安工大空调毕业论文范文.doc

装订线第 1 页 共 114 页 摘 要本工程为苏州市一酒店大楼，拟为之设计合理的中央空调系统，为室内工作人员提供舒适的工作环境。设计内容包括：空调冷热负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；空调末端处理设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计等内容。本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求，设计的空调系统采用风机盘管新风系统。关键词：酒店；中央空调；风机盘管新风系统。 装订线第 2 页 共 114 页 abstractabstractthis project designs on air-conditioning system for a hotel building in beijing.by comparing the advantages and disadvantages of the air-conditioning program and the suitable situation, combined with the actual situation and the data in this paper,selecting the appropriate type of air conditioning systems to meet the indoor staff comfortable working environment, and determining the design system.according to the relevent norms and the requirements of energy conservation and comfortableness, all-air primary return air system and the fan-coil unit plus fresh air system are applied to the central air conditioning system, respectively, based on the using function of the building. and both systems are designed, analysed, and calculated,separately. based on this, the air conditioning wind, water systems and chiller plant are designed.the design contents include: the consultation of the relevant material; the understanding of the design principles of the air conditioning system in high-rise complex building; the determination of the indoor and outdoor design parameters; the calculation of the air-conditioning cooling load; the demonstration and selection of cold and heat source; the calculation of the air-conditioning cooling load; the lectotype of the air terminal processing equipment; the selection of the indoor air supply pattern and air distribution form; the selection of the indoor air form of organization ; the design and accommodate of the vault ventilation system; the design, layout and calculation of the water system; the determination of the type of insulation material; the depiction of the clear engineering drawings.key words: hotel building all-air system fan-coil unit plus fresh air 装订线第 3 页 共 114 页目 录1 绪 论.52 工程概况.8 2.1 设计概况.8 2.2 本毕业设计课题任务的要求.12 2.3 设计原始资料.123 空调系统负荷计算.13 3.1 外墙传热形成的逐时冷负荷.13 3.2 通过外窗得热形成的冷负荷.17 3.3 通过玻璃窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷.19 3.4 人体散热形成的冷负荷和散湿量.21 3.5 照明散热，设备散热形成的冷负荷.22 3.6 热负荷的计算.224 划分空调系统及确定空调方案.23 4.1 空调系统的划分原则.23 4.2 空调系统方案的确定.245 空调系统的选择计算.26 5.1 新风机组的选型.26 5.2 风机盘管的选型.276 空调水系统水力计算.29 6.1 空调水系统的设计原则.30 6.2 冷水系统的水力计算.31 6.2.1 供水管水力计算 .31 6.2.2 回水管及立管水力计算 .32 6.2.3 水系统立管的设计 .33 6.2.4 机房冷冻水系统管径计算 .35 6.2.5 分水器集水器的计算 .35 装订线第 4 页 共 114 页 6.3 中央空调冷水机组选型.36 6.4 冷冻水泵的选型计算.37 6.5 膨胀水箱的配置.38 6.6 冷却水系统设计.39 6.6.1 冷却塔的选型.39 6.6.2 冷却水泵的选型.39 6.7 冷凝水系统设计.40 6.8 供热锅炉的选型.417 风系统的水力计算.42 7.1 气流组织运算.42 7.2 气流组织的校核.43 7.3 新风管的水力计算.448 空调系统的消声、减震、防腐与保温 .48 8.1 消声与隔声的设计.48 8.2 减振的设计.48 8.3 管道的防腐.48 8.4 管路的保温.49 8.4.1 风管系统的保温.49 8.4.2 水管的保温.509 总结.51 结果.51 致谢.52参考文献.53附录.54英文文献翻译.80 装订线第 5 页 共 114 页1 绪 论空气调节是一个内部受控的空气环境，一般是指在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。现代技术发展还要求对空气的压力、成分、气味及噪声等进行调节和控制。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、vav 空调系统、地源热泵系统等。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。空调发展速度非常快，各种新技术、新产品不断出现，舒适性空调、无氟空调、变频空调、一拖多空调及多联机空调都有了很快的发展，其中多联机空调是一种全新概念的空调，它是从设备、从主机，到末端、到管道、到运行、到控制的全套系统。它集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术、节能技术和网络控制技术等多种高新技术于一身，它能满足消费者对舒适性、方便性等方面的要求，与传统空调相比，具有显著的优点，投资少。6与多台家用空调相比，它只用一个室外机，安装方便美观，并且投资少。控制灵活方便。它可实现各室内机的集中管理，采用网络控制。可单独启动一台室内机运行，也可多台室内机同时启动，使得控制更加灵活和节能。占用空间少。目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。我国首部公共建筑节能设计标准gb50189-2005 已于 2005年 7 月 1 日起强制实施。该标准标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开,同时,国务院也大力倡导建立节约型社会。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很有实际意义的。 装订线第 6 页 共 114 页空调系统的作用就是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流动速度及新鲜度、洁净度等指标符合场所的使用要求。为此必须对空气进行冷却或加热、减湿或加湿以及过滤等处理措施。其相应设备有制冷机组、空调机组、风机盘管等。建筑物内空气环境的控制，一般是指对室内空气的温度、湿度、清洁度、流速、压力以及噪声等进行调节或控制。在工程上将实现对空间内空气温度、湿度、清洁度、流速等各项参数进行调控的技术手段称为空气调节。空气调节对国民经济各行业的发展和对人民物质文明水平的提高起着重要的作用。这不仅意味着受控的空气环境对各种生产过程的稳定运行和保证产品质量有重要作用，而且对提高劳动效率，保护人的身体健康，创造舒适的工作及生活环境有重要意义。 随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，空调已进入医院、宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计。而全年最热及最冷的天气只有几天，据统计，满负荷运行时间每年不超过1020小时。因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行，造成了电能极大的浪费。我国是世界上仅次于美国的第二大能源消费国，其中空调能耗是导致我国出现季节性能源短缺的主要原因。据悉，我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55。因此，空调的节能问题引起了人们越来越高的重视。空调的能耗主要包括制冷制热系统的能耗、冷冻水、冷却水循环系统水泵消耗的电能及房间内风机盘管消耗的电能。所以应从这几方面来减少空调能耗。例如降低建筑物的冷热负荷、降低水泵的能耗、降低风机的能耗、加强系统管理等。本次设计题目为“苏州市酒店中央空调系统设计”，以酒店为设计对象，以现行中央空调设计标准为设计标准规范，理论联系实际，尽量使设计符合实际情况，在查阅了大量中外资料、文献和参考手册，并进行了毕业实习的基础上，本着合理和经济的要求，经过复杂而缜密的计算后，认真比较了多种空调方案，结合实际情况确定出最优方案。满足方案合理的同时，对空调设备进行多方面 装订线第 7 页 共 114 页的综合考虑，选择最适宜的型号。 设计中涉及到如下方面的内容： 空调系统的空调方案比较、空调系统冷热负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计、布置，最后绘制出清晰明确的工程图纸。 由于本人系一名即将毕业的大学生，无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足，恳请各位老师指正。 装订线第 8 页 共 114 页2 工程概况本次设计为苏州市酒店中央空调系统设计，地理位置为苏州。地处中纬，濒江近海，属亚热带季风气候。冬夏寒暑交替，四季分明，气候宜人。呈现了季风性、海洋性和局地性气候特征。由于苏州城区面积大、人口密集，使苏州城市气候具有明显的城市热岛效应，主导风向夏季东南风。本次设计有指导老师发给我们任务书，任务书包括了本次设计的室外设计参数和室内设计参数。 本系统管线不复杂，施工方便，夏季空调和冬季供暖同用一套系统，无论从经济、使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。本设计均采用风机盘管加新风系统；厕所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设定保持室内 5pa10pa 正压，送风量大于排风量时，室内将保持正压。2.1 设计概况 本大楼为坐落于苏州市,共 4 层,大楼坐北朝南,整个建筑平面近似长方形,总建筑面积约为 2300 平方米,同时苏州雨量集中,夏热冬冷,历年夏季日平均温度接近 30 度. 以第一层的地板为水平面不计算,第一层 地下室为 3.9 米,第 2 和 3 层高为3.6 米。 地下室有卧室 4 间 弱电间 以及高低温冷库以及厨房等; 第一层设有:大厅 服务台 备品台 消防控制室 海鲜池 料理台等； 第二层设有:客房 备品台 办公室 茶水间等； 第三层设有:客房 备品台 办公室 茶水间等。 装订线第 9 页 共 114 页图 2.1 地下室概况图 2.2 一层大厅概况 装订线第 10 页 共 114 页图 2.3 二楼客房概况 图 2.4 三层客房概况本设计中的建筑物相关资料如下:1 外墙，250 加气混凝土，型，墙体传热系数 0.83屋面传热系数 0.33，型。2)外窗玻璃窗双层中空，传热系数 2.9室内设计温度 26，夏季空调 34.8，夏季空调室外机算湿球温度 28.2（同南京） ，3)外墙传热系数 0.83，内墙材料为轻质龙骨，为 0.83。 装订线第 11 页 共 114 页4)屋面传热系数 0.33，玻璃窗传热系数 2.2室内设计温度，夏季 26 度，冬季 20 度；室外计算温度，按南京取。5)照明,设备:假定烤箱功率为 3000w，厨房按照面积根据手册配比 7800w 冷负荷，其他按照不同环境和用途根据用书查取，根据建筑电气专业提供。第一层用荧光灯，功率为 30w/m.；第二层用节能灯,功率为 20w/m；第三层用节能灯,功率为 20w/m；地下室采用节能灯，功率为 25w/m。6)空调使用时间:服务台，客房等全天候提供冷暖空气，厨房和其他工作间的工作时间 8 点到 22 点。 7)劳作方式: 轻度劳动。 装订线第 12 页 共 114 页2. 2 本毕业设计课题任务的要求 a)计算空调冷热负荷，确定计算空气处理过程，空调末端产品选型计算与校核，风系统与气流组织设计6。b)绘制空调水系统图、空调机房管线平面图、各层风机盘管布置平面图等图。图幅、制冷系统原理图。技术要求等要切合实际，完成的 cad 图，计算机绘制的设计图包括 cad 图和一份手绘图。 c)编写设计计算说明书，要求文字简练、条理分明。2. 3 设计原始资料 表 2.1 苏州市室外气象参数 表 2.2 各空调房间室内计算参数夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度()湿度(%)温度()湿度(%)m3/hpdb(a) 26 60%2055%30-4045大气压/kpa室外计算干球温度/室外平均风速/(m/s)冬季夏季冬季夏季夏季室外计算湿球温度/冬季室外计算相对湿度/%冬季夏季夏季空调室外计算日平均温度102.65100.52-43428.2753.23.130.4 装订线第 13 页 共 114 页3 空调系统负荷计算本节以三楼北侧第一个房间（记为c1，abcd 对应一层，二层，三层以及地下室 )为例计算夏季冷负荷，计算时刻为全天，并将此房间各时刻的负荷汇总成表。其他各层各房间计算结果列于附录中。各参数及公式主要来自中央空调实训手册 (因为一楼为大空间针对性不强，二楼缺乏屋顶计算，而三楼的客房可将各种情况涵盖在内，故以此房间为例。 ）3.1 外墙传热形成的逐时冷负荷 以三楼一号客房为例，以 12 点为例。 （3.1）)(ndlfwtkakttkflq式中外墙和屋顶得热形成的逐时冷负荷（ w） ；wlqk外墙的传热系数（0.83w/（m2）,屋顶为（0.33w/（m2） ；f外墙的面积（ m2） ，北墙为 20.4m2，西墙为 14.1m2；屋顶为 57.2m2；外墙的冷负荷计算温度的逐时值（） ，北墙为 31.4，屋顶为 40.2，西lft墙为 35.9；冷负荷计算温度 tlf关于地区的修正值（） ，北墙为 2.7，屋顶为 2，西dt墙为 2.1； 室内空气设计温度（） ，本设计为 26；nt 两个修正值取 1，取 0.97，将数值代入公式中，得kk 北墙 120w26-kk 2.1)20.4(31.40.83wlq 西墙 wkklqw12726) 1 . 29 .35(1 .140.83 屋顶 wkklqw28126)0 . 22 .40(2 .5733. 0 装订线第 14 页 共 114 页表 3.1 北墙逐时传热引起的冷负荷12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间31.431.331.231.231.331.431.631.832.132.432.632.9lft1k0.97k2.7td33.1 33.0 32.9 32.9 33.0 33.1 33.3 33.5 33.8 34.0 34.2 34.5 tc20.4f0.83k26nt120 118 117 117 118 120 123 126 131 136 140 144 wlq时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00lft33.133.233.233.233.13332.832.632.332.131.83131.4k1k0.97td2.7tc34.7 34.8 34.8 34.8 34.7 34.6 34.4 34.2 34.0 33.8 33.5 32.7 33.1 f20.4 k0.83nt26wlq148 149 149 149 148 146 143 140 135 131 126 113 120 装订线第 15 页 共 114 页表 3.2 西墙逐时传热引起的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00lft38.538.939.13839.138.933.638.237.837.336.836.335.9k1k0.97td2.1tc39.4 39.8 40.0 38.9 40.0 39.8 34.6 39.1 38.7 38.2 37.7 37.2 36.9 f14.1 k0.83nt26wlq157 161 163 151 163 161 101 153 149 143 137 132 127 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间35.935.535.234.934.834.834.935.335.836.537.338.0lft1k0.97k2.1td36.9 36.5 36.2 35.9 35.8 35.8 35.9 36.3 36.8 37.4 38.2 38.9 tc14.1f0.83k26nt127 123 119 116 115 115 116 120 126 134 143 151 wlq 装订线第 16 页 共 114 页 表 3.3 屋顶逐时传热引起的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00lft43.744.344.8454544.944.54443.442.741.941.140.2k1k0.97td2tc44.344.945.345.545.545.445.144.644.043.342.541.840.9a57.2k0.33nt26wlq346 357 366 370 370 368 361 351 340 328 313 298 282 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间40.239.538.938.538.338.438.839.440.241.14242.9lft1k0.97k2td40.940.239.639.239.039.139.540.140.941.842.743.5tc57.2f0.33k26nt282 269 258 251 247 249 256 267 282 298 315 331 wlq 装订线第 17 页 共 114 页3.2 通过外窗得热形成的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算 ： （3.2）)(rcwttdtawkqw式中 qw玻璃窗传热引起的冷负荷（w） ； kw 玻璃窗的传热系数，此设计西窗，北窗为 2.2w（m2） aw窗洞的面积（m2） ，西窗为 3.2 m2，北窗为 9.5m2； tc外玻璃窗冷负荷的逐时值，用资料3查出， tr室内空气设计温度（） ，26， td室内修正温度。 将数值代入公式中，得 北窗 wlq164)2638 .30(2 . 25 . 9 西墙 wlq54)2638 .30(2 . 22 . 3 表 3.4 北墙外玻璃墙得热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00tc27.226.726.225.825.525.325.426.026.927.929.029.930.8aw9.5 kw2.2td3tr26qw88 77 67 59 52 48 50 63 82 102 125 144 163 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间30.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.tc 装订线第 18 页 共 114 页表 3.5 西侧玻璃墙得热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00tc27.226.726.225.825.525.325.42626.927.92929.930.8aw3.2 kw2.2td3tr26qw29 26 22 19 17 16 17 21 27 34 42 48 54 12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间30.831.531.932.232.23231.630.829.929.128.427.8tc3.2 aw2.2kw3td26tr54 59 62 64 64 62 60 54 48 42 37 33 qw89.5 aw2.2kw3td26tr163 178 186 192 192 188 180 163 144 127 113 100 qw 装订线第 19 页 共 114 页3.3 通过玻璃窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷 窗户进入室内的太阳辐射热形成的逐时冷负荷计算公式为 （3.3）sdjcicsawcaqmax式中 计算时玻璃窗进入室内的太阳辐射得热量（w） ；q ca 有效面积系数都为 0.75； a 窗洞的面积（m2） ，北窗为 3.15m2，西侧为 3.15m2； cs窗玻璃的遮阳系数都为 0.74； ci窗内遮阳设施的遮阳系数，都为 0.5；将数值代入公式中，得 北窗wq1 .8884. 01205 . 015. 375. 074. 0 西窗wq8 .40384. 05505 . 015. 375. 074. 0表 3.6 通过北墙进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00caacscidj,max0.753.150.740.5120clq0.070.070.060.060.060.050.110.180.260.40.580.720.84q7.37.36.26.26.25.211.518.827.241.960.875.588.112:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00时间0.753.150.740.5120ca 装订线第 20 页 共 114 页表 3.7 通过西墙进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷时间0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00caawcscidj,max0.753.150.740.5550clq0.070.070.060.060.060.050.110.180.260.40.580.720.84q33.633.628.828.828.824.052.886.5124.9192.3278.8346.1403.8awcscidj,max0.840.80.620.450.320.240.160.10.090.090.080.08clq88.183.965.047.233.525.116.710.49.449.448.398.39q时间12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00caawcs0.753.150.740.5550 装订线第 21 页 共 114 页 3.4 人体散热形成的冷负荷和散湿量 （3.4）qnq （3.5）wnnw 式中 q人体散热引起的冷负荷（w） ； w人体的散湿量（g/h） ， ； n室内全部人数 三楼一号客房因为比较大 设为 5 人 q不同室温和劳动性质时成年男子散热量（w） ，极轻劳动 q123w； w不同室温和劳动性质时成年男子散湿量（g/h） ，极轻劳动 w184 g/h； n群集系数，取 0.93； 将数值代入公式中，得wq6155123 hgnw/85551843.5 照明散热，设备散热形成的冷负荷 因为三楼客房 1 采用明装荧光灯，则照明散热形成的冷负荷为 （3.6）anqz式中 q照明散热形成的冷负荷（w） ； n照明灯具的单位面积照明容量（w） ，20w；cidj,maxclq0.840.80.620.450.320.240.160.10.090.090.080.08q403.8384.6298.0216.3153.8115.376.948.043.243.238.438.4 装订线第 22 页 共 114 页 a房间面积 为 57.1m2 wqz1144201 .57单位面积设备冷负荷为 qs=q a （3.7） 式中 q单位面积设备的冷负荷 15w a房间面积 为 57.1m2 qs=57.2 15=858w 所以，三楼客房 1 在 15 时冷负荷=wqqqqqwlqszw3843湿负荷w855g/h 3.6 热负荷的计算 热负荷是空调系统的一部分，热负荷主要有以下几方面 1 1维护结构基本耗热量及附加耗热量； 2外门、外窗的冷风渗透耗热量； 得热量主要来自以下三个方面6：1人体散热量；2照明灯具散热量； 3设备散热量。 目前热负荷大多采用的是估算法，根据国家标准，选取热 60w/m2，本设计 2300m2，固本设计的热负荷约为 2300 60w/m2=13800w。 装订线第 23 页 共 114 页4 划分空调系统及确定空调方案4.1 空调系统的划分原则空调管路系统的环路划分应该遵循满足空调的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则，按照建筑物的不同使用功能、不同的使用时间、不同的负荷运行、不同的平面图布置和不同的建筑层数正确划分空调管路系统的环路5。在本设计中，空调管路系统的环路划分原则应依据使用功能来划分，如表4.1，因为办公楼的房间的功能、用途、性质，基本相同。表 4.1 空调管路系统的划分原则序号依据划分原则1负荷特性根据建筑不同的朝向划分不同的环路根据内区与外区负荷划分不同的环路根据室内热湿比大小，将相同或接近的房间划分为一个系统或环路 2使用功能按房间的功能、用途、性质，将基本相同的者划分为一个区域或组成一个系统按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统或环路3空调房间的布置根据平面位置的不同进行分区设置4建筑层数在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区，以减少系统内的设备承压为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转化层。 装订线第 24 页 共 114 页4.2 空调系统方案的确定空调系统一般由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需要，它可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的性质和用途，热湿负荷的特点，温室度调节和控制要求，空调机房的面积和布置，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统11 。由于该酒店的使用性质和使用功能在整体上是一致的，所以在本设计中，办公楼采用风机盘管加新风系统，从而为人们提供一个舒适及卫生的办公环境。对于风机盘管加新风系统，空气处理方式有以下几种:a)新风处理到室内空气焓值，新风机组不承担室内冷负荷；b)新风处理到低于室内空气的含湿量值，新风机组承担部分室内冷负荷；c)新风处理到室内空气焓值,不承担室内冷负荷。风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。新风与回风混合后进入风机盘管处理，风机盘管的负荷和风量较低，因此机型较大。但它与其它空调形式相比较而言，风机盘管加新风系统有如下优点8 ：1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；2）各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好；3）与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间；4）机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；5）只需新风空调机房，机房面积小；6）使用季节长；7）各房间之间不会互相污染；8）具有个别控制的优越性，水系统采用冷热水自动控制温度调节器等，可灵活调节各房间的温度，室内无人时机组可停止运行，经济，节能风机盘管系统有以下几种试用性1、适用于旅馆，公寓，医院，办公楼等高层多室的建筑物中 装订线第 25 页 共 114 页2、需要增设空调的小面积，多房间建筑3、室温需要进行个别调节的场所由于本系统采用风机盘管加新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。这种方案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，水管结露现象可以得到改善。每层设一个新风机组，将新风用风管送至各个房间，风机盘管负责处理回风负荷。风机盘管机组的结构和工作原理7：风机盘管机组是空调机组的末端机组之一，就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种，可以按室内安装位置选定，同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。空气中的水蒸气在盘管肋片上析出的凝结水汇集至凝水盘，然后通过泄水管排出。由于本系统采用风机盘管加新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷1。这种方案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，水管结露现象可以得到改善 本酒店一楼虽然是大空间，但是面积不算太大，并且该酒店仅仅四层，出于经济化考虑没必要为一个不是太大的空间设置全空气系统，会加重整个环境的布管繁琐度和资源浪费程度，出于以上考虑，故一楼大空间没设置全空气系统. 装订线第 26 页 共 114 页5 空调系统的选择计算5.1 新风机组的选型一般情况下，送风空气由新风和回风组成。由于空调系统中新风的热、湿处理消耗的能量很多，所以，使用的新风量愈小，就愈经济5。但实际上不能无限制地减少新风量。新风量太少，会使空气品质不能满足卫生要求或不能保持空调房间“正压”的要求11。一般规定，空调系统中新风量占总送风量的百分数不应低于 10%。要求保证每人不小于 30m3/h 的新风量，三层总人数约为 30 人。故底层的新风量为:.据此可选新风机组 yah1.5a，其送风量为hmgw/810302731500m3/h，基本符合要求。其他楼层新风机组的选型见表新风机组选择外形尺寸型号风量m3/h盘管排数制冷量kw水流量l/s水阻 kpa制热量kw水流量l/s水阻 kpa长 l宽 w高 h数量负一层 新风量810m3/h 冷量 11.55kwyah1.5a1500418.50.885119.30.46228608504171一层 新风量 970 m3/h 冷量 11.89 kw yah1.5a1500418.50.885119.30.46228608504171二层 新风量 1290m3/h 冷量 13.21 kwyah1.5a1500418.50.885119.30.46228608504171三层 新风量 1260m3/h 冷量 13.15 kwyah1.5a1500418.50.885119.30.46228608504171 装订线第 27 页 共 114 页5.2 风机盘管的选型1）. 空气处理方案及有关参数的查取采用新风直入式空气处理方式，新风机组不承担室内负荷，空气处理方案过程线如下图。 图 5.1 空气处理方案过程图 由 tn = 26 ，n = 60% 得 hn = 58.47 kj/kg，tn,s = 20.3 由 tw = 35，n = 69% 得 hw = 98.93 kj/kg由 h-d 得 l= tn,l = 17.7，tn - tn,l = 26 -17.7 = 8.3 10，hl= 42.6j/kg2）.房间所需的总冷量 q =4.28kw3）房间的新风冷负荷 qx = 0.28 kw 4）风机盘管所需的冷量 qf = q - qx =4.0kw 5）风机盘管所需的风量 hmsmhhqlnf/1 .756/21. 0)6 .4237.58(2 . 1/0 . 4)(2 . 1/(33,6）选择风机盘管： 装订线第 28 页 共 114 页所选的风机盘管要求当进水温度 7，进风参数 db/wb = 26/17.7 时 lf = 850 m3/h，qf = 4.85 kw 根据所需风量及中等风速选型原则，由附录可知样本提供的进风参数为db/wb = 27/19.5，与实际不符，即实际工况比样本给出的工况条件优越，因此为满足要求，可选用风量与冷量稍小于实际风量、冷量的风机盘管，初选型号为 fp-10wa 的标准型风机盘管一台，其额定风量为 850 m3/h，取水量为 l= 460 kg/h 进水温度为 7，查得风机盘管的冷量为 4.850.91 = 4414 w，满足要求，故可选 fp-10wa 的标准型风机盘管一台。其水压将为 2.89kpa,其他数据见附表上。 装订线第 29 页 共 114 页6 空调水系统水力计算6.1 空调水系统的设计原则 1.力求水力平衡； 2.防止大流量小温差； 3.水输送系数要符合规范要求； 4.变流量系统宜采用变频调节； 5.要处理好水系统的膨胀与排气； 6.要解决好水处理与水过滤； 7.要注意管网的保冷与保暖效果8。 表 6.1 水系统的类型及其特征和优缺点类型 特征 优点 缺点 闭式管路系统部与大气相接处，尽在系统最高点设置膨胀水箱1、管道与设备腐蚀机会少2、不需克服静水压力，水泵功率低3、系统简单与蓄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1、水中含氧量高2、需要增加克服静水压力的额外能量3、能耗输送的大同程式供、回水干管中水流方向不同，经过每一环路的管路长度不等1、水量分配、调节方便2、便于水力平衡1、需要回程管，管路长度增加2、初投资稍高异程式供、回水干管中水流方向不同，经过每一环路1、不需要回程管，管路长度较短，管路简单1、水量分配、调节较难2、水力平衡麻烦 装订线第 30 页 共 114 页的管路长度不等2、初投资稍低 两管制供冷、供热合用一管路系统1、管路系统简单2、初投资省无法满足供冷、供热的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷、热回水共用1、能同时满足供冷、供热的要求2、管路系统较四管制简单1、有冷、热混合损失2、投资高于两管制3、管路布置较复杂通过对空调水系统各个类型的比较，最后确定本次设计的空调水系统采用双管制、同程式、闭式系统。由于我们设计的空调系统属于中央空调系统，中央空调系统的水系统只可能是闭式系统，由于闭式系统内没有任何部分与大气相通，无论水泵运行或停止期间，管内都始终充满水，以防止管道的腐蚀。因此，要求在闭式系统中，必须设置一定的定压设备以保证高层建筑顶部水管（即管内处于正压状态） ，本次设计中，定压设备采用膨胀水箱。在同程式系统中，水流通过各个末端设备时的路程都是相同（或基本相同）的，这带来的好处是各个末端环路的水流阻力较为接近，有利于阻力平衡，可以减少系统初调试的工作量。6.2 冷水系统的水力计算 采用假定流速法，其计算方法如下1： （1） 绘制冷水系统图，对管段编号，标注长度和流量； （2） 确定合理的流速； （3） 根据各个管段的水量和选择流速确定管段直径，计算摩擦阻力和局部阻力； （4） 并联管路的阻力平衡； （5） 计算系统的总阻力； 本次设计中一层中的区采用风机盘管系统， 水管布置的平面图如下(注意应采 装订线第 31 页 共 114 页用同程式的管道布置)图 6.1 一层水管布置图6.2.1 供水管水力计算确定各管段的管径 1）连接各风机盘管的所有供水支管管径都取与接管管径一致，即均为 dn20。2）选择最不利环路如图所标 1-8 段 8 为立管接口3)采用假定流速法计算管径。即先假定一个流速，利用公式 （6.1） 1.13ngdv式中：g-计算流量，m3/s v假定流速 m/s 沿程阻力 比摩阻 (pa) （6.2）dlr/025. 0980 沿程阻力 (pa) （6.3）lrpy 局部阻力 水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻 装订线第 32 页 共 114 页力为： (pa) （6.4） 2/10002vpd水管总阻力 (pa) （6.5）pdpyp采用假定流速法，通过算出的 d 值，选择合适的管径，再利用此管径，通过上式反算出管道内真正的流速。具体的计算结果如下;表 6.2 一层供水管水力计算表编号负荷w流量kg/h流量m/h管径（mm）管长（m）流速v（m/s）比摩阻r（pa/m）沿程阻力pe阻力系数动压pd总阻力p14110707 0.7 dn259.40.34 92.73 872 2.7159 1031 282201414 1.4 dn321.50.39 81.63 122 1.292 214 3123302121 2.1 dn325.30.59 174.42 924 0.117 942 4149102565 2.6 dn323.30.71 249.95 825 0.125 850 5190203271 3.3 dn408.20.69 197.15 1617 0.2354 1671 6231303978 4.0 dn4010.84 286.20 286 0.1760 346 7272404685 4.7 dn501.60.59 105.45 169 0.7122 291 86065010432 10.4 dn701.30.80 135.78 177 2.4764 941 6.2.2 回水管及立管水力计算其方法与供水管一样，先假定初始流速。若带入式中满足要求则可以，不满足则改变初始假设继续重复上述步骤,但是回水管管段序号和最不利环路有所更改，所以另附一张回水管，序号不同于上表，用同样方法算出管径等数据。 装订线第 33 页 共 114 页图 6.2 一层回水管布置图表 6.3 一层回水管水力计算编号负荷w流量kg/h流量m/h管径（mm）管长（m）流速v（m/s）比摩阻r（pa/m）沿程阻力py（pa）阻力系数动压pd(pa)总阻力 p14110707 0.7 dn2530.34 92.73 278 2.7159 437 282201414 1.4 dn328.60.39 81.63 702 0.18 710 3123302121 2.1 dn323.30.59 174.42 576 0.1729 605 4149102565 2.6 dn325.30.71 249.95 1325 0.2358 1383 5190203271 3.3 dn401.60.69 197.15 315 0.2354 370 6231303978 4.0 dn409.60.84 286.20 2747 0.7245 2993 7272404685 4.7 dn5032.60.59 105.45 3438 2.1366 3803 86065010432 10.4 dn700.80.74 118.77 95 2.4664 759 装订线第 34 页 共 114 页6.2.3 水系统立管的设计 竖管路采用同程式，计算方法同上。冷冻水竖管轴测图如下：图 6.3 立管平面图 表 6.4 立管水力计算表序号负荷(w)流量(m3/h)管径管长(m)(m/s)r(pa/m)py(pa)动压(pa)p1 55148 9.49 dn703.80 0.73 113.26 430.38 2.10 553.43 983.81 211579819.92 dn803.80 1.09 198.10 752.79 0.80 472.63 2525.51 3 18925532.56 dn1003.80 1.03 124.63 473.59 0.80 420.25 2048.64 4 26239445.14 dn1003.80 1.42 234.44 890.89 1.80 1817.32 3918.54 小计107.10 15.20 2547.612.03263.62 9476.50 装订线第 35 页 共 114 页6.2.4 机房冷冻水系统管径计算图 6.4 机房布置图 表 6.4 机房管径表6.2.5 分水器集水器的计算1、分水器的选型与计算取其中的流速为 0.5m/s，循环水量为 40400kg/h，则由公式可计算得缸体内径 dn=170mm，选用 dn200 的无缝钢管。根据分水器的计算方法，得出分水器的数据 l1=d1+60;l2=d1+d2+120;l3=d2+d3+120;l4=d3+60 l1=140mm;l2=280mm;l3=300mm;l4=160mm管段 d-cc-ac-a,c,-bc,-b,1-1,2-2,1,-2,流量kg/h4040020200202002020020200202002020040400管径 mm100808080808080100流速 m/s1.401.11 1.11 1.111.11 1.11 1.11 1.40 装订线第 36 页