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环境工程学院课程设计说明书课班姓课班姓学级 名 指导教师 2010年9月目录第1篇采暖设计工程概况…………11工程概况………………………...11设计内容………..……………….11设计依据及基础数据………...….11设计依据………………………...11基础数据………………………...11负荷计算………………….……...11采暖负荷………………………...11负荷汇总………………………...11供暖系统设计……………………11系统方案……...…………………11114.2散热设备选型11系统水力计算…………………...11管材与保温………………………11管材……...………11保温………………….…………..11第2篇空调设计工程概况…………11工程概况……………………...…11设计内容….……………………..11设计依据及基础数据……………11设计依据………………………...117.2基础数据负荷计算…………11空调冷负荷…………………..….11空热负荷调…………………..….11空湿负荷调…………………..….11空调系统设计……………………11系统方案………………………...11空气处理及设备选型…………...11空调风系统设计…………………11空调水系统设计…………………11气流分布…………11消声减震…………11自控设计…………11节能措施…………11运行调节…………11管材与保温………………………11管材……………..11保温……………..11参考资料……………..11课程设计总结………………………..11第1篇采暖设计工程概况1.1工程概况工程名称:某公司办公楼采暖设计1.1.3地理位置:咸宁市,地理纬度:北纬29o59‘,东经113o55‘,海拔36m。计算参数:大气压:夏季1000・9hPa,冬季1022.1hPa;冬季采暖室外计算温度0.3°C;年平均温度17.1C1.1.4建筑面积:1600m2;建筑功能:办公、会议等;层数:4层。1.1.5结构类型:砖混结构;层高:3.6m。1.1.6热源条件:市政热网提供蒸汽,经换热站汽水换热为采暖提供85/60C热水。1.2设计内容某办公楼集中供暖系统设计设计依据及基础数据2.1设计依据2.1.1课程设计任务书2.1.2建筑设计方案2.1.3《采暖通风空调设计规范》GB50019-2003《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》2009《公共建筑节能设计标准》GB50189-20052.2基础数据2.2.1室外气象参数:咸宁市冬季采暖室外计算温度0・3°C。2.2.2室内设计温标准:室内设计温度18°C,除走廊外所有房间均采暖。2.2.3热工参数:⑴外墙:200空心砖墙,墙体传热系数1w/(m2•k)(2)内墙:200空心砖墙,墙体传热系数.1.3w/(m2•k)⑶屋顶:楼板为现浇板,厚100mm,传热系数0.7w/(m2•k)⑷门窗:内门为木门,门高均为2m,外门为铝合金门,高2.4m;窗均为铝合金推拉窗,窗高均为1.5m,采用中空双层玻璃,,传热系数3.0w/(m2•k)o°C。负荷计算采暖负荷采暖负荷计算方法围护结构耗热量维护结构基本耗热量Q=aKF(t+t)1j nwnQ:围护结构基本耗热量,W;1jK:围护结构传热系数,W/m2.C;F:围护结构传热面积,m2;t:采暖室内计算温度,°C;nt:采暖室外计算温度,°C;wna:温差修正系数;维护结构附加耗热量朝向修正率:北、东北、西北:0-+10%东、西:-5%东南、西南:-10%--15%南:-15%--30%风力附加率:本设计不考虑。高度附加率:本设计不考虑。外门附加率:本设计不考虑。(3)维护结构耗热量Q1=Q1j(1+n)Q:围护结构基本耗热量,W;1n:朝向修正率;冷风渗透耗热量Q=0.28cpL(t-t)2pwnwnnQ:冷风渗透耗热量,W;2c:空气定压比热容,c=1kJ/kg.Cppp:t下空气密度,kg/m3;wnwnL:渗透的冷空气量,m3/h,本设计采用经验公式确定:L=kV,k:换气次数,次/h;V:房间体积,m3。3.热负荷Q=Q+Q12算例:以四层办公室(编号为401)为例咸宁市为夏热冬冷地区,由《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得夏热冬冷地区外围护结构外墙的传热系数K三1W/(m2•k),屋面传热系数三0.7W/(m2•k),窗墙面积比>0.2,由《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得窗的传热系数K三3.5W/(m2•).负荷汇总房间负荷汇总四层供暖总负荷2296.87+970.36+491.59+1756.4+2367.46+1421.84+1421.84+994.91+1399.12+4382.44=17.726KW建筑负荷汇总、建筑面积热指标供暖系统设计4.1系统方案4.1.1热媒设计参数:市政热网提供蒸汽,经换热站汽水换热为采暖提供85/60°C热水。4.1.2系统形式:共用立管系统:采用双管下供下回同程式。供水干管无效损失小、可减轻上供下回式双管系统的竖向失调。因为通过上层散热器的环路的作用压头大,但管路长,阻力损失大,有利于水利平衡。顶棚下无立管,比较美观,可以分层施工,分期投入使用。底层需要设管沟布置两根干管,每个散热器设放气阀,立管顶设空气排气罐。共设两对公用立管,一对公用立管连接一户。户内系统:采用水平双管同程式系统。该系统大直径的干管少,穿楼板的管道少,有利于加快施工进度,室内无力管比较美观,便于分层控制和调节。4.2散热器选型及布置一般应尽可能布置在外墙窗台下;其次内墙侧;散热效果好、防腐性能强;承压能力和强度;安装方便、外形美观管。(3)散热器进出水管连接位置,有很多组合,一般应尽量采用同侧上进下出方式(5) 散热器安装方式:有明装和暗装两种方式,一般提倡明装。(6) 散热器散热面积、片数或长度计算散热器选型负荷应计入户间传热;按《教科书》、《暖通》公式计算,传热系数应由产品样本提供;可以按产品样本直接计算,但注意散热器热媒平均温度与室内设计温度差的不同四柱640型TZ4-5-5型散热器,散热面积分别为0.2m2/片。传热系数分别为K=7.13W/m2°C、•散热器采用同侧上供下回,明装。4.2.4散热器选型计算:A二Q卩邛2卩3/k(tm-tr).t=18°C,tm=(85+60)/2=72.5°C.n△t=tm-tn其中A--散热器计算面积Q---采暖设计热负荷(tm-tn)--散热器热媒平均温度与室内空气温度的差散热器组装片数修正系数,先假定0=1.01散热器连接形式修正系数,查供热工程附录2-4,0=1.02.散器安装形式修正系数,查供热工程附录2-5,卩3=1.0以办公楼四层为例选择散热器型号为四柱640型,TZ4-5-5K=6.94, At二tm-tn=54.5°C。A二Q卩邛2卩3/k(tm-tr)=1730.6*1*1*1/6.94*51.5=4.575m2每片散热面积为0.2 n=A/0.2=22片办公楼四层各房间散热器片数如下表房间编号401402403404405406407热负荷1730.61308.11371.74848.33018.82153.43296散热面积A4.5753.4583.62712.817.985.698.71片数22171864392843查《暖通空调》表得卩1=1.则实际散热器片数=1X22=22片4.3系统水力计算4.1计算方法采用控制Rpj值的方法,按Rpj=60〜300pa/m选取管径,。本设计供回水系统为垂直异程水平同程的双管系统,其一般水力计算步骤如下:⑴确定最不利环路;
⑵进行管段编号,注明各管段的热负荷和长度;⑶计算最不利环路;⑷确定其他各管段的管径及其压力损失;⑸进行压力损失平衡;⑹计算系统总阻力。管道的阻力分为管道的沿程阻力△Pm和局部阻力APj,可按下式计算:△Pm=Rpj*L式中APm——管道沿程阻力,PaRpj 管道平均比摩阻,Pa/mL——管段长度,m管道的局部阻力按下式计算:APj丸空 Pa2式中Z——局部阻力系数;p 水密度,kg/m3;u 管内流速,m/s。管道的总阻力为:△P二△Pm+^Pj△P——管道总阻力,Pa△Pj——管道局部阻力,Pa管道的沿程阻力1-2-3-4-5-4.2计算简图及算例⑴进行管段编号,注明各管段的热负荷和长度,确定最不利环路为管道的沿程阻力1-2-3-4-5--13'-12'-…1'⑵计算最不利环路确定系统总流量,有系统总热负荷可以得出对以管段一: G=0.86Q二26902.87%0.86二1157kg/htg-th 80-60式中 Q-—管段的热负荷,w;tg---系统的设计供水温度,°C;th系统的设计回水温度,°C。根据G、Rpj,用热水采暖管道水力计算表,选择最接近Rpj的管径,即d=32mm,v=0.33m/s、Rpj=50.23KJ/kg,将查出的d、R、u和G值列入表中。管段1上有一个分流三通、三个弯头,折算为长度lzh=3m,求1管段压力损失当量长度Ld=L+Lzh=12m,△P二RpjXLd=12X50.23二Pa。其他管段计算方法类同,计算结果列入表中。水力计算结果见下表5、管材与保温5.1管材:拟采用氯化聚氯乙烯管(CPVC),又称聚二氯乙烯管,该管具有良好的强度和韧性,是一种阻燃性能好、耐热性好的塑料管材,在沸水中可保持不变形,耐温可高达100~110C,并且该管平洁光滑,摩擦阻力小,重量轻,卫生性能符合国家卫生标准要求,施工安装方便,适合住宅建筑的管路沿地面的垫层敷设。保温:该栋建筑中,采暖立管敷设在暖井中,该部分的管道需要做保温处理,采用岩棉保温,外护层用0.5mm镀锌铁皮;室内的采暖管道沿垫层敷设不需保温。也就是说通过改变流量的方式来改变室内温度;在热力入口安装压差控制阀以适应整栋建筑的流量变化更多优质设计参考资料第2篇空调设计工程概况6.1工程概况工程名称:某办综合楼空调设计6.1.3地理位置:咸宁市6.1.4建筑面积:1200m2;建筑功能:宾馆、餐厅、办公、会议等;层数:4层;总高度20m。6.1.5结构类型:框架;层高:一层4.2m,二-六层3.9m。6.1.6围护结构类型⑴外墙:200空心砖墙,墙体传热系数1w/(m2•k)(2)内墙:200空心砖墙,墙体传热系数.1.3w/(m2•k)⑶屋顶:楼板为现浇板,厚100mm,传热系数0.7w/(m2•k)⑷门窗:内门为木门,门高均为2m,外门为铝合金门,高2.4m;窗均为铝合金推拉窗,窗高均为1.5m,采用中空双层玻璃,,传热系数3.0w/(m2•k)o6.1.7冷热源条件:电制冷水冷螺杆机组为空调供冷提供7/12°C冷水。6.2设计内容空调系统设计设计依据及基础数据设计依据设计任务书7.1.2建筑设计方案7.1.3《采暖通风空调设计规范》GB50019-20037.1.4《建筑设计防火规范》GBJ16-87-2001《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》2003《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《全国民用建筑工程设计技术措施节能技术专篇-暖通空调.动力》20077.2基础数据室外气象参数室内设计温湿度标准、新风标准房间名称夏冬新风标准换气次数温度°C相对湿度%温度C相对湿度%次/h宾馆大堂26<6018>35%10餐厅大堂26<6018>35%10中餐厅25<7018>35%15办 公25<6022>35%30棋 牌25<6022>35%20会 议25<6520>35%20台 球25<6018>35%20客 房25<6022>35%30服务间26<6020>35%15热工参数冷、热源参数人员、照明条件负荷计算8.1空调冷负荷8.1.1空调冷负荷计算方法8.1.2冷负荷计算北内墙冷负荷通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视为不随时间变化的稳定传热,按下式计算Q(t)=KA(To.m+ATa-Tr)Q(t)=0.8X8X4..2X(32.4+2-26)=158.6西外墙冷负荷由《供暖通风与空气调节设计规范》续表H.0.1—3查得冷负荷计算温度逐时值,即可按课本公式2-7:Qc(t)=AK(t.c(t)-t.R)算出西外墙逐时冷负荷,计算结果如下表。南外玻璃墙瞬时传热冷负荷根据ai=8.7W/(m2•K)>ao=3.5+5.6X2.1=15.26W/(m2•K),由附录2-8查得Kw=2.91W/(m2•K),再由附录2-9查得玻璃窗传热系数修正值。由附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc(t),根据暖通空调式(2-10)计算,计算结果如下表。南外玻璃墙日射得热引起的冷负荷由《暖通空调》附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75,所以窗的有效面积Aw=12X4.2X0.75=37.8m2.再由附录2-13查得遮挡系数Cs=0.74,由附录2-14查得遮阳系数Ci=0.5,所以综合遮阳系数Cc.s=0.74X0.5=0.37人员散热引起的冷负荷宾馆属于极轻劳动,查表2-13,当室温为26度,每人散发的潜热和显热量分别为86W和48W。由表2-12查得宾馆旅店群集系数9=0.93.再由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式(2-22)计算人体显热散热逐时冷负荷。计算结果如下表。照明散热形成的冷负荷由于明装荧光灯,镇流器装设在客房内,所以镇流器消耗功率系数n1取1,灯罩隔热系数n2取0.6。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数,按公式(2-21)计算,计算结果如下表。将上述各表计算结果列如下表,并逐时相加,求得客房内冷负荷值。宾馆一层冷负荷汇总如下表所示建筑总冷负荷、建筑面积冷指标由上表可看出宾馆最大冷负荷值出现在12:00,其值为21212.13W,除去不供暖总建筑面积为345.6m2,建筑面积冷指标21212.13/345.6=61.4W/m2。算例2(以宾馆二层小包厢201为算例)1.北外墙冷负荷由《供暖通风与空气调节设计规范》续表H.0.1—3查得冷负荷计算温度逐时值,即可按课本公式2-7:Qc(t)=AK(t.c(t)-t.R)算出西外墙逐时冷负荷,计算结果如下表。北外窗瞬时传热冷负荷根据ai=8.7W/(m2•K)>ao=3.5+5.6X2.1=15.26W/(m2•K),由附录2-8查得Kw=2.91W/(m2•K),再由附录2-9查得玻璃窗传热系数修正值。由附录2-10查出玻璃窗冷负荷计算温度tc(t),根据暖通空调式(2-10)计算,计算结果如下表。北外窗日射得热引起的冷负荷由《暖通空调》附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75,所以窗的有效面积Aw=12X4.2X0.75=37.8m2.再由附录2-13查得遮挡系数Cs=0.78,由附录2-14查得遮阳系数X4.2X0.75=37.8m2.Ci=0.5,所以综合遮阳系数Cc.s=0.78X0.5=0.39西内墙和南内墙冷负荷通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视为不随时间变化的稳定传热,按下式计算Q(t)=KA(To.m+ATa-Tr)西内墙Q(t)=0.8X7.6X3.9X(32.4+2-28.5)=139.9南内墙Q(t)=0.8X4X3.9X(32.4+2-28.5)=73.6人员散热引起的冷负荷宾馆属于极轻劳动,查表2-13,当室温为28.5度,每人散发的潜热和显热量分别为86W和48W。由表2-12查得宾馆旅店群集系数9=0.93•再由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式(2-22)计算人体显热散热逐时冷负荷。计算结果如下表。照明散热形成的冷负荷由于明装荧光灯,镇流器装设在客房内,所以镇流器消耗功率系数n1取1,灯罩隔热系数n2取0.6。由附录2-22查得照明散热冷负荷系数,按公式(2-21)计算,计算结果如下表。将上述各表计算结果列如下表,并逐时相加,求得客房内冷负荷值。冷负荷汇总1.宾馆二层冷负荷汇总如下表所示2建筑总冷负荷、建筑面积冷指标由上表可看出宾馆最大冷负荷值出现在12:00,其值为22750.9W,总建筑面积为17.6X36.3=638.88m2,建筑面积冷指标22750.9/638.88=35.61W/m2。8.2空湿负荷调8.2.1计算内容及方法8.2.2算例湿负荷:Mw=0.278n①gX10-6=0.278X3X0.93X109X10-6=0.85X10-4 Kg/s8.2.3湿负荷汇总空调系统设计系统方案空调方式:全空气一次回风系统和风机盘管加新风系统系统划分:中餐厅和餐厅大堂为一个系统,宾馆大堂和办公室为一个系统,用全新风系统,二楼的餐厅用风机盘管加新风系统空调水系统形式;空调的水系统采取同侧双立管供回,每层的系统为水平水管同程布置。空气处理及设备选型系统一:中餐厅和餐厅大堂的总余热Qo为35144w,总余湿为52X10-4Kg/s热湿比s=35144w/52X10-4Kg/s=6758kJ/kg室内状态点N为25°C/70%,iN=61kJ/kg;在焓湿图上利用热湿比线(过N点,斜率为的直线)和90%相对湿度线的交点和得出机器露点L:17°C/90%iL=50kJ/kg;室外状态点W为35.7°C/58%,iW=92kJ/kg系统风量G=Q0/(iN-iL)=35144W/(61-50)kJ/kg=3.195kg/s=9585m3/h保证房间每小时所需的新风量G1=3780m3/h由于补偿排风和保持室内正压所需的新风量比满足人员卫生标准的新风量小的多所以取系统新风量G偷W=3780m3/h(大于总风量的10%)Gh=G—GW=9585-3780=5805m3/hG i-i 97-i 1600=WC= C=由Gw ic-iN ic-622700可得ic=63.3kJ/kg系统冷量:Q=G(iC—iL)=9585/3600X23.3Xl.2=74.44kW根据冷量选麦克维尔公司生产的MSW150H柜式空调机组系列,其具体参数如下:型号额定风量m3/h额定供冷量kW额定供热量kW冷水机组余压Pa电机功率kW噪音dB(A)重量kg流量L/s阻力kPaMSW150H六排12000881313.9913.663200.8X260370额定冷量试验工况为:进口空气干球温度27°C,湿球温度19.5°C,进水温度7°C,进出水温差5C。冷量修正:实际进风工况为:进口空气干球温度25C,湿球温度18C,进水温度7°C,进出水温差5°C。查样本的回风工况冷量修正系数表得修正系数为0.97;修正后的供冷量为88X0.97=85.36kW,满足要求。系统二用同样方法算的风量5012m3/h,冷量20.5Kw选择翰艺吊顶式空气处理机组,参数如下型号风量冷量水量水阻机组余压电机功率噪声参考重量kWkPaPakWdB(A)kgGFPD5.OA500033.85.727.51.5<522009.2.2风机盘管加新风系统新风处理到室内状态等焓线,不担负室内负荷,风机盘管为湿工况更多优质设计参考资料(1)选型原则根据新风处理的终态和新风与出风口的配合形式按中档负荷选。按冷量选:校核风量,潜冷量;按风量选:校核全冷量,潜冷量。进风工况与标准工况不一致时应进行修正。选型计算(一个算例)小包厢201:室内冷负荷Qo=1.6261kw,余湿w=2.818X10-4Kg/s热湿比s=1.6261kw/2.818X10-4Kg/s=5770kJ/kg室内状态点N为25^/60%,iN=55.5kJ/kg;在焓湿图上利用热湿比线(过N点,斜率为E的直线)和90%相对湿度线的交点和得出机器露点O:17.0°C/90%iO=45.0kJ/kg;房间风量G=Q0/(i—i)=1.6261kw/(55.5—45.0)kJ/kg=0.242kg/s=460m3/h满足人员卫生要求所需风量G[=10人X30m3/h-人=300m3/h房间正压需要g2=0.7h-1X(7.8X8X3.6)m3=157m3/h考虑过度季节最大新风比的新风量g3=3h-1X(7.8X8X3.6)m3=674m3/h取新风量G=300m3/h(大于总风量的10%)W盘管风量G=G-G=460-300=160m3/hPW• • c由t o=——可得i=53.6kJ/kgi-i G LPJsOLP w根据盘管的风量按样本中档风量选择FP-34型风机盘管机组1台,其主要参数如下表:机组型号风轮冷量(w)热量(w)噪音dB(A)型式数量风量m3/h高中低高中低高中低<37FP-3双进风离3526182001801403002602004心风机1000000000其他房间的风机盘管选型如下:房间号最大冷负荷(KW)风机盘管风量(m3/h)型号制冷量(KW)水流量(kg/m)小包2011.63286FP-341.846.2小包2021.49286FP-341.846.2小包2031.49286FP-341.846.2小包2041.29286FP-341.846.2大包2.371570FP-204932.9
(1)选型原则A根据新风系统划分及布置,确定合适的新风机组类型以及表冷器排数,一般新风机组表冷器采用6排管;B根据系统新风量选新风机组,进风工况与标准工况不一致时应进行校核、修正新风冷量。(2)选型计算(一个算例)小包厢新风量G1=10X6人X30m3/h-人=1800m3/h大包厢新风量G2=16X2人X30m3/h-人=960m3/h中包厢新风量G3=12X2人X30m3/h-人=720m3/h根据风量选总新风量GW=720+960+1800=3480m3/h根据风量选生产的DBFP4I(6排)型吊顶式空调机组,其性能参数如下(新风工况):型号风量冷量热量八、、水量水阻机组余压电机功率噪声参考重量kWkWT/hkPaPakWdB(A)kgDBFP4I400054.3-9.4441.21291.52W61112(3)校核室外状态点W为34°C/72%,iw=97.0kJ/kg,室内状态点N为25^/70%,iN=62kJ/kg将空气处理到于室内等焓线所需冷量Q=4000X1.2/3600X(97-62)kw=46.6kw故所选空调机组满足要求。9.3空调风系统设计全空气系统式完全由空气来担负房间的冷热负荷系统。一个全空气系统空调系统通过输送冷空气向房间提供显热冷量和潜热冷量,或输送热空气向房间提供热量,对空气的冷却,去湿或加热、加湿处理完全由集中于空调机房内的空气处理机组来完成,在房间内不再进行补充冷却;而对输送到房间内空气的加热可在空调机房内完成,也可在各房间内完成。全空气系统的空气处理基本上集中于空调机房内完成因此常称为集中空调系统。系统采用矩形风管布置,布置原则:(1)风管布置应有利于阻力平衡及风量分配;(2)应尽量减少局部阻力;(3)应方便送回风口的连接;(4)一般风管不宜空间交叉。具体布置见图纸。两个全空气系统均采取风管回风的回风方式。此回风方式须安装风管,造价较高,但噪音小,且比较节能。系统一(中餐厅和餐厅大堂)(1)计算简图(2)水力计算方法水力计算用假设流速法进行计算:1、根据系统风量确定每个送风口的风量;2、根据流量不同进行管段编号,量取管长,且初步确定最不利管线;3、 根据各管段的流量,假定该管段的流速(主风管取6〜8m/s,无风口的支风管取5〜7m/s,有风口的支风管取2〜5m/s),然后利用以下公式计算出管道的截面积A:A二丄;
3600-v4、 根据截面积选择合适的风管截面尺寸(控制宽高比在4〜10之间,且综合考虑层高而选择正确的风管高度;风管尺寸要标准化),根据所选尺寸计算出实际的流速;5、 利用公式P=p罕(p是冷空气的密度,取其值为p=1.2kg/m3)算出每管段d2的动压;6、 利用截面尺寸和管段的流量,用内插法查矩形风管计算表求得该管段的单位摩擦压力R;7、 利用公式Ap二R•1算出每管段的摩擦阻力;y8、 查实用供热工程手册查取各管段的局部阻力系数g9、 利用公式AP=工g•P算出每管段的局部阻力;jd10、 压力损失AP=AP+AP;yj11、 总压力损失AP'=EAP;12、 将计算结果列入水里计算表。(3)水力计算算例1号管段:1、一号管段为主风管,流量为总流量,值为12000m3/h,假定其流速为5.3m/s。速v=12000/(lX0.63X3600)=5.29m/s;v2 7.5822、 动压P=p—=1.2x—=34.47Pa;d223、 根据流量12000风管尺寸1000X630查矩形风管计算表得(内插法算得)R=0.364、 摩擦阻力AP二R•l=0.36X5=1.8Pa;y5、 查得该管段的局部阻力系数为1.51,局部阻力AP=丫jP=1.51Xjd24.816=37.224Pa;6、 压力损失AP=AP+AP=9.167+35.028=44.195Payj水力计算结果(列表)空调器风机压头校核由以上空调的参数表可知空调器风机的机外余压为 260Pa,大于风系统最不利环路的157Pa,所以所选空调机组符合要求。9.3.2新风系统空气—水风机盘管系统习惯上称为风机盘管加独立新风系统。它是空气—水系统中的一种形式,是目前应用广泛的一种空调系统方式,室内的冷、热负荷和新风的冷热负荷由风机盘管与新风系统共同承担。计算简图(一个算例)水力计算方法水力计算算例风管水力计算表序风量管宽管高管长VR(Pa△动压△△Py+号(m人3/(mm)(mm)(m)(m/s)/m)Py(Pa)㈣Pj(Pa)△h)Pj(Pa)1〜29004001258.6951.16.9210.749.75434.82841.7492〜378032010046.782.29.6460.6233.57120.81430.463〜466025010047.32.69.3070.5520.56211.30920.6164〜55402258048.33.73.2490.5316.2468.61111.865〜64201608044.5571.1631.7440.3712.4394.6026.3466〜73001257043.9060.8831.9420.439.1393.935.8727〜81801006043.2550.6381.3390.326.3462.0313.37小计40.6947.6316.65108.856156.487支管6060604.35.7873.60310.0890.3220.0576.41816.507(4)水力计算结果(列表)更多优质设计参考资料9.4空调水系统设计空调水系统采取同侧双立管供回,每层的系统为水平水管同程布置。布置详见图纸。考虑到重力回水的管道坡度,空调冷凝水每个系统的半径不宜超过30m。本设计分两个凝水系统,其布置详见图纸。水管水力计算表序号负荷(kW)1~214.752~313.633~412.734~511.835~610.936~710.037~89.138~98.239~107.0310~115.8311~125.8312~135.8313~1414~1515~1616~1717~18小计4.733.632.731.720.8614.75流量(kg/h管长R(Pa/(m)(m/s)m)Py(Pa动压(Pa)Pj(Pa)87998434818979437697745172056959671364671715171513501104858612365(2)系统总的压力损失DN60DN60DN60DN50DN50DN50DN40DN40DN32DN32DN20DN20DN20DN20DN20DN15DN154.460.71139.4511.5284.04.04.04.04.04.04.04.00.582.219.44.04.04.04.04.00.48346.750.5540.4670.4090.4620.4050.3480.290.3090.3230.2940.2710.2470.2130.1990.176由以上计算可知,系统的总压力损失为13688Pa。3.115.321191.7081.73.48130.09694.3873.68110.686.4465.1646.7975.98113.935143.794134.287.334.6767.8110.4741.546415.306272.646475.7389.022228.087177.829934.646922.871790.8651120.451123.78980.51135.45990.61.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.153.323108.99483.63106.681.8660.3842.1647.6752.2843.3156.6746.7844.3438.5639.62403.62110.22229.98163.49125.45159.91122.7990.57263.242190.7078.42286.62290.65120.49110.3894.6298.34△Py+APj(Pa)915.153301.936971.53578.797398.096635.625511.818318.659241.0711125.3541001.293877.4871256.451378.671100.341240.671089.5613687.799.4.3空调冷凝水系统的计算各种空调设备(如风机盘管机组、吊顶式风柜、新风机组等)在夏季运行时,应对空气进行冷却除湿处理,产生的凝结水必须及时排走。排放凝结水的管路设计,应注意以下要点:(1)凝结水管宜采用聚氯乙烯塑料管和镀锌钢管,不宜采用水煤气管。(2)机组水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01;其他水平支、干管,沿水流方向,应保持不小于0・003的坡度,且不允许有集水部位;如无坡敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。(3) 采用金属管作为凝结水管时,管外应保温,以防管外结露。(4) 凝结水管的顶部,应设计通向大气的透气管。(5) 设计和布置凝结水管时,必须考虑定期冲洗的可能性;若凝结水管内产生藻类,应采取化学水处理方法。(6) 当冷凝水盘位于机组内的负压区段时,凝水盘的出口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右。本设计中的凝水管采用UPVC塑料管,可以不加防止二次结露的保温层;风机盘管的凝水管管径与风机盘管的接管管径一致,均为DN20,就近排放至卫生间下水口;风柜的凝水管管径为DN40,也就近排放至临近的卫生间下水口。根据工程经验,每千瓦冷负荷每小时产生0.4kg的凝结水;在潜热负荷较高的场合,每1KW冷负荷每1h大约产生0.77kg左右的冷凝水。设计中,可根据机组的冷负荷来确定凝结水管管径,按下表选用:冷凝水管管径选取表冷负荷(kW)<4242〜230231〜400401〜11001101〜20002001〜3500管径(mm)2532405080100方法:查《民用建筑空调设计》中冷凝水管计算表知,在设计中,冷凝水管管径可由机组的冷负荷来确定。在此选取DN25的冷凝水管。(1)管道伸缩量管道因温度升高或降低而伸缩,对于普通钢管:式中L——管道的热伸缩量,即管道热与冷时的长度差,mm;11——管道在最热时的温度,。C;热管道或冷热两用管道的热媒温度,冷管道为环境最高温度;12 管道在最冷时的温度(为冷媒温度或环境最低温度),°C;0.012 管道的膨胀系数,mm/(m.°C)。(2)补偿器补偿尽可能利用管道的转弯进行,不足时可采用方形补偿器、波形补偿器等补偿;对于高层建筑的立管,宜采用波形补偿器;方形补偿器可采用国家标准图。(3)管道固定水平管和立管均应有活动支架和固定支架。对于高层建筑要特别注意固定支架的固定性,在建筑结构上要考虑这项荷重。冷水管道水染伸缩量小,但其固定支架的作用力却很大。固定支架的距离、作用力的计算见有关供热手册。9.5气流分布散流器下送式:(图示)、特点散流器下送式的气流组织特点有:气流在起始段不断卷吸周围空气而扩大,当与相邻的射流搭接后,气流呈向下流动的模式。工作区位于向下流动的气流中,在工作区上部是射流的混合区。这种气流分布换气效率较高。侧送式:(图示)、特点盘管侧送式的气流组织特点有:送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区。送分与室内空气充分混合,工作区风速较低,温湿度比较均匀。通风效率较高。散流器下送式(中餐厅系统)中餐厅系统共12个送分口,每个风口的风量为9420/12=785m3/h散流器的作用面积为3mX3m。取散流器出口流速为5m/s,算出其截面积A=12444mm2,初选颈部尺寸为300x300的方形散流器,其颈部面积为90000mm2。散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,则A=90000x0.9=8100mm2散流器出口流速为v= 785 m/s=2.7m/ss3600X0.081射流末端速度为v=0.5m/s的射程rL-0.07=2.08mrL=x=KV^-x=第X2.7X-0.07=2.08mv0 0.5室内平均流速vm0.381rL/4+室内平均流速vm0.381rL/4+H20.381x2.086/4+4.22>5m/s=0.17m/svV0.24m/s,故所选散流器满足要求9.6消声减震m9.6.1消声课程设计阶段主要是采取一些消声减震措施:)空调通风设备应尽量选择高效、低噪声设备;2) 风机、空调机组等设备进出口应采用柔性接头3) 吊装风机、空调器应采用弹性支架;4) 空调器、风机等设备与基础之间应设减震器;5) 风管、水管内的流速应进行一定的控制;(6)控制风口风速在2-5m/s内。9.6.2减震减震一般主要是设备隔振、管道隔振。管道隔振一般是通过设置绕性接管和悬吊或支撑的减振器来实现。设备与管道之间配置绕性接管或软接后,还要采取支撑会悬吊支架隔振装置。1)制冷机、水泵和通风机,宜固定在隔振基座上,隔振基座可以用钢筋混凝土板或型钢较高而成。中、低压离心通风机的隔振基座,宜采用型钢机构;)每台设备宜采用单独的隔振基座,不宜设计成多台合用基座;)常用的隔振材料有软木、海绵乳胶、玻璃纤维、防震橡胶、金属弹簧和空气弹簧。)风机进出风口与管道之间用软接,目前普遍采用双层帆布或人造皮革材料制作,其合理长度L可根据风机的机号来确定:No2.8〜6 L=200mmNo8〜20 L=400mm)水泵的进出水口处应配置橡胶绕性接管。9.7自控设计*⑴新风量的自动控制:根据新风温度控制新风量;根据焓值控制新风量;根据能量判断控制新风量。⑵风机盘管机组的自动控制:应用三通调节阀进行分流调节;应用直通调节阀进行变流量调节。全空气系统可通过自控达到调节室内温湿度,而且节能。室温控制是通过变风量末端装置对风量的控制实现的,常用的末端装置有压力有关型和压力无关型。压力无关型末端装置除了温控器外,还有风量传感器和风量控制器及以温控器为主的控制器和以风量控制器为副控制器设置排风、回风联动调节风门,通过温度(最好是焓)调节器,控制新风比,使新风量能由最小值变化至100%。通过自控也可使露点温度冬季保持最低值,夏季保持最高值。风机盘管宜采用温控器控制:⑴手动三挡开关选择风机高、中、低三挡转速,通过风量的变化来调节风机盘管的供冷量;⑵风机和水管阀门联锁;⑶手动季节转换开关;⑷根据室内温度控制电动水阀。新风系统可由设在风管的风量调节阀来实现风量调节。9.8节能措施*空调节能设计的措施很多,途径各异,现将比较有效、合理和可靠的主要措施汇总如下:⑴合理补给新风:在满足卫生、补偿排风、稀释有害气体、保持正压等要求的前提下,不盲目增大新风量,最好采用二氧化碳浓度控制器。⑵充分利用室外空气的自然冷却能力:设置排风、回风联动调节风门,通过温度(最好是焓)调节器,控制新风比,使新风量能由最小值变化至100%。通过自控也可使露点温度冬季保持最低值,夏季保持最高值。⑶加大送风温度差,采用变露点调节。⑷合理划分空调系统,采用变风量系统,多工况自动转换。⑸风系统加强保温,减少漏风,合理选定风管尺寸。⑹水系统采用闭式变流量系统。⑺设备选择节能型空调器,采用高效换热设备,提高制冷剂效率,进行制冷机能量调节。
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