热质交换之课程设计

1学习目的2设计选题3设计要点4进度要求 学习目的 实践 设计方法与设计项目的初级学习 学以致用 协作 学习以团队协作的模式开展工作 开拓 通过思考 改进 实现在原有工作基础上的创新与突破 3 设计选题 4 5 分组方法分9组 每组5 6人 每组选择一人为组长 负责本次课程设计的组织 汇报 成绩考核方法每组提交一份报告 注明谁负责哪部分的工作 组长进行课堂答辩 汇报时需要说明任务分工 组员进行问题回答 全体同学给每位演讲人打分 取平均值作为口头汇报成绩 提问有加分 设计选题 1 某医院温湿度独立调节空调系统设计要点 7 设计概况 设计方案采用温湿度独立控制满足不同时刻热湿比不断变化的要求 避免病房内潮湿表面的存在 减少细菌的滋生 确保病房空气质量 冷源选用螺杆水冷式高温冷水机组 热源采用集中供热的热水 经板式换热器换热实现 每层设置溶液调湿新风机组 经由溶液调湿新风机组处理的新风用散流器往下送至房间 病房采用风机盘管侧送风 办公室 值班室采用四面出风式风机盘管往下送 设计范围某康复医院楼的温湿度独立调节空调系统方案设计 冷热负荷计算 风机盘管选型 新风机组选型 高温冷水机选型 画图 制冷机房系统原理图等 8 设计步骤 楼内各房间冷热负荷计算结合建筑平面设计图纸 借助鸿业暖通空调负荷计算软件计算 室内设计参数及围护结构热工参数等设置参考 综合医院建筑设计规范 公共建筑节能设计标准 空调设计手册 等 注意 输入参数要合理 及时输出计算结果并保存 以免数据丢失 温湿度独立控制空调系统空气处理过程分析及负荷计算结合焓湿图 进行冬季供热工况及夏季供冷工况空气处理过程分析 以某房间为例 分析温度控制空调系统承担的显热负荷 湿度控制空调系统承担的全热负荷的计算方法 以上述方法完成对所有房间的计算 经统计分析 确定风机盘管选型 各层新风机组选型 制冷机房的高温冷水机组选型 CAD完成初步设计图纸以某一层为例 画出水系统平面布置图 风机盘管的定位 管线的走向 制冷机房系统原理图 设计说明 工程概况 设计依据 设计参数 设备表等 9 设计关键 夏季空气处理过程 10 设计关键 冬季空气处理过程 11 设计关键 温湿度独立调节系统各部分承担负荷计算过程 夏季工况为例 根据室内湿负荷确定除湿新风量 将其与满足卫生要求和室内正压要求 病房部分为等压 的新风量进行对比 取大者作为该房间的送风量 确定送风状态点 含湿量 送风温度 含湿量根据湿负荷和送风量计算得到 送风温度 预冷后的新风温度 送风温差 注意考虑室内空气露点温度的影响 计算新风预冷负荷以及新风机组承担的部分室内显热负荷 计算风机盘管承担的部分显热负荷 室内显热负荷 新风机组承担的部分显热负荷计算新风机组承担的负荷 新风负荷 室内湿负荷 部分显热负荷 12 成果要求 提交内容针对相应的设计工况 完成计算及图纸设计 提交以下设计成果 设计计算书 1份 包括建筑空调负荷及采暖负荷计算 典型房间风机盘管及典型楼层新风机组负荷计算及选型等 部分可从计算软件导出 设计图纸 3张 包括目录 图例及设计说明 制冷机房系统原理图 水系统平面布置图等 提交方式以5人为小组 针对一个相应工况 提交1份完整的成果 首先 7 6 周五 前完成初步成果 电子版文件 包括xls计算表 dwg文件 周五下午分组答辩 通过答辩并按要求进行必要的修改后 若需要 打印出相应文件 签字 7 9 周一 下午18 00之前提交最终成果 2 空气处理设备方案设计要点 14 设计概况 设计背景根据计算条件下地区逐时室外气象参数 空气温 湿度 以及 AHU设定 xls 提供的室内回风温 湿度以及要求处理到的送风温 湿度 模拟分析空气处理设备的处理过程 计算不同空气处理过程的对处理能耗和满足率的影响 并模拟AHU机组的全年的处理过程 运行状况 分析目标 用尽可能少的能耗将送风状态点 温度 湿度 尽可能地处理到要求的送风状态点 关于处理能耗和满足率的说明处理能耗简化为全年冷热量消耗的计算 冷负荷 热负荷 加湿负荷 即本课程设计不考虑输配能耗 模拟分析空气处理设备的满意率情况 即有多少小时此空气处理设备不能满足系统的送风温湿度要求 15 空调机组的基本组合 最常见的带有一次回风的表冷器模型 其主要有混风段 表冷段 加热段 加湿段和再热段等部分组成 可能还会有热回收装置和表冷器旁通 16 基本数学模型 表冷器 双效率法 表冷器选用型号建议 JW10 4 tw1 7 17 基本数学模型 其他 混风段 蒸汽加湿器 O点为新风点 R点为回风点 M为混风点 当混风阀连续可调时 混风点M在i d图上沿着直线RO移动 理想的等温加湿过程 18 设计计算工况 系统1 一次回风AHU1 固定新风比为0 2 2 通过调节新风比降低处理能耗 新风比可在0 2 1之间变化 系统2 全新风AHU1 无新排风显热回热器 2 增加新排风全热回热器 全热换热效率为0 7 3 增加新排风全热回热器 表冷器加旁通 旁通比在0 1之间变化 4 增加新排风全热回热器 有二次再热装置 19 以定新风比的计算分析为例 根据混风点 M 和要求送风点的相对位置在i d图上将平面分为4个区 对于每个区有不同的处理方式 1区 加热加湿 可控制温湿度 2区 只加热 不控制湿度 3区 降温 可能湿度不满足 4区 降温加湿 20 表冷器旁通 表冷器旁通 将经过表冷器处理的空气与未处理的空气混合 从而达到提高送风相对湿度并减少二次再热的目的 1区 加热加湿 可控制温湿度 2区 只加热 不控制湿度 3区 降温 可能湿度不满足 4区 降温加湿 21 表冷器旁通 表冷器旁通 将经过表冷器处理的空气 g点 与未处理的空气混合 O点 从而达到提高送风相对湿度并减少二次再热的目的 与饱和线交点高于机器露点 处理到饱和点g 可控制温度 与饱和交线点高于机器露点 处理到机器露点 再混风送 OS与饱和线有交点 OS与饱和线无交点 不旁通 表冷器处理到要求送风温度 迭代 22 成果要求 提交内容针对相应的设计工况 完成计算及结果分析 提交以下成果 计算分析报告 1份 包括空气处理设备主要数学模型 计算方法及计算流程说明 计算结果分析 主要包括不同空气处理方式的影响分析等 演示PPT一份 电子版 提交方式以5人为小组 针对不同的空气处理工况模拟分析 提交1份完整的成果 首先 7 6 周五 前成初步成果 电子版文件 包括计算分析文档 计算源程序代码 PPT等 周五下午分组答辩 通过答辩并按要求进行必要的修改后 若需要 打印出相应文件 签字 7 9 周一 下午18 00之前提交最终成果 3 间接蒸发冷水机组设计优化 24 基本原理 核心思想 逆流传热 传质简单 巧妙的风水流程 各换热部件满足流量匹配出水温度 最低可趋近于室外露点温度 25 流量匹配 显热换热流量匹配的概念流量匹配 Gh cph Gc cpc极限分析法 当传热面积无限大时冷水出口 热水进口热水出口 冷水进口 26 流量匹配 热湿交换的流量匹配的概念 定义湿空气的等效比热 流量匹配 空气同样的温度变化 与显热换热匹配的过程冷水流量为Gw1 和热湿交换过程匹配的冷水流量为Gw2 则有Gw1 Gw2 27 具体描述 已知条件O点进风参数 逐时气象数据 进口的空气流量 4500t h 用户回水温度tw2 27摄氏度 未知条件传热 传质面积 A C空气状态 tw tw1的水的状态 用户 tw2 具体描述 设计任务设计计算 基于已学习的设备热工计算知识 查找相关资料 结合各设备冷量匹配的设计要求 完成间接式蒸发冷却冷水机组的设计计算 确定相关设备面积 理论验证 在确定相关设备面积的条件下 确定计算冷水机组出水温度的方法 并采用极限分析法 假设传热 传质面积无限大分析最终的平衡状态 验证所采用数学模型的准确性 分析计算 参考乌鲁木齐等地典型月的气象数据进行计算 可采用matlab EES或Excel等计算工具 分析冷水机出水温度的主要影响因素及影响规律 如 干球温度 露点温度 含湿量 焓值等 29 成果要求 提交内容针对相应的设计工况 完成计算及结果分析 提交以下成果 计算分析报告 1份 包括间接蒸发冷却冷水机主要设备数学模型 计算方法及计算流程说明 计算结果分析包括不同室外气象参数对冷水机出水温度的影响分析等 演示PPT一份 电子版 提交方式以5 6人为单位 针对一个地区计算相应工况 提交1份完整的成果 首先 7 6 周五 前完成初步成果 电子版文件 包括计算分析文档 计算源程序 PPT等 周五上午分组答辩 通过答辩并按要求进行必要的修改后 若需要 打印出相应文件 签字 7 9 周一 下午18 00之前提交最终成果 30 其他说明 其他说明 教室安排 主E522 第17周 第18周 工作日时间 答疑安排 主楼F608 三次答疑 第17周 6月28日 周四 第18周 7月3日 周二 7月