtpj,應(yīng)按"零"朝向的數(shù)據(jù)采用。

3.當鄰室有一定發(fā)熱量時,通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負荷,按下式計算:

Q=KF(twp+Δtls-tn)(3-7)

式中

Q—穩(wěn)態(tài)冷負荷,下同,W;

twp—夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度,℃;

tn—夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度,℃;

Δtls—鄰室溫升,可根據(jù)鄰室散熱強度采用,℃。(五)、人體冷負荷

人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷Q,按下式計算:

Qτ=nq1CclrCr(3-8)

式中

Cr—群體系數(shù);

n—計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù);

q1—一名成年男子小時顯熱散熱量,W;

Cclr—人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。(六)、燈光冷負荷

照明設(shè)備散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ,應(yīng)根據(jù)燈具的種類和安裝情況分別按下列各式計算:

1.白只燈和鎮(zhèn)流器在空調(diào)房間外的熒光燈

Q=1000n1NXτ-T(3-9)

2.鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)的熒光燈

Q=1200n1NXτ-T(3-10)

3.暗裝在吊頂玻璃罩內(nèi)的熒光燈

Q=1000n0NXτ-T(3-11)

式中

N—照明設(shè)備的安裝功率,kW;

n0—考慮玻璃反射,頂棚內(nèi)通風情況的系數(shù),當熒光燈罩有小孔,利用自然通風散熱于頂棚內(nèi)時,取為0.5-0.6,熒光燈罩無通風孔時,視頂棚內(nèi)通風情況取為0.6-0.8;

n1—同時使用系數(shù),一般為0.5-0.8;

T—開燈時刻,點鐘;

τ-T—從開燈時刻算起到計算時刻的時間,h;

Xτ-T—τ-T時間照明散熱的冷負荷系數(shù)。

(七)、設(shè)備冷負荷

熱設(shè)備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ,按下式計算:

Qτ=qsXτ-T(3-12)

式中

T—熱源投入使用的時刻,點鐘;

τ-T—從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間,h;

Xτ-T—τ-T時間設(shè)備、器具散熱的冷負荷系數(shù);

qs—熱源的實際散熱量,W。

電熱、電動設(shè)備散熱量的計算方法如下:

1.電熱設(shè)備散熱量

qs=1000n1n2n3n4N(3-13)

2.電動機和工藝設(shè)備均在空調(diào)房間內(nèi)的散發(fā)量

qs=1000n1aN(3-14)

3.只有電動機在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量

qs=1000n1a(1-η)N(3-15)

4.只有工藝設(shè)備在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量

qs=1000n1aηN(3-16)

式中

N—設(shè)備的總安裝功率,kW;

η—電動機的效率;

n1—同時使用系數(shù),一般可取0.5-1.0;

n2—利用系數(shù),一般可取0.7-0.9;

、

n3—小時平均實耗功率與設(shè)計最大功率之比,一般可取0.5左右;

n4—通風保溫系數(shù);

a—輸入功率系數(shù)。(八)、滲透空氣顯熱冷負荷

1.滲入空氣量的計算

(1)通過外門開啟滲入室內(nèi)空氣量G1(kg/h),按下式估算:

G1=n1V1pw

(3-17)

式中

n1—小時人流量;

V1—外門開啟一次的滲入空氣量,m3/h;

pw—夏季空調(diào)室外干球溫度下的空氣密度,kg/m3。

(2)通過房間門、窗滲入空氣量G2(kg/h),按下式估算:

G2=n2V2pw(3-18)

式中n2—每小時換氣次數(shù);

V2—房間容積,m3。

2.滲透空氣的顯冷負荷Q(W),按下式計算:

Q=0.28G(tw-tn)

(3-19)

式中

G—單位時間滲入室內(nèi)的總空氣量,kg/h;

tw—夏季空調(diào)室外干球溫度,℃;

tn—室內(nèi)計算溫度,℃。(十)、伴隨散濕過程的潛熱冷負荷

1.人體散濕和潛熱冷負荷

(1)人體散濕量按下式計算

D=0.001φng(3-20)

式中

D—散濕量,kg/h;

g—一名成年男子的小時散濕量,g/h。

(2)人體散濕形成的潛熱冷負荷Q(W),按下式計算:

Q=φnq2(3-21)

式中

q2—一名成年男子小時潛熱散熱量,W;

φ—群體系數(shù)。

2.滲入空氣散濕量及潛熱冷負荷

(1)滲透空氣帶入室內(nèi)的濕量(kg/h),按下式計算:

D=0.001G(dw-dn)(3-22)

(2)滲入空氣形成的潛熱冷負荷(W),按下式計算:

Q=0.28G(iw-in)(3-23)

式中dw—室外空氣的含濕量,g/kg;

dn—室內(nèi)空氣的含濕量,g/kg;

iw—室外空氣的焓,kJ/kg;

in—室內(nèi)空氣的焓,KJ/kg。

3.食物散濕量及潛熱冷負荷

(1)餐廳的食物散濕量(kg/h),按下式計算:

D=0.0115n(3-24)

式中n—就餐總?cè)藬?shù)。

(2)食物散濕量形成的潛熱冷負荷(W),按下式計算:

Q=8.7n(3-25)

4.水面蒸發(fā)散濕量及潛熱冷負荷

(1)敞開水面的蒸發(fā)散濕量(kg/h),按下式計算:

D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1(3-26)

式中A—蒸發(fā)表面積,㎡;

a—不同水溫下的擴散系數(shù);

v—蒸發(fā)表面的空氣流速;

Pqb—相應(yīng)于水表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力;

Pq—室內(nèi)空氣的水蒸氣分壓力;

B—標準大氣壓,101325Pa;

B1—當?shù)卮髿鈮海≒a)。詳細的負荷計算可見后附錄中的冷負荷計算書。最后資料匯總:整棟建筑的最大冷負荷為1430kW,最大冷負荷的時間出現(xiàn)在16點鐘。冷指標為100W/m2。3.2新風負荷計算夏季空調(diào)新風冷負荷Qc.o=Mo(ho—hR)(3-27)式中:Qc.o-夏季新風冷負荷,kW;Mo-新風量,kg/s;ho-室外空氣的焓值,kJ/kg;hR-室內(nèi)空氣的焓值,kJ/kg;根據(jù)夏季空調(diào)室外計算干球溫度37.2℃,濕球溫度26.6℃,由濕空氣焓濕圖查得室外空氣焓值ho=當tR=26℃,φ=55℅時,室內(nèi)空氣焓值hR=55.8kJ/kg;ΔhoR=81.5-55.8=25.7表3-1新風量計算表房間類型每人最小新風量m3/(h·人)包間、大廳等30以會議室為例進行計算,其新風負荷為:Qc.o=Mo(ho—hR)=8×30×1.2×(81.5-55.8)/3600=2KW=2000W其它空調(diào)房間新風負荷算法相同,結(jié)果詳見附錄部分的新風負荷。

第四章空氣處理過程4.1風機盤管系統(tǒng)的處理過程此次設(shè)計采用工程中最常用的將新風處理至室內(nèi)空氣焓值,并直接供入房間的方案[6],其夏季供冷設(shè)計工況下的空氣處理過程可簡示為:NNOMNKLW關(guān)于夏季供冷設(shè)計工況的確定與設(shè)備選擇按以下步驟進行。確定新風處理狀態(tài):新風機組處理空氣的機器露點L達90%濕度線,結(jié)合一定的風機,風道溫升和的處理要求,即可確定W狀態(tài)的新風集中處理后的終狀態(tài)L和考慮溫升后的K點。新風機組處理的風量即空調(diào)房間設(shè)計新風量的總和,故由W→L過程得到新風機組設(shè)計冷量為:選擇新風機組:根據(jù)考慮一定安全裕量后,機組所需風量,冷量及機外余壓,由產(chǎn)品資料初選新風機組類型與規(guī)格。而后,根據(jù)新風初狀態(tài)和冷水初溫進行表冷器的校核計算,并通過調(diào)節(jié)水量使新風處理滿足的要求。確定房間總送風量:房間設(shè)計狀態(tài)N及余熱Q,余濕W和ε線均已知,過N點做作ε線與90%濕度線相交,即可得風機盤管在最大送風溫差下的送風狀態(tài)O,于是房間總送風量G可由G=Q/()這一關(guān)系求得。確定風機盤管處理風量及終狀態(tài):由于從中可求得風機盤管的風量。風機盤管處理狀態(tài)M點理應(yīng)處于KO線的延長線上,由新回風混合關(guān)系即可確定M點。風機盤管處理空氣的N→M過程所需的設(shè)計冷量可隨之確定:選擇風機盤管機組:根據(jù)考慮一定安全裕量后的機組所需的風量,冷量值,結(jié)合建筑裝修所能提供的安裝條件,即可確定風機盤管的種類,臺數(shù),并初定其型號與規(guī)格。⑥風機盤管處理過程的校核計算:所選設(shè)備在與設(shè)計狀態(tài)相同的條件下所得的焓差應(yīng)大于設(shè)計時的焓差,否則應(yīng)重新選型。室外設(shè)計參數(shù):=32.7℃,=81.5kJ/kg;室內(nèi)設(shè)計參數(shù):=26℃,=50.8kJ/kg以一層1007辦公室為例圖4-1風機盤管加新風系統(tǒng)處理過程夏季相關(guān)數(shù)據(jù)計算如下:(新風處理到等焓線)=========================送風量kg/h:648.589新風量kg/h:96.431回風量kg/h:552.158新風比%:14.8678熱濕比:17764.4FCU冷量kW:1.78945FCU顯熱冷量kW:1.35835新風AHU冷量kW:1.11507房間冷負荷kW:1.734新風管溫升負荷kW:0.0554464注:新風不承擔室內(nèi)冷負荷.送風點-O:大氣壓力Pa:100220干球溫度℃:18.0濕球溫度℃:16.4相對濕度%:85.5含濕量g/kg:11.2焓kJ/kg:46.4露點溫度℃:15.4密度kg/m3:1.2露點-L:大氣壓力Pa:100220干球溫度℃:20.6濕球溫度℃:19.5相對濕度%:90.0含濕量g/kg:13.9焓kJ/kg:56.1露點溫度℃:18.8密度kg/m3:1.2回風點-M:大氣壓力Pa:100220干球溫度℃:17.2濕球溫度℃:15.7相對濕度%:86.2含濕量g/kg:10.7焓kJ/kg:44.4露點溫度℃:14.7密度kg/m3:1.2溫升后點-L':大氣壓力Pa:100220干球溫度℃:22.6濕球溫度℃:20.1相對濕度%:79.6含濕量g/kg:13.9焓kJ/kg:58.1露點溫度℃:18.8密度kg/m3:1.2由上述數(shù)據(jù)選擇美克維爾空調(diào)產(chǎn)品暗裝臥式風機盤管系列MCW200C4.2風機盤管選型方案確定1、風機盤管可按風量或冷量兩個性能指標來選型見表4-1:表4-1風機盤管選型方案比較表選型方法優(yōu)點缺點按風量選確保風量,保證室內(nèi)的空氣濕度不會過高,適用于人員多或者其他散濕量大的場合在選風機盤管機型時會取偏大的冷量的機型,需對盤管加調(diào)節(jié)閥控制,設(shè)備投資偏大按冷量選在保證冷量的條件下,節(jié)省設(shè)備投資,適合人員少或者其他散濕量小的場合無法保證風量影響是內(nèi)除濕,如散濕量過大,會使人有悶熱的感覺綜合考慮后取美克維爾空調(diào)產(chǎn)品FP系列,各房間風機盤管選型見附表。均用高靜壓帶下回風箱不帶過濾網(wǎng)冷凍水進出口水文7/12℃熱水進口水溫60℃水量與制冷工況相同2、新風送風口接入型式的選擇表4-2新風接入形式比較表型式優(yōu)點缺點在吊頂上接入風機盤管送風管道節(jié)省送風口,美觀,新風與風機盤管送風混合均勻彎頭,三通多,安裝較麻煩。新風與風機盤管送風點壓力要控制好新風另加一送風口送入室內(nèi)彎頭,三通少,無壓力不平衡問題,安裝維護簡單多個送風口,且要合理布置使其與風機盤管送風均勻混合通過上表4-2決定采用:對新風采用在吊頂上接入風機盤管送風管道送入室內(nèi),新風與風機盤管處理的回風混合后進入房間,采用方型散流器使用風機盤管加新風系統(tǒng)。第五章氣流組織的計算5.1氣流組織概述室內(nèi)氣流速度、溫濕度是人體熱舒適的要素,因此必須對房間進行合理的空氣處理方式和合理的氣流組織方式。氣流分布設(shè)計的目的是風口布置,選擇風口規(guī)格,校核室內(nèi)氣流速度、溫度等等。因此,一個合理的空氣處理方式和合理的氣流組織對于室內(nèi)的空氣質(zhì)量有著直接和主要的影響,送風口以安裝的位置分,有側(cè)送風口、頂送風口、地面風口;按照送出氣流的流動狀況有擴散型風口、軸向型風口和孔板送風。擴散型風口具有較大的誘導室內(nèi)空氣的作用,送風溫度衰減快,但射程較短;軸向型風口誘導室內(nèi)氣流的作用小,空氣溫度、速度的衰減慢,射程遠;孔板送風口是在平板上滿布小孔的送風口,速度分布均勻,衰減快。在設(shè)計中,采用了方形散流器,采取的是頂送風。5.2回風設(shè)計由于回風口對房間的氣流影響較小,況且對于室溫允許波動范圍為0.5~1℃的房間,回風口可以設(shè)置在房間的同一側(cè)。所以為了風管的布置簡單,對于開架閱覽室采用在房間一側(cè)相對集中回風?;仫L口的選擇,可選擇較大風速,但要注意噪聲控制。以二樓大廳為例,回風量為13414m3/h,設(shè)置三個500400的單層百葉回風口。風速為6.05.3排風設(shè)計對于就餐大廳,貴賓包間,由于人員較多,新風量較大,所以需加設(shè)局部排風。以就餐大廳為例,總新風量為3200m3/h,保持正壓風量為531×3×2=2655m3/h,所以排風量為5317-2655=2662m對于衛(wèi)生間,由于空氣質(zhì)量較差,為保證其負壓采用10次/h的排風量。

第六章水力計算6.1風管的水力計算6.1.1風道的類型圓形風道:占據(jù)的空間較大,不易與建筑裝修配合,而且圓形管道的放樣制作較矩形風道困難,一般用于除塵系統(tǒng)和高速空調(diào)系統(tǒng)。矩形風道:占用的有效空間少,易于布置及管件制作相對簡單,廣泛應(yīng)用于民用建筑空調(diào)系統(tǒng)。為避免矩形風道阻力過大,其寬高比宜小于6。因此這里用矩形風管。6.1.2風管水力計算公式本設(shè)計的建筑是民用建筑,用的是低速風道。且不知道總作用壓頭。故采用假定流速法。假定流速法的水力計算的目的在于驗證:①我們所選的吊頂新風機組的風機壓頭是否滿足管路的的壓力損失。②各個并聯(lián)管路是否阻力平衡。假定流速法的計算步驟如下:繪制系統(tǒng)軸測圖,標注各管斷的長度和風量選定最不利環(huán)路,劃分管斷,假定流速。查《空氣調(diào)節(jié)》P225表7-1,低速風管公共建筑主風道的推薦風速是5~6.5m/s。水平支管風道的推薦風速是3.0~3.5m/s根據(jù)給定風量和選定流速,計算管斷面尺寸a×b,并使其規(guī)格化。再用規(guī)格化了的斷面尺寸及風量,算出風道內(nèi)實際流速。根據(jù)風量或?qū)嶋H流速和斷面當量直徑查《空氣調(diào)節(jié)》圖7-2得到單位摩擦阻力Rm。在對其進行粗糙度修正,公式為Kγ=(K'ν)0.25(6-1):管壁實際粗糙度,本設(shè)計的風管粗糙度是0.15,:風道內(nèi)空氣平均流速4.5m/s。實際比摩阻(6-2):粗糙度修正系數(shù),:溫度修正系數(shù),:大氣壓力修正值。本設(shè)計不計大氣和溫度修正值。計算各段的局部阻力,公式為(6-3):局部阻力系數(shù).:與之對應(yīng)的端面流速m/s。:氣流的密度,一般空氣為1.2kg/m3。6.1.3風管水力計算結(jié)果圖6-1一層大廳計算簡圖表6-1K-1最不利環(huán)路風管水力計算表序號風量(m3/h)管寬(mm)管高(mm)管長(m)n(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ動壓(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)11504016006305.84.1450.1720.9960.510.2885.1446.142501316006302.61.3810.0240.0620.061.1430.0690.1313501310005003.52.7850.1210.4220.14.6450.4650.8874251780040012.42.1850.1021.2680.472.8591.3442.612512584004003.452.1840.1450.5011.552.8574.4284.929小計14.699與4.5并聯(lián)的環(huán)路,資用壓差為7.541Pa625178004005.92.1850.1020.6030.472.8591.3441.947712584004003.452.1840.1450.5011.552.8574.4284.929小計6.876不平衡率為8.8%與.并聯(lián)的環(huán)路,資用壓差為8.55985013100050010.42.7850.1211.2550.064.6450.2791.534925178004003.52.1850.1020.3580.32.8590.8581.2161012584004003.552.1840.1450.5151.552.8574.4284.943小計7.693不平衡率為10.1%6.2水系統(tǒng)的水力計算本建筑空調(diào)水系統(tǒng)的選擇形式:該工程冷凍水系統(tǒng)為一次泵、變流量、雙管制、異程式閉式系統(tǒng)。冷卻水為開式冷卻塔系統(tǒng)。6.2.1空調(diào)管路系統(tǒng)的設(shè)計原則空調(diào)管路系統(tǒng)設(shè)計中遇到的第一個問題就是如何合理而正確地劃分空調(diào)管路中環(huán)路和選用合適的管路形式??照{(diào)管路的環(huán)路劃分應(yīng)該遵循滿足空調(diào)系統(tǒng)的要求、節(jié)能、運行管理方便、節(jié)省管材等原則,按照建筑物的不同使用功能、不同使用時間、不同的負荷特性、不同的平面布置和不同的建筑層數(shù)正確劃分空調(diào)管路系統(tǒng)環(huán)路??砂唇ㄖ訑?shù)劃分,根據(jù)設(shè)備、管路、附件等的承壓能力,水系統(tǒng)分區(qū),以減少系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備承壓。管道小于50mm用渡鋅鋼管,大于50mm用無縫鋼管,冷凝水管用15~32mmPVC管。6.2.2空調(diào)水系統(tǒng)的管路計算空調(diào)水系統(tǒng)的管路計算是在已知水流量和推薦流速下,確定水管管徑及水流動阻力。沿程阻力水在管道內(nèi)流動的沿程阻力:Hf=λρLυ2/(2×d)=RL(6-4)式中λ——摩擦阻力系數(shù),無因次量;ρ——水的密度,1000Kg/m3;L——管段的長度,m;υ——水流速,m/sR——單位長度沿程阻力,又稱比摩阻,Pa/m;本設(shè)計中冷水管采用的是采用鋼管比摩阻R一般為100—1000Pa/m。局部阻力水流動時遇到彎頭、三通及其他配件時,因摩擦及渦流而產(chǎn)生的局部阻力計算公式為:Hd=ζρυ2/2(6-5)式中ζ—局部阻力系數(shù);υ—水流速,m/sρ—水的密度,1000Kg/m3;水管的總阻力H=Hf+Hd=RL+ζρυ2/2(6-6)各附件局部阻力的阻力系數(shù)如下:直流四通:0.1;直流三通:0.1;旁流三通:1.5;90°普通彎頭:0.3;調(diào)節(jié)閥:2.5;分流四通:2.0;閘閥:0.5;二通閥:2.5;旁流四通:1.5;進水關(guān)接口:1.0;出水接口:0.5求各立管間壓力損失的不平衡率,。要求不平衡率控制在±15%??照{(diào)水系統(tǒng)的管路計算如圖6-5、圖6-6和表6-5、表6-6所示。圖6-5空調(diào)水系統(tǒng)左立管水力計算簡圖表6-5立管1(左)水力計算序號負荷(W)流量(m3/h)管徑管長(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ動壓(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)末端阻力最不利環(huán)路水力計算1115511.98699DN32100.55154.8671548.6624151.1563627.7335176.398240002115511.98699DN32100.55154.8671548.6624151.1563627.7335176.3983344225.92122DN5040.746164.943659.7741277.88277.88937.6544344225.92122DN5040.746164.943659.7741277.88277.88937.654513392523.0376DN809.31.257262.9552445.481790.367790.3673235.85613392523.0376DN809.31.257262.9552445.481790.367790.3673235.85713542423.2954DN8010.851.271268.6772915.141808.159808.1593723.301813524223.2641DN8010.851.27267.9792907.561805.988805.9883713.557913793723.7277DN803.351.295278.406932.6591838.431838.4311771.091013793723.7277DN803.351.295278.406932.6591838.431838.4311771.091114143224.3289DN8011.61.328292.2223389.771881.457881.4574271.231214143224.3289DN8011.61.328292.2223389.771881.457881.4574271.231314793925.4483DN803.41.389318.831084.021964.43964.432048.4511414793925.4483DN803.41.389318.831084.021964.43964.432048.4511515140626.0446DN1009.50.8281.456773.82710336.013360.0974133.9241615140626.0446DN1009.50.8281.456773.82710336.013360.0974133.9241720274334.8756DN10011.961.098142.6691706.312.5602.51506.2513212.571820274334.8756DN10011.961.098142.6691706.312.5602.51506.2513212.571933307457.2949DN1254.31.181125.721540.6011697.084697.0841237.6852033307457.2949DN1254.31.181125.721540.6011697.084697.0841237.6852146340579.7143DN1254.31.643238.5291025.6711349.3521349.3522375.0292246340579.7143DN1254.31.643238.5291025.6711349.3521349.3522375.0292355238395.0201DN150111.381136.7171503.893.5953.3913336.874840.762455238395.0201DN150111.381136.7171503.893.5953.3913336.874840.7625909733156.491DN200381.17566.3092519.722.5690.6821726.7054246.43426909733156.491DN200381.17566.3092519.722.5690.6821726.7054246.434小計67105661154.34263.142083.510140327.46182411.008總損失106411五層左支路與..5.16.并聯(lián),資用壓力為74586Pa序號負荷(W)流量(m^3/h)管徑管長(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ動壓(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)121460.36915DN151.60.526425.836681.33724138.4933323.824005.15714600221460.36915D

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