空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设计

1、2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 1 7.1 冷热源机房设计冷热源机房设计 7.2 冷热源燃料供应系统设计冷热源燃料供应系统设计 7.3 排烟气系统设计排烟气系统设计 7.4 冷热源水（汽）系统设计冷热源水（汽）系统设计 7.5 冷热源系统供配电设计要点冷热源系统供配电设计要点 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 2 一、机房建筑设计 1.机房位置的布置原则 1）一般应充分利用建筑物的地下室。 2）由于条件所限不宜设在地下室时，也可 设在裙房中或与主建筑分开独立设置。 3）对于高层建筑，也可设在设备层或屋顶 上。 4）锅炉房宜为单独的建

2、筑物，也可与其他 民用建筑、生产厂房相连或设在民用建筑 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 3 的地下室、半地下室、首层、楼中层和屋 顶上。 2.机房建筑布局要求 1）机房面积、净高和辅助用房等应根据系 统的集中和分散、冷热源设备类型等设置 。 2)对于全部空气调节的建筑物，其通风、 空气调节与制冷机房的面积可按总建筑面 积的38考虑。 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 4 3）机房面积的大小应保证设备安装有足够 的间距和维修空间。 4）制冷机房的净高（地面到梁底）应根据 制冷机的种类和型号而定。 5）燃油燃气锅炉房的净高（地面到梁底）

3、 应根据锅炉的类型和型号确定。 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 5 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 6 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 7 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 8 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 9 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 10 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 1、机房设备的隔振与降噪 动力设备应设置基础隔振装置，防止减少设备振 动对外界影响。 设备振动量控制按有关标准规定

4、及规范执行。 设备转速=1500rpm，宜选用橡胶等弹性材料的隔振 垫块或橡胶隔振器。 动力设备的流体进出口，宜采用软管同管道连接 。 机房通风应选用低噪风机，位于生活区的机房通 风系统应设置消声装置。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 2、机房设备、管道和附件的防腐和保温 （1）机房设备、管道和附件的防腐 为了保证机房设备、管道和附 件的有效工作年限，保温前须将表面清除 干净、进行防腐处理。 （2）机房设备、管道和附件的保温 机房设备、管道和附件的保有效 温可以减少冷（热）损失。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 集中供暖地区的制冷机房室内温度不应低 于15度，在停止运转

5、期间不得低于5度。 对于通风不能满足空气热湿环境要求的机 房，应设置空调系统，为节约能源，机房 内温度、湿度要求可放宽。空调值班室应 设置独立的空调系统，或安装分体空调。 机房应有良好的通风措施 机房的防火、防爆措施 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 14 7.2.1 燃油系统设计 燃油供应系统是燃油设备机房的组成部分。其主 要流程是：燃油经铁路或公路运来后，自流或用 泵卸入油库的贮油罐，油经过泵前过滤器进入输 油泵，经输油泵送至锅炉房日用油箱。 燃油供应系统的构成：运输设施、卸油设施、贮 油罐、油泵、管路等 燃油运输方式：铁路油罐车、汽车油罐车、油船 、管道输送

6、 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 主要任务：将满足要求的燃油送至设备燃 烧器，保证燃油经济安全的燃烧。 主要流程：先将油通过输油泵从油罐送至 日用油箱，在日用油箱通过供油泵送至设 备燃烧器，燃油通过燃烧器一部分进入炉 膛燃烧，另一部分返回油箱。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）油管路系统设计的基本原则 （2）典型的燃油系统：图7-1 （3）燃油系统辅助设施选择 1）贮油罐；2）日用油箱；3）燃油 过滤器：选择原则。4）输油泵 （4）油泵的扬程 1）油泵扬程计算公式：式（7-1） 2）油泵扬程应在管线水力计算后选 择 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 任务

7、：根据已知的流量计算管道直径和管 线压力降，以便合理地选择油泵。 （1）燃油管道直径计算：式（7-2）（ 7-3）常用流速表7-2 （2）燃油管道管线压力降计算 方法：水力公式计算法，查图表法 水力公式计算法主要过程：1）直管段摩擦 阻力；2）局部阻力；3）管线压力降；4 ）摩擦阻力系数 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）管道的敷设方式：架空、管敷、管沟 （2）管道的连接：管材一般为无缝钢管，连 接方式焊接、法兰连接 （3）管道的布置 （4）管道的吹扫和放空措施 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 1.机房燃气系统 （1）机房燃气耗量 1）机房设备燃气耗量的确定，可按照

8、总冷（热 ）负荷计算值，参照设备样本资料，选择设备， 确定所需燃气耗量。也可按照总冷（热）负荷计 算值和设备效率确定所需燃气耗量。 单台燃气锅炉燃气消耗量计算：式（7-15） 2）每只燃烧器燃气消耗量：式（7-16） 3）机房燃气消耗量：式（7-17） 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （2）燃气管道供气压力、供气方式和系统 1）燃气管道供气压力和供应方式 城市燃气管道按所输送燃气压力不同，分为5类 。 燃气设备机房供气系统中，从安全角度考虑，宜 采用中、低压供气系统，不宜用高压系统。 2）燃气管道系统 设计应遵照国家标准规范进行 燃气设备机房供气系统组成：供气管道进口装置 、机房内

9、配管系统以及吹扫放散管道等。 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 21 常用燃气设备机房的燃气系统有： a.一般手动控制燃气系统：图7-2 设备由人工控制 b.强制鼓风供气系统：图7-3 在中型采暖和生产的燃气锅炉房中经 常采用。 c.WNQ4-0.7型燃气锅炉供气系统：图 7-4 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）供气管道进口装置设计要求 （2）机房内燃气配管系统设计要求 （3）吹扫放散管道系统设计 为什么应设置吹扫和放散管道 设计吹扫放散系统应注意的要求 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）管道敷设原则：分为埋地和架空敷设 （2）机

10、房内管道的敷设 （3）管道的连接方法 （4）燃气管道清扫和试压 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 任务：根据燃气流量和允许压力损失确定管道直 径，或者在已知管径和压力损失情况下，求管道 的通过能力。 （1）燃气管道管径计算 式（7-18）（7-19） （2）燃气管道水力计算方法 （3）不同压力下燃气管道的水力计算公式 1）低压燃气管道：式（7-21）式（7-26） 2）中压和高压燃气管道：式（7-27）（7-28） 3）燃气管道局部阻力计算 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 25 7.3.1烟气排放标准和系统设计依据 1、烟气排放标准 燃油燃气设备排入大

11、气中的有害气体主要是二氧 化硫和氮氧化物，其排放浓度应符合 GB132712001锅炉大气污染物排放标 准和GB30951996环境空气质量标准 、GB162971996大气污染物综合排 放标准。 各项污染物排放的浓度极限见表7-6 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 可参照锅炉房设计规范（GB50041- 1992）进行设计 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 27 1.燃油燃气设备运行的通风方式 燃油燃气设备在运行时，必须连续地向设备供入 燃料燃烧所需要的空气，并将生成的烟气不断排 出。按设备容量和类型的不同，可采用自然通风 和机械通风。 自然通风时，设

12、备仅利用烟囱中热烟气和外界冷 空气的密度差来克服锅炉通风的流动阻力。这种 通风方式只适用于烟气阻力不大，无尾部受热面 的小型设备，如立式水火管锅炉等。 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 28 对于设置尾部受热面和除尘装置的小设备，或较 大容量的供热锅炉因烟、风道的流动阻力较大， 必须采用机械通风，即借助风机所产生的压头去 克服烟道、风道的流动阻力。目前采用的机械通 风方式有以下3种。 （1）负压通风：烟囱+烟囱前的引风机 适用于小容量的、烟风系统阻力不大的锅 炉 （2）正压通风：只装设送风机 目前在燃气和燃油锅炉、吸收式直燃机等应 用较为普遍 （3）平衡通风:送风

13、机+引风机 供热锅炉目前大都采用平衡通风。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）排烟气系统设计计算方法 根据额定负荷选择合适设备，烟 道流量即确定。然后根据具体情况布置排 烟气管路系统，由假定流速法计算系统管 道和烟囱截面积大小，计算沿程阻力和局 部阻力损失，选择风机。系统计算和风机 选择时，须考虑烟囱的抽力。 具体计算和选择详见相关设计手册 。 （2）排烟气系统烟道布置的一般要求 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）烟囱高度的确定 烟囱高度应根据烟气中所含有害 物质、飞灰等的扩散条件来确定，使附近 的环境处于允许的污染程度之下，符合现 行国家标准。 供热锅炉烟囱推

14、荐高度，按表7- 7执行。 （2）烟囱直径的计算 （3）高层建筑烟囱布置 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 31 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 32 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 33 集中式空调的冷热源水系统包括冷（热） 水循环系统、冷却水循环系统。 冷水循环系统：来自空调设备的冷冻水回 水经集水器、除污器、循环水泵，进入冷 水机组蒸发器内，吸收了制冷剂蒸发的冷 量，使其温度降低成为冷水，进入分水器 后再送入空调设备的表冷器或冷却盘管内 ，与被处理的空气进行热交换后，再回到 冷水机组内进行循环再

15、冷却。 2021-6-13 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 34 热水循环系统：主要是完成冬季空调设备 所需的热量，使其加热空气用，热水循环 系统需包含热源部分。 冷却水循环：从冷却塔来的较低温度的冷 却水，经冷却泵加压后送入冷水机组，带 走冷凝器的热量后，温度便升高了，然后 被送到冷却塔上进行喷淋，由于冷却塔风 扇的转动，使冷却水在喷淋下落过程中， 不断与室外空气发生热湿交换而冷却，冷 却后的水落入冷却塔积水盘中，然后再次 被冷却泵加压后进入下一个循环。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 1.闭式循环系统和开式循环系统（图7-5） （1）闭式循环系统 管路不与大气接触，

16、系统最高点设膨胀水 箱并有排气和泄水装置的系统。 适宜采用闭式系统的情况 优点 缺点 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （2）开式循环系统 管路之间有贮水箱（ 或水池）通大气，自 流回水时，管路通大 气的系统。 适宜采用开式系统的 情况 优点 缺点 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）定水量系统 系统中循环水量为定值，或夏季和冬季分 别采用不同的定水量，负荷变化时，改变 供、回水温度以改变制冷量或制热量的系 统。 优点 缺点 适用场合 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （2）变水量系统 保持供水温度在一定范围内，当负荷变化 时，改变供水量的系统。 优点 缺点

17、空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）单式泵系统 冷（热）源侧与负荷侧合用一组循环水泵 优缺点 适用场合 （2）复式泵系统 冷（热）源侧与负荷侧分别配备循环水泵 优缺点 适用场合 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）系统的最高压力 系统最低处或水泵出口处，设计时应对各 个点的压力进行分析，以选择合理的设备 。 （2）设备的承压 系统中管路和设备均有其承压极限，系统 压力不应超过设备承压能力。 高层建筑中，设备承压能力不够时，应进 行分区。常见的方案有5种。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 （1）天然水冷却 典型：直接蒸发式空调机组 建筑物周围有非常充足水源

18、时，也可用于集中空 调。 （2）循环水冷却（图7-8，图7-9） 目前高层民用建筑空调系统多采用。 流程：冷却塔较低温度冷却水（32度）冷却泵 冷水机组冷凝器冷却塔高位冷却水（37度） 冷却水量损失：空气吸湿带走的蒸发部分；风机 排风吹走部分。一般约占冷却塔循环水量0.3%-1% 设计常用图例：表7-8 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 包括给水系统和蒸汽系统两个部分。 给水系统：将给水送入锅炉的设备、管道及其配 件。 蒸汽系统：从锅炉引出蒸汽的管道及其配件。 1.锅炉用水简述 根据水质及功用，分为原水、补给水、生产回水 、给水、锅水、排污水、冷却水等。 空调冷热源期第7章-冷热源机

19、房与系统设 计 （1）给水系统 一级给水系统：图7-10 二级给水系统：图7-11 （2）蒸汽系统 饱和蒸汽；过热蒸汽 组成：分汽缸、蒸汽管道及其阀门组件 分汽缸作用：稳压、缓冲、调节及分配蒸汽 （3）软化水系统 （4）回水设备 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 机房供电负荷级别和供电方式，应根据工艺要求 、主机容量、负荷重要性和环境特征等因素，按 GB50052-1995供配电系统设计规范执 行。 普通建筑的锅炉房、冷冻站、空调机房的电力负 荷一般为三级负荷，对供电无特殊要求，采用一 回路电源供电即可。 若主体建筑有大量一级负荷时，其附属锅炉房、 冷冻站、空调机房的电力、照明为二级负荷，一 般应采用两回路电源供电，两路电源应来自低压 配电屏不同母线段。 空调冷热源期第7章-冷热源机房与系统设 计 计算供电负荷应根据机房的用电设备工作方式、运行使用 情况，统计其设备容量，然后按照不同的用电设备组，采 用需要系数法计算其总用电负荷。 1）长期连续工作制设备：机房的压缩机、冷冻、冷却水 泵、鼓风机、引风机