摘 要
随着近年来我国经济发展越来越迅速,人民生活水品越来越高,环境问题日益严重。雾霾,温室效应,种种问题接踵而至。在这样的大背景下,能源消耗越发受到人们重视,因此,室内空调设计也变得格外重要。
本次设计的内容是北京梅陇饭店空调系统设计,北京梅陇饭店是一个集餐饮、办公、娱乐、住宿为一体的公共建筑。本次设计严格按照相关规范及设计手册,使用天正软件进行负荷计算,并选择了办公楼,酒店,旅馆都较为常见的风机盘管加新风系统的空调形式。
设计中包含空调热湿负荷的计算、空气处理设备的选择计算、空调房间气流组织方案的确定及计算、送、回风管道系统及冷、热水管道系统布置及水力计算、防排烟、噪声治理的措施设计等。
关键词:空调系统;空调;冷负荷计算;风机盘管加新风系统
引 言
现在国内外经济的快速发展,人口不断的膨胀,人均面积不断减少,高层建筑也开始越来越多。因为在现代生活中,空调已经在民用建筑、工业建筑中大量应用,不仅可以调节房间的温度,空气质量,湿度和气流速度都可以得到改善。随着人们日益增长的美好生活需求,人们对于生活质量要求越来越高,对于居住环境的舒适需求也越来越大。因此有一个舒适健康的环境非常重要。
我国是个人口大国,人均资源其实相当匮乏。节能是个近些年来热议的话题,而建筑能耗一直是能源消耗的重要部分,暖通空调能耗的比例很大,因而我国十分重视空调技术的应用发展。同样我国环境问题也非常严峻。国家一直在提倡环保,提倡人与自然和谐发展,然而许多城市污染严重,雾霾严重影响生活质量。所以我国使用空调,进行空调设计必须注重环保,减少对环境的污染。
本次为北京梅陇饭店空调系统设计,由于我国南北方气候条件和地理条件甚至人们的生活习惯差异都很大,因此,对于空调,实际使用是有差异的。空调设计首先考虑的就是气候条件,饭店安装空调的主要目的是保持室内有适宜的温湿度,为顾客创造一个安全健康,舒适宜人的环境。所以本次设计根据实际情况选择了风机盘管加新风系统。在设计过程中考虑到了经性,功能性,以及节能环保等方面的优点。
1 工程概述及设计条件
1.1工程概述
该工程位于北京市,占地面积1243.3m2,建筑面积5021.67m2,地上九层,建筑高度27m。地上一层为大堂、咖啡厅;地上二层为茶厅餐厅等;地上三四层为包厢,五到九层为客房和会客厅,会客厅在九层,空调的主要方式为风机盘管加独立新风系统。
1.2 设计任务
仔细阅读原始设计数据,熟悉有关规范,熟悉工程情况和土建资料,并收集有关参考文献,如设计任务书,建筑图纸。同时收集相关的设计数据,如设计手册,设计措施,设计规范。
选择和确定空调方案:空调方式,冷热源方案,系统控制方案。然后进行设备选型计算,确定技术参数,再进行系统布置,主要是设备及管道的布置,进行系统的水力计算。
1.3 设计参数
地理位置:北京市 经纬度:北纬39°54′东经116°34′。
(1)室外参数
夏季空调室外干球温度(℃): 33.5
夏季空调室外湿球温度(℃):26.4
夏季空调室外计算日平均温度(℃):29.6
夏季室外平均风速(m/s) :2.1
夏季空调大气透明度等级:4
夏季室外大气压(Pa): 100020
(2)室内参数
空调房间:夏季室内温度25±1℃
相对湿度:60±10%
最小新风量:30m³/h•人
2空调系统的负荷计算
为了确定空调系统的送风量进行空调负荷计算并以此选择空调设备。空调的负荷可分为三种:冷负荷,热负荷和湿负荷。冷负荷是指为保持室内设定的温度,某时刻带走的热量或者说某时刻空调向房间供应的冷量,热负荷是指为补偿房间失热需向房间提供的热量,湿负荷是指维持室内相对湿度恒定需从房间除去的湿量。
目前,常见的有两种空调设计冷负荷计算法,一是谐波反应法二是冷负荷系数法。谐波负荷法暂时不论,冷负荷系数法是利用函数形成冷负荷温度,可以无视扰量变化的周期性,将其视为随机变量,并以一组离散的脉冲序列值作为输入,通过相应的传递函数计算出的系统反应或输出量。这样,当需要计算建筑物的空调冷负荷,直接可以按照相应的条件查出系数与温度,用传导公式即可计算出冷负荷。
2.1 冷负荷计算公式
本设计所涉及冷负荷计算公式如下
(1)传热逐时冷负荷 (冷负荷系数法)
(2-1)
式中:K—-外墙或屋面的传热系数,W/(m2·K)
F—-外墙和屋顶的面积,m2
twlq—-外墙的逐时冷负荷计算温度(℃)
tn—-夏季空调区设计温度(℃)
外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷 (谐波法)
(2-2)
式中:K—-传热系数,W/(m2·℃)
F—-计算面积,m2
τ—-计算时刻,h
τ-ξ—-温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻,h
Tτ-ξ—-冷负荷温度,℃
Δ—-负荷温度的地点修正值,℃
Tn—-室内设计温度,℃
(2)外窗
传热部分
(2-3)
式中:K—-外窗的传热系数,W/(m2·K)
F—-外窗传热面积,m2
twlc—-外窗的逐时冷负荷计算温度(℃)
tn—-夏季空调区设计温度(℃)
太阳辐射热部分
(2-4)
式中:CclC—-透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数
Cw—-外遮阳修正系数
Cn—-内遮阳修正系数
Cs—-玻璃修正系数
DJmax—-夏季日射得热因数最大值
Fc—-窗玻璃净面积,m2
(3)内围护结构
(2-5)
式中:K—-内围护结构的传热系数,W/(m2·℃)
F—-内围护结构的面积,m2
tls—-邻室计算平均温度,℃
tn—-室内设计温度,℃
tw.pj—-设计地点的日平均室外空气计算温度,℃
△tls—-邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃
(4)新风、渗透
(2-6)
(2-7)
(2-8)
式中:ρw—-夏季室外空调计算干球温度下密度:一般取:1.13kg/m3
L—-空气量 m3/h
dw—-室外空气含湿量,g/kg干空气
dn—-室内空气含湿量,g/kg干空气
tw—-室外空气调节计算干球温度,℃
tn—-室内计算温度,℃
Iw—-室外空气焓值,kJ/kg干空气
In—-室内空气焓值,kJ/kg干空气
(5)人体冷、湿负荷
冷负荷
(2-9)
式中:Qr—-人体散热引起的冷负荷,W
Qs·CCLrt—-显热冷负荷
CCLrt—-人体显热散热冷负荷系数
Qq—-潜热冷负荷,W
Ф—-群集系数
Qrt—-人体散热量(W)
n—-空调房间内的人数,人
q—-每个人散发的潜热量,W
湿负荷
(2-10)
式中:Wr—-人体的散湿量,g/h
Ф—-群集系数
n—-空调房间内的人数,人
w—-每个人的散湿量,g/h
(6)照明冷负荷
(2-11)
式中:CCLzm—-照明冷负荷系数,按规范 GB50736-2012 附录H确定
Czm—-照明修正系数
Qzm—-照明散热量(W)
(7)设备冷负荷
(2-12)
式中:CCLsb—-设备冷负荷系数,按规范 GB50736-2012 附录H确定
Csb—-设备修正系数
Qsb—-设备散热量(W)
2.2冷负荷计算实例
以3001包厢为例,房间参数如下:面积26.2㎡,高度3.0m,夏季室内设计温度tn=24℃,室内相对湿度为60%。
计算北外墙逐时冷负荷,北外墙长4m,高3m。材质为多孔砖,依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》附录h查得传热系数为0.54W/(m³•K),外墙的逐时冷负荷计算温度同样由民规附录h查得,再带入公式
可得表2.1:
表2.1 3001包厢北外墙逐时负荷值
时间 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
17 | 18 | 19 | 20 | ||||||
总冷负荷(W) | 26.83 | 26.83 | 27.22 | 27.60 | 27.99 | 28.77 | 29.94 | 31.10 | 31.88 |
33.05 | 33.83 | 34.99 | 35.38 |
计算3001包厢北外窗逐时冷负荷时,窗户为中空玻璃,厚度12mm,查得传热系数为2.60,查表得玻璃遮挡系数,内遮阳外遮阳修正系数均为1.0,查附录得外窗逐时冷负荷计算温度,透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数,夏季日射得热因数最大值,再带入公式可得表2.2:
表2.23001包厢北外窗逐时负荷值
时间 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
17 | 18 | 19 | 20 | ||||||
总冷负荷(W) | 366.19 | 426.00 | 474.29 | 514.94 | 541.58 | 558.10 | 558.10 | 537.70 | 514.80 |
514.94 | 423.22 | 305.95 | 274.18 | ||||||
总辐射负荷(W) | 300.05 | 351.12 | 389.42 | 421.34 | 440.50 | 453.26 | 453.26 | 434.11 | 414.96 |
421.34 | 338.35 | 229.82 | 204.29 | ||||||
温差传热负荷(W) | 66.14 | 74.88 | 84.86 | 93.60 | 101.09 | 104.83 | 104.83 | 103.58 | 99.84 |
93.60 | 84.86 | 76.13 | 69.89 |
计算3001包厢人体冷湿负荷,包厢属于极轻劳动,3001包厢群集系数为0.93。带入公式得表2.3:
表2.3 3001包厢人体冷湿逐时负荷值
时间 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
17 | 18 | 19 | 20 | ||||||
总冷负荷(W) | 584.83 | 720.89 | 742.15 | 754.91 | 763.41 | 767.66 | 776.17 | 780.42 | 784.67 |
601.84 | 465.78 | 448.77 | 436.02 | ||||||
显热冷负荷(W) | 195.59 | 331.65 | 352.90 | 365.66 | 374.16 | 378.42 | 386.92 | 391.17 | 395.42 |
212.59 | 76.53 | 59.53 | 46.77 | ||||||
潜热冷负荷(W) | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 |
389.25 | 389.25 | 389.25 | 389.25 | ||||||
总湿负荷(kg/h) | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
计算照明负荷,灯具类型为明装荧光灯,设备类型为电热设备,可根据民规查得照明冷负荷系数,设备冷负荷系数,带入公式可得表2.4:
表2.43001包厢照明、设备逐时负荷值
时间 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
17 | 18 | 19 | 20 | |||||||
照明 | 总冷负荷(W) | 130.79 | 235.42 | 251.77 | 261.58 | 271.39 | 277.93 | 284.47 | 291.01 | 294.28 |
179.84 | 75.20 | 62.13 | 52.32 | |||||||
设备 | 总冷负荷(W) | 81.12 | 94.64 | 96.72 | 97.76 | 98.80 | 98.80 | 99.84 | 100.88 | 100.88 |
21.84 | 8.32 | 6.24 | 5.20 |
3 空调系统方案的选择与确定
3.1 空调系统方案的比较
空调系统按集中程度分为:
(1)集中式空调系统,又称中央空调。这种比较集中的空调优点在于可集中处理,分离输送空气,便于工作人员管理。但集中供应时,会让空调区域的冷热负荷不同,无法进行调节而且它所占据的空间大。
(2)半集中式空调,可以让空调区域独立调节室温,不会影响到其他房间,所以会比其他系统节省一些经营管理费用。对于对机组制作应有较高的水平要求,大量使用这种空调系统,会使维修的困难程度加剧且敷设各种管线相对来说比较麻烦。
(3)分散式空调系统,是把所有部件集中设置在一个箱体内,安装方便,但是传热能力不足,可能使制冷量达不到要求。且敷设各种管线较麻烦。
3.2 空调系统方案的确定
在实际设计中,选取空调系统通常需要考虑的主要有几个方面:经济性,功能性,以及环保节能方面。本次设计中客房采用风机盘管加新风空调系统。客房的特点是面积较小,一般只有一面外窗,人员也较少。所以室内负荷减小,且客房的使用时间不确定,除了晚上睡觉时间一致,其他依据顾客个人习惯,使用时间都是不固定的。
选择这种空调系统,空调区可独立调整温度,不会互相影响,便于给顾客创造一个舒适的环境,也比较节省费用。还可以灵活安装,很便捷。
4 空气处理过程
4.1送风状态的确定及送风量的计算
内状态点画出热湿比线ε与φ=95%相交,得送风点。根据等焓线,由新风处理后的机器露点相对湿度定出L点,图示如下:
图4.1空气处理过程示意图
(1)送风状态点的确定
送风状态点是由热湿比ε确定下来的。其中
(4-1)
式中:Q—-室内冷负荷,W
W—-室内湿负荷,KW
ho—-空气的焓值,kJ/kg
dn—-室内空气的含湿量,g/kg
do—-送风状态下的空气的含湿量,g/kg
(2)送风量
(4-2)
(3)新风量
(4-3)
(4-4)
式中:n—-房间人数,人
q—-每人所需新风量,m³/h
v—-房间体积,m³
M—-新风换气次数,次/h
4.2 送风量的计算过程及结果
以3001包厢为例,房间(不含新风)冷负荷为Q=1731.26W,湿负荷mw=0.48kg/s,室内空气计算温度24℃,相对湿度60%,室外干球温度33.5℃,室外湿球温度26.4℃,该房间室内人员6人。
热湿比ε=Q/W=1731.26/0.48=3606.8kJ/kg
由已知条件tn=24℃,Φn=60%,通过焓湿图确定室内状态点R查得:hr=52.96kJ/kg,dr=11.32g/kg
由室外干球温度湿球温度查得状态点W:hw=82.67kJ/kg,dw=19.10g/kg
过室内状态点做热湿比线与相对湿度60%的等相对湿度确定L点:hL=34.5 kJ/kg
送风量G=Q/(hr-hL)=1731.26/(52.96-34.5)=93.78 m³/h
新风量及其他数值在计算过程中由天正暖通计算出,以一层为例可得工程负荷最大值时刻的各项负荷值:
表4.1一层工程负荷最大值时刻(13点)的各项负荷值
房间 | 面积㎡ | 总冷负荷W | 室内冷负荷W | 新风冷负荷W | 总湿负荷kg/h | 新风湿负荷kg/h |
总冷指W/m2 | 新风冷指标W/m2 | 总湿指标kg/hm2 | 新风量m3/h | |||
1001[女更衣室] | 30.2 | 3325.58 | 1908.49 | 1417.09 | 1.98 | 1.30 |
110.12 | 46.92 | 0.07 | 151.00 | |||
1002[男更衣室] | 30.2 | 3325.58 | 1908.49 | 1417.09 | 1.98 | 1.30 |
110.12 | 46.92 | 0.07 | 151.00 | |||
1003[保安部] | 30.2 | 3325.58 | 1908.49 | 1417.09 | 1.98 | 1.30 |
110.12 | 46.92 | 0.07 | 151.00 | |||
1004[咖啡厅] | 218.03 | 21015.99 | 10785.26 | 10230.73 | 14.28 | 9.41 |
96.39 | 46.92 | 0.07 | 1090.15 | |||
1005[大堂] | 476.94 | 53235.93 | 30856.24 | 22379.69 | 31.24 | 20.59 |
111.62 | 46.92 | 0.07 | 2384.70 | |||
1006[行政办公] | 27.85 | 2524.66 | 1217.84 | 1306.82 | 1.82 | 1.20 |
90.65 | 46.92 | 0.07 | 139.25 | |||
1007[消防控制室] | 27.85 | 3551.61 | 2244.79 | 1306.82 | 1.82 | 1.20 |
127.53 | 46.92 | 0.07 | 139.25 |
4.3空调机组及风机盘管的选型
风机盘管选型根据负荷计算过程中产生的送风量来确定,选型依据如表4.2:
表4.2风机盘管选型依据
规格 | 额定风量(立方米没小时) | 额定供冷量(瓦) | 额定供热量(瓦) |
FP-34 | 340 | 1800 | 2700 |
FP-51 | 510 | 2700 | 4050 |
FP-68 | 680 | 3600 | 5400 |
FP-85 | 850 | 4500 | 6750 |
FP-102 | 1020 | 5400 | 8100 |
FP-136 | 1360 | 7200 | 10800 |
5 气流组织计算
5.1送、回风方式及风口形式
常见的典型送风口型式有:散流器、孔板送风口和条缝送风口等。侧送风通常适用于人所处于的公共建筑中,作为舒适性空调提供服务,以及特殊的使用场合,比如对于精度要求较高的工艺。送风口也有很多种,这次设计要使用侧送风口。由空调系统顶送风口形式使用方型散流器。
夏季干球温度较低时,相应的室内焓比室外焓更低。因此使排气的一部分返回到室内空气空调机组,然后通过冷却和通风表面冷却少量的与新鲜空气在房间制成的冷空气混合。
5.2送风口风量的确定
送风口间距与房间净高有关,房间净高度在2.5-3.5m的。送风口间距为2.5-4.5m,房间净高大于4.3m时,送回风口的间距要加大。
6 空调风系统设计与计算
6.1风系统管道的设计方法
空气管道系统设计应该满足以下几个条件:一,系统平衡,二,较低噪声,三具有比较适当的压力损失。空气管道系统设计首先时计算,其计算步骤如下:
(1)绘制通风或空调系统轴测图,对各个管道进行编号,选定风速,计算相截面面积。
(2)选择风管的断面尺寸,按选定的管道截面,求实际管内流速,查表或图计算各管段内摩擦阻力和局部阻力。(阻力计算应选择最不利环路来进行,所谓最不利环路通俗来说就是即最远管路。根据GB规范,计算局部阻力系数,根据公式: hy =ξv2p/2计算出局部阻力。)
(3)作阻力平衡计算。计算新风机的风量风压,风压按计算出的最不利环路的总阻力,考虑安全因素,并联管路之间的阻力不平衡率小于等于15%。
(4)选择风机。在选择风机时,按系统的新风量计算,我们计算时考虑到存在漏风的可能还有计算误差,所以为了补偿这一部分可能存在的漏风和阻力计算误差,所以增加10%作为补偿量。
6.2通风管道水力计算
确定最不利环路为1-2-3-4-5-6-7-8-9。
计算摩擦压力损失以及局部压力损失,空调系统及一般得进、排风系统按下式进行估算:
(6-1)
式中:P—-单位长度风管摩擦压力损失,Pa
L—-风管总长度,m
K—-整个管网局部压力损失与摩擦压力损失的比值,弯头、三通等构件较少时,K=1. 0~2.0,弯头、三通等构件较大时,K=3. 0~5.0
实际计算以管段1为例:取断面尺寸为500mm×200mm,则实际面积为0.1m ,故实际流速5m/s。
矩形风管流速当量直径D=2a•b/(a+b)=285mm,管段长度1.78m,查表得系数,带入求得摩擦阻力,及局部阻力。
求得最不利管路计算表如下:
表6.1支路一最不利路径水力计算表
编号 | 风量(m^3/h) | 管长(m) | 形状 | 宽(mm) | 高(mm) | 流速(m/s) | 沿程阻力(Pa) | 局部阻力(Pa) | 管段总阻力(Pa) |
1 | 1800 | 1.78 | 矩形 | 500 | 200 | 5 | 1.95 | 13.61 | 15.56 |
2 | 1600 | 1.47 | 矩形 | 500 | 160 | 5.56 | 2.4 | 0.74 | 3.14 |
3 | 1400 | 3.17 | 矩形 | 500 | 160 | 4.86 | 4.03 | 0 | 4.03 |
续表
编号 | 风量(m^3/h) | 管长(m) | 形状 | 宽(mm) | 高(mm) | 流速(m/s) | 沿程阻力(Pa) | 局部阻力(Pa) | 管段总阻力(Pa) |
4 | 1200 | 6.07 | 矩形 | 400 | 160 | 5.21 | 9.44 | 0.36 | 9.8 |
5 | 1000 | 9.04 | 矩形 | 320 | 160 | 5.43 | 16.55 | 0.06 | 16.61 |
6 | 800 | 10.81 | 矩形 | 250 | 160 | 5.56 | 23.11 | 0 | 23.11 |
7 | 400 | 6.43 | 矩形 | 160 | 120 | 5.79 | 23.02 | 2.67 | 25.69 |
9 | 200 | 5.36 | 矩形 | 160 | 120 | 2.89 | 5.34 | 20.16 | 25.5 |
由表格可得,最不利阻力为123Pa,做最不利管路的阻力平衡计算,表6.2如下:
表6.2支路一平衡分析表
编号 | 不平衡率 | 总阻力(Pa) | 并联最不利阻力(Pa) | 平衡阀阻力(Pa) |
2 | 0.00% | 107.89 | 107.89 | 0 |
3 | 0.00% | 104.75 | 104.75 | 0 |
15 | 68.40% | 33.08 | 104.75 | 71.66 |
7 空调水系统设计与计算
7.1 系统概述
环路应满足系统的要求,设计时需要考虑到节能、人工,耗材等原则。此外,空调管路系统应和空调风系统的设计要同时考虑才能获得更加合理的方案。
水管体制可分为两管三管及四管制,各自有优缺点。所以要根据建筑物的实际情况来选择。
7.2 空调水利系统水利计算
水系统的水力计算步骤如下:
(1)确定管径大小,确定最不利环路;
(2)确定压力损失;
(3)选择水泵。
水系统计算,采用假定流速法,系统各设备的需水量及供水量均根据所选用设备给出的额定水量进行计算。
水系统常用焊接钢管,pvc塑料管等材料。调冷热水管道一般采用焊接钢管和无缝钢管,当公称直径小于50mm时,采用普通焊接钢管,当公称直径大于50mm时,采用无缝钢管,如果公称直径大于等于250mm者,采用螺旋焊接钢管。
局部阻力和沿程阻力,都与水流速度有关。流速小,水流阻力小,方便工作人员运行及控制,这时候为了保证流量,就需要加大管径,因此费用和占地就增加,不适用于经济原则。流速过大,则水流阻力大,运行能耗增加,当流速超过3m/ s时,管件内部将会受到影响,水流会冲刷腐蚀管道,完全影响管件的使用寿命。因此,必须合理选用管内流速
水管管径公式:
(7-1)
式中:qm—-水流量,m’/s
v —-水流速,m/s
沿程阻力:
(7-2)
式中:
—-沿程阻力,(Pa)
R—-比摩阻(Pa/m)
L—-管段的长度(m)
局部阻力:
(7-3)
式中:△Pd—-局部阻力 (Pa)
ξ—-局部阻力系数
v—-管道的流速(m/s)
以一层为例,进行水利计算,计算结果如表7.1所示:
表7.1一层水利计算表
编号 | Q(W) | G(kg/h) | L(m) | D(mm) | υ(m/s) | R(Pa/m) | Σξ | ΔPy(Pa) | ΔPj(Pa) | ΔP(Pa) | 不平衡率 |
FG1 | 109600 | 18851.2 | 5.84 | 80 | 1.02 | 172.37 | 0.51 | 1006 | 263 | 1269 | 0.00% |
FG2 | 37300 | 6415.6 | 10.05 | 50 | 0.81 | 191.24 | 1.5 | 1922 | 490 | 2412 | 25.10% |
续表
编号 | Q(W) | G(kg/h) | L(m) | D(mm) | υ(m/s) | R(Pa/m) | Σξ | ΔPy(Pa) | ΔPj(Pa) | ΔP(Pa) | 不平衡率 |
FG3 | 34600 | 5951.2 | 10.21 | 50 | 0.75 | 165.67 | 0.1 | 1692 | 28 | 1720 | 0.00% |
FG4 | 31900 | 5486.8 | 1.84 | 50 | 0.69 | 141.91 | 0.1 | 261 | 24 | 285 | 0.00% |
FG5 | 29200 | 5022.4 | 1.78 | 50 | 0.63 | 119.96 | 0.1 | 213 | 20 | 233 | 0.00% |
FG6 | 72300 | 12435.6 | 2.75 | 65 | 0.95 | 189.82 | 1.5 | 521 | 679 | 1200 | 0.00% |
FG7 | 48000 | 8256 | 9.61 | 65 | 0.63 | 86.78 | 1.5 | 834 | 299 | 1133 | 0.00% |
FG8 | 37200 | 6398.4 | 4.78 | 50 | 0.81 | 190.26 | 1.5 | 910 | 487 | 1397 | 0.00% |
FG9 | 31800 | 5469.6 | 5.38 | 50 | 0.69 | 141.06 | 0.1 | 759 | 24 | 783 | 0.00% |
FG10 | 26400 | 4540.8 | 8.91 | 50 | 0.57 | 99.11 | 0.1 | 883 | 16 | 899 | 0.00% |
FG11 | 21000 | 3612 | 6 | 40 | 0.76 | 237.53 | 0.1 | 1425 | 29 | 1454 | 0.00% |
FG12 | 10800 | 1857.6 | 4.92 | 32 | 0.54 | 150.89 | 1.5 | 743 | 216 | 959 | 11.50% |
FG13 | 24300 | 4179.6 | 0.74 | 50 | 0.53 | 84.76 | 0.1 | 62 | 14 | 76 | 10.60% |
FG14 | 21600 | 3715.2 | 5.96 | 40 | 0.78 | 250.65 | 0.1 | 1493 | 31 | 1524 | 0.00% |
FG15 | 16200 | 2786.4 | 2 | 40 | 0.59 | 145.09 | 0.1 | 290 | 17 | 307 | 0.00% |
FG16 | 10800 | 1857.6 | 5 | 32 | 0.54 | 150.89 | 0.1 | 754 | 14 | 769 | 0.00% |
FH1 | 109600 | 18851.2 | 4.94 | 80 | 1.02 | 172.37 | 0.51 | 851 | 263 | 1114 | 0.00% |
FH2 | 37300 | 6415.6 | 10.05 | 50 | 0.81 | 191.24 | 3 | 1922 | 979 | 2901 | 25.10% |
FH3 | 34600 | 5951.2 | 9.61 | 50 | 0.75 | 165.67 | 0.1 | 1593 | 28 | 1621 | 0.00% |
FH4 | 31900 | 5486.8 | 2.44 | 50 | 0.69 | 141.91 | 0.1 | 346 | 24 | 370 | 0.00% |
FH5 | 29200 | 5022.4 | 1.18 | 50 | 0.63 | 119.96 | 0.1 | 141 | 20 | 161 | 0.00% |
FH6 | 72300 | 12435.6 | 2.75 | 65 | 0.95 | 189.82 | 3 | 521 | 1357 | 1879 | 0.00% |
FH7 | 48000 | 8256 | 9.61 | 65 | 0.63 | 86.78 | 1.5 | 834 | 299 | 1133 | 0.00% |
FH8 | 37200 | 6398.4 | 4.18 | 50 | 0.81 | 190.26 | 3 | 796 | 974 | 1770 | 0.00% |
续表
编号 | Q(W) | G(kg/h) | L(m) | D(mm) | υ(m/s) | R(Pa/m) | Σξ | ΔPy(Pa) | ΔPj(Pa) | ΔP(Pa) | 不平衡率 |
FH9 | 31800 | 5469.6 | 5.38 | 50 | 0.69 | 141.06 | 0.1 | 759 | 24 | 783 | 0.00% |
FH10 | 26400 | 4540.8 | 9.51 | 50 | 0.57 | 99.11 | 0.1 | 942 | 16 | 959 | 0.00% |
FH11 | 21000 | 3612 | 6 | 40 | 0.76 | 237.53 | 0.1 | 1425 | 29 | 1454 | 0.00% |
FH12 | 10800 | 1857.6 | 4.92 | 32 | 0.54 | 150.89 | 3 | 743 | 432 | 1175 | 11.50% |
FH13 | 24300 | 4179.6 | 1.34 | 50 | 0.53 | 84.76 | 0.1 | 113 | 14 | 127 | 10.60% |
FH14 | 21600 | 3715.2 | 5.96 | 40 | 0.78 | 250.65 | 0.1 | 1493 | 31 | 1524 | 0.00% |
FH15 | 16200 | 2786.4 | 1.4 | 40 | 0.59 | 145.09 | 0.1 | 203 | 17 | 220 | 0.00% |
FH16 | 10800 | 1857.6 | 5.6 | 32 | 0.54 | 150.89 | 0.1 | 845 | 14 | 859 | 0.00% |
E1 | 26500 | 4558 | 6.91 | 50 | 0.57 | 99.82 | 2.2 | 689 | 23762 | 24452 | 24.10% |
E2 | 2700 | 464.4 | 9.68 | 20 | 0.37 | 150.46 | 11 | 1456 | 30763 | 32219 | 0.00% |
E3 | 2700 | 464.4 | 4.8 | 20 | 0.37 | 150.46 | 11 | 722 | 30763 | 31485 | 3.50% |
E4 | 2700 | 464.4 | 9.68 | 20 | 0.37 | 150.46 | 11 | 1456 | 30763 | 32219 | 3.20% |
E5 | 2700 | 464.4 | 4.8 | 20 | 0.37 | 150.46 | 11 | 722 | 30763 | 31485 | 14.00% |
E6 | 15600 | 2683.2 | 11.87 | 40 | 0.56 | 135.11 | 4.2 | 1603 | 12869 | 14473 | 64.80% |
E7 | 5400 | 928.8 | 2.62 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 335 | 40790 | 41125 | 0.00% |
E8 | 5400 | 928.8 | 2.62 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 335 | 40790 | 41125 | 6.60% |
E9 | 5400 | 928.8 | 9.83 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 1254 | 40790 | 42044 | 8.40% |
E10 | 5400 | 928.8 | 9.83 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 1254 | 40790 | 42044 | 11.40% |
E11 | 5400 | 928.8 | 14.62 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9.2 | 1865 | 40808 | 42673 | 0.00% |
E12 | 5400 | 928.8 | 2.62 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 335 | 40790 | 41125 | 3.60% |
E13 | 5400 | 928.8 | 7.25 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9.2 | 924 | 40808 | 41732 | 0.40% |
E14 | 5400 | 928.8 | 8.61 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 1098 | 40790 | 41888 | 0.00% |
续表
编号 | Q(W) | G(kg/h) | L(m) | D(mm) | υ(m/s) | R(Pa/m) | Σξ | ΔPy(Pa) | ΔPj(Pa) | ΔP(Pa) | 不平衡率 |
E15 | 5400 | 928.8 | 3.85 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 491 | 40790 | 41281 | 5.10% |
E16 | 5400 | 928.8 | 8.61 | 25 | 0.42 | 127.55 | 9 | 1098 | 40790 | 41888 | 4.90% |
E17 | 2700 | 464.4 | 9.68 | 20 | 0.37 | 150.46 | 11 | 1456 | 30763 | 32219 | 31.60% |
8 管道的保冷保温、消声减震
8.1 设备及管道的保冷保温
空调供冷水管的经济厚度,不易小于图8.1所示数据:
图8.1空调供冷水管保冷层相关数据图
空调供暖水管保温厚度,不易低于如图8.2所示数据:
图8.2空调供暖水管保温层相关数据图
空调风管的经济保冷厚度参考下图8.3:
图8.3空调风管经济保冷厚度数据图
8.2 设备及管道的消声减震
空调系统的噪声及振动源头来自设备,故做好设备的消声减振乃重中之重。由于减振器种类繁多,且各设备的减振器选用并无强制性要求,各设备的减振可能有多种减振器的选择来达到效果。选用弹簧减振器前必须通过计算,且还应根据减振器价格、供货及维护等实际情况来选用正确的弹簧减振器。
施工过程中须按设计要求对空调系统做好消声减振处理,对于设计中未明确部分,须在声学顾问与减振器厂家指导下综合考虑现场实际情况通过正确计算来选择经济、有效且符合各项要求的减振方式与减振器
9 冷热源机房的设计与布置
由于冷,热源主机及其附属设备的尺寸与质量较大,因此对于主机房而言,必须设置维修时的孔口与通道。其次机房应有良好的通风,以便排出冷水机组,变压器,水泵等设备运行时产生出大量的余热,余湿。机房还需考虑噪声的问题以及震动的影响,必须重视噪声与振动对建筑物外部与内部环境的影响,事先应作出影响评估,施工时采取有效的减报,降噪措施。第四机房应设计有组织排水,通常的做法是在水泵,冷水机组等四周做排水沟,集中后排出,在底下室常设集水坑,再用潜水泵自动排出。
9.1膨胀水箱配置与计算
膨胀水箱一般位于系统的最高点,接在回水干管上。膨胀水箱的容积是由系统内的水容量以及最大的水温变化值决定的,公式为:
(9-1)
式中:Vp—-膨胀水箱的有效容积
a—-水的体积膨胀系数
Vs—-系统内的水容量
σt—-最大的水温变化值
膨胀水箱的规格与配管的公称直径如下:
图9.1膨胀水箱的规格与配管的公称直径
9.2 冷冻水泵的选型及配管布置
选型看扬程,扬程是指能把水扬高得能力,通过伯努方程计算。冷冻水泵扬程估算由闭式空调冷水系统的阻力组成。
对于闭式空调系统而言,分为四个部分:冷水机组的水压降,调节阀阻力,管路阻力,空调末端装置的阻力。冷水机组水降压一般直接查样本(一般为60-100kpa)1m等价于10kpa。管路阻力一般包括包括沿程阻力、局部阻力,空调末端装置的阻力一般为20-50kpa(阻力取45kpa)。
所以根据额定流量及最不利环路总阻力损失查表得,冷冻水泵选用125-100-155/125K。
结 论
经过这段时间的学习和设计,我巩固了四年来在课堂上所学习的知识,把他们串成了一个整体,把理论和实际牢牢联系在一起,并加深了对空调的设计的了解。察觉到在以往的学习中我只注重学习理论知识,忽略实际应用。通过这次设计我认识到知识的理论转化为实际需要做很多的工作,这不仅仅只是知识的应用,而且,也是对设计者综合应用能力的考验。与此同时,体会到工程设计的繁琐和严谨,以及对社会的责任。在这次的设计中,我逐渐了解空调系统设计的整个过程。在负荷计算过程中,我学会使用天正暖通软件。在空调系统的选择过程中,经过不同系统方案的比较,对各种空调系统有了进一步的了解。
在这个过程中,深深体会到空调设计中规范的重要性,也一直秉持着节能环保的理念。总之通过本次毕业设计,我受益匪浅,为进一步学习专业知识奠定了坚实的基础。
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致 谢
经过半年的努力,我完成了毕业设计课题。这次毕业设计使我对空调系统设计有了深刻的认识与理解。设计初期我遇到了很多困难,在老师和同学的帮助下,我克服了一个个困难,最终毕业设计顺利完成。
整个过程我学到了很多,关于设计的,关于软件的,关于学习态度,总之受益匪浅。我非常感谢毕业指导老师以及在生活,学习上给予过我支持的同学,我向他们表示衷心的谢意!
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