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.PAGE42前言随着国民经济的发展和人们对生活质量要求的日益提高,建筑居住环境的健康和舒适性已经成为当代建筑发展的必然趋势。能否为现代建筑的特殊要求提供人们满意的环境和服务,是建筑行业蓬勃发展的重要因素。近年来公共建筑和民用建筑也相应的快速发展起来,他们的发展大大促进了建筑技术,其中也包括建筑环境与设备工程专业技术的发展。暖通空调的使用能耗占全国总能耗的比例越来越大,因而各国都十分重视空调技术的发展。因此,空调系统的设计和运行调节都须重视空调技术的新技术应用。作为国家培养的新一代供热通风与空调工程专业技术人才,我们应该充分利用大学三年的专业知识,积极发挥自己的工程实际应用能力,为建设环境友好型和资源节约型的和谐社会贡献自己的力量。大学三年来,我经历了从专业基础课到专业课的系统理论学习,使我从一个供热通风与空调工程专业的门外汉逐步转向掌握基本专业理论知识的现代技术型人员。为了检验三年来我们对理论知识和掌握程度和运用能力,同时培养我们的整体思维及独立工作能力和分析、解决空调工程实际问题的能力,我们进行了本次毕业设计。餐厅是现代公共建筑的重要组成部分,是我们生活中经常光顾的重要场所,设计安装空气调节系统是现代化公共建筑一个重要方面,也是一个餐厅能否为顾客提供舒适用餐环境,吸引顾客的重要前提。本设计中的二三层作为大型的餐厅,对空调的安装与使用和室内的空气品质要求都很高。本次设计题目为“成都市某宾馆中央空调系统设计”以餐厅为设计对象。以现行中央空调设计标准为设计标准规范,理论联系实际,尽量使设计符合现场实际;在查阅大量中外资料、文献和参考手册(书),并进行了毕业实习的基础上,进行了整栋楼的冷负荷计算、制冷系统的设计计算、水管系统的设计计算、以及相关空调、制冷设备的选型,以设计计算结果及建筑的具体情况为依据,合理布置设备及管路、最后绘制出清晰明确的工程图纸。1绪论1.1设计目的毕业设计是专业学习中最后的一门综合性的重要教学环节,根据专业要求,培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题的能力,完成初步培训从事科学研究工作和专业工程技术工作基本训练的重要环节。通过毕业设计,明确设计程序,实际内容及各设计阶段的目的要求和各工种间的必要配合,熟悉和掌握设计计算方法和提高绘图能力,掌握工种设计方案的对比选择及设计说明书施工图编制。1.2设计要求1.2.1设计计算(1)计算室内冷、湿负荷;(2)确定设计方案。包括系统划分、空气处理过程设计、冷热源的确定、计算总冷量、总风量;(3)根据冷量和风量确定选用空气处理设备和制冷设备;(4)确定室内气流组织形式,进行气流组织计算,风口的选择计算;(5)进行系统风道布置及管道水利计算;(6)设计总结。1.2.2绘图图纸应包括;送回风系统平面布置图和剖面图、机房布置平面图、机房剖面图、水系统原理图、水管平剖面图。1.2.3整理设计文件(1)设计说明书及计算书;(2)主要设备及材料明细表;(3)全部设计图纸。2工程概况和原始资料2.1工程概况本建筑是成都市一栋综合性建筑,地上21层,地下一层,总共22层。2.2室外气象参数本建筑是成都市一栋综合性建筑,查文献[1]得成都地区的主要参数如下:位置:北纬30°40ˊ海拔505.9m大气压力:冬季为96.32Kpa夏季为94.77Kpa室外温度:冬季为1℃夏季为湿球温度:夏季为26.7相对湿度:冬季为80%2.3室内设计参数1、温、湿度夏季:温度Tn=26℃,Ф=50%,风速v≤0.3m/s冬季:温度Tn=20℃,Ф=40%,风速v≤0.2m/s2、新风量的确定一般空调系统中的新风量的确定要遵循以下三个原则。(1)、补充局部排风的排风量房间设有机械排风时,新风量应能补充这部分排风量。(2)、保证空调房间正压要求的正压风量空调房间相对于室外保持正压是为了防止室外空气渗入空调房间内,干扰室内空调参数。空调房间正压值按规范规定不应大于50Pa。通常保持正压值在5~10Pa即可。(3)、卫生标准要求的风量根据文献[2]《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)的规定,民用建筑中人员所需最小新风量按国家现行卫生标准确定;工业建筑中应保证每人不小于30m3一般情况下,对于民用建筑,影剧院、博物馆、体育馆、商店中人员所需的新风量每人应不小于8m3/h(见文献[3]);办公室、图书馆、会议室、餐厅、医院的门诊部和普通病房等每人应不小于17m3/h;旅店客房在允许少量吸烟的情况下每人应不小于综合比较,选取新风量按30m³/h.p2.4工程土建资料:外墙体(由外向内):外粉刷20mm,加气混凝土200mm,内粉刷20mm。内墙:内墙为120mm砖墙,内外粉刷。楼板为80mm现浇钢筋混凝土,上铺木丝板,下贴反贴保温层。屋面结构类型(由外向内):砾石外表面5mm;卷材防水层;水泥砂浆找平层;保温层;隔热层;水泥砂浆找平层;现浇钢筋混凝土屋面板,厚度70mm;内粉刷。保温层的选择:水泥膨胀珍珠岩150mm,导热热阻1.86(㎡•K)/W,传热系数0.49W/(㎡•K),单位面积质量420㎏/㎡,热容量352kJ/(㎡•K),类型Ⅱ。邻室和楼下房间均为空调房间,室温相同。外窗:双层玻璃,厚度为5mm;规格:依据给定的建筑条件确定;挂深黄色密织布内窗帘,不考虑外遮阳,K=5.8W/(m2·K)。外门:采用铝合金框玻璃转门,玻璃厚度为16mm,规格:5400mm×2700mm,K=3.26W/m2·K。3系统冷负荷计算3.1维护结构的传热系数3.1.1墙体夏季加气混凝土大板墙:Kw=0.86W/㎡·cβ=0.68ε=5.9h内墙:K=2.70W/㎡·cβ=0.50ε=5.6h屋顶:K=0.63W/㎡·cβ=0.44ε=7.8h楼板:K=2.72W/㎡·cβ=0.5ε=5.3h3.1.2外窗对于一段建筑,单层窗玻璃取Kc=5.94W/㎡·c,双层玻璃取Kc=3.01W/㎡·c,即按aw=18.6W/㎡·c,an=8.7W/㎡·c。玻璃窗传热系数的修正系数单层窗双层窗遮阳无窗帘有窗帘无窗帘有窗帘全部玻璃1.00.751.00.85金属窗框、80%玻璃1.00.751.00.85本建筑均采用单层窗玻璃,有内遮阳——窗帘,所以传热系数为K=4.455W/㎡·c。3.2房间传导热量的计算公式3.2.1外墙和屋顶传热冷负荷计算公式公式:Q=KF△tK传热系数,单位为W/㎡·c;F传热面积,单位为㎡;△t负荷温差,单位为℃;3.2公式:Qτ=KFΔtτΔtτ计算时刻下的负荷温差,单位为℃;3.2公式:Q=FXgXdXzJXg窗户的构造修正系数;Xd地点修正系数;Xz内遮阳系数;J计算时刻下,透过内遮阳设施外窗的太阳总辐射负荷强度,W/m2;3.2(1)人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQq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;Φ群集系数;CLQ人体显热散热冷负荷系数,对于人员密集的场所,可取CLQ=1.0;(2)人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦq不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;n室内全部人数;Φ群集系数;3.2公式:Q=1200n1NXτ-TN—照明设备的安装功率,kW;n1—同时使用系数,一般为0.5-0.8;
T—开灯时刻,点钟;
τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;
Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数。3.2.6一般来说,非空调邻室温度波动远较室外平缓得多,通过内墙、楼板、内窗、内门等内围护结构向空调房间传热形成的冷负荷可按下述稳定传热负荷来估计:Qcl=KF(twp+△tls-tn)式中△tls——邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均稳定的差值。可根据邻室散热强度查下表;邻室散热量/(W*m-2)△tls/℃很少(如办公室和走廊等)0~2<23323~1165本设计中精算二三层餐厅,其余各层均概算。由于二三层餐厅的布局和结构都是一样的,所以就计算二层餐厅;详细计算如下。3.3各房间的冷负荷精算3.3.1休息室1(1)北内墙和东内墙冷负荷北内墙和东内墙邻室都是走廊,温度波动较室外平缓得多,查《空调冷热负荷计算资料》的附录1(查参考文献[4])得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过南内墙和东内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70(2)西外墙冷负荷计算时刻81012141618负荷温差△t644457传热系数K0.86面积F11.1冷负荷Q57.338.238.238.247.766.8南内墙的邻室是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值6140.971236.68b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值7340.97283.24(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.080.080.080.080.080.08X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q043.250.11252.99254.7255.296休息室1的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618北内墙和东内墙132.3西外墙57.338.238.238.247.766.8人体冷负荷519.92设备散热的冷负荷043.250.11252.99254.7255.296总计/W709.5733.62740.5743.4754.6774.3由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为774.3W。3.3.2休息室2(1)南内墙和东内墙冷负荷南内墙和东内墙邻室都是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过南内墙和东内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70(2)西外墙冷负荷计算时刻81012141618负荷温差△t644457传热系数K0.86面积F16.65冷负荷Q85.957.357.357.371.6100.2北内墙的邻室是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值6160.971355.02b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值7360.97424.9(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.160.160.160.160.160.16X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q086.4100.2106.0109.4110.5休息室2的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618南内墙和东内墙173.88西外墙85.957.357.357.371.6100.2人体冷负荷779.9设备散热的冷负荷086.4100.2106.0109.4110.5总计/W1147.71107.51123.31131.11150.81182.5由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为1182.5W。3.3.3休息室3(1)北内墙和西内墙冷负荷北内墙和西内墙邻室都是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过北内墙和西内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70(2)南内墙和东内墙的邻室都是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值6140.971236.68b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值7340.97283.24(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.080.080.080.080.080.08X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q043.250.11252.99254.7255.296休息室3的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618北内墙和西内墙132.3人体冷负荷519.92设备散热的冷负荷043.250.11252.99254.7255.296总计/W652.22695.42702.33705.2706.94707.52由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为707.52W。3.3.4(1)北内墙冷负荷北内墙邻室是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过北内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70(2)东内墙的邻室是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值61100.971591.7b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值73100.97708.1(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.20.20.20.20.20.2X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q0108125.3132.5136.8138.2小包间1的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618北内墙99.9人体冷负荷1299.8设备散热的冷负荷0108125.3132.5136.8138.2总计/W1399.71507.715251532.21536.51537.9由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为1537.9W。3.3.5(1)内墙的邻室全都是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(2)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值61100.971591.7b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值73100.97708.1(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.20.20.20.20.20.2X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q0108125.3132.5136.8138.2小包间2的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618人体冷负荷1299.8设备散热的冷负荷0108125.3132.5136.8138.2总计/W1299.81407.81425.11432.31436.61438由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为1438W。3.3.6(1)南内墙冷负荷南内墙邻室是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过南内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70(2)其余内墙的邻室是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值61100.971591.7b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值73100.97708.1(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.20.20.20.20.20.2X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q0108125.3132.5136.8138.2小包间3的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618南内墙99.9人体冷负荷1299.8设备散热的冷负荷0108125.3132.5136.8138.2总计/W1399.71507.715251532.21536.51537.9由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在18:00,其值为1537.9W。3.3.7(1)北内墙冷负荷北内墙邻室都是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过北内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70×12.95(28-26)W=(2)东外墙冷负荷计算时刻81012141618负荷温差△t5567910传热系数K0.86面积F7.83冷负荷Q33.733.740.447.160.667.3南内墙的邻室是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)东外窗a.东外窗传热冷负荷Q=KF△t计算时刻81012141618负荷温差△t0.12.24.15.35.64.7传热系数K4.455面积F6.12冷负荷Q2.7360.0111.8144.5152.7128.1b.东外窗太阳辐射冷负荷Q=FXgXdXzJ计算时刻81012141618Xg0.880.880.880.880.880.88Xd0.990.990.990.990.990.99Xz0.60.60.60.60.60.6J146.5342.5315.8156.4120.886.1F6.126.126.126.126.126.12冷负荷Q468.81095.71010.3500.3386.4275.4(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值61100.971591.7b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值73100.97708.1(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.20.20.20.20.20.2X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q0108125.3132.5136.8138.2小包间4的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618北内墙69.93东外墙33.733.740.447.160.667.3东外窗471.51155.71122.1644.8539.1403.5人体冷负荷1299.8设备散热的冷负荷0108125.3132.5136.8138.2总计/W1874.932559.132532.232061.631969.431840.53由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在10:00,其值为2559.13W。3.3.8大(1)西内墙冷负荷西内墙邻室都是走廊,温度波动较室外平缓得多,查文献[4]《空调冷热负荷计算资料》的附录1得成都市夏季空调室外计算日平均温度twp=28.0℃,查上表得△tls=0℃。内墙的传热系数K=2.70W/㎡·c,于是按式Qcl=KF(twp+△tls-tn)可求出通过西内墙的稳定传热冷负荷为:Qcl=2.70×30.8(28-26)W=(2)北内墙和东内墙的邻室都是空调房间,所以无温度波动,即冷负荷为零。(3)南外窗a.南外窗传热冷负荷Q=KF△t计算时刻81012141618负荷温差△t0.12.24.15.35.64.7传热系数K4.455面积F22.7冷负荷Q10.1222.5414.6536566.3475.3b.南外窗太阳辐射冷负荷Q=FXgXdXzJ计算时刻81012141618Xg0.88Xd0.99Xz0.6J9.9641.591.3136.12118.6970.55F22.7冷负荷Q118.2492.41083.31615.21408.3837.1(4)南外墙计算时刻81012141618负荷温差△t433356传热系数K0.860.860.860.860.860.86面积F19.319.319.319.319.319.3冷负荷Q66.419.349.849.883.099.6(5)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值6160.971355.0b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值7360.97424.9(6)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.160.160.160.160.160.16X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q086.4100.2105.9109.4110.5大休息室的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618西内墙166.3南外墙66.419.349.849.88399.6南外窗128.3714.91497.92151.21974.61312.4人体冷负荷780设备散热的冷负荷086.4100.2105.9109.4110.5总计/W11491776.92606.23267.23129.32486.8由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在14:00,其值为3267.2W。3.3.9(1)南外墙计算时刻81012141618负荷温差△t433356传热系数K0.860.860.860.860.860.86面积F26.6426.6426.6426.6426.6426.64冷负荷Q91.668.768.768.7114.6137.5其他内墙邻室都是空调房间,所以无温度变化。(2)东外墙计算时刻81012141618负荷温差△t5567910传热系数K0.86面积F13.3冷负荷Q57.1957.1968.62880.066102.942114.38(3)东外窗a.东外窗传热冷负荷Q=KF△t计算时刻81012141618负荷温差△t0.12.24.15.35.64.7传热系数K4.455面积F13冷负荷Q5.8127.4237.5306.9324.3272.2b.东外窗太阳辐射冷负荷Q=FXgXdXzJ计算时刻81012141618Xg0.88Xd0.99Xz0.6J146.5342.5315.8156.4120.886.1F13冷负荷Q995.52327.42146.01062.8820.9585.1(4)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值6160.971355.0b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值7360.97424.9(5)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N0.160.160.160.160.160.16X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q086.4100.2105.9109.4110.5贵宾室的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618南外墙91.668.768.768.7114.6137.5东外墙57.1957.1968.62880.066102.942114.38东外窗1001.32452.82383.51369.71145.2857.3人体冷负荷780设备散热的冷负荷086.4100.2105.9109.4110.5总计/W1930.093445.093401.0282404.3662252.1421999.68由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在10:00,其值为3445.09W。3.3.10大餐厅(1)东外墙计算时刻81012141618负荷温差△t5567910传热系数K0.860.860.860.860.860.86面积F49.149.149.149.149.149.1冷负荷Q330.7330.7396.8462.9595.2661.3(2)东外窗a.东外窗传热冷负荷Q=KF△t计算时刻81012141618负荷温差△t0.12.24.15.35.64.7传热系数K4.455面积F43冷负荷Q15.2421.4785.41015.31072.8900.4b.东外窗太阳辐射冷负荷Q=FXgXdXzJ计算时刻81012141618Xg0.88Xd0.99Xz0.6J146.5342.5315.8156.4120.886.1F43冷负荷Q3292.97698.47098.23515.42715.21935.3其他内墙邻室都是空调房间,所以无温度变化。(3)人体冷负荷a、人体显热散热形成的冷负荷公式:Qx=qnΦCLQ参数显热散热量q室内人数n群集系数ΦCLQQx数值613500.97120709.1b、人体潜热散热形成的冷负荷公式:Qq=qnΦ参数潜热散热量q室内人数n群集系数ΦQq数值733500.9724783.5(4)设备散热形成的冷负荷开灯后小时数0246810n10.60.60.60.60.60.6N101010101010X00.750.870.920.950.96固定参数120012001200120012001200冷负荷Q054006264662468406912贵宾室的冷负荷汇总表:计算时刻81012141618东外墙330.7330.7396.8462.9595.2661.3东外窗3308.18119.87883.64530.737882835.7人体冷负荷45492.6设备散热的冷负荷054006264662468406912总计/W49131.459343.16003757110.256715.855901.6由计算可知,该空调房间维护结构的最大冷负荷出现在12:00,其值为60037W。二三层餐厅冷负荷汇总表:房间类型最大冷负荷时刻(h)最大冷负荷(kw)休息室118:000.77休息室218:001.18休息室318:000.71小包间118:001.54小包间218:001.44小包间318:001.54小包间410:002.56大休息室14:003.27贵宾间10:003.46大餐厅12:0060.04冷负荷汇总76.51二层餐厅的总负荷Q2=76.5KW三层餐厅的总负荷Q3=Q2=76.5KW二三层餐厅冷负荷概算如下表所示:房间类型房间面积/㎡单位冷负荷(w/㎡)总负荷/W休息室1101801800休息室2131802200休息室39.41801700小包间17.52001500小包间27.02001400小包间37.52001500小包间4182003600大休息室241804300贵宾间301504500大餐厅300.520060100总计426.182600二三层餐厅概算的总冷负荷为82.6Kkw。比较得,精算和概算出来的差别不是很大。3.4其余各层负荷的估算3.4.1一层大堂房间类型面积/㎡单位冷负荷(w/㎡)计算负荷(KW)大堂336.224080.7酒吧57.220011.4精品店20.82004.2商务中心21.82004.4行李房20.91503.1大堂办公18.41803.3电梯间65.51509.8商务台41.72008.3合计582.5125.2一层的总冷负荷Q1=125.2KW3.4.2四层房间类型面积/㎡单位冷负荷(w/㎡)计算负荷(KW)休息114.11802.5休息257.418010.3包间133.82006.8包间2132002.6包间312.82002.6包间413.12002.6包间512.52002.5夜总会367.224088.1桑拿104.420020.9按摩103.720020.7健身房51.824012.4合计783.8172四层的总冷负荷Q4=172KW3.4.3五—七层房间类型面积/㎡单位冷负荷(w/㎡)计算负荷(KW)办公室114.11802.5办公室213.81802.5办公室313.81802.5办公室413.81802.5办公室514.11802.5办公室6541809.7办公室751.81809.3办公室851.81809.3办公室925.91804.7办公室1025.91804.7办公室1125.91804.7办公室1225.91804.7办公室1325.91804.7休息131802.3报告厅158.424038棋牌室38.52409.2合计566.6113.8五—七层的总冷负荷Q5-7=113.8×3=341.4KW3.4.4九—房间类型面积/㎡单位冷负荷(w/㎡)计算负荷(KW)豪华双人间122.61804.1豪华双人间222.61804.1豪华双人间322.61804.1豪华双人间422.61804.1豪华双人间522.61804.1豪华双人间622.61804.1豪华双人间722.61804.1豪华双人间822.61804.1豪华双人间922.61804.1豪华双人间1022.61804.1特大单人间113.61502.1特大单人间213.61502.1特大单人间313.61502.1特大单人间413.61502.1特大单人间513.61502.1单人房间13.61502.1套房25.22005合计332.858.6九—二十一层的总冷负荷Q9-21=58.6×13=761.8KW3.5整栋楼的冷负荷汇总名称面积/㎡计算负荷(KW)一层大堂582.5152.2二三层餐厅852.2153四层783.8172五-七层1699.8341.4九-二十一层4326.4761.8合计8244.71553.44制冷主机的选择4.1制冷主机的选择方式(1)选用电力驱动的冷水机组时,当单机制冷量Q>1160KW时,宜选用离心式;当Qe=580~1160KW时,宜选用离心式或螺杆式;当Q<580KW时,宜选用活塞式。(2)冷水机组一般以选用2~4台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型可选用3台,特大型选用4台,冷水机组一般不设备用,并与负荷变化情况及运行调节相适应。(3)有合适热源,特别是有余热和废热可以利用,以及电力不足时,宜采用溴化锂吸收式冷水机组。(4)进行技术经济比较后,宜优先采用能量调节自动化程度较高的冷水机组,活塞式机组宜采用多台压缩机自动联控机组,以及变频可调的冷水机组。(5)电力驱动的压缩式冷水机组宜根据单机空调制冷量在额定工况下的能效率比参照下表优选用活塞式、螺杆式或离心式冷水机组。冷水机组选择方式如下表所示:单机容量(KW)适用的机型能效比<116活塞式≥3.6116~349活塞式≥3.8螺杆式≥3.9350~581活塞式≥3.9螺杆式≥4.0582~1163离心式≥4.4螺杆式≥4.1>1163离心式≥4.44.2螺杆式冷水机组和离心式冷水机组的比较4.2螺杆式冷水机组结构简单,不需要大的检修空间,机组运行部件少,振动小,基础简单因而基建造价低,安装调试及运行调节都比较方便。螺杆式冷水机组重量轻、单机制冷量大、易损件少、零部件少、运行可靠,缸内无余隙容积和吸排气阀片,因此具有较高的容积效率。另外该机组对湿冲程不敏感,无液击的危险,能量调节方便。螺杆式冷水机组排气低,运行稳定适于制成热泵机组。但这种冷水机组加工和装配精度要求高,单级压缩制冷量小于离心冷水机组,在部分负荷时调节性差。螺杆式冷水机组作为空调用冷源已得到广泛的应用,这种机组的制冷量一般从300KW到1300KW,主要应用于中型制冷量的场所。美的螺杆式冷水机组采用最先进的工业用第三代5齿对6齿非对称式设计的压缩机,其机械机构经CNC高精度螺旋转子加工设备专业制作,它具有无间隙损失、容积效率高、运行噪音小、易损件少等优点。美的水冷螺杆式冷水机组分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机,以下是各自的优缺点:单螺杆压缩机双螺杆压缩机间隙与泄露螺杆与星轮齿合副的几何形状复杂,泄漏通道众多,泄漏量高。采用第三代5齿对6齿螺旋转子相互齿合压缩气体,无余隙容积与泄漏。压缩机效率很大程度上取决于制冷工质从高压侧的泄漏量,尤其在小直径、低转速时,效率更低。由于无余隙容积和泄漏量极少,压缩机的效率很高。易损件为减少泄漏,需要提高转速,从而导致摩擦损失增大,易损件增加采用螺旋转子压缩气体,全部采用滚动轴承,转子精确定位,轴颈无磨损,易损件少噪音一搬不配消声器内置高效消声器,运转更加宁静4.2.2离心式冷水机组具有单机制冷量大、结构紧凑、单位制冷量重量轻等特点。叶轮作旋转运动、运转平稳、振动小噪声低。无吸排气阀等易损部件,寿命长、性能系数高且性能可靠,调节方便。但机组受转速的影响较大,当运行工况偏离设计工况时,效率下降。当蒸发温度下降、冷凝温度升高时制冷量下降较大,而且在冷凝温度过高时机组功耗上升,在过高的冷凝温度和过低的负荷下且易发生喘振现象。美的中央空调[L]系列离心式冷水机组采用可根据用户要求的制冷工质和电压等提供各种工况的制冷机。
该系列产品具有结构先进,可靠性高;制冷机组蒸发器、运转平稳,噪声低;机组密封程度高,确保制冷剂不外泄,无环境污染;机组安全可靠,运行机组整装式,运输、安装方便等特点。并且,冷凝器里的传热管是分别根据沸腾和凝结机理,特殊研制的高效传热管,不仅传热系数高且可实现小温差传热,从而能有效地降低耗功并减少机组的外形尺寸。
采用微电脑控制系统,确保机组安全可靠运行,是大、中冷量场所的理想高性价比产品。经过比较,制冷主机选择美的水冷螺杆式冷水机组(单压缩机系列)两台,型号为:LSBLG770/M,其主要性能参数如下表:项目型号LSBLG770/M额定制冷量771KW738740Kcal/h电源型式380V50HZ控制方法PLC可编程控制器压缩机型式半封闭双螺杆式能量调节25﹪-100﹪有极控制无无限控制压缩机数量1启动方式Y-△冷凝器型式卧式壳管式冷凝器水流量m3/h162水压降kPa42进出口管径DN150蒸发器型式干式蒸发器水流量m3/h133水压降kPa81进出口管径DN150外形尺寸长mm3620宽mm1450高mm1700机组重量整机重量Kg37305系统设计5.1空调布置方式空气调节系统的作用是建立和保持建筑物内的人工环境,目的是为了室内人员的舒适和健康或为了生产过程的顺利进行,提高生产效率。空调过程中必须采用的基本措施是加热、加湿、冷却或去湿。它由冷热源、空气处理设备、风机、管道等组成,包括一些必要的辅助设备。空调方案一旦确定就要进行选型计算。二三层餐厅是早、中、晚三个时间用空调的时间比较多。休息厅,接待室等短时间有人停留。结合上述的建筑和使用功能上的特点,餐厅采用空调箱集中送风;各小包间、休息室及贵宾室采用风机盘管加独立新风系统,这种方式布置灵活,各房间可独立调节室温,房间没人的时候可方便地关掉末端设备,不影响其他房间,从而比其它系统较节省运转费用,此外房间之间空气互不串通,冷量可由使用者进行一定调节。独立新风系统既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管的结露现象可得到改善。新风采用分层设置水平式新风系统,处理到室内空气焓值,不承担室内负荷,新风通过新风管道直接送入各空调空调房间。5.2空调水系统选择空调水系统的形式多种多样,根据管道的布置形式和工作原理,通常有以下几种划分方式。开式系统和闭式系统按冷冻水是否与空气接触,空调水系统分为开式系统和闭式系统。开式系统的水与大气相通,而闭式系统的水除膨胀水箱外不与大气相通。开式系统管路之间有储水箱(或水池)通大气;自流回水时,管路也通大气。与闭式系统相比,开式系统具有水泵扬程大、管道腐蚀、水力平衡困难等缺点,因此在高层建筑中很少采用.只是当空调系统采用喷水室冷却空气时,才宜采用开式系统。闭式系统中介质(如水)不与大气接触,无论是水泵运行或停止期间,管内都应始终充满水,以防止管道德腐蚀,在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置。当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器作为冷却设备时,冷水系统宜采用闭式。高层建筑宜采用闭式系统。本设计选择闭式系统。同程式系统和异程式系统同程系统中各并联环路中水的流量基本相等,即各环路的管路总长基本相等。反之即为异程式系统。同程系统的特点是通过各个环路的管路的总长度都相等。由于通过最近立管的循环环路与通过最远立管的循环环路的总长度相等,故压力损失易于平衡。但同程系统的管材消耗量要多些。异程系统的特点是通过各个立管的循环环路的总长度不相等。由于异程系统供、回水干管的总长度短,故节省管材。但在机械循环中,由于作用半径大,连接立管多,因此通过各个立管环路的压力损失较难平衡。初调节不当时,就出现近立管流量超过要求而远立管流量不足,即水平失调。另外,对于异程系统,往往出现前端用户的水力稳定性极好而末端用户水力稳定性很差的情况。但对于同程系统,如果设计合理,可以避免前后端用户水力稳定性相差悬殊的问题。与异程系统不同的是,同程系统水力稳定性最差的用户往往出现在网络中部,这也是同程系统有时会出现中部用户供热空调效果差甚至出现倒流的原因。由于大楼面积较大,水平管路布置采用异程式。立管采用同程式便于达到水力平衡。本设计选择异程式系统。定流量系统和变流量系统按循环水流量的特性划分,可分为定流量系统和变流量系统。定流量系统中循环水量为定值,负荷变化时,减少制冷量或供热量通过改变供回水温度的系统。定水量系统简单,不要变水量定压控制,用户采用三通阀,改变表冷器的水量,但总管路中水量始终按照最大负荷运行,使水泵无效能耗很大。定水量系统一般适应于间歇性降温和空调面积小,只有一台冷冻机和水泵的系统。定流量系统中末端大部分采用双位三通阀进行调节。变流量系统,保持供水温度在一定的范围内,当负荷变化时,改变供水量的系统。变水量系统的水泵能耗随负荷减少而降低,但需要采用供、回水压差进行台数和流量控制,采用变频泵调节水泵流量。变水量系统适应于大面积空调全年运行的系统。变水量系统各用户的流量采用自动控制,负荷侧常采用双通调节进行控制。本设计选择变流量系统。一次泵系统和二次泵系统一次泵系统中只用一组循环泵,即冷热源侧和负荷侧合用一组循环泵。其具有系统简单和投资少的优点,但不能调节水泵流量,不能节约水泵能耗。二次泵系统中冷、热源侧与负荷侧分别设置循环水泵。其系统阻力较大,且各环路特性或阻力相差悬殊时,宜在空气调节系统水的冷热源侧和负荷侧分别设循环泵,即采用二次泵系统。一次泵系统的特点是直接把从空调主机出来的空调水通过管道输送到各末端装置后再回到空调主机,如此循环流动。其流量控制可以通过供、回水总管的旁通管来保持空调主机侧的定流量而让用户侧处于变流量运行。一次泵系统比较简单,控制元件少,且本设计中水泵的扬程大约在28米(5)两管制、三管制和四管制对于风机盘管、诱导器、冷热共用表冷器的热水和冷水供应可分为两管制、三管制和四管制,两管制中冬季供应热水和夏季供应冷水都是用相同的管路。其系统简单、投资少,但系统不能同时供冷水和供热水。对于仅要求冬季加热喝夏季降温的系统。以及全年运行的空调系统可以按季节进行冷却和加热的转换时,应采用两管制系统。三管制系统中有冷、热两个供水管,但共用一根回水管。它能满足同时供热水和供冷水的要求,但存在冷热混合损失,投资也高于两管制系统。三管制系统一般很少采用。四管制系统中供热、供冷分别由供、回水管承担,构成供热和供冷彼此独立的水系统。它能满足同时供热水和供冷水的要求且没有冷热混合损失,但系统较为复杂,初投资较高。对于当冷却和加热工况交替频繁或不同房间同时要求冷却和加热时,可采用四管制系统。本系统为一般的商用建筑,不要求同时供热水和供冷水,所以采用两管制系统。5.3空调风系统选择5.3.1风系统的分类1、按所处理空气的特性分类1)、全新风系统2)、新、回风混合系统2、按空气流量是否变化分类1)、定风量系统2)、变风量系统3、按风道内的风速分类1)、低速系统2)、高速系统4、按送风参数的数量分类1)、单参数系统2)、双参数系统5.3.2风系统根据上面的分类本设计采用两种送风方式:大餐厅采用一次回风系统,其他包间采用风机盘管加独立新风系统。风的空气处理方式,常见处理方式如下:1、分析1)、方式A采用一次回风方式,新风不经过处理就直接与回风混合再经过组合式空空调器的盘管处理到ε线与φ=90%的交点处即可送如空调房间。此种方式可以采用最大温差送风,可以减少送风量,减少风机能耗。2)、方式B中新风先处理到室内焓值再与处理过的回风混合,因此风机盘管(或吊顶风柜)只承担室内冷负荷,新风负荷由新风机组承担,但风机盘管(或吊顶风柜)也要承担部分新风湿负荷。本设计中,大餐厅采用方式A,其他各包间采用方式B。6空调房间通风量的计算6.1空气处理方案概述二、三层除了大餐厅采用空调箱集中送风,其他各空调房间均采用风机盘管,配独立新风系统。这种方式布置灵活,各空调房间可独立调节室温,房间没人的时候可关掉机组(关风机),不影响其他房间,此外房间之间空气互不串通,冷量可由使用者进行调节。独立新风系统既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管的结露现象可得到改善。新风由新风机组处理到室内空气焓值,不承担室内负荷,通过新风管道直接送入各空调空调房间。风机盘管采用二管制,不设排风系统,通过窗户缝隙渗透排风。在过渡季节,关闭制冷系统、风机盘管和新风系统,采用开窗进行自然通风降温。6.2送风量的确定空调房间的总送风量确定方法如下:过N点作一条ε线与Ф=90%相交,得O点,连接LO并延长,取新风比确定盘管处理回风点M,然后算出室内状态点N点和送风状态点O点之间的焓差(hn-ho),再用空调房间的室内负荷除以以上算出的焓差即得空调房间的总送风量G。总送风量G减去新风量Gw即为空调房间风机盘管的风量Gh。房间空气处理过程6.2.1大休息室的风量计算下面以大休息室的夏季供冷为例进行风机盘管的选择计算,对应的处理过程见下图。成都地区夏季室内设计的参数为:tN=26℃,φ=50%,夏季室外参数为:tw=31.6℃,φ房间冷负荷Q=3267.2W采用新风处理到室内焓值相等,并直接送入室内,与风机盘管出风混合后用最大送风温差送风的空调方案,空调过程如上图所示。查焓湿图知,室内的焓值hN=53KJ/Kg,室外的焓值hW=81.7KJ/Kg。根据拟定的空调方案,过室内状态点N的等焓线与φ=95%等相对湿度线的交点即为L点,且知hN=hL=53KJ/Kg。大休息室的湿负荷为人体的湿负荷,可按下式计算:W=nφw/1000=6×0.97×109/1000=0.63K确定送风状态点O计算热湿比ε=Q/W=3.3/0.63=0.05过室内状态点N作ε=0.05的热湿比线,该线与φ=95%的等相对湿度线的交点即O点,查h-d图知,hO=42.3KJ/Kg。房间的总送风量:qm=Q/(hN-ho)=3.3/(53-42.3)=0.31Kg/s=930m3风机盘管处理的风量:qmF=qm-qMw=930-180=750根据上述所计算的QF和风机盘管处理的风量可选择适合本设计的风机盘管,确定为卧室暗装,外接风管送风方式,选择美的两排管风机盘管。6.2.2大餐厅下面以大休息室的夏季供冷为例进行风机盘管的选择计算,对应的处理过程见下图。成都地区夏季室内设计的参数为:tN=26℃,φ=50%,夏季室外参数为:tw=31.6℃,房间冷负荷Q=60kW采用新风处理到室内焓值相等,并直接送入室内,与风机盘管出风混合后用最大送风温差送风的空调方案,空调过程如上图所示。查焓湿图知,室内的焓值hN=53KJ/Kg,室外的焓值hW=81.7KJ/Kg。大餐厅的湿负荷为人体的湿负荷和食品散湿量之和,人体的湿负荷可按下式计算:W=nφw/1000=350×0.97×109/1000=37K查文献[3]知,餐厅食品的散湿量可按就餐总人数,每人10g/h,即为10×350=3500大餐厅的总湿负荷W=37+3.5=40.5K确定送风状态点O计算热湿比ε=Q/W=60/40.5=1.5过室内状态点N作ε=1.5的热湿比线,该线与φ=90%的等相对湿度线的交点L为机器露点,查h-d图知,hL=34.5KJ/Kg。tL=19℃拟以最大送风温差送风,即以L点为送风状态点,校核送风温差是否符合要求。因为△t=tN-tL=26-19=7℃<8计算消除余热所需要的送风量:qm=Q/hN-hL=60/53-34.5=3.24Kg/s=14400Kg6.3各房间的选型如下表:房间名称风机盘管型号额定风量(m3/h)设计风量(m3/h)制冷能力(KW)设计冷量(KW)水流量(L/min)数量(个)休息室1FP-34WA160129.52.00.87.71休息室2FP-34WA160194.22.01.27.71休息室3FP-34WA160113.32.00.77.71小包间1FP-51WA320242.72.71.515.51小包间2FP-51WA420226.52.71.410.31小包间3FP-51WA420242.72.71.510.31小包间4FP-68WA4204203.62.67.71大休息室FP-136WA12507507.23.331.51贵宾间FP-136WA12507647.23.431.516.4空气处理机组的选择型号制冷量kw设计冷量kw制热量kw能效比性能系数标准风量m3/h设计风量kw出风静压Pa排水管控制方式数量/台MKS100W6160942.92.4100009709300PVC25遥控、线控或集中控制16.5新风机组的选择新风机组对室外新风进行处理到室内焓值,通过风管直接送进房间。选用美的单元式新风处理机。其主要性能参数如下表:型号制冷量kw设计冷量Kw制热量kw能效比性能系数标准风量m3/h设计风量m3/h出风静压Pa排水管控制方式数量/台KFR-120T1W/XFSY14.712.29.02.92.420001980196PVC32遥控、线控或集中控制17气流组织的选择7.1概述空气分布又称气流组织,也就是设计者要组织合理的空气流动。用途不同的房间对气流分布有不同的要求。对气流分布的要求主要是针对“工作区”而言。所谓工作区一般是指距地面2m以下,工艺空调视具体要求而定。常用评价指标:温度梯度:在舒适区范围内,按照ISO7730标准,在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃;美国ASHTAE55-92标准建议1.8m和0.1m之间的温差不大于3℃。工作区风速:我国规范要求,舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s,夏季不应大于0.3m7.2常用空调气流组织方式国内常用空调的气流组织方式,按照特点可归纳为侧送、孔板送风、散流器送风、条缝送风和喷口送风。对室温允许波动范围有要求的空调房间的气流组织常用前三种。1、侧送是空调房间最常用的一种气流组织形式,一般以贴附射流的形式出现,工作区通常是回流。常用方式:1)单侧上送上会、下回或走廊回风;2)双侧外送上回;3)双侧内送下会或上回风;4)中部双侧内送上下回或下会。一般层高的小面积空调房间宜采用单侧送风。当房间长度较长,单侧不能满足时,可采用双侧送风。当空调房间中部顶棚下安装风管对生产工艺影响不大时,可采用双侧外送。2、在室温允许波动范围较小时通常采用孔板送风方式。这种送风方式的特点是:在房间高度为3~5米3、散流器送风分为散流器平送和散流器下送。平送方式一般用于室温允许波动范围有要求,层高较低且有技术夹层的空调房间,送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附流,保证工作区稳定而均匀的温度和风速。7.3房间气流组织方式对于本工程中的包间和休息厅,采用每个房间设独立的风机盘管,由于不知道其装饰吊顶图,故采用一般的顶送顶回。风从风机盘管出来后通过外接风管吹入室内,在盘管机身下即房间上部回风。根据风口风量和推荐的出风口出风速度(3~5m/s)及回风口吸风速度(1-2m/s以下)选择送风口和回风口的大小。对于大餐厅面积较大的房间,采用空调箱,考虑到装修的要求,采用散流器平送方式,回风口设于房间上部。设计中大部分房间属于贴附射流(回风口采用单层百叶风口),气流组织较好,人员基本上处于回流区,因此在气流组织计算中,主要计算回风流场内各点的流速即可,而少量房间采用散流器上送上回方式。送风口形式;对于包间和休息厅等风机盘管送风口一般采用条形双层百叶风口;大厅用空调箱,8水力计算8.1风系统水力计算8.1.1通风管道的设计应在保证使用效果的前提下使其投资和运行费用最低。同时还应该和建筑设计密切配合,作到协调和美观。在本设计中,风系统水力计算主要包括以下几个方面:1、定风管和风口的位置,校核风口的气流组织形式。2、风管尺寸选择及校核风口大小的。3、计算风管的水力损失,计算各支管的阻力平衡,以及风管的沿程损失,校合风机能否将风送到各个风管的尽头。8.1.21、通风管道的选择在风管的选择上,圆风管的强度虽大,耗钢量虽小,但占有有效空间较大,不易布置且不美观。矩形风管由于容易布置,多用于明装和管道布置复杂的地点。矩形风管中,方形风管阻力较小,耗钢量小。采用矩形风管时,宽高比应小于4为宜。风管材料应考虑适合和经济,内部光滑,易于安装,就地取材等因素。在本设计中,选用镀锌钢板制作的矩形风管。风管尺寸以外径为标准。2、通风管道的制作风管用镀锌钢板制作,其厚度按照《通风与空调工程施工及验收规范》(GB50243-97)的要求选取。由于矩形风管占有效空间比较小,易于布置,明装较美观等特点,故采用矩形风管。考虑到噪声的要求空气管道内推荐风速值管道部位推荐风速(m/s)最大风速(m/s)风机吸入口处45风机出口处6.5-107.5-11主风道5.0-6.55.5-8.0支风道3.0-3.54.0-6.5支管接出的风管3.0-3.54.0-6.08.2新风管水力计算在本设计中对各新风系统进行最不利环路的最远层计算,把结果列表进行说明。最不利系统管路图如下所示:管段风量m3/h风管尺寸(mm)实际风速m/s管长m单位摩阻Pa/m摩擦阻力(Pa)局部阻力系数局部阻力(Pa)总阻力(Pa)12000630×2004.46.116.11.444652.121556630×1504.65.60.95.041.750.355.3431112500×1205.17.25.136.70.546.0488.7484890500×1204.13.80.271.00.543.36964.45444320×1203.217.30.9917.10.547.3988.36222320×1201.61.81.011.80.548.11089.1该层楼最不利风路总阻力为:138Pa所选新风机的余压是196Pa,所以合理。8.3空调箱的水利计算空调箱的送回风系统的最不利图如下:管段风量m3/h风管尺寸(mm)实际风速m/s管长m单位摩阻Pa/m摩擦阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)1476320×1502.85.40.583.1324.3747.50621428630×1504.24.50.954.2758.51412.78932857800×1506.63.51.65.63.148.7444285800×2007.43.51.65.63.949.5455714800×3006.63.20.82.563.135.6967142800×3008.34.01.564.9610.96787521000×3008.12.11.63.364.728.088100001000×3009.321.81.634.8815.5750.45933331000×2004.625.80.615.4811.4326.911031311000×2004.34.00.582.327.349.66112828800×2004.96.20.74.3411.6616122525800×2004.44.20.72.9421.424.34132222800×2003.84.10.52.0514.816.85141919630×2004.23.10.61.8618.220.06151616630×2003.63.70.51.856.868.71161212500×2003.44.00.529.511.517909500×2002.53.20.30.967.38.2618606400×2002.13.60.240.86411.912.76419303400×2001.14.20.150.6310.411.03该系统最不利环路总阻力为:279.84Pa,所选空调箱的静压为300Pa,合符要求。8.3水系统的水力计算在空调设计当中,水系统通常包括两套系统:空调水系统和冷却水系统。集中的空调房对分散的空调用户供应冷热量时,常以水作为传递冷热量的介质,通过水泵和管道输送出去,使用后的回水又经过管道返回空调机组中。如此循环而构成一个空调水系统。8.1.水系统的选择根据回水方式的不同,空调水系统有重力式和压力式两种,本设计采用压力式,为封闭式回水系统。封闭式回水系统中,空调水经过末端装置(在本设计中为风机盘管和空调箱)后,利用剩余压力经回水管回到空调水泵,经水泵加压后再进入空调机组进行处理后再经过供水管回到空调末段装置使用,如此形成一个封闭的循环系统。闭式系统中的空调水不与大气相接触,仅在系统的最高处设膨胀水箱,管路系统不易产生污垢和腐蚀,无须克服系统静水压头,水泵能耗相对较少。本设计中,水系统采用双管制。在水管布置上,有同程式和异程式系统两种。其中同程系统的特点在于供回水的水流方向相同,经过每一环路的管路长度相等,优点在于水量分配和调节方便,易于实现水利平衡。而异程系统的供回水的水流方向相反,经过每一环路的管路长度不相等,优点在于不需要单独设置回水管,管路长度较短,管路简单,初投资较低,但是水量分配和调节比同程式复杂,不容易实现水力平衡。针对本设计中阻力损失主要集中在末端设备上,因此在本设计中采用异程系统。为了实现水力平衡,在每层的水平管处设调节阀进行水量调节。2.冷冻水的水力计算(1)冷冻水量的计算公式:ω=Q/Cρ(th-tj)式中:Q——风机盘管负荷,kW;C——水的比热,kJ/kg·ºC;ρ——水的密度,kg/m3;th——回水的平均温度,取12ºC;tj——供水的平均温度,取7ºC。(2)管径的计算d=(4ω/3600πν)1/2×10³式中:ω——冷冻水流量,m³/hν——计算流速,m/s冷冻水管内水流速推荐值管径/mm1520253240506580闭式系统0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.90.8-10.9-1.21.1-1.41.2-1.6开式系统0.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.80.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.4100125150200250300350400闭式系统1.3-1.81.5-2.01.6-2.21.8-2.51.8-2.61.9-2.91.6-2.51.8-2.6开式系统1.2-1.61.4-1.81.5-2.01.6-2.31.7-2.41.7-2.41.6-2.11.8-2.38.3.21.比摩阻的确定冷冻水系统进行水力计算,首先要先布置好水管系统,然后再根据每根管段的长度、流量、延程比摩阻以及局部阻力系数、动压、末端设备阻力计算出总损失。为了便于计算,现将常用的钢管公称直径、流量及比摩阻的关系整理如下,在计算过程中按照实际情况进行选取,对于表中没有列出的部分,则按照插值的办法进行处理。DN15DN20DN25流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m0.1354.80.2644.80.4537.70.1462.70.2851.30.545.70.1571.20.358.20.5554.50.1680.10.3577.20.6640.1789.50.498.90.6574.20.1899.50.451230.785.10.19109.90.5149.70.7596.80.2120.80.55178.90.8109.10.22144.10.6210.60.85122.20.24169.30.65244.80.91360.26196.50.7281.51165.70.28225.60.75320.71.2233.70.3256.70.8362.31.43130.35342.80.85406.51.6403.60.4440.90.9453.11.8505.6DN32DN40DN50流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m1411.649.73.662.81.257.51.861.83.869.51.476.6275.3476.51.698.32.2904.595.61.8122.62.41065116.6249.52.6123.35.5139.82.2179.12.8141.861652.4211.23161.66.5192.22.6245.93.2182.67221.52.8283.23.4204.97.5252.83323.13.6228.58286.13.2365.63.8253.38.5321.53.4410.64279.493593.6458.34.5350.29.5398.53.8508.55428.810440DN65DN80DN100流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m流量(m3/h)比摩阻Pa/m880.91612935.011438.590.817144.936.01150.99101.218161.737.01159.19.5112.219179.538.01167.510123.720.01198.139.01176.211148.421.01217.640.0118512175.322.01238.142.01203.313204.423.01259.444.01222.514235.724.01281.746.01242.515269.325.01304.948.01263.41630526.0132950.01285.217342.927.0135453.01319.418383.128.01379.956.01355.619425.529.01406.759.01393.720.0147016434.462.02433.72.局部阻力系数的确定为了便于确定各管段局部阻力系数,现将常用的局部阻力构件及其系数列表如下,在计算过程中,根据实际情况查找相应的构件:局部阻力当量长度表(m)管径DN1520253240507080100125150175200除污器3.45.26.59.912.717.623//////弯头0.71.11.11.71.31.92.6//////乙字弯0.50.80.710.60.91.2//////截止阀66.46.89.910.413.318.225.93545.551.361.670.7闸阀/0.30.40.60.711.31.92.53.33.74.45.1减缩变径管0.20.30.40.60.711.3//////渐扩变径管0.40.60.81.11.31.92.6//////直流三通0.60.81.11.722.83.95.67.59.81113.215.1旁流三通0.40.60.81.11.31.92.63.756.57.38.810分流合流三通1.11.72.23.33.95.77.811.11519.52226.430.3直流四通0.71.11.52.22.63.85.27.4101314.717.620.2分流四通1.11.72.23.33.95.77.811.11519.52226.430.38.4二层水环路水力计算管段编号长度流量管径流速比摩阻沿程阻力当量长度局部阻力总阻力(m)(m³/h)(mm)(m/s)(Pa/m)(Pa)Ld(m)(Pa)(Pa)1-213.118.23801.01161.72118.2728.524634581.272-312.116.388010.11291560.92.62561816.93-44.615.45800.99129593.42.6256849.44-58.114.22800.991291044.99.813462390.95-623.53.78250.47505.611881.66.594512826.66-73.30.93200.47453.11495.239.88632358.237-83.30.93200.47453.11495.239.88632358.238-923.53.78250.47505.611881.69.894512826.69-108.114.22800.991291044.97.513462390.910-114.615.45800.99129593.47.5256849.411-1212.116.38801.011291560.952561816.9该环路水力损失为45065.33Pa,约为4.6mh2O。8.5凝结水管配管(见参考文献[5])冷负荷选用管径Q≤7kWDN=20mm7.1~17.6kWDN=25mm17.6~100kWDN=32mm101~176kWDN=40mm177~598kWDN=50mm599~1055kWDN=80mm1056~1512kWDN=100mm1513~12462kWDN=125mm>12462kWDN=150mm参考上表,选用的凝结水管管径为:小型风机盘管的凝结水管选DN20;大风机盘管凝结水管选DN25;新风机组和空调箱的凝结水管径选DN32。走廊内凝结水干管的管径取相应大
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