武汉市体育馆中央空调毕业设计

华中科技大学文华学院毕业设计（论文）1摘要本设计是武汉市某体育馆的舒适性中央空调的设计，建筑共分三层，此建筑用途有主会场、办公室、会议室、训练馆等。大会场及训练馆采用集中式的送风方式，对于周边的的办公室，会议室等小房间则采用风机盘管加独立新风的送风方式，对于三楼的几个小房间则采用家用空调分体机。空调冷源由两台螺杆式冷水机组提供，热源由锅炉经过板换后提供。冷冻水系统采用闭式水平同程式，垂直异程式。关键词：集中式，风机盘管加独立新风，分体机。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）2AbstractThe design is a Stadium in Wuhan City, the comfort of central air-conditioning design, the building is divided into three layers, the building uses the main venue, offices, conference rooms, training hall. Field of the General Assembly and training center with centralized air around the office, conference room and small room fan coil independent fresh air supply air, home air conditioners for the third floor of a small room body aircraft. Air conditioning cooling source is two screw chillers, heat from the boiler after the change of the board. The chilled water system using the closed level of the same program, the vertical different programs.Keywords: centralized, fan coil units, plus independent fresh air, split type.华中科技大学文华学院毕业设计（论文）3第一章 工程概况1.1 工程概况：本设计对象为武汉市某体育馆，场馆主要有：办公室，会议室，训练馆，播音、积分、声控、以及主厅等。场馆主要分为三层，其中只有训练馆有地下层。工程位于武汉市，东经 11413，北纬 31。总空调面积为 10090.42m2。本工程空调设计的任务包括本场馆的中央空调系统的设计及通风设计。本中央空调系统设计要求能够实现夏季供冷，并能满足人体的舒适性要求。1.2 武汉市室外空调设计参数：台站位置：北纬 31， 东经 11413。气象参数为：夏季：大气压：100.17 kpa 室外日平均温度：31.9 室外相对湿度：79%室外干球温度：35.2 室外湿球温度：28.2 室外平均风速：2.6m/s冬季：大气压：102.33 kpa 采暖计算温度：-2 空调计算温度：-5相对湿度：76% 室外平均风速：4.2m/s1.3 室内空调主要设计参数表 2.1 室内设计参数 温 度（波动范围2）相对湿度 %（波动范围10%）房间名称夏季 冬季 夏季 冬季新风量 m3/(h人)小办公室 26 18 60 40 30值班室 26 18 60 40 30大办公室 26 18 60 40 30大训练用房 26 18 60 40 50小训练用房 26 18 60 40 50外管理室 26 18 60 40 25控制室 26 18 60 40 25华中科技大学文华学院毕业设计（论文）4电视转播室 26 18 60 40 30会议室 26 18 60 40 40售票室 26 18 60 40 25内管理室 26 18 60 40 25贵宾室 26 18 60 40 50接待室 26 18 60 40 50运动员休息 26 18 60 40 30更衣室 26 18 60 40 20医务室 26 18 60 40 50裁判用房 26 18 60 40 30新闻发布 26 18 60 40 30尿检室 26 18 60 40 50记者用房 26 18 60 40 25冷饮吧台 26 18 60 40 20播音室 26 18 60 40 30灯控、声控室 26 18 60 40 30计时、计分室 26 18 60 40 30体育馆主厅 26 18 60 40 20华中科技大学文华学院毕业设计（论文）5第二章 负荷计算表 2.1 围护结构参数传热系数(w/.)序号 围护名称 类型夏季 冬季传热衰减传热延迟(h)01 外墙 砖墙 15-240-4 0.90 0.91 0.17 12.4402 外窗 单框双玻璃窗 2.71 2.78 1.00 0.3803 内墙 砖墙 001001 1.76 1.76 0.40 8.4904 内门 木框夹板门 2.17 2.17 0.99 0.8405 楼板 楼面-26 1.07 1.07 0.15 11.5706 屋面 现浇 08-2-70-2 0.92 0.93 0.40 7.962.1 冷负荷计算本建筑的冷负荷采用逐时温差计算法。2.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷Qc()=AK(tc()+td)kk-tR 式中 Qc() 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；A 外墙和屋面的面积，m 2；K 外墙和屋面的传热系数，W/(m 2 )，由暖通空调附录 2-2 和附录 2-3查取；tR 室内计算温度，；tc() 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值， ，由暖通空调附录 2-4 和附录 2-5 查取；td 地点修正值，由暖通空调附录 2-6 查取；k 吸收系数修正值，取 k=1.0；k 外表面换热系数修正值，取 k=0.9；2.1.2 内围护结构冷负荷Qc()=AiKi(to.m+t-tR) 式中 ki 内围护结构传热系数， W/(m2 )；华中科技大学文华学院毕业设计（论文）6Ai 内围护结构的面积，m 2；to.m 夏季空调室外计算日平均温度，；t 附加温升，可按暖通空调表 2-10 查取。2.1.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷Qc() = cw Kw Aw ( tc() + td tR) 式中 Qc() 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；Kw 外玻璃窗传热系数， W/(m2 )，由暖通空调 附录 2-7 和附录 2-8 查得；Aw 窗口面积，m 2；tc() 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值， ，由 暖通空调附录 2-10 查得；cw 玻璃窗传热系数的修正值；由暖通空调附录 2-9 查得；td 地点修正值，由暖通空调附录 2-11 查得；2.1.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷Qc() = C Aw Cs Ci Djmax CLQ 式中 C 有效面积系数，由暖通空调附录 2-15 查得；Aw 窗口面积，m 2；Cs 窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调附录 2-13 查得；Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调附录 2-14 查得；Djmax 日射得热因数，由暖通空调附录 2-12 查得；CLQ 窗玻璃冷负荷系数，无因次，由暖通空调附录 2-16 至附录 2-19 查得；2.1.5 照明散热形成的冷负荷白炽灯 Qc() = 1000 N CLQ 日光灯 Qc() = 1000 n1 n2 N CLQ 式中 N 照明灯具所需功率，W；华中科技大学文华学院毕业设计（论文）7n1镇流器消耗功率稀疏，明装时，n 1=1.2，暗装时，n 1=1.0；n2灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n 2=0.50.6；无通风孔时，n 2=0.60.8；CLQ照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录 2-22 查得。2.1.6 人体散热形成的冷负荷1、人体显热散热形成的冷负荷Qc() = qs n CLQ 式中 qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，由暖通空调表 2-13 查得； n 室内全部人数； 群集系数，由暖通空调表 2-12 查得；CLQ 人体显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录 2-23 查得；2、人体潜热散热引起的冷负荷Qc() = ql n 式中 ql 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W ，由暖通空调表 2-13 查得；n， 同式 3-6-1。2.2 人体散湿负荷人体散湿量可按下式计算D = 0.001n g式中 D 散湿量，/ h ； 群集系数，由暖通空调表 2-12 查得为 0.80；n 计算时刻空调房间内的总人数；g 一名成年男子的小时散湿量，由暖通空调表 2-13 查得。下面选择 1001 办公室进行计算，本设计的负荷将用软件算出。房间 负荷源 逐时负荷值华中科技大学文华学院毕业设计（论文）88 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20面积38.88m2高度5.75m室内温度26.0相对湿度60 房间参数人体 5 人照明300W设备 2000W新风150.00m3/h 基本信息长 5.5高(宽) 5.75面积5.5*5.75传热系数1.86 西北内墙 负荷值347.1347.1347.1347.1347.1 347.1347.1 347.1347.1347.1347.1347.1347.1基本信息长 20.7高(宽) 2 面积 7.2*5.75传热系数2.6 西南外窗 负荷值638.2894.1111212632022 36995993 7654684242251754629.7 557基本信息长 5.5高(宽) 5.75面积5.5*5.75传热系数1.86 东南内墙 负荷值347.1347.1347.1347.1347.1 347.1347.1 347.1347.1347.1347.1347.1347.1基本信息长 1高(宽) 2 面积 2*1传热系数3.5 东北内门 负荷值41.3 41.341.341.341.3 41.341.3 41.341.341.341.341.341.3基本信息长 5高(宽) 1.08面积 5.4*7.2传热系数0.59 楼板 负荷值135.3135.3135.3135.3135.3 135.3135.3 135.3135.3135.3135.3135.3135.31001办公室新风显热426.3426.3426.3426.3426.3 426.3426.3 426.3426.3426.3426.3426.3426.3华中科技大学文华学院毕业设计（论文）9全热1501 1491146214151355 12861214 114210761020977.7951.3942.3湿负荷1.49 1.481.431.371.28 1.191.09 0.990.890.810.750.720.71显热278.3278.3278.3278.3278.3 278.3278.3 278.3278.3278.3278.3278.3278.3全热615.5615.5615.5615.5615.5 615.5615.5 615.5615.5615.5615.5615.5615.5人体湿负荷0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5照明负荷值210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210基本信息长 6.85高(宽) 5.75面积7.2*5.75-2传热系数1.86 东北内墙 负荷值432.4432.4432.4432.4432.4 432.4432.4 432.4432.4432.4432.4432.4432.4设备负荷值150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150冷负荷(W)2917 3173339035424300 59788272 993391206504403329082836新风冷负荷(W)1501 1491146214151355 12861214 114210761020977.7951.3942.3总冷负荷(W)4418 4664485249575656 72649486 11075101967524501138603778湿负荷(kg/h) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5新风湿负荷(kg/h)1.49 1.481.431.371.28 1.191.09 0.990.890.810.750.720.71总湿负荷(kg/h)1.99 1.981.941.871.79 1.691.59 1.491.391.321.261.221.21冷指标(W/m2) 75 81.687.291.1110.6 153.8212.8 255.5234.6167.3103.774.872.91001办公室小计新风冷指标(W/m2)38.6 38.337.636.434.9 33.131.2 29.427.726.225.124.524.2华中科技大学文华学院毕业设计（论文）10总冷指标(W/m2)113.6 120124.8127.5145.5 186.8 244 284.9262.3193.5128.999.397.2总湿指标(kg/hm2)0.05 0.050.050.050.05 0.040.04 0.040.040.030.030.030.03每个房间的最大时刻的负荷工程负荷最大值时刻的各项负荷值冷负荷 新风冷负荷新风湿负荷总湿负荷新风冷指标总冷指标总湿指标新风量楼号楼层房间W W kg/h kg/h W/m2 W/m2 kg/hm2 m3/h1001办公室9933.1 1141.90.99 1.49 29.4 284.9 0.04 1501002办公室9933.1 1141.90.99 1.49 29.4 284.9 0.04 1501003办公室5086.3 228.40.2 0.3 11.7 273.4 0.02 301004值班室4962.4 228.40.2 0.26 11.7 267 0.01 301005办公室9933.1 1141.90.99 1.49 29.4 284.9 0.04 1501006办公室9933.1 1141.90.99 1.49 29.4 284.9 0.04 1501007训练用房4740.7 2040.31.63 3.91 39.8 132.2 0.08 3001008管理10489 500.40.5 0.62 12.9 282.7 0.02 501009控制室29963 500.40.5 0.62 8.6 522.4 0.01 501010值班室5356.4 250.20.25 0.31 12.9 288.4 0.02 251号楼1层1011电视转播室5703.9 600.40.6 0.72 30.9 324.3 0.04 60华中科技大学文华学院毕业设计（论文）111012会议室（25人）18073 100079.93 12.44 171.6 481.5 0.21 10001013售票室13694 358.70.3 0.5 9.2 361.4 0.01 501014内部管理室2552.9 500.40.5 0.7 7.3 44.6 0.01 501015内部管理室1673 250.20.25 0.35 7.3 56.2 0.01 251016贵宾室2205 2001.41.99 2.39 49.1 103.1 0.06 2001017接待室2246.1 2001.41.99 2.39 47.1 100 0.06 2001018贵宾室2205 2001.41.99 2.39 49.1 103.1 0.06 2001019内部管理室1673 250.20.25 0.35 7.3 56.2 0.01 251020内部管理室2552.9 500.40.5 0.7 7.3 44.6 0.01 501021训练用房2144.2 2001.41.99 2.39 37.1 76.8 0.04 2001022训练用房2144.2 2001.41.99 2.39 37.1 76.8 0.04 2001023运动员休息2791.3 3002.22.98 3.98 87.8 169.4 0.12 3001024更衣室2275.3 2001.41.99 2.99 103 220 0.15 2001025医务室1650.6 1000.70.99 1.19 33.9 89.8 0.04 1001026裁判用房2263.5 900.70.89 1.19 23.2 81.4 0.03 901027新闻发布5910.6 7505.47.45 9.95 109.7 196.1 0.15 7501028尿检1653.2 1000.70.99 1.2 33.9 89.9 0.04 1001029记者用房4332.9 5003.64.96 6.99 128.7 240.1 0.18 5001030运动员休息2791.3 3002.22.98 3.98 87.8 169.4 0.12 300华中科技大学文华学院毕业设计（论文）121031更衣室2275.3 2001.41.99 2.99 103 220 0.15 2001032大训练馆77529 100189.93 17.52 11.7 102.4 0.02 10002001管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502002管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502003管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502004管理1226 250.20.25 0.35 17.2 101.2 0.02 252005管理1226 250.20.25 0.35 17.2 101.2 0.02 252006管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502007管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502008管理大2047 500.40.5 0.7 14.5 73.7 0.02 502层2009冷饮吧台19374 456.70.39 0.69 11.7 510.1 0.02 603001播音室4148.1 1200.91.19 1.59 22 100.1 0.03 1203002灯控，声控室5674.2 1801.31.79 2.39 23.2 96.1 0.03 1803003计时，计分室4148.1 1200.91.19 1.59 22 100.1 0.03 1203层3004体育馆大空间1128326.31004742.6994.13 1500.95118.9 252.4 0.18 101080工程合计 2687855.2799458674.3 1211.2 1684.4 8003.7 2.28 108795华中科技大学文华学院毕业设计（论文）13第三章 空调系统方案确定3.1 空调水系统方案表 3-1 冷水系统优缺点类型 特征 优点 缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式 管路系统与大气相通 与蓄热水池连接比较简单 易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统 管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵 系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应输送能耗随负荷的减少而降低 ，配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少 ，水泵容量、电耗相应减少系统较复杂，必须配备自控设备基于本建筑为大型的高层建筑，同时考虑到节能与管道内的清洁等问题，因而采用了闭式系统，不予大气相接触，这样不仅是管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。根据地理位置和建筑的特点只设一个水系统由于设计属于多层建筑且冷媒水都在同侧回供，水系统可均设为水平同程式。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）14因该建筑水平面积较大且分区较多，故采用多台冷媒水泵，初步选定采用三台，两用一备。考虑到体育馆负荷较大，故采用两台螺杆式的冷水机组，冷却塔也采用两台。风机盘管供回水管上均设有调节阀，对应在制冷机房集水器和分水器之间设置压差控制器，起旁通之效，依据负荷的变化灵活的调节。为防止管网因杂质和积垢而造成水路堵塞影响使用，在制冷机组、水泵回水管上加电子水处理仪和除垢器对机组统一采取减振措施，对机房要采取隔音措施，各个设备的出口处统一安装消声器3.2 空调风系统方案表 3-2 全空气系统与空气水系统方案比较比较项目 全空气系统 空气水系统设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房 2.机房面积较大层高较高3.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房、机房面积小2.风机盘管可以设在空调机房内风管系统1.空调送回风管系统复杂、布置困难2.支风管和风口较多时不易均衡调节风量1. 放室内时不接送、回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1.可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2.对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济1.灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2.盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率使用寿命 使用寿命长 使用寿命较长安装 设备与风管的安装工作量大周期长 安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行 空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护 布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度 对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振 可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速 各空调房间之间不会互相污染华中科技大学文华学院毕业设计（论文）15蔓延本设计为大型体育场馆的中央空调设计，系统的选定应注意经济，气流组织均匀，易于施工等，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。鉴于体育场馆的房间形式的多样性，对于一楼，二楼的小房间均采用风机盘管加新风的方式，风盘只采用一次回风，对于体育馆大空间的送风采用全空气一次回风，回风与新风混合后统一由大空间四角上的大型风柜处理后，采用上送下回的送风方式，大训练馆因为有独立的机房，故采用独立的风冷式机组制冷，采用集中式侧送风，下回风。对于三楼，由于房间少，且房间的冷量比较小，如果采用风机盘管加新风的方式送风会显得比较浪费管材，故采用家用分体式空调机，而且布置灵活。对于大空间的送风口，因为其层高较高，不宜使用散流器，初步设定用旋流风口或者喷口送风。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）16第四章 设备选型4.1 空气处理末端装置的选型以中央大空间为例，根据其围护结构、照明和使用情况计算的冷负荷Q= 2133kW,湿负荷为 1500.95kg/h。计算热湿比：= =5115.15kJ/kg。wmQ室内状态参数为 26，在焓湿图（如上图）上确定室内状态点 R，并从此点做热湿比为 5115.15kJ/kg 的过程线。采用露点送风，取过程线与 =93.9%线的交点为送风状态点 S，室外状态点 O。各状态点热湿处理计算状态参数见表 4-1。表 4-1 热湿处理计算状态参数温度 相对湿度 焓状态点名称 % kJ/kg室外点 O 35.2 79 109.9室内点 R 26 65 61.3送风点 S 11 93.9 30.3计算总送风量：G=3600Q/1.2(iR-iS) =204440.9m3/h华中科技大学文华学院毕业设计（论文）17再按卫生要求所取新风量：Gw=gn=205054=101080 m3/h 其中每人的新风量，取 20m3/人h。则四个角的风柜风量为 G=204440.9/4=51110 m3/h选择金光集团的立式风柜 ZKL-36。 风量 36000 m3/h，余压 590pa 冷量 580.8kw，水阻 35.1kp。风柜选型冷负荷 （w） 型号 台数 制冷量（kw） 风量（m3/h） 水量（T/H) 水阻（kpa）大会场 2133068 ZKL-36 4 580.8 36000 99.8 35.1训练馆 87546 ZKD-6 1 91.8 6000 15.8 25.6各个房间的风盘型号风机盘管机组房间号 负荷（KW) 型号 台数 风量(m3/h) 制冷量 (kW) 水流量(l/min)水力損失（kpa）噪声(dB)1001 9933.1 FP-102 2 1020 5400 15.32 40 491002 9933.1 FP-102 2 1020 5400 15.32 40 491003 5086.3 FP-102 1 1020 5400 15.32 40 491004 4962.4 FP-102 1 1020 5400 15.32 40 491005 9933.1 FP-102 2 1020 5400 15.32 40 491006 9933.1 FP-102 2 1020 5400 15.32 40 491007 4740.7 FP-51 2 510 2700 7.89 30 441008 10489.1 FP-102 2 1020 5400 15.32 40 491009 29963.1 FP-204 3 2040 10800 30.4 40 541010 5356.4 FP-102 1 1020 5400 15.32 40 491011 5703.9 FP-136 1 1360 7200 20.47 40 501012 18072.6 FP-136 3 1360 7200 20.47 40 501013 13693.9 FP-136 2 1360 7200 20.47 40 501014 2552.9 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441015 1673 FP-34 1 340 1800 5.3 30 421016 2205 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441017 2246.1 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441018 2205 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441019 1673 FP-34 1 340 1800 5.3 30 42华中科技大学文华学院毕业设计（论文）181020 2552.9 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441021 2144.2 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441022 2144.2 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441023 2791.3 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441024 2275.3 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441025 1650.6 FP-34 1 340 1800 5.3 30 421026 2263.5 FP-51 1 510 2700 7.89 30 44FP-51 1 510 2700 7.89 30 441027 5910.6FP-68 1 680 3600 10.52 30 461028 1653.2 FP-34 1 340 1800 5.3 30 421029 4332.9 FP-85 1 850 4500 12.87 30 471030 2791.3 FP-51 1 510 2700 7.89 30 441031 2275.3 FP-51 1 510 2700 7.89 30 442001 2047 FP-51 1 510 2700 7.89 30 442002 2047 FP-51 1 510 2700 7.89 30 442003 2047 FP-51 1 510 2700 7.89 30 442004 1226 FP-34 1 340 1800 5.3 30 422005 1226 FP-34 1 340 1800 5.3 30 422006 2047 FP-51 1 510 2047 7.89 30 442007 2047 FP-51 1 510 2047 7.89 30 442008 2047 FP-51 1 510 2047 7.89 30 442009 19374 FP-204 2 2040 10800 30.4 40 54新风机组的选型按照新风机组所需送出的新风量来选取四个新风机组所承担的新风量风别为 485m3/h，425m3/h，3825m3/h，2110m3/h。新风机组的选型型号 冷量（kw） 风量（m3/h） 台数 水阻力（kp）机外静压（pa）TFD-026 15.4 2500 1 18 190TFD-040 23.4 4000 1 60 160TFD-010 3.5 564 2 1.8 90华中科技大学文华学院毕业设计（论文）19第五章 风管及水管的水力计算5.1 风管水力计算概述送、回风管管径的确定都是用假定流速法计算得到的。按照经济技术要求先假定风管内空气的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的压力损失进行调整，使其在一定范围内达到平衡。计算步骤：（1）根据建筑物的平面图，确定通风机和各种空气处理设备的位置；划分空调区域，布置最合理的送风和回风管线。（2）确定每个空调区域，不同空调房间的送风口、回风口的型式、位置、个数和风量。（3）根据以上资料绘制风管系统的草图（管道走向示意图） ；图中应对各管段进行编号，并标明各管段的长度和风量。为简化起见，以两管件间的中心线长度作为计算长度，忽略其间附件（如三通、弯头、变径管等）的长度。（4）选择风管内合适的风速。风速高，风管截面小，材料消耗少，投资费用省，但系统阻力增加，动力消耗大，运行费用增加。反之风速低，阻力小，动力消耗少，但风管截面大，占用建筑空间多，投资费用增加。通常对钢风管和塑料风管，干管的风速为 614m/s，支管风速为 28m/s；对于砖砌或混凝土风管，干管风速为 412m/s，支管风速为 26m/s。本设计取主干管风速 7m/s，支管风速 3m/s。（5）根据各管段的风量和选定的流速，确定各管段的截面尺寸。截面尺寸圆整时，应尽可能地采用标准风管。（6）根据确定的风管截面尺寸，计算各管段的实际流速、沿程阻力和局部阻力。应注意的是，和热水管网计算一样，计算从风管系统中最不利的环路开始。最不利的环路阻力就是风管系统的总阻力。（7）对并联管段进行阻力平衡。如果各支管之间的阻力不平衡，则需改变风管尺寸，重新计算。各并联支管之间的计算压力损失差值应小于 15%。对于难于平衡的支管系统，可在该支管上加装调节阀，利用阀门开启的大小来平衡各支管的阻力。（8）选择通风机，此时应注意通风机的工作特性曲线和工作状态点是否是满足要求。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）205.2 确定风管尺寸风量和风速都已经确定，风管的尺寸可以根据式(4-1)计算：abVL360（4-1）式中 L风管的风量，m 3/h；a、b矩形风管的长和宽，m；V风管的风速，m/s。风管当量直径 用下式计算：ed(4-2)ba2主送风管道：(4-3) VL360查得管道的标准尺寸，再确定主送风管内的风速 V：(4-4)abL3605.3 风管阻力计算风管内空气流动阻力主要包括沿程阻力和局部阻力。5.3.1 沿程阻力沿程阻力主要是发生在流动的空气与风道内壁之间，计算公式是：(4-5)21vDePm式中 摩擦阻力系数；De风道当量直径，m；V风道内空气平均流速，m/s；华中科技大学文华学院毕业设计（论文）21空气密度，kg/m 3。一般情况下空调空气流动都在紊流过渡区，摩擦阻力系数 主要用下面超越方程式进行迭代计算：(4-6)Re51.27.3lg21DK式中 K风道的粗糙度，mm，取 0.15mm；De风管的当量直径，m；Re雷诺数。矩形的当量直径 De 由式 4-7 计算：(4-7)baDe2式中 a，b为矩形风道的边长，m。沿程阻力则为：lRPm(4-8)式中 -比摩阻，Pa/m；mRL管段长度，m。5.3.2 局部阻力在风道系统中总是要安装一些特别的管件用以调节风管内的风速或调整风管内的风压、流量、流动方向等。典型的管件如弯头、三通、变径管、调节阀、风口等。这些管件的引起的局部阻力按下式计算：(4-9) 2vZ其中 局部阻力系数；v与 相对应的断面空气流速，m/s；空气密度，kg/m 3。风管的材料全部选用镀锌钢板（K=0.15）制作。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）225.4 风管阻力的校核按照分支节点阻力平衡的原则确定并联管路（或支风管）的断面尺寸后，要求两分支管的阻力不平衡率：对一般通风系统，应小于 15%，除尘系统应小于 10%。当并联管路阻力差超过上述规定的要求时，可采用下列方法调整阻力使其平衡。（1）调整支管管径。此方法通过改变支管管径来改变支管的阻力，达到阻力平衡。（2）增大风量。 当两支管的阻力相差不大时，例如，在 20%以内，可以不改变支管管径，将阻力小的那段支管的流量适当加大以达到阻力平衡。（3）增加支管局部压力损失。 通过改变阀门开度，或者增加阀门个数来调节管道阻力，是最常用的一种增加局部阻力的方法。由于本设计支管路很多，用前两种方法调节阻力平衡相当麻烦且设计的时间不够多，因此本设计采用增加支管局部压力损失的方法，也就是通过阀门调节使阻力在一定范围内达到平衡。5.5 水管管径的确定采用假定流速法，根据管道允许流速，确定管道面积，查找对应标准管径，再求出管内实际流速。计算公式： (4-10)42vdqs式中 q g计算管段的设计秒流量，m 3/s；d 计算管段的管径，m；v 管段中的流速，m/s。5.6 水管阻力计算水管的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。5.7 沿程水头损失计算公式： 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）23(4-11)Lihr式中 hy管段的沿程水头损失，kPa；i 单位长度的沿程水头损失，kPa /m；L 管段长度，m.5.8 局部水头损失由于在实际工程中给水管网的局部水头损失，一般不作详细计算，可按管网沿程水头损失的百分数采用，生活、生产、消防共用给水管网为 20。5.9 水管水力计算步骤（1）绘制水管布置系统图，对管路进行编号.（2）选取最不利环路和最有利环路，进行水力计算；（3）根据管内允许流速，假定流速，选择标准尺寸，然后确定实际流速；（4）计算各管段的沿程阻力和局部阻力，计算过程中，将局部阻力按占沿程阻力 20%计算，最后校核阻力。水利计算详见附表。5.10 冷凝水管设计由于各种空调设备如风机盘管机组等在运行的过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。冷凝水的管路设计，应注意以下各要点：（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于 0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于 0.003 的坡度，且不允许有积水部位；（2）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。（3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。（4）为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。当采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不进行防结露的保温和隔汽处理；而采用镀锌钢管时应设保温层。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）24（5）设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。（6）冷凝水管的公称直径 DN（mm） ，应根据冷凝水的流量计算确定。一般情况下，每 1KW 冷负荷每 1h 大约产生 0.4kg 左右的冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每 1KW 冷负荷每 1h 大约产生 0.8kg 左右的冷凝水。查民用建筑空调设计表8-20得到下列数据，近似选定冷凝水管的公称直径：Q7 KW， DN=20 mm；Q=7.1-17.6 KW， DN=25 mm；Q =17.7-100 KW， DN=32 mm；Q =101-176 KW， DN=40 mm；Q =177-598 KW， DN=50 mm；Q =599-1055 KW， DN=80 mm；Q =1056-1512 KW， DN=100 mm；Q =1513-12462 KW， DN=125 mm；Q12462KW ， DN=150 mm。本设计的冷凝水管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次结露的保温层；所有办公室的风机盘管的冷凝水管管径均为DN20；新风机组冷凝水管管径均为DN32，每层所有冷凝水汇集后排放至卫生间下水口。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）25第六章 气流组织校核6.1 以训练馆的气流组织为例选取送风温差为 6.5，计算总送风量，Ls=3.6Qx/1.2*1.01*ts=3.6*10943.3/（1.2*6.5*1.01）=5000m3/h设喷口直径为 ds=0.5m。人们活动区高度为 2m。要求每股射流射程为 x=9m，落差为 6-2=4m。计算相对落差和相对射程：Y/ds=4/0.5=8 x/ds=9/0.5=18计算阿基米德数 Ar：0.0249计算喷口的送风速度 Vs：2.069则校核射流末端的轴心速度 Vx(m/s)和平均速度 Vp(m/s);2.069*0.48/(0.07*9/0.5+0.145)=0.7Vp=0.5Vs=0.5*0.7=0.35m/s基本满足空调的要求。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）26第七章 冷热源系统设计7.1 制冷机组的选择7.1.1 空调机房总冷负荷Qo=QaQo-空调机房冷负荷Qa-空调系统总冷负荷 -附加系数，同时使用系数考虑取为 0.8，安全系数为 1.2，冷损失 95%，由总楼负荷估算可得，整栋楼的最大负荷 Qa=2688Kw则冷冻机房总冷负荷：Qo =0.81.2 95% 2688 kw=2451kw根据以上计算所得冷量及设备参数，本楼适选用 2 台 LSBLG-1240 型水冷型螺杆式冷水机组，以 HCFC22 为制冷剂，单台额定工况制冷量为 1226KW，夏季供空调系统冷量；LSBLG-1240 型水冷型螺杆式冷水机组性能参数如表 7-1。表 7-1 冷水机组性能参数表型号项目 单位 LSBLG-1240额定工况制冷量 kW 1226冷凝器 型式 管壳式换热器冷却水流量 m3/h 274冷冻水流量 m3/h 211长 L mm 4800宽 W mm 1700外形尺寸高 H mm 2400运行重量 kg 6200【说明】：1 制冷量标准工况为冷凝器进出水温度 30/35，蒸发器进出水温度 12/7，水温差 5；2 冷冻水温度范围 5-25，冷却水温度范围为 18-37机组校核：当 2 台机组完全运行时，总制冷量为：1226*2=2452kw，满足最大负荷的情况；当只运行 1 台机组时，制冷量为：1226kw ，满足 50最大负荷的情况。故所选的制冷机组符合要求。7.1.2 选用制冷剂种类及系统形式：制冷剂：建筑空调制冷系统对卫生条件要求较高，因此选择 HCFC22 作为制冷剂。系统形式的选择：由于该设计空调系统较大，且选用 2 台型号相同的制冷机组，为保证系统经济合理，运行可靠，使用安全，季节变化时调节灵活，维修方便不影响其正常运行，本设计选择并联式系统。华中科技大学文华学院毕业设计（论文）277.2 冷冻水泵的选择7.21 冷冻水泵的选择计算查实用供热空调设计手册可知，关于水泵的选型主要要注意以下几点：（1）首先要满足最高运行工况的流量和沿程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围。（2）泵的流量和沿程应有 1020的富裕量。（3）多台泵并联运行时，应尽可能选择同类型号水泵。先计算水泵所需扬程，水泵所需克服的阻力主要有以下四个方面构成。（1）冷水机组阻力：由机组制造厂提供，LSBLG-1240 螺杆式水冷机组的阻力为45kPa。（2）管路阻力：经水力计算可知管路阻力为 102kPa。（3）空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。查取 FP 系列风盘的水阻力为 30kPa。（4）调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节