毕业设计（论文）-西安市某大型超市中央空调系统设计.doc

南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文) 作 者： 学 号： 系 部： 康尼学院 专 业： 建筑环境与设备工程 题 目： 西安市某大型超市中央空调系统设计 指导者： 评阅者： 2015年5月 南 京1南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）中文摘要本工程设计对象为西安某超市，此建筑楼主要有商场、员工生活居住层。本工程空调设计的内容包括本大厦的中央空调系统的设计及通风设计。1-3层采用全空气系统，4层采用风机盘管+新风系统，风系统设计为一次风回风系统。机房将布置于各层空调机房内。建筑夏季冷负荷根据逐时法计算获得，冬季热负荷根据稳态法计算。水管采用异程系统，减少投资费用，水系统使用一次泵变流量系统，一用一备。便于调节和检修。1-3楼采用机组并联进行制冷、供热。4楼使用两台新风机组，分别对南北分区的新风进行处理。另外本次设计另外考虑了防火保温以及防振的措施关键词 大型超市 水系统 全空气系统 风机盘管+新风 全套图纸加扣3012250582 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Design of Central Air Conditioning System for Supermarket in XianThe engineering design target of a supermarket in Xian.Building floors including shopping mall, the staff of life living layer.Air conditioning design include: design of the buildings central air-conditioning system and ventilation design.1-3 floors use all-air system.4th layer using fan coil + fresh air system.Wind system is designed to primary air return air system.The machine room will be arranged within layers of air conditioning room.Summer cooling load calculation method based on hourly.Winter heat load calculation method based on steady-state.Water use different drive systems to reduce investment costs.Water systems use a pump system with a preparation. Easy adjustment and maintenance.1-3 floor using units in parallel for cooling, heating. 4th floor using two new wind generating units handling the new wind in North and South respectively.The design takes into account additional fire prevention insulation and vibration measures.Keywords supermarkets: Water System;Full air system;Fan coil + Fresh Air 目录前言1第一章 工程概述与设计依据21.1工程概况21.2 设计依据21.2.1 室外设计参数21.2.2 室内设计参数3第二章 负荷计算42.1 夏季冷负荷的计算42.1.1 夏季冷负荷的组成42.1.2空调冷负荷计算方法42.1.3夏季新风量及新风负荷计算方法122.2湿负荷计算132.2.1湿负荷的组成132.2.2夏季湿负荷计算132.3 冬季热负荷的计算142.3.1 冬季热负荷的计算方法142.3.2冬季新风量及新风负荷的计算15第三章 空气处理183.1空调系统的确定183.2空调系统运行工况183.2.1全空气系统夏季运行工况计算183.2.2风机盘管+新风系统夏季运行工况计算203.3 设备选型24第四章 气流组织计算284.1气流组织形式284.2散流器计算284.3回风口选型294.4风管尺寸计算304.4.1 风管材料和形状304.4.2 风管的风阀304.4.3 送风管尺寸及风速304.4.4送风管最不利管路水力计算35第五章 水系统计算385.1 水系统方案选择385.2 水管计算385.2.1 送水管管径取值385.2.2 送水管最不利管路压降计算405.2.3 冷冻水泵选型425.3 膨胀水箱计算436.1 冷热源的选择446.2分集水器设计45第七章 消声隔振、其他设计467.1消声与隔声467.2隔振467.3防火及排烟系统467.4保温事项47结论48参考文献49致谢50附录：负荷汇总表5141前言随着生活水平的提高和技术的发展，空调已经成为人类生活中必不可少的设备。近年来随着环境的恶化，新的空调指标应运而生，对空调的设计生产安装提出了更高的要求。因此，保护环境成了当前暖通行业的研究方向。21世纪，人类对空调的技术也进行了一系列新的改进，同时也在大力研究环保、节能的空调产品和技术，使用冰蓄冷空调系统、VAV空调系统、地源热泵系统等。本次设计中由于建筑面积和负荷较大，故采多台空调机组并联以及多台冷热源并联制冷，多台机组夏季进行供冷，冬季可进行供热。现在，室外环境污染越来越严重，人们更渴望室内空气品质的“春天”。因此，研究暖通是一件非常有意义的事情。第一章 工程概述与设计依据 1.1工程概况工程位于西安市，东经108.93，北纬 34.30，海拔396.9 m。主要有商场、员工生活居住层。楼层分布为地上4层，1-3层高4.8m，4层高3.3m，单层面积10889.98m2，一二三楼供冷面积9239.14m2，总建筑面积为43559.92。本工程空调设计的内容包括中央空调系统的设计及气流组织设计。该中央空调系统设计能够实现夏季供冷和冬季供热，极大地满足人体的舒适性要求。 1.2 设计依据 1.2.1 室外设计参数表1-1夏季室外气象参数大气压室外日平均温度室外相对湿度室外计算干球温度室外计算湿球温度室外平均风速95.92kPa30.7054% m/s表1-2冬季室外气象参数大气压地表面最冷月平均温度室外相对湿度室外计算干球温度室外计算湿球温度室外平均风速97.87kPa-0.466%-3.2-8.50.9 m/s 窗墙比：东西方向：0.35 南：0.4 北：0.3外墙类型：II类维护结构（20mm水泥砂浆，370mm砖墙，20mm白灰粉刷） K=1.5W/（m2） 质量：734kg/m3内墙类型：II类维护结构（20mm水泥砂浆，240mm砖墙，20mm白灰粉刷） K=1.5W/（m2） 质量：500kg/m3 1.2.2 室内设计参数设计参数工作区气流流速夏季tn260.28m/s60%0.28m/s冬季tn180.28m/s40%0.28m/s 77第二章 负荷计算负荷的计算包括室内冷负荷计算、热负荷计算、湿负荷计算和风机盘管+新风的新风负荷计算。热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通工程设计的重要依据，暖通空调设备的选择取决于热负荷、冷负荷与湿负荷以及具体的运行工况。热负荷、冷负荷、湿负荷的计算以室外计算参数和室内要求保持的空气参数为依据。2.1 夏季冷负荷的计算 2.1.1 夏季冷负荷的组成 夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成： 1) 围护结构传入室内的热量 2）外窗进入室内的太阳辐射热量 3）内维护结构传热 4）室内设备及照明散热 5）人体显热，人体散湿过程产生的潜热 2.1.2空调冷负荷计算方法夏季的冷负荷的计算是按非稳态传热来计算的，常采用谐波反应和冷负荷系数法。本次设计采用冷负荷系数法。它是逐时的一种简化计算方法。以第一层商业网点1为例： 1.外墙和屋顶： 计算公式： （2-1） 式中 计算面积，m2； 传热系数，W/(m2)； tn 室内设计温度，； tl 外墙和屋面的冷负荷温度逐时值，； td外墙或屋面冷负荷计算温度地点修正值，。 (参照空调制冷专业课程设计指南P47)表2-1 第一层商业网点1外墙冷负荷北外墙传热LQ时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00tl()32.30 32.10 31.80 31.60 31.40 31.30 31.20 31.20 31.30 31.40 31.60 31.80 32.10 32.40 32.60 td1.80 tn26.00 K1.50 F36.96（=11*4.8*0.7）LQ()485.51 473.53 455.54 443.56 431.57 425.57 419.58 419.58 425.57 431.57 443.56 455.54 473.53 491.51 503.50 西外墙传热时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00tl()37.87 37.30 36.80 36.30 35.90 35.50 35.20 34.90 34.80 34.80 34.90 35.30 35.80 36.50 37.30 td0.90 tn26.00 K1.50 F38.37（=11.42*4.8*0.7）LQ()734.98 702.17 673.39 644.62 621.59 598.57 581.31 564.04 558.28 558.28 564.04 587.06 615.84 656.13 702.17 2.外窗传热外窗的冷负荷包括两个部分，即外墙面的玻璃窗传热引起的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。1）外墙面玻璃窗传热引起的冷负荷计算公式： （2-2）式中 F 窗口面积，m2； k外窗传热系数修正值； K 玻璃窗的传热系数，W/(m2)； tn室内设计温度，；tl玻璃窗冷负荷温度的逐时值，；td外窗冷负荷计算温度地点修正值， （参照暖通制冷专业课程设计指南P47）表2-2 第一层商业网点1外窗瞬时传热冷负荷北外窗传热LQ=kFK(tl+td-tn)时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00tl()32.30 32.10 31.80 31.60 31.40 31.30 31.20 31.20 31.30 31.40 31.60 31.80 32.10 32.40 32.60 td2.00 tn26.00 K5.99 F18.84（=11*4.8*0.3）k1.00 LQ()936.67 914.10 880.24 857.67 835.10 823.82 812.53 812.53 823.82 835.10 857.67 880.24 914.10 947.95 970.52 西外窗传热LQ=kFK(tl+td-tn)时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00tl()37.87 37.30 36.80 36.30 35.90 35.50 35.20 34.90 34.80 34.80 34.90 35.30 35.80 36.50 37.30 td2.00 tn26.00 K5.99 F16.44（=11.42*4.8*0.3）k1.00 LQ()1365.86 1309.73 1260.49 1211.25 1171.86 1132.47 1102.93 1073.38 1063.54 1063.54 1073.38 1112.77 1162.01 1230.95 1309.73 2）窗户日射得热形成的冷负荷计算公式： （2-3）式中 F 外窗面积，m2； Ca 窗有效面积系数； Cs 窗玻璃的遮挡系数； Cn 窗内遮阳设施的遮挡系数； Djmax太阳辐射得热因数的最大值，W； CLQ外窗冷负荷系数 系数选取参照课程设计指南P54表3-8至表3-12（b） 单层钢窗Ca=0.85 标准玻璃Cs=0.1 白布窗帘Cn=0.5 北外窗日射LQ=CaCsCnFDjmaxCLQ时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.54 0.65 0.75 0.81 0.83 0.83 0.79 0.71 0.60 0.61 0.68 0.17 0.16 0.15 0.14 Ca0.85 Cs1.00 Cn0.50 F18.84（=11*4.8*0.3）Djmax122.00 LQ()527.50 634.96 732.64 791.25 810.79 810.79 771.71 693.57 586.11 595.88 664.26 166.07 156.30 146.53 136.76 西外窗日射LQ=CaCsCnFDjmaxCLQ时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.14 0.17 0.18 0.19 0.20 0.34 0.56 0.72 0.83 0.77 0.53 0.11 0.10 0.09 0.09 Ca0.85 Cs1.00 Cn0.50 F16.44（=11.42*4.8*0.3）Djmax574.00 LQ()561.48 681.79 721.90 762.00 802.11 1363.58 2245.90 2887.59 3328.75 3088.11 2125.59 441.16 401.05 360.95 360.95 3）内围护结构传热 计算公式： Ki 内维护结构传热系数 Ai 内围护结构面积 To.m 室外日平均温度 ta 修正温差 tR 供暖制冷室内温度内维护结构墙QcKi1.97 Ai141.12 29.4*4.8to.m30.70 ta1.00 tR26.00 Qc1584.64 内维护结构地面QcKi1.97 Ai180.64 11.42*18.6-6.62*4.8to.m30.70 ta1.00 tR26.00 Qc2028.36 4.室内热源散热形成的冷负荷 设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算。1）设备 计算公式： （2-4） 式中 Q 设备和用具的实际显热散热量,W； CLQ 设备和用具显热散热冷负荷系数； 当房间内无具体设备时，可按20/m2进行估算。设备和用具LQQ4000.00 CLQ1.00 LQ4000.00 2）照明计算公式： （2-5） 式中 n 照明灯具镇流器消耗功率系数； n 灯罩隔热系数 N 照明灯具所需功率，W； CLQ 照明散热冷负荷系数。照明散热荧光灯LQ=1000nnCLQ*N时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00CLQ0.60 0.89 0.90 0.91 0.91 0.93 0.93 0.94 0.94 0.95 0.95 0.95 0.96 0.96 0.97 n1.20 n2.20 N1800（10W/m2*面积）LQ()2851.20 4215.02 4276.80 4324.32 4324.32 4419.36 4419.36 4466.88 4466.88 4514.40 4514.40 4514.40 4561.92 4561.92 4609.44 5.人体形成冷负荷人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。.人体显热冷负荷 计算公式： （2-6） 式中 q 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W； n 室内全部人数； 群集系数 CLQ 人体显热散热冷负荷系数。人体显热LQS=qnCLQq61.00 n30.00 0.89 CLQ1.00 LQS1628.70 .人体潜热冷负荷计算公式： （2-7）式中 不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W； 室内全部人数； 群集系数。4人体潜热LQl=qnq73.00 n30.00 0.89 LQl1949.10 2.1.3夏季新风量及新风负荷计算方法 计算公式： m3/h ,W n 室内人数 G0 新风指标，m3/人h 室内外平均温度下的空气密度，kg/m3 h 室内外焓差，kj/kg 以第一层为商业网点1例房间人数新风指标m3/人h新风量m3/h空气密度kg/m3室内外焓差kj/kg新风负荷kj/h新风负荷W商业网点130257501.1973127830.257730.625商业网点220255001.1973118553.55153.75商业网点330257501.1973127830.257730.625商业网点430257501.1973127830.257730.625商业网点530257501.1973127830.257730.625商业网点631257751.1973128757.9257988.3125商业网点735258751.1973132468.6259019.0625商业网点836259001.1973133396.39276.75商业网点910252501.197319276.752576.875商业网点107251751.197316493.7251803.8125商业网点118252001.197317421.42061.5商业网点129252251.197318349.0752319.1875商业网点137251751.197316493.7251803.8125商业网点148252001.197317421.42061.5商业网点158252001.197317421.42061.5商业网点1610252501.197319276.752576.875卸货平台902522501.1973183490.7523191.875员工更衣室5251251.197314638.3751288.4375休息室5251251.197314638.3751288.4375男卫生间8252001.197317421.42061.5女卫生间8252001.197317421.42061.5超市大厅115025287501.197311066826.25296340.625一楼总负荷157525393751.197311461088.125405857.8125 2.2湿负荷计算 2.2.1湿负荷的组成 1）人体湿负荷 2）食物湿负荷 2.2.2夏季湿负荷计算在室内热、湿扰量等作用下，某一时刻进入空调房间的总湿量称为该房间的得湿量。某一时刻维持室内相对湿度恒定所需要除去的湿量是成为湿负荷。空调房间的湿负荷和冷负荷一样，对空调系统的规模有着决定性的影响。 人体湿负荷 计算公式： 每名成年男子的散湿量，g/h； 室内全部人数； 群集系数。以一楼商业网点1为例人体湿负荷Wr=0.001nn30.00 0.89 109.00 Wr2.91 kg/h2.3 冬季热负荷的计算 2.3.1 冬季热负荷的计算方法冬季热负荷计算包括维护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。冬季用稳态计算。计算公式： 围护结构计算公式： 缝隙法冷风渗透热负荷： K外（内）围护结构传热系数 F外（内）维护结构面积 tn室内空调供热温度 tw 空调室外干球温度 温差修正系数 Xch高度修正系数 Xf室外风速修正系数以一楼商业网点1为例名称面积计算朝向风力KXchXfQ1Q1Q2Q3Q1+Q2+Q3长高(宽)F(m2)W/WWWWW1北外墙11.00 4.80 33.96 1.50 1.00 0.10 0.00 1348.85 北外窗18.84 5.99 1.00 0.10 0.00 2988.22 402.96 西外墙11.42 4.80 38.38 1.50 1.00 (0.05)0.00 1316.40 西外窗16.44 5.99 1.00 (0.05)0.00 2251.98 325.09 内墙29.40 4.80 141.12 1.97 0.75 0.00 0.00 5019.13 地面180.64 1.97 0.75 0.00 0.00 6424.71 房间小计tn()18tw()-5.6房高修正Xg0.02 19349.28 19349.28 728.06 0.00 20077.34 2.3.2冬季新风量及新风负荷的计算 计算公式： , m3/h ,W n 室内人数 G0 新风指标，m3/人h 室内外平均温度下的空气密度，kg/m3 h 室内外焓差，kj/kg 以第一层为例房间人数新风指标m3/人h新风量m3/h空气密度kg/m3室内外焓差kj/kg新风负荷kj/h新风负荷W商业网点130257501.26531.529885.6258301.5625商业网点220255001.26531.519923.755534.375商业网点330257501.26531.529885.6258301.5625商业网点430257501.26531.529885.6258301.5625商业网点530257501.26531.529885.6258301.5625商业网点631257751.26531.530881.81258578.28125商业网点735258751.26531.534866.56259685.15625商业网点836259001.26531.535862.759961.875商业网点910252501.26531.59961.8752767.1875商业网点107251751.26531.56973.31251937.03125商业网点118252001.26531.57969.52213.75商业网点129252251.26531.58965.68752490.46875商业网点137251751.26531.56973.31251937.03125商业网点148252001.26531.57969.52213.75商业网点158252001.26531.57969.52213.75商业网点1610252501.26531.59961.8752767.1875卸货平台902522501.26531.589656.87524904.6875员工更衣室5251251.26531.54980.93751383.59375休息室5251251.26531.54980.93751383.59375男卫生间8252001.26531.57969.52213.75女卫生间8252001.26531.57969.52213.75超市大厅115025287501.26531.51145615.625318226.5625一楼总负荷157525393751.26531.51568995.313435832.0313第三章 空气处理3.1空调系统的确定1-3层为超市及周边商业网点，制冷、供热面积较大，采用全空气系统；4楼为员工生活住宅区，房间较多，制冷量小，采用风机盘管+新风系统。3.2空调系统运行工况 3.2.1全空气系统夏季运行工况计算 以一楼全空气系统为例 1、根据室内冷负荷Q及余湿量W，求热湿比。在i-d图上过室内状态点N作线与90%相对湿度线的交点L 得：tN=26，=60%，iN=58kj/kg； =Q/W=680895.89/45.31=15027.50kj/kg tL=17.5，=90%，iL=46kj/kg； 2、求系统总送风量G=Q/（iN-iL） G=Q/（iN-iL）=680895.89/(58-46)=56741.32g/s=170650.6m3/h 3、确定最小新风量 Gw=39375m3/h 根据民用建筑制冷规范：新风量占总风量的10%-30% 0.1GGw0.3G 17065m3/hGw51195m3/h 符合要求 新风比X=Gw/G=0.23 4、求回风量Gh Gh=G-Gw=170650.6-39375=131275.6 m3/h 5、在id图上，作线段NC/NW=Gw/G，得C点，连接CL，计算制冷机组总耗冷量Qo=G（iC-iL） 得：tc=28，=62%,ic=66 Qo=G（iC-iL）=56741.32*（66-46）=1134826.4W同理得：二楼三楼Q577270.00 636410.00 w45.31 45.31 12740.46 14045.70 tL17.00 17.50 iL47.00 47.00 G(g/s)52479.09 57855.45 G(m3/h)157831.85 170401.37 Gw39375.00 39375.00 X0.25 0.23 Gw(实际)39375.00 39375.00 X(实际)0.25 0.23 Gh118456.85 134626.37 tc28.00 27.50 ic66.00 63.30 Qo（W）997102.73 943043.91 3.2.2风机盘管+新风系统夏季运行工况计算 采用新风与风机盘管送风混合类型，新风处理到L1点风机盘管送风 状态点为L2点，混合至O点送入房间内以套间1厨房为例1、 过N 做线，及等焓线，等焓线与=95%的交点为L1点，连接W和L12、 在线上选取一点O，连接并延长L1O，与=90%交于一点L2，连接L2N3、 计算新风比是否符合。若不符合，返回步骤2；若符合，计算参数。计算参数： 查看i-d图， 得：tL1=21，=95%,iL1=58.5kj/kg; =Q/W=2797.84/0.0305555=93261.3kj/kg； 选取O点：to=19，=97%，io=51.2kj/kg； 连接L1O延长至=90% 得点L2，查取L2参数 tL2=18，=90%,iL2=48kj/kg; 总风量G=Q/（in-io）=2797.84/（58.5-51.2） =383.26g/s=1152.68m3/h 新风比：X=GW/G=L2O/L2L1=0.325 符合规定 新风量GW=XG=124.56g/s=374.62m3/h 风机盘管风量GF=G-GW=258.7g/s=778.06m3/h 风机盘管冷量QF=GF（in-iL2）=2716.35W 新风机组冷量QW=GW（iw-iL1）=3799.1W同理可得：QWtL1iL1toiotL2iL2G(m3/h)XGW(m3/h)GF(m3/h)QF(W)QW(W)套1厨2797.84 0.03 21.00 58.50 91566 19.00 51.20 18.00 48.00 1154 0.33 375 779 2716 3799 套1卫1434.74 0.03 21.00 58.50 51651 18.70 50.50 18.00 48.00 540 0.23 124 416 1450 1258 套1卧3353.12 0.06 21.00 58.50 60356 18.70 50.50 18.00 48.00 1262 0.23 290 971 3389 2940 套1起4062.74 0.06 21.00 58.50 73129 19.00 51.20 18.00 48.00 1675 0.33 544 1131 3944 5517 套1餐客3899.09 0.19 21.00 58.50 20950 18.40 49.00 18.00 48.00 1235 0.13 161 1075 3749 1627 套2厨2654.18 0.03 21.00 58.50 86864 19.00 51.20 18.00 48.00 1094 0.33 356 739 2577 3604 套2卫11005.81 0.03 21.00 58.50 32917 18.40 49.00 18.00 48.00 319 0.13 41 277 967 420 套2卫2680.03 0.03 21.00 58.50 24481 18.40 49.00 18.00 48.00 215 0.13 28 187 654 284 套2卧12122.54 0.06 21.00 58.50 38206 18.70 50.50 18.00 48.00 799 0.23 184 615 2145 1861 套2卧22183.56 0.06 21.00 58.50 39304 18.70 50.50 18.00 48.00 822 0.23 189 633 2207 1915 套2卧32396.68 0.06 21.00 58.50 43140 18.70 50.50 18.00 48.00 902 0.23 207 694 2422 2102 套2餐客5831.25 0.31 21.00 58.50 18912 18.40 49.00 18.00 48.00 1848 0.13 240 1607 5607 2434 3/5同2套4厨2654.18 0.03 21.00 58.50 86864 19.00 51.20 18.00 48.00 1094 0.33 356 739 2577 3604 套4卫1988.41 0.03 21.00 58.50 35583 18.40 49.00 18.00 48.00 313 0.13 41 272 950 413 套4卫2680.03 0.03 21.00 58.50 24481 18.40 49.00 18.00 48.00 215 0.1