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机械机电毕业设计论文
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毕业设计22空气调节设计,机械机电毕业设计论文
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空气调节 课程 设计说明 书 （苏 州某宾馆空调设计 ） 院 系 ： 建筑环境与热能工程系 专 业 ： 建筑环境与设备工程 班 级 ： 07240403 学 号 ： 0724040313 姓 名 ： 秦富伟 指导教师 ： 李奉翠 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） - I - 目 录 引言 . 1 摘要 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 3 2 设计资料 . 4 2.1 工程项目 . 4 2.2 设计参数 .4 3 冷负荷计算 . 4 3.1 一、二、三层客房冷负荷计算 .4 3.2 确定送风状态和送风量 .6 3.2.1 一层大厅 .6 4 冷量计算 .6 4.1 确定设计工况下所需冷量 .6 4.1.1 一层大厅 .6 4.1.2 二层、三层客房 .7 5 风道、水管设计 .7 5.1 风管水利计算 .7 5.1.1 一层大厅 .7 5.1.2 二层、三层客房 .16 5.2 水管水利计算 .22 5.2.1 一层大厅 .22 5.2.2 二层、三层客房 .22 参考文献 . 12 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 1 页 引言 在客气调节的发展史上，随着 工业发展和人们生活水平的不断提高，改革变化很大。如制冷设备由往复式压缩机进步到离心式压缩机，提高了制冷效；制冷剂有氨发展到氟利昂，提高了制冷系统的安全可靠性；到 20世纪 20年代末出现了整体式空调机组，它包括制冷机，通风机，空气处理装置等组合在一起的成套空调设备。几十年 来，空调机组发展迅速，由庞大到小巧，由粗略到精致，如今已经生产出有各种用途的小型整体式或分体式空调机组。 空气调节应用于工业及科学实验过程一般称为“ 工艺性空调 ” ，而应用于以人为主的空气环境调节则称为“舒适性空调”。美国的工艺性空调开始于 19世纪后半叶，但舒适性空调却远远迟于工艺性空调，直到 20 世纪 20年代，美国才出现了舒适性空调，在几百家京剧院设置了全空气空调系统。 在我国，工艺性空调和舒适性空调几乎是同时起步的。 20 世纪 30 年代初，曾有一个发展高峰时期，当时上海许多纺织厂已经有了空气调节系统，几座高层建筑 的大旅馆和几家“首轮”电影院，先后都设置了全空气空调系统。但到 1937年，由于日本侵略者的破坏，空调事业的发展被迫中断。 中华人民共和国成立以后，在党的领导下，我国空调、制冷技术人员奋起直追。尤其自 20 世纪80 年代改革开放以来，我国各大城市的高级旅馆、影剧院、购物中心等先后装置了空气调节系统，各式空调机组已进入学校、机关、医院以及平常百姓家。目前我国许多工厂都能够生产出各种形式的制冷机以及整体式空调机组，许多产品 的质量已接近或达到了世界先进水平。 当前，对空气调节的广泛应用也提出了挑战，主要表现在全球变暖和 大气臭氧层遭受破坏这样两个全球性问题，以及内部空间的空气质量问题。因此，空气调节技术的发展，不仅要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化设计及计算机控制方面继续研究和发展，而且在制冷技术领域内，寻求过度性或永久性对大气臭氧层破坏性极大的氟利昂 12、氟利昂 11 的替代物已迫在眉睫。此外，创造有利于健康的、适于人类工作和生活的内部空间环境，还需要进一步研究， 总之，空气调节的发展前景是广阔的，面对新的挑战，相信我们 将把握机遇，开拓进取。 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 2 页 苏州 某综合办公大楼空调 、通风工程设计 摘要 : 本设计为 广州市某 综合办公楼 的 通风、空调制冷工程设计，该建筑为 3层高级公用建筑。 结合工程实际设计资料（经济效益、环境效益），要求各功能房间采用全年舒适性空调，设计方案为一 楼采用集中式全空气系统（一次回风）；二三层采用半集中式空气 水系统的形式。 结合土建实际情况， 一 层办公大厅采用上送式顶棚下送风，共享空间采用中间侧送风，节省空间，装修美观。并对气流组织进行了详细的校核。卫生间采用单独设置排风系统，冷水机组放置在 室外单独的 机房内； 一二 层 和三层各 设置一个新风机组， 一 层新风机组采取落地式 空气处理机组。 二 层新风机组采取吊装式空气处理机组。 该设计详细介绍了系统方案的确定和该系统的冷、热负荷的计算、新风量的计算、气流组织的校核、加湿量的计算、设备的选型、风系统、水系统的水力计算及冷水机房的设计和系统的布置。最后本设计还对相应的消声、减振作了简明的介绍。 关键词： 空调；通风；送风；排风 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 3 页 绪论 人类改造世界观环境的能力取决于社会生产力和科学技术的发展水平。面对地球表面自然气候的变化和自然自然灾害的侵袭，古代人类只能采取简单的防御手段来维持生命的延续。随着生产力的和科学技术的发展，人类 从穴居到建造不同功能和不同质量的建筑物，从取火御寒、摇扇祛暑到人工地创造受控的空气环境，经历了漫长的岁月。直到本世纪初， 能够实现全年运行并带有喷水室的空气调节系统，才首次在美国的一家印刷厂内建成。这标志着空气调节技术已经发展到世纪应用的阶段。将空气调节应用到民用建筑以改善房间内空气环境，是首先在公共建筑物内实现的（ 1919 1920，芝加哥一电影院）。我国于 1931 年首先在上海纺织厂安装了带喷水室的空气调节系统，其冷源为深井水。随后，也在一些电影院和银行实现了空气调节。 经过本世纪的发展，以热力学、传热学和 流体力学为主要理论基础，综合建筑。机械、电工和电子等工程学科的成果，形成了一个独立的现代空气调节技术学科分支，它专门研究和解决各类工作、生产和科学试验所要求的内部空气环境问题。 众所周知，一定空间内的空气环境一般要受到两方面的干扰：一是来自空间内部生产过程、设备及人体等所产生的热、湿和其它有害物的干扰；另一是来自空间外部气候变化、太阳辐射及外部空气中的有害物干扰。这些干扰因素有些是稳定的，有些是不稳定， 有些随季节变化。在保证内部空气环境的有关参数（温度、湿度、风速及清洁度）处于限定的变化范围内时，有的干扰因 素在一定条件下会成为 有利因素，如太阳辐射在冬季一般是有利的；而对于内部环境造成不利影响的热、湿及其它有害物等干扰因素就需要采取技术手段来克服它们的影响。所以技术手段主要是：采用换气的方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温度，以及采用净化的方法保证空气的清洁度。因此，一定空间的空气调节，并非是封闭的空气再造过程，而主要是置换和热质交换过程。 综上所述，空气调节技术的发展，不因要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化及计算机控制等方面继续研 究和开发 ，而且要进一步研究创造有利于健康的适于人类工作和生活的内部环境。 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 4 页 2 设计资料 2.1 工程项目 苏州 市某宾馆空调工程 2.2 设计参数 苏 州地区，室外干球温度 tg=33， ts=26.8 ，相对湿度 86 ，最热月平均 tN=30.10 整个工程共计三层，一层为 餐厅 ，层高五米；二层、三层为客房，层高为三米。 3 冷负荷计算 3.1 一、二、 三层 各房间 冷负荷计算 屋顶：结构同空气调节（第三版）附录 2-9； 外墙：结构同空气调节（第 三版）附录 2-9； 外窗：单层玻璃钢窗 。 一层的南外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 5 5 5 6 6 7 9 10 11 12 12 K 0.86W/ K F 156.6 CLQ 673.4 673.4 673.4 808.1 808.1 942.7 1212.1 1346.8 1481.4 1616.1 1616.1 一层的北外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 6 6 6 6 7 7 8 9 10 10 11 K 0.86W/ K nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 5 页 F 156.6 CLQ 808.1 808.1 808.06 808.06 942.73 942.73 1077.41 1212.08 1346.8 1346.76 1481 一层的西外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 7 7 6 7 7 7 8 9 11 13 15 K 0.86W/ K F 64.5 CLQ 388.29 388.29 332.82 388.29 388.29 388.29 443.76 499.23 610.17 721.11 832.05 一层的东外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 6 8 9 11 13 15 16 16 16 16 16 K 0.86W/ K F 59.7 CLQ 308.1 410.7 462.08 564.76 667.45 770.13 821.47 821.47 821.47 821.47 821.47 一层窗瞬时传热冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 4.3 5.1 6 6.7 7.5 8 8.5 8.8 8.9 8.7 8.3 K 3.26W/ K F 81.6 CLQ 1143.9 1356.7 1596.1 1782.3 1995.12 2128.1 2261.14 2340.94 2367.5 2314.34 2208 一层南日射得热冷负荷（ Xg=0.75,Cn=0.5,Cs=0.78） 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Jj 36.86 50.44 73.72 96.03 110.58 110.58 97 78.57 66.93 51.41 35.89 F 38.4 CLQ 414.0 566.5 828.02 1078.6 1242.03 1242.0 1089.50 882.50 751.76 577.44 403.12 一层北日射得热冷负荷（ Xg=0.75,Cn=0.5,Cs=0.78） 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Jj 50.88 59.36 69.96 77.38 82.68 83.74 81.62 75.26 67.84 71.02 73.14 F 38.4 CLQ 571.5 666.7 785.79 869.13 928.66 940.57 916.76 845.32 761.98 797.70 821.51 一层东日射得热冷负荷（ Xg=0.75,Cn=0.5,Cs=0.78） nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 6 页 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Jj 300.2 311.6 272.65 198.55 142.5 129.2 116.85 102.6 88.35 70.3 52.25 F 4.8 CLQ 421.5 437.5 382.80 278.76 200.07 181.40 164.06 144.05 124.04 98.70 73.36 一层各项冷负荷的汇总 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 南外墙冷负荷 673.4 673.4 673.4 808.1 808.1 942.7 1212.1 1346.8 1481.4 1616.1 1616.1 北外墙冷负 荷 808.1 808.1 808.1 808.1 942.7 942.7 1077.4 1212.1 1346.8 1346.8 1481.4 西外墙冷负荷 388.3 388.3 332.8 388.3 388.3 388.3 443.8 499.2 610.2 721.1 832.1 东外墙冷负荷 308.1 410.7 462.1 564.8 667.4 770.1 821.5 821.5 821.5 821.5 821.5 窗传热冷负荷 1143.9 1356.7 1596.1 1782.3 1995.1 2128.1 2261.1 2340.9 2367.5 2314.3 2207.9 南日射得热冷负荷 414.0 566.5 828.0 1078.6 1242.0 1242.0 1089.5 882.5 751.8 577.4 403.1 北日射得热冷负荷 571.5 666.7 785.8 869.1 928.7 940.6 916.8 845.3 762.0 797.7 821.5 东日射得热冷负荷 421.5 437.5 382.8 278.8 200.1 181.4 164.1 144.1 124.0 98.7 73.4 总计 4728.6 5307.9 5869.0 6578.0 7172.4 7536.0 7986.2 8092.4 8265.2 8293.6 8257.0 201207 室北外墙冷负荷 (除 204 室 ) 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 6 6 6 6 7 7 8 9 10 10 11 K 0.86W/ K F 6.9 CLQ 35.60 35.60 35.60 35.60 41.54 41.54 47.47 53.41 59.34 59.34 65.27 201217 室窗瞬时传热冷负荷 (除 204 室 ) 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 4.3 5.1 6 6.7 7.5 8 8.5 8.8 8.9 8.7 8.3 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 7 页 K 3.26W/ K F 4.8 CLQ 67.29 79.80 93.89 104.84 117.36 125.18 133.01 137.70 139.27 136.14 129.88 201207 室北日射得热冷负荷（ Xg=0.75,Cn=0.5,Cs=0.78） (除 204 室 ) 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Jj 50.88 59.36 69.96 77.38 82.68 83.74 81.62 75.26 67.84 71.02 73.14 F 4.8 CLQ 71.44 83.34 98.22 108.64 116.08 117.57 114.59 105.67 95.25 99.71 102.69 207208 室东外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 6 8 9 11 13 15 16 16 16 16 16 K 0.86W/ K F 16.2 CLQ 83.59 111.46 125.39 153.25 181.12 208.98 222.91 222.91 222.91 222.91 222.91 208217 室南外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 5 5 5 6 6 7 9 10 11 12 12 K 0.86W/ K F 6.9 CLQ 29.67 29.67 29.67 35.60 35.60 41.54 53.41 59.34 65.27 71.21 71.21 208217 室南日射得热冷负荷（ Xg=0.75,Cn=0.5,Cs=0.78） 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Jj 50.88 59.36 69.96 77.38 82.68 83.74 81.62 75.26 67.84 71.02 73.14 F 6.9 CLQ 102.69 119.80 141.20 156.17 166.87 169.01 164.73 151.89 136.92 143.34 147.61 217 西外墙冷负荷 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 7 7 6 7 7 7 8 9 11 13 15 K 0.86W/ K F 16.2 CLQ 97.52 97.52 83.59 97.52 97.52 97.52 111.46 125.39 153.25 181.12 208.98 204 室的各个冷负荷是 203 的两倍 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 8 页 二层各个房间的冷负荷汇总 201206（除 204） 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 北外墙冷负荷 35.60 35.60 35.60 35.60 41.54 41.54 47.47 53.41 59.34 59.34 65.27 窗瞬时传热冷负荷 67.29 79.80 93.89 104.84 117.36 125.18 133.01 137.70 139.27 136.14 129.88 日射得热冷负荷 71.44 83.34 98.22 108.64 116.08 117.57 114.59 105.67 95.25 99.71 102.69 总 计 174.33 198.75 227.72 249.09 274.98 284.29 295.07 296.77 293.85 295.19 297.84 204 室冷负荷 348.65 397.50 455.43 498.17 549.96 568.59 590.15 593.55 587.71 590.38 595.68 207 室冷负荷 257.92 310.21 353.10 402.34 456.10 493.27 517.99 519.69 516.77 518.10 520.75 209216 室冷负荷 199.64 229.28 264.75 296.62 319.83 335.73 351.14 348.94 341.46 350.68 348.70 208 室冷负荷 283.24 340.73 390.14 449.87 500.95 544.71 574.06 571.85 564.37 573.59 571.61 217 室冷负荷 297.17 326.80 348.35 394.14 417.36 433.25 462.60 474.32 494.71 531.80 557.68 总计 3655.8 4203.2 4803.6 5362.9 5857.93 6147.13 6429.31 6434.76 6364.51 6495.27 6525 三层屋顶的冷负荷计算 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t 8 7 8 9 11 13 16 18 21 23 24 K 1.10W/ K F 每一个小办公室 21.06 CLQ 185.33 162.16 185.33 208.49 254.83 301.16 370.66 416.99 486.49 532.82 555.98 三层各个房间的冷负荷汇总 计算时刻 t 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 301306（除304）的冷负荷 359.7 360.9 413.0 457.6 529.8 585.5 665.7 713.8 780.3 828.0 853.8 nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 9 页 304 室冷负荷 719.3 721.8 826.1 915.2 1059.6 1170.9 1331.5 1427.5 1560.7 1656.0 1707.6 307 室冷负荷 443.2 472.4 538.4 610.8 710.9 794.4 888.6 936.7 1003.3 1050.9 1076.7 308 室冷负荷 468.6 502.9 575.5 658.4 755.8 845.9 944.7 988.8 1050.9 1106.4 1127.6 309315（除312）的冷负荷 385.0 391.4 450.1 505.1 574.7 636.9 721.8 765.9 827.9 883.5 904.7 312 室冷负荷 769.9 782.9 900.2 1010.2 1149.3 1273.8 1443.6 1531.8 1655.9 1767.0 1809.4 316 室冷负荷 482.5 489.0 533.7 602.6 672.2 734.4 833.3 891.3 981.2 1064.6 1113.7 总计 6991.7 7122.1 8139.5 9115.8 10444.8 11568.0 13101.1 13940.5 15121.3 16086.0 16532 人体热负荷第一层 45 /人： 备注：表中 各 围 护结构 的计算时刻查 空气调节（第三版） ： 屋顶： 附录 2-11； 外墙：附录 2-10； 外窗瞬时：附录 2-12； 外窗日射：附录 2-13. 3.2 确定送风状态和送风量 3.2.1 一 层 大 厅 一层 大 厅 采用全风系统，总余热量 Q=8293.6 W， 总余湿量 W=2.79g/s， 要求室内全年维持空气状态参数为： tN=26 1， N=55 5，当地大气压力为 101325pa。 1. 求热湿比 =Q/W=9544 2. 在 i-d图上确定室内空气状态点 N，通过该点画出 =9544的过程线，取送风温差为 tO=6， 则送风温度 tO=26-6=20，从而得出： iN=55.3KJ/kg， dN=11.5g/kg,iO=48.5KJ/kg,dO=11.1g/kg 3. 计算送风量 按消除余热 G=Q/（ iN-iO） =3.916kg/s nts平顶山工学院课程设计论文（设计说明） 第 10 页 4 冷量计算 4.1 确定设计工况下所需冷量 4.1.1 一层大厅 室内要求 tN=26 1， N=55 5，（ iN=58.5KJ/kg）室外参数 tW=35.7， 新风量计算 ：大厅的指标按 30m3/h.人 Gw=指标 *人数 =2760 m3/h 故新风按最大取 0.92kg/s，新风比 m=Gw/G=0.92/3.916=23.49 10%,符合要求。 负荷计算详见表 。 4.1.2 三层 办公室、会议室 办公室 采用风机盘管 加 独立新风系统，新风处理到 送风状态点 O. 1. 确定 N、 W点 iW=89KJ/kg， iN=55.3KJ/kg,dw=20.3g/kg,dn=11.5g/kg. 2. 确定 L点 iL=44.2KJ/kg,dl=11g/kg 3. 确定 O点 =Q/W=28033.3/1.998=14030.6， tO=26-6=20 ,iO=48 KJ/kg,do=9.8g/kg 4. 三层 总风量 G=Q/（ iN-iO） =28033.3/（ 55.3-49） =4449.7g/s=13347m3/h 5. 确定新风量 Gw办公室 的指标 按 30 m3/h.人 ， 人数为 3人，会议室按 30 m3/h.人， 人数为18人； 6. Gw=30*（ 16*3+18） =1980 m3/h.=0.66 g/s，
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