北京某宾馆中央空调系统设计.doc

目 录摘要.1Abstract .2 引言.3 第一章 绪论.41.1 本设计的基本内容.41.1.1 工程概况.41.1.2 设计依据.41.1.3 设计原则.41.1.4 主要设计内容.41.2 设计目的.51.3 设计意义.5第二章 负荷计算.62.1 基本气象参数.62.1.1 夏季参数.62.1.2 冬季参数.62.2 室内设计参数.62.3 建筑结构组成及传热系数.62.4 负荷计算.72.4.1 冷、湿负荷的概念.72.4.2 冷负荷的计算方法.72.4.3 湿负荷计算.102.4.4 计算实例.112.4.5 其余各层负荷计算结果.172.4.6 冬季热负荷估算.26第三章 空调系统计算.283.1 空调系统的分类.283.2 空调系统的划分.283.3 空调系统的选择.293.4 空调系统计算.293.4.1 计算实例.293.4.2 其余各房间计算结果.303.5 空气处理设备的选择.313.5.1 风机盘管的选择.313.5.2 新风机组的选择.323.6 排风方式的确定.333.7 送风方式的确定.33第四章 空调风系统的设计.354.1 风管管径的确定.354.2 最不利管路校核.37第五章 空调水系统的设计.385.1 水系统方案的确定.385.2 水系统计算.385.3 水环路水利平衡计算.43第六章 冷冻机房设计.456.1 空调冷源的确定.456.2 冷冻水泵的配置与选择.456.3 冷却水泵的配置与选择.466.3.1 冷却水系统水力计算.466.3.2 冷却水泵选型.476.4 冷却塔选型.476.5 补水系统设计.486.6 其它设备、附件选择.486.6.1 膨胀水箱.486.6.2 分水器、集水器.496.6.3 除污器、Y 型过滤器.496.6.4 阀门.496.6.5 压力表、温度计、软接头.50第七章 管道保温与系统消声减震设计.517.1 管道保温.517.2 消声设计.517.3 减震设计.51结论.53致谢.54参考文献.55北京某宾馆中央空调系统设计 专业班级：热能1班 学生姓名：朱斌指导教师：刘杨先 职称： 讲师摘要 最近几年我国经济蓬勃发展，然而环境问题日益严重。消费者对于室内温度，清洁度，适度等要求越来越高。在这样的背景之下，相关部门对能源是否高效利用，设备能否合理的布置越来越重视。最近几年，相关领域正在逐步实施国家节能减排政策。因此，空调系统设计变得尤为重要。本次设计的是北京某宾馆中央空调系统设计。设计的主要内容有：冷负荷计算，热负荷计算，新风量计算，水管风管计算和相关设备的布置与选择。最后，空调系统的设备需要进行消声，防震和保温处理。通过这次毕业设计能够熟知相关手册，掌握空调系统设计的基本步以及相关公式与表格。设计理念得到强化，为以后工作打下坚实基础。因此，空调系统设计的舒适，环保有巨大意义和深远影响。关键词: 宾馆 空调系统 风管 水管The design of air-conditioning system of a hotel in BeijingAbstract In recent years Chinas economy is booming, yet environment has been serious problem. Consumers expect better indoor temperature, cleanliness, moderate, etc. In this context, the relevant departments are paying more attention to whether energy is made efficiently use of and whether equipments are reasonably arranged. In recent years, the related fields gradually implement national energy conservation policy. Therefore, design of the air conditioning system becomes particularly important. The design is a central air-conditioning system in Beijing. The main content of the design are: cooling load calculation, heat load calculation, calculation of fresh air, duct pipe layout and select and computing of related equipment. Finally, the air-conditioning system needs a design of equipment silencer, shock, and thermal insulation. Graduation can let we know relevant manuals and master the basic steps of air conditioning system design and related formulas and tables. Concepts of design have been strengthened, and it lays a solid foundation for future work. Therefore, the air- conditioning system design for comfort, environmental protection has huge significance and far-reaching impact.Keywords: Hotel air-conditioning system air tube water tube引言自空调问世以来，空调技术得到了飞速的发展。在现代生活中，空调已经成为商业建筑和娱乐场所的重要组成部分。随着改革开放政策的实施，经济蓬勃发展，人们生活水平显著提高。人们对生活质量要求越来越高，对环境的舒适性要求越来越高，对中央空调的节能、舒适、健康更加关注。中央空调的需求量稳步增长。我国南北方气候和地理条件差异，因此，家用空调使用情况不同。东边沿海地区与西边内陆地区由于经济水平的差异，中央空调使用差异较大。顾名思义，空调就是空气调节的意思。空调不仅可以调节室内空气温度，而且空气质量，湿度和气流速度可以得到改善。由于受到生活水平的限制，人们对家用空调的需求要求不一样。不同家庭的住宅形式和生活习惯也影响中央空调的使用。目前，我国环境问题非常严峻。许多城市雾霾严重，这严重影响了人们的生活质量。我国家用空调的设计必须注重环保，减少对环境污染。节约能源对中央空调的设计也十分重要，因为中央空调耗电量大，直接加剧了城市的“热岛”效应。随着科学技术的不断发展，空调技术得到了质的飞越。许多节能环保的空调相继被开发出来，例如：地源热泵系统，燃气空调等等。节能环保依旧是以后中央空调发展的主题。本次毕业设计的主要内容是：空调系统冷负荷，热负荷，湿负荷的计算；空调系统的选择；空调系统水力计算；管路布置；冷冻机房的设计及设备选型；绘制工程图纸等等。第一章 绪论1.1 本设计基本的内容1.1.1 工程概况： 该酒店位于北京市，为五层建筑物，并设有地下室；大楼一层高4.0 m，吊顶高1.0 m，窗高2.8 m。二五层高3.0m，窗高2.4 m，窗宽取图纸标注尺寸。 1.1.2设计依据：(1) 建筑物维护结构热工指标 主要的建筑围护结构热工参数见表1，其它可查阅文献1第四章。 表1 建筑围护结构的夏季热工指标 名 称Kvf f外墙80号 2401.940.358.52.02.0内墙2号1801.740.417.11.92.3屋面6号2000.490.3310.22.02.8地面1.350.336.42.32.2外门4.65内门2.90外窗3.50 (2) 室外与室内设计参数 通过相关手册查取建筑物所在地区的室内外气象参数。1.1.3 设计原则空调系统设计的主要依据：节能环保、国家规范、行业标准、舒适、实用、美观、操作简便、维护便利等原则。1.1.4设计内容 (1) 通过技术经济比较，对空调房间进行系统划分，确定最佳空调系统形式 (2) 查取维护结构热工参数和室内外设计参数，计算空调冷、热、湿负荷(3) 送风量送风状态参数的计算气流组织的计算以及空气处理方案选择 (4) 空调风系统设计以及设备选型 (5) 空调水系统设计以及设备选型 (6) 空调设备及其管道的保温、消声与隔振设计与选型 (7) 空调机房的设计与设备选型 (8) 工程图纸绘制（风水管平面图2张，机房水系统原理图1张。）1.2 设计目的提高空调系统设计的能力，熟悉空调系统设计的全过程。这次设计使我们能够拓宽课本以外的知识。提高绘图能力，深化对专业课知识的理解，培养分析问题，解决问题的能力。1.3 设计意义随着我国国民经济蓬勃发展，人民生活水平显著提高。人们越来越追求更加高品质的生活。空气调节的需求在商业和民用建筑、扩建和改建的工程中越来越多。劳动生产率、生产安全操作、人体健康、舒适的工作和生活环境需要节能环保的中央空调来保证，所以空气调节技术和工程已成为基本建设中必不可少的内容。本课题通过对北京某宾馆中央空调系统设计对今后工作和学习具有指导和启发作用。因此，把中央空调设计得更加节能环保，舒适健康有着深远意义。第二章 负荷计算2.1 基本气象参数地理位置：北京市 地理位置：北纬3948 东经116282.1.1夏季参数 大气压：99.86kPa 室外计算干球温度：33.2 室外计算湿球温度：26.40 日平均干球温度：28.6 夏季平均日较差：8.80 室外平均风速：2.80 m/s 相对湿度：72 %2.1.2冬季参数大气压:102.4 kPa 采暖室外干球温度: -9.00 空调室外干球温度: -12.00 相对湿度：45 % 室外平均风速： 1.80 m/s2.2室内设计参数房间名称冬季夏季新风量相对湿度温度相对湿度温度%m3(h.p)办公室4024602630其它室40246026302.3 建筑结构组成及传热系数主要围护结构的夏季热工指标见表2-1。表2-1 主要围护结构的夏季热工指标名称Kvff内墙2号1801.740.417.11.92.3屋面6号2000.490.3310.22.02.8地面_1.350.336.42.32.2外墙80号2401.940.358.52.02.0外门4.65内门2.90外窗3.502.4 冷负荷计算2.4.1 冷、湿负荷的概念冷负荷：为连续保持空调房间温度、湿度，在某一时刻需向房间供应的冷量；湿负荷：为维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量。房间冷、湿负荷是确定空调系统送风量及各种设备容量的依据。主要冷负荷由以下几种：（1）外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；（2）玻璃窗、门瞬变传热引起的冷负荷；（3）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷；（4）灯光照明、设备等引起的冷负荷；（5）人体散热引起的冷负荷。主要湿负荷有以下几种：（1）人体散湿；（2）工艺设备散湿。2.4.2 冷负荷的计算方法冷负荷的计算方法有两种：一种为谐波反应法（负荷温差法）,另一种为冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算冷负荷包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。此一过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此一过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按照条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热公式形式即可算出经围护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。 本设计采用冷负荷系数法。（1）外墙和屋面的负荷 (2-1)式中 逐时冷负荷温度 ， 室内设计温度 ， （2）窗户的负荷 （2-2） 式中 逐时冷负荷温度， 室内设计温度， 窗户的面积， 窗户的传热系数，W （3）玻璃窗日照的热引起的冷负荷 （2-3） 式中 玻璃窗的净面积， 玻璃窗的综合遮挡系数， ,为玻璃窗的遮挡系数，为窗内遮阳系数。 最大日射的热因数， 冷负荷系数（4）人体的冷负荷 人体的冷负荷由显热和潜热散热形成的冷负荷组成。 人体由显热散热形成的冷负荷 （2-4）式中 群集系数室内全部人数 一名成年男子小时显热散热量， 人体显热散热冷负荷系数 人体由潜热散热形成的冷负荷 (2-5)式中 名成年男子小时潜热散热量，（5） 设备冷负荷 (2-6)式中 热源的实际散热量， 设备冷负荷系数 电热设备散热量 (2-7) 电动机和工艺设备在空调房间的散热量 (2-8) 只有电动机在空调房的散热量 (2-9) 只有工艺设备在空调房间的散热量 (2-10) 式中 设备的安装总功率, 电动机的功率 同时使用系数，一般取0.51.0 利用系数，一般取0.70.9小时平均实际耗功率与设计最大功率之比 通风保温系数 输入功率系数（6）照明冷负荷 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 (2-11) 镇流器装在空调房间内的荧光灯 (2-12) 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯 (2-13)式中 照明设备的安装功率, 玻璃反射，顶棚通风情况系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风于顶棚时，取0.50.6 。荧光灯罩无通风孔时，顶棚内的通风情况取0.60.8 同时使用系数，一般取0.50.8 照明散热的冷负荷系数 （7）新风负荷 （2-14）式中： 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，1.2kg/m3；新风量，m3/h；夏季室外计算参数下的焓值，kJ/kg；室内空气的焓值，kJ/kg。（8）湿负荷 人体散湿量按下式计算 （2-15） 式中： 人体散湿量（） 不同室温和劳动性质时成年男子显热散湿量（） 群集系数 总人数2.4.3 计算实例 以一楼办公室100进行冷负荷计算。考虑该大楼为宾馆，空调的运行时间较长，所以计算负荷时本设计取的时间段为8-22时。（1）外墙冷负荷由参考文献附录查得冷负荷计算温度逐时值，计算出外墙的逐时冷负荷。东外墙各时刻的冷负荷见表2-2。表2-2 东外墙各时刻的冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度32.532.134.137.239.540.540.740.2地点修正值0计算温度32.532.134.137.239.540.540.740.2计算温差6.56.18.111.213.514.514.714.2传热系数1.94面积49.2冷负荷620.4582.2773.11069.01288.51384.01403.01355.4北外墙各时刻的冷负荷见表2-3。表2-3 北外墙各时刻的冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度30.830.029.830.331.332.533.634.5地点修正值0计算温度30.830.029.830.331.332.533.634.5计算温差4.84.03.84.35.36.57.68.5传热系数1.94面积14.4冷负荷134.1111.7106.2120.1148.1181.6212.3237.5 南外墙各时刻的冷负荷见表2-4。表2-4 南外墙各时刻的冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度32.230.930.431.333.536.338.138.7地点修正值0计算温度32.230.930.431.333.536.338.138.7计算温差6.24.94.45.37.510.312.112.7传热系数1.94面积12.96冷负荷155.9123.2110.6133.3188.6269.0304.2319.3东北外墙各时刻的冷负荷见表2-5。表2-5 东北外墙各时刻的冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度31.631.332.834.936.337.237.737.6地点修正值0计算温度31.631.332.834.936.337.237.737.6计算温差5.65.56.88.910.311.211.711.6传热系数1.94面积6.78冷负荷73.772.389.4117.1135.5147.3153.9152.6（2）外窗冷负荷（标准玻璃单层钢窗，内侧装浅蓝色布帘）南外窗各时刻冷负荷见表2-6。表2-6 南外窗各时刻冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度26.929.030.831.932.231.629.928.4地点修正值0计算温度26.929.030.831.932.231.629.928.4计算温差0.93.04.85.96.25.63.92.4传热系数3.50面积30.24冷负荷95.3317.5508.0624.5656.2592.7412.8254.0东北外窗各时刻冷负荷见表2-7。表2-7 东北外窗各时刻冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度26.929.030.831.932.231.629.928.4地点修正值0计算温度26.929.030.831.932.231.629.928.4计算温差0.93.04.85.96.25.63.92.4传热系数3.50面积15.8冷负荷49.8165.9265.4326.3342.9309.7215.7132.7（3）门的冷负荷北外门各时刻冷负荷见表 2-8。表2-8 北外门各时刻冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷温度26.929.030.831.932.231.629.928.4地点修正值0计算温度26.929.030.831.932.231.629.928.4计算温差0.93.04.85.96.25.63.92.4传热系数4.65面积14.4冷负荷60.3200.9321.4395.1415.2375.0261.1160.7（4）外窗日射冷负荷东北外窗各时刻日射冷负荷见表2-9。表2-9 东北外窗各时刻日射冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷系数0.790.380.290.270.210.120.070.06得热系数最大值441综合遮阳系数0.6有效面积15.8冷负荷3302.71588.71212.41128.9877.9501.7292.6250.8南外窗各时刻日射冷负荷见表2-10。表2-10 南外窗各时刻日射冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷系数0.260.580.840.620.320.160.090.08得热因数最大值302综合遮阳系数0.6有效面积30.24冷负荷1424.73178.14602.83397.31753.4876.7493.2438.45、人体散热冷负荷人体各时刻散热冷负荷见表2-11。表2-11 人体各时刻散热冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷系数0.660.770.830.870.900.920.94每人显热散发量61室内全部人数6群集系数0.93显热冷负荷224.7262.1282.5296.1306.3313.1320.0每人潜热散发量73人体潜热冷负荷407.3总散热冷负荷632.0669.4689.8703.4713.6720.4727.3（6）照明散热冷负荷各时刻照明散热冷负荷见表2-12。表2-12 各时刻照明散热冷负荷计算时刻810121416182022冷负荷系数0.370.710.760.810.840.870.900.29同时使用系数0.8灯罩隔热系数0.6照明功率600照明冷负荷106.