冷热源(制冷与锅炉)课程设计说明书

1、冷热源(制冷与锅炉课程设计说明书 目 录一、建筑所在地 .1二、气象资料 .1三、土建资料见土建图纸 .1四、工程概况及暖通空调设计条件 .1五、冷水机组及泵的选择 .2六、制热负荷及热源的选择 .7七、机房布置 .10八、参考资料 .11一、建筑所在地:上海。二、气象资料上海地处我国长江下游地区, 属北亚热带季风气候区, 四季分明, 夏热冬冷, 春秋短暂,雨量集中,历年平均气温 15.7,主导风向夏季为西南风,冬季为 东北风。根据暖通空调常用数据手册附录 1“我国主要城市和地区的室外气 象参数”查得:(1 地理位置上海位于北纬 3114,东经 12129,海拔 4m 。(2 外气设计条件夏季

2、:干球温度 34.6,湿球温度 28.2;冬季:干球温度-1.2,相对湿度 74%。(3 大气压力冬季:102647Pa ;夏季:100573 Pa。(4 年平均温度 15.7;(5 最大冻土深度 8m ;(6 室外平均风速冬季:3.3m/s;夏季:3.4m/s。三、土建资料见土建图纸四、工程概况及暖通空调设计条件本工程涉及的高层建筑为一栋集商业、 文化娱乐、 办公、 宾馆、 地下设备用 房和地下车库于一体的多功能大楼, 位于大城市中心重要街道一侧, 水、 电、 燃 气供应等市政设施完备。该建筑采用钢筋混凝土框架结构。主要围护结构做法:(1外墙:五层及其以下墙体为 240砖墙。六层及其以上按以

3、下两种做法 选定:(a 240空心砖; (b 200厚加气混凝土砌块。(2外窗:3mm 普通玻璃、铝塑单层窗,一般按无外遮阳且配备浅色内窗帘考虑。(3屋面:70厚钢筋混凝土板,上置 75厚加气混凝土, k=1.465W/m2。 五、冷水机组及泵的选择1.制冷总负荷:5200kW ;所需供冷楼层共 28层 (地上 , 其中一层到五层为商场, 六层为餐厅, 七层 到二十八层为写字间。 根据使用的性质不同, 对空调区域进行分区, 一层到六层 划为 A 区,七层到十八层为 B 区,十九层到二十八层划为 C 区。 A 区的制冷负荷 为总负荷的 40%, B 区的制冷负荷为总负荷的 35%, C 区的制冷

4、负荷为总负荷的 25%。因此:A 区制冷量:KWKW 2080%405200=B 区制冷量:KWKW 1820%355200=C 区制冷量:KWKW 1300%255200=2. 冷水机组台数选择3. 冷水机组机型选择选用冷水机组的制冷负荷必须满足计算负荷的要求, 即选用冷水机组的额定 制冷负荷不应小于冷水机组计算热负荷, 以保证制冷的需要。 但也不应该选用冷 水 机组的总制冷量超过计算负荷太多而造成浪费。冷水机组的制冷量还应适用 冷水机组负荷变化的需要, 特别是某些季节性冷水机组, 要避免锅炉长期在高负 荷下运行。由此 A 、 B 、 C 区选的冷水机组分别为 : HS-700H、 HS-6

5、00H 、 HS-500H-G , (HS 系列 沈鼓 -日立 选用的均为离心式冷水机组。这三种型号的相关铭牌参数见表冷水机组选型4.冷冻水泵的选取冷冻水泵所需要的扬程:冷冻水管进出冷水机组的阻力损失 +沿程阻力损失 +局部阻力(mH 2O 。其中局部阻力按沿程阻力的 50%计算。 并取 10%的安全系数冷水机组选型 注:水接管法兰标准 JB81-59 PN10设定沿程阻力损失为 6.1mH 2O 。所以:A 区:扬程 m H 3. 20 1. 15. 01. 61. 63. 9(=+=流量 h m tc Q G /54. 393712(186. 408. 236001. 136001. 13

6、=-=B区:扬程 m H 82. 231. 1 5. 01. 61. 65. 12(=+= 流量 h m tc Q G /35. 344712(186. 482. 136001. 136001. 13=-=C区:扬程 m H 82. 231. 1 5. 01. 61. 65. 12(=+= 流量 h m tc Q G /96. 245712(186. 43. 136001. 136001. 13=-=根 据 流 量 和 扬 程 A 、 B 、 C 区 冷 冻 水 泵 分 别 为 IS200-150-250I 、 IS200-150-315A 、 IS200-150-315A, 其相关铭牌参数见

7、下表冷冻水泵的性能参数 因此选取 IS200-150-250I 、 IS200-150-315A 、 IS200-150-315A 各一台,及 一台备用泵。 5.冷却水泵的选取由于冷却水系统为开式系统, 因此, 冷却水系统所需要的扬程不仅需要克服 冷却水系统的阻力损失,还需要提供冷却塔所需要的静压高度。冷却水泵所需要的扬程:冷冻水管进出冷水机组的阻力损失 +沿程阻力损失 +局部阻力 +冷却塔高度 +进塔水压(mH 2O 。其中局部阻力按沿程阻力的 50%计算。 设定沿程阻力损失为 5.8mH 2O 。冷却塔高度取为 4m ,进塔水压取为 4m 。 并取 10%的安全系数 所以 A区:扬程 m

8、H 6. 191. 1 445. 08. 58. 51. 1(=+= 流量 h m tc Q G /54. 3933237(186. 408. 236001. 136001. 13=-=B区:扬程 m H 6. 241. 1 445. 08. 58. 57. 5(=+= 流量 h m tc Q G /35. 3443237(186. 482. 136001. 136001. 13=-=C区:扬程 m H 6. 241. 1 445. 08. 58. 57. 5(=+= 流量 h m tc Q G /96. 2453237(186. 43. 136001. 136001. 13=-=根 据 流

9、量 和 扬 程 A 、 B 、 C 区 冷 冻 水 泵 分 别 为 IS200-150-315I 、 IS200-150-315A 、 IS200-150-315A ,其相关铭牌参数见下表冷却水泵的性能参数 因此选取 IS200-150-315I 、 IS200-150-315A 、 IS200-150-315A 各一台,及一台备用泵。水泵的轴封应选用机械密封式,填料密封式摩擦阻力大且易漏水。6.冷冻、冷却水管尺寸的确定冷冻水供回水管管径:由公式 Q=AV , 利用经济流速求出最佳管径。经济流速 1.21.8m/s, 取 1.8m/s, 水的密度为 1000kg/m3。 (36004mm v

10、G D L=冷冻水管尺寸:A 区:mm D 278360014. 38. 154. 3934=取管径 300mmB 区:mm D 260360014. 38. 135. 3444= 取管径 300mmC 区:mm D 220360014. 38. 196. 2454=取管径 250mm冷却水管尺寸同上管径尺寸 7.冷却塔的选型冷却塔选用及布置时需注意以下问题:(1冷却塔的台数或方形冷却塔组合的模块数(也可以说是冷却塔的风机数 应与冷水机组的台数对应,以便运行节能。(2冷却塔设置位置应通风良好,远离高温或有害气体,并应避免飘逸水和噪 声对周围环境的影响。通常是将冷却塔安装在建筑物或裙房的屋面上。

11、 (3为了保证水泵不吸入空气产生气蚀,同时也为了冷却水温稳定性较好,宜 采用集水型冷却塔,即增大冷却塔存水盘的深度,集水量可考虑 1.52分钟左右 的冷却水循环水量。(4由于上海地区夏季室外风速低,散热差,此外,城区风冷式空调和中央空 调逐年增多, 室外空气温湿度高, 再加上市场上的冷却塔热工性能达不到样本值, 有的厂家以小充大,以次充好等原因,建议冷却塔进出水温差按 4来确定所需 的冷却水循环水量和冷却塔的型号。(5冷却塔由于冷却水的蒸发和风机吹散水滴损失的水量需要及时得到补充, 因此, 冷却塔运行时要补充自来水。 这也是暖通工种与给排水工种配合时需要提 供给对方的资料。 冷却塔自来水补水管

12、的大小可按 2%的冷却水循环水量来确定。 (6在工程设计中,冷却塔的基础尺寸和冷却塔的运行重量是暖通工种需要向 结构工种提供的资料。 冷却塔的基础形状、 尺寸可由样本查得并布置在建筑图上 提供给结构工种,其运行重量可按冷却塔自身重量加集水的重量来确定。在改造工程中或建设单位购买的冷却塔与设计选用的不一致时, 冷却塔的基 础可以用型钢支架来制作, 并将型钢支架的着力点设计在原有的钢筋混凝土基础 上或建筑物的梁、柱上。当然应得到结构设计人员的认可。根据冷却水量以及当地气象参数气温、 空气风速选择 LRN 系列低噪声型逆流 冷却塔,冷却塔根据不同的区域选取:A 区:低噪声型逆流冷却塔主要参数表 B

13、区:低噪声型逆流冷却塔主要参数表 C 区:低噪声型逆流冷却塔主要参数表 设计工况如下:进水温度:37 、出水温度:32、湿球温度:28 六.制热负荷及热源的选择1. 制热总负荷为 3700kW ;所需供热楼层共 28层 (地上 , 其中一层到五层为商场, 六层为餐厅, 七层 到二十八层为写字间。根据使用性质不同,对空调区域分区,一层到六层划为 A 区,七层到十八层为 B 区,十九层到二十八层划为 C 区。 A 区的制热负荷为总负 荷的 35%, B 区的制热负荷为总负荷的 35%, C 区的制热负荷为总负荷的 30%。 A 区制热负荷:kwKW 1295%353700=热负荷取 10%余量,所

14、以 kwQ 5.142412951. 1=B 区制热负荷:kwKW 1295%353700=热负荷取 10%余量,所以 kwQ 5.142412951. 1=C 区制热负荷:kwKW 1110%303700=热负荷取 10%余量,所以 kwQ 122111101. 1=2. 热源选择选 A 、 B 、 C 区的锅炉均为为:SZL1.4-0.7/95/70-AII2型热水锅炉根据 A 区、 B 区、 C 区最大计算热负荷,本设计选用燃煤锅炉三台。锅炉的选型及参数见下表锅炉参数 选择三台 SZL1.4-0.7/95/70-AII2型热水锅炉,拟用 95-70热水供暖4. 循环水泵流量确定利用公式

15、p Q c v t = 其中: /(186. 4K kg J C P = ; 3/1000m kg =Ct 025=利用上述公式计算各区的流量。 A 、 B 区流量 33p Q v c t=mm D 98360014. 38. 14. 484=取管径 DN110C 区流量 3312210.0117 m/s 42 m/h 4.186100025p Qv c t=mm D 90360014. 38. 1424=取管径 DN1105. 循环水泵扬程的确定由于热水供应系统为闭式系统, 所以计算扬程时无需考虑高差影响。 循环水 泵扬程可按照如下公式计算。循环水泵所需要的扬程 = (水管进出锅炉的阻力损失

16、 + 沿程阻力损失 +局部阻 力损失 1.2。设锅炉内水阻力位 5米,管路沿程阻力损失为 10米,局部阻力损失为沿程 阻力损失的 50%,所以各区的循环水泵扬程均为2H (510100.5 1.122m H O =+=6. 循环水泵的选型因此根据计算所得的扬程与流量,各分区循环水泵均为 IR100-65-315B循环水泵参数表 注:共选用 4台, 3用 1备7. 锅炉水软化由于上海地区水质普遍偏硬，同时水的结垢与其水质和水温有关。当水温超 过 70时，结垢现象变得较为明显，它对换热设备的效率将产生较大的影响。 因此，空调冷、热水应尽可能地采用软化水。系统的充水和补水可通过全自动软 水处理器，经

17、膨胀水箱加入系统。不能用软水至少也应考虑电子除垢器、加药等 水处理措施。 七、机房布置 1.冷热源机房当采用燃气热水锅炉加电冷水机组作冷热源， 或采用直燃机作冷热 源时，应由值班控制室、冷源（水泵）机房和热源机房组成，或由值班控制室、 直燃机房和水泵房组成； 当采用电热水锅炉加电冷水机组作冷热源时，只需由值 班控制室和冷热源机房组成，水泵和分、集水器均可安装在冷热源机房内。按消 防要求，热源机房或直燃机房应用防爆墙与冷源（水泵）机房或水泵房分开。 2.冷水机组和直燃机的四周均应按样本要求留足间距， 特别是在机组的一端应有 足够的空间能对管壳式换热器进行清洗和换管。 3水泵宜集中布置一处，以便管理和排水。 4机组和水泵的基础四周应有排水沟，将冷凝水、渗漏水排至地漏或集水坑。 5分、集水器的中心安装标高为 0.9m 左右。 6机房高度方向应有一个预先布置。在机组的顶部和梁下之间应考虑通风送、 排风管（或排烟