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文档简介
。南京东湖酒店空调系统设计摘要本次设计的内容是南京东湖酒店空调系统设计,其目的是在保证空调系统安全、经济、环保的前提下,为顾客提供一个舒适的居住环境。保护顾客的权益并营造自身良好的形象。本次设计内容包括: 空调冷负荷的计算;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;最后,根据设计的过程及计算结果运用CAD绘制标准层空调系统平面图,水系统图、空调机房平面图以及冷冻机房平面图。 本设计依据有关规范考虑节能和舒适性要求,设计的空调系统首层采用全空气通风系统,标准层采用风机盘管新风系统。关键词 中央空调;全空气;风机盘管;新风Design of central air-conditioning system of Nanjing East Lake HotelAbstractThe design of the Nanjing East Lake Hotel air conditioning system design, its purpose is to provide customers with a comfortable living environment under the premise of ensuring the air conditioning system security, economic, environmental, protect the interests of the customer and create their own good image. The design elements include: the cooling load calculation; air-conditioning systems division and program; cold source selection; air conditioning terminal equipment selection; air system design and calculation; indoor air with air form of organization selected; water system design, layout and hydraulic calculations; Finally, according to the design process and calculation results, the use of CAD drawing standard layer of air-conditioning system plan, water system, air-conditioned computer room floor plan, and chiller plant plan. This design in accordance with the relevant specifications to consider energy efficiency and comfort requirements of the first floor of the design of air-conditioning system with full air ventilation system, the standard floor fan coil units - a new wind system.Keywords centtral air conditioning; all air system; fan coil units (FCUs); fresh air system不要删除行尾的分节符,此行不会被打印-可编辑修改-目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 宾馆空调设计的重要性11.2.1 空调设计必须满足宾馆建筑热舒适指标和卫生要求11.2.2 节能空调设计是宾馆建筑节能的重要环节11.2.3 防火排烟与安全卫生是宾馆空调设计的重要任务21.3 设计任务与意义2第2章 冷负荷计算32.1 原始资料32.1.1 室外气象条件32.1.2 土建条件32.1.3 其他条件32.2 冷负荷计算42.2.1 夏季建筑围护结构的冷负荷42.2.2 人体散热形成的冷负荷52.2.3 灯光照明散热形成的冷负荷62.3 空调房间内的散湿量计算62.3.1 人体散湿量62.4 建筑物制冷系统总冷负荷62.5 冷负荷计算举例72.6 冷负荷计算72.7 各分项逐时冷负荷汇总82.8 湿负荷计算举例82.9 本章小结8第3章 空调方案的选择集风量计算103.1 空调方案的选择103.1.1 空调系统选择的一般原则103.1.2 本次设计中空调系统的选择103.2 客房风量计算113.3 本章小结13第4章 新风机组以及风口的选择144.1 新风机组的选择144.2 其他系统的新风机组选择及校核144.3 送风口的选择144.4 标准层风口的选择计算举例144.5 一层风口的选择计算举例154.6 本章小结16第5章 风系统管道设计175.1 风系统管道的设计方法175.2 新风管道水力计算185.2.1管道摩擦阻力计算185.2.2管道局部阻力计算195.2.3新风管道水力计算195.2.3.1标准层通风管道水力计算195.2.3.2标准层右侧环路水力计算215.3 本章小结23第6章 空调冷冻水系统管道设计246.1 冷冻水系统水力计算过程256.1.1 沿程阻力和局部阻力256.2 计算举例266.3 本章小结28结论30致谢31参考文献32附录A33附录B42附表1 冷负荷计算47附表2 风机盘管选型表60附表3 排风系统设备选型61附表4 新风系统水力计算(A)62附表4 新风系统水力计算(B)64附表5 冷冻水系统阻力计算66千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”。打印前,不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行-可编辑修改-第1章 绪论1.1 课题背景空调系统最早应用于工厂,随着近代工业和人民生活水平的提高,空调系统也被广泛的应用到了居住和商业建筑中,特别是改革开放以后商业性空调得到了进一步完善和发展,蓄冷空调,低温送风,洁净系统以及末端装置都得到了应用和提高,新的产品和技术更是层出不穷。旅馆建筑是现代建筑的一个重要组成部分,特别是豪华、高档的高层建筑旅游馆群的兴建,更是一个文明发达国家的标志之一。为给宾客们创造一个空气清新、“四季如春”、温馨舒适的留宿、餐饮、娱乐、洗浴、游泳和商务办公的理想环境,必须搞好旅馆建筑的空调、制冷、供暖与送排风设计。1.2 宾馆空调设计的重要性1.2.1空调设计必须满足宾馆建筑热舒适指标和卫生要求近年来,随着我国改革开放步伐的加快和对外开放政策的贯彻,全国涉外宾馆、饭店和康乐中心建设速度较快,规模也较大,除新建大批项目外,对老饭店的改建、改造工程也相继大踏步进行。这类新建和改建的宾馆建筑是我国民用建筑中最先步入现代化水准的建筑。这类建筑的内外装饰华丽多彩,使用功能齐全,一般都装有全年舒适性空调,因此搞好此类建筑物的空调设计,保证各空调房间内的温度、湿度、新风量、风速、噪声和含尘浓度等6项涉及到热舒适标准和卫生要求的舒适性空调室内设计参数,是空调设计者的主要任务,如设计计算失误将给宾馆、饭店和康乐中心造成不可预料的损失,招致此类建筑达不到预定等级,影响声誉并直接关系到客源和经营效益。可见搞好宾馆建筑空调设计的重要性不言而明。1.2.2节能空调设计是宾馆建筑节能的重要环节空调能耗约占宾馆建筑总能耗的60。舒适指标和房间卫生要求使空调制冷设备(冬季为供暖设备)和新风、排风设备每时每刻都在运转,因而要消耗大量的能源,空调能耗已成为城市民用能耗大户。空调设计在保证各等级旅馆建筑和康乐中心热舒适指标和卫生要求的前提下,要尽量降低空调、制冷、供暖和新、排风设备装机容量,并从设计上要为随气候变化而调节与控制开启台数和开启功率打下基础。决不能为确保热舒适指标而任意加大保险系数,这是摆在空调设计者面前的一个十分迫切重要的问题。设计中选用性能先进的节能型空调制冷设备室设计者必须遵循的原则1.2.3防火排烟与安全卫生是宾馆空调设计的重要任务宾馆建筑和康乐中心如设施齐全、舒适安全并经营得当,必将是人流如潮的公共场所,而此类建筑的空调房间一般均为窗户不开启的密闭性建筑。因此,空调设计必须要注意到房间空气的吐故纳新及时排出人们呼出的二氧化碳和人体排泄出的有气味的有机物,并按不同等级的宾馆建筑对新风量的不同指标,将室外新鲜空气经过滤和冷热交换使之达到送入室内状态要求的条件,再经消声处理后补进房间,以确保空调房间的卫生要求。从防火排烟与安全角度考虑,送风系统(无论是补新风还是全空气风道送风)必须在进入每个房间的墙内加装防火阀,排风设施必须要具备日常排风和发生火警事故时的事故排烟功能,在地下汽车库等处还须设有防烟垂壁等设施,以确保正常情况和非常时期的安全【3】。1.3 设计任务与意义本次毕业设计论题是南京东湖酒店空调系统设计,意在通过四年的专业学习,在老师的指导下进行一次系统完整的空调设计,培养综合运用基础理论知识解决实际工程问题能力,熟练应用绘图软件,提高制图技巧和查阅文献资料能力。第2章 冷负荷计算2.1 原始资料2.1.1室外气象条件本设计的地点位于南京,室外设计参数如下所示。1. 地理纬度:北纬3200;2. 大气压力:夏季Pd100.40KPa;3. 夏季室外计算干球温度:twg=35.0;4. 夏季室外计算湿球温度:tws=28.3;5. 夏季日平均干球温度:tpg=31.4;6. 夏季平均日校差:tpc=6.9;7. 夏季平均风速:pj2.6m/s;8. 夏季室外空气相对湿度:65。2.1.2土建条件基本概况该宾馆为九层建筑,一层建筑层高为4.5m,标层建筑层高3.2m,地面厚度150mm。维护结构概括1. 墙体结构所有墙体的结构均为:有外至内是砖墙、泡沫混凝土、木丝板、白灰粉刷。外墙为370mm厚为主体的类墙体,各参数为:壁厚370mm,导热热阻:1.11;传热系数:0.78;单位面积质量:768;热容量:683。天花板的墙体为240mm厚的类墙体,各参数为:壁厚:240mm,导热热阻:0.95;传热系数:0.90;单位面积质量:534;热容量:478。2. 窗户均为钢窗,玻璃为单层6mm厚吸热玻璃。规格有3000mm2100mm 、2400mm2100mm两种类型,依房间大小而定。其中,餐厅内设白纱布窗帘;客房内设紫红深色窗帘;前门大厅及服务大厅无内遮阳。玻璃内外表面放热系数分别为 =18.7 W/(m2),=8.75 W/(m2)。2.1.3其他条件1. 客房为荧光灯明装,空调设备运行24小时,开灯时间8时,功率204W。2. 大厅为荧光灯暗装,空调设备运行24小时,开灯时间16小时,功率15 W/m2。3. 水源条件为城市自来水。4. 电源为220/380V。2.2 冷负荷计算本次设计采用冷负荷系数法计算冷负荷。空调房间的冷负荷及湿负荷的计算是确定制冷机的容量、空调系统的送风量和设备容量的基本依据。空调房间的冷负荷包括建筑维护结构传入室内热量(太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)形成的冷负荷,人体散热形成的冷负荷,灯光照明散热形成的冷负荷,以及其它设备散热形成的冷负荷。2.2.1夏季建筑围护结构的冷负荷由于室内外温差和太阳辐射热的作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷和室内外气象参数(太阳辐射热,室内、室外温度),围护结构和房间的热工性能有关。传入室内的热量(称得热量)并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形式的得热量立即变成室内冷负荷,辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热放热后,有时间的衰减和数量上的延迟。所以一般需逐时计算。外墙和屋顶通过墙体、屋顶的得热量形成的冷负荷,按下式计算:W(21)式中 计算时间,h; 围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;温度波的作用时间,即温度波作用与围护结构的内表面时间h;K围护结构的传热系数,W/m2K,可根据外墙和屋面的不同构造查表选取;F围护结构计算面积,m2; t作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差简称负荷温差;为了简化计算按日平均负荷温差tp计算负荷。 W(22)式中 tp负荷温差的日平均值。窗户按前述可知,窗户应将瞬变得热和日射得热形成得冷负荷分开计算。1窗户瞬变传导得热形成的冷负荷计算式为:W (23)式中 t计算时刻的负荷温差,因传导负荷只与气温有关,故按最热月的日较差分区,查表时如果计算的城市室外气温与制表点不同时,应当加以修正;F窗口面积;K窗户的传热系数,单层窗可取5.8 W/m2K;双层钢窗取2.9 W/m2K。2窗户日射得热形成的冷负荷(无内遮阳时)由公式(2-4)得出。 W(24)式中 Xg窗户的构造修正系数,本次设计选用的是6mm厚吸热玻璃,取1.00; Xd地点修正系数,由查表可得南京的修正系数; 计算时刻时,透过无内遮阳外窗的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷强度,W/ m2。2.2.2人体散热形成的冷负荷人体散热与性别,年龄,衣着,劳动强度及周围得环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流直接形成瞬时冷负荷,而辐射散发得热量将会形成滞后的冷负荷。因此,应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便,计算以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中的各类人员(成年男子,女子,儿童等)不同的组成进行修正,为此,引入群集系数n,表2-1给出了一些建筑物中的群集系数。表21 群集系数工作场所n工作场所n影剧院0.89图书阅览室0.96百货商店0.89工厂轻劳动0.90旅馆0.93银行1.00体育馆0.92工厂重劳动1.00人体显热散热形成的冷负荷,可按式(25)计算:W(25)式中 n室内总人数; n群集系数,见表21 q1不同室温和劳动性质时成年男子散热量,W; T人员进入空调房间的时刻,h;T人员进入房间时刻到计算时刻的的时间,h;XT时间人体显热散热量的冷负荷系数,查表可得。2.2.3灯光照明散热形成的冷负荷照明得热属于稳定得热,一般得热量不随时间变化。根据照明灯具的类型和安装方式的不同,照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算:白炽灯 W(26)荧光灯 W(27)式中 N照明灯具所需功率,W;n1镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取n11.2;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取n11.0;n2灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热于顶棚内时,取n20.50.6;而荧光灯罩无通风者,则视顶棚内通风情况,取n20.60.8;T开灯时刻,h;T开灯时刻到计算时刻得时间,h;XTT时刻照明散热的冷负荷系数。2.3 空调房间内的散湿量计算空调房间内的散湿量有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等,可从工艺提供的资料进行计算。本次空调系统设计仅考虑人体的散湿量。2.3.1人体散湿量人体散湿量可按下式计算:kg/h(28)式中 g成年男子的小时散湿量,g/h;2.4 建筑物制冷系统总冷负荷建筑物制冷系统总冷负荷应包括:1根据各房间不同使用时间、空调系统的不同类型和调节方式,按照各房间逐时冷负荷计算得到的综合最大值;2新风冷负荷: W (29)式中 Gw新风量,kg/s; iw,iN室外、室内空气焓,kJ/kg。3风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷,可考虑乘以系数1.11.2。2.5 冷负荷计算举例以201双人间为例,说明计算过程1. 已知条件:层高3.2m;内墙为240mm砖墙,内外粉刷;楼板为现浇钢筋混凝土,上为面层,下面反贴木丝板保温层。左右邻室和楼上、楼下均为空调房间,室温均相同;2. 南外墙面积:F6.83.221.76m2; 西外墙面积:F3.63.2-2.42.1=6.48m2;3. 西外窗面积:F2.42.1=5.04m2,K=5.94 W/(m2K);4. 室内温度tN=24,相对湿度65;5. 空调设计运行时间24小时;6. 室内压力稍大于室外大气压力。2.6 冷负荷计算1.南外墙冷负荷,选定计算时刻8:0024:00,根据选定的墙体,查表得冷负荷计算温度逐时值,即可算出外墙逐时冷负荷。例如在8:00时刻查表算得11.2,则由公式(21)可算出:=0.7821.611.2=190.1W由同样方法可算出其他时刻的冷负荷,列于附录冷负荷计算表中。2.西外墙冷负荷如下。 =0.786.4815=75.81W3.西外窗日射得热冷负荷如下。 =0.755.045380.15=305.054.西外窗温差传热引起的冷负荷如下。 =3.035.044.9=74.835.人体散热形成的冷负荷,宾馆属于极轻劳动,通过查表知,当室温为25时,成年男子每人散发的显热和潜热分别为65W和68W,由表23查得群集系数n0.93,查表得计算时刻冷负荷系数,则由公式(25)得人体显热散热形成的冷负荷=20.93133=247.38 W6.灯光照明形成的冷负荷,照明得热属于稳定得热,一般得热量不随时间变化。此房间为荧光灯明装,镇流器消耗功率系数n1取1.2,灯罩隔热系数n2取0.6,照明功率40W;灯光照明散热形成的冷负荷由公式(27)可得。=0.66030.95=102.6W另外,标准双人间还需考虑电脑的冷负荷,查资料可大概取350W。2.7 各分项逐时冷负荷汇总由于室内压力高于大气压力,所以不需考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。现将上述各分项计算结果列于表22中,并逐时相加,以便求得该房间单间内的冷负荷值。由表22可知,此单间最大冷负荷出现在17:00左右,其值为2227.46W。建筑总冷负荷汇总将附表1。表22 总冷负荷汇总表计算时刻8:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00南外墙190.1185179.9173.1168.03166.33152.75157.85西外墙75.8274.8172.7870.7668.2366.7265.7166.72西外窗瞬时负荷74.83106.89134.38151.18155.76146.6120.6497.73西外窗日射得热305.05345.72366.06752.451057.491118.5467.74406.73人体散热冷负荷0000247.38247.38247.38247.38照明散热冷负荷0000102.6102.6102.6102.6电脑冷负荷350350350350总计645.79712.43753.141147.522029.862078.51387.181309.37最大冷负荷2227.46出现时间17:002.8 湿负荷计算举例本次设计只考虑人体散热,以201双人间为例说明计算过程。查表得群集系数0.93,室内温度为25时,成年男子的小时散湿量为g102g/h,由公式(28)可得该房间内散湿量为: kg/h2.9 本章小结本章的任务是计算建筑物的冷负荷与湿负荷,是空调设计的第一步,空调房间的冷负荷及湿负荷的计算是确定制冷机的容量、空调系统的送风量和设备选择的基本依据,准确的负荷计算是正确选择设备的保障,是保证空调系统安全可靠、经济运行的基础。在计算过程中要注意单位的换算,从而准确的计算。在负荷计算举例中只以标层201房间为例,其他房间的负荷计算结果见附表1。第3章 空调方案的选择集风量计算3.1 空调方案的选择3.1.1空调系统选择的一般原则在实际的工程设计中,可以根据实际情况选取空调系统。通常需要考虑的指标有:经济性指标初投资和运行费用或其综合费用;功能性指标满足对室内温度、湿度、或其他参数的控制要求的程度;能耗指标能耗实际上已反应在运行费用中,但有时为其它费用所掩盖,此外,应当尽力选择节能型系统;系统与建筑的协调性如系统与装修,系统与建筑空间及平面之间的协调;其它,如维护管理方便性,噪声等。系统的选择实质是寻求系统与建筑的最优搭配。单风道定风量全空气一次回风空调系统在空调工程中,一次回风单风道空调系统是最基本、最典型、最重要的系统。它是依靠单一的送回风管道,夏季将冷风,冬季将热风集中送往各空调房间,而不在各房间使用各种末端空调设备的空调方式。室内全部冷(热)负荷均由集中处理过的、有风道送往各房间的空气承担。空气水风机盘管系统该系统中以风机盘管为主负担空调房间的冷(热)负荷,风机盘管一般安装在每个空调房间(装一台或数台),而新风则是通过独立的新风机组和新风管道送入每个空调房间。一台新风机组可负担众多的空调房间或承担一层房间的新风。新风机组可安装在新风机房内(卧式或立式),也可安装在房间的顶棚内。从风机盘管的结构特点来看,它的优点是:布置灵活,各房间可独立调节室温,房间不住人时可方便地关掉机组(关风机),不影响其他房间,从而比其它系统较节省运转费用。此外,房间之间空气互不串通。又因风机多档变速,在冷量上能由使用者直接进行一定的调节,适用于进深小于6m的房间。3.1.2本次设计中空调系统的选择在本次设计中客房采用风机盘管加新风系统。1.客房负荷及特点,客房由于面积较小,而且只有一面外窗,人员数量也较小,照明容量是102W,所以室内负荷比较小。另外,客房在使用上具有时间的不确定性。除了晚上睡觉时间可以基本统一外,其他时间里什么时候有人什么时候每人各不相同,因此各房间的使用时间无规律可循。同时,为节省造价,客房层高较低(3.2m),且其房间内不设吊顶,因此较大尺寸的管道不易布置。2.对空调方式提出的要求,满足使用要求。不同的客人对房间的温湿度要求不尽相同,因此室内温度可调是对空调的最基本要求;客房是个流动性大的场所,对一个旅馆来说,并不是任何时刻都能客满的,即使都住房,客人也不是24小时全天呆在房内。因此,客房需要设置独立控制的有效的和方便的节能措施。根据以上分析,本设计采用风机盘管加新风系统,其优点如下:1.可以各房间独立调节温度;2.管道尺寸较小,容易满足层高及净高的要求;3.有可能通过节能钥匙的设置,对每个房间进行适当的节能控制。即客人不在时,关闭卫生间排风及新风阀。客房的排风,每个卫生间均装设排气扇及防火阀,屋顶设引风机,并且排气扇和屋顶风机联锁,排风通过竖直风道排出室外。当竖井中所联锁的排气风扇有一台工作时,屋顶风机就工作;当所有排气风扇都停止使用时,屋顶风机也停机。采用这种排风方式的卫生间,通风效果好且能满足防火要求。3.2 客房风量计算标准层客房采用风机盘管加新风系统,回风通过卧式暗装的风机盘管处理,同时新风经新风机组处理,通过接至风机盘管后部的新风支管与室内回风混合后,由风机盘管的送风口送出。客房风量计算是计算出风机盘管风量和新风量,选择风机盘管型号,以201房间为例说明计算过程。1. 已有的条件:房间净面积:S6.83.624.48m2; 房间净高:h3.2m;房间冷负荷:Q2227.46W; 夏季房间热湿比:441662. 夏季室内外空气参数室外状态点W:干球温度twg=35,湿球温度tws=28.3;室内状态点N:干球温度twg=25,相对湿度60,含湿量dN12.2g/kg,焓值iN56kJ/kg;3. 确定空气处理过程及送风状态点本次设计中,新风不承担室内冷负荷,新风处理到室内状态的等焓线(iL=io),并与N直接混合后进入风机盘管处理。在id图上,过N点画出44166的过程线,取送风温差6,则送风温度to25619。做to=19的等温线与44166的热湿比线交于O点,即为送风状态点,也是风机盘管出风状态点M。由id图查出O点状态参数:io=48.2kJ/kg,do11.6g/kg。图31 一次回风系统焓湿图4. 确定送风量根据公式 kg/s (31)式中 G送风量,kg/s; 室内状态点N点焓值,kJ/kg; 送风状态点O点焓值,kJ/kg;因此有:转换为m3/h之后为:5. 确定新风量及新风负荷新风量取系统总风量的15与满足室内卫生要求的新风量的大者,即6. 确定新、回风混合状态点 =62.4 dc=13.8 FP冷量 全冷量:Qt=0.3028.7=2.63 显冷量:Qs=0.3028.71.01=2.65 7. 计算风机盘管风量根据公式 (32)因此有选用FP8WAZ型风机盘管机组。其他房间风量计算同201房间,算得结果及风机盘管选型见附表2。3.3 本章小结本章主要进行空调方案的确定,并计算风机盘管系统的新风量,选择盘管。以及进行卫生间排风量的计算,并选择风机及卫生间通风器。根据客房面积小负荷低特点,考虑到满足客人的不同需求及节能,客房采用了风机盘管系统,新风不承担室内冷负荷,室内冷负荷由风机盘管承担。新风经过新风机组处理后由风道送至风机盘管后部,同室内回风混合后经风机盘管送出,改善室内卫生条件。室内排风由卫生间的排气风扇排出至竖井中,由屋顶引风机排出,且排气风扇同屋顶风机联锁。通过本章的设计对风机盘管系统及其送风方式有了更深的了解。第4章 新风机组以及风口的选择新风机组采用组合式空调机组,因为它处理的空气量大,并且可以处理比较大的焓差,还可以随着季节的变化在很大范围内调节新风量,也便于采取有效的消声和隔振措施,管理维修也方便。组合式空调机组是将各种空气处理设备(加热、冷却、加湿、净化、消声和隔振)和风机、阀门等组合成一个整体的箱型设备。箱内的各种设备可以根据空调系统的要求方便的进行任意组合,以便实现要求的空气处理过程。一般包括新风组合段、消声段、过滤段、中间段、表冷段、再加热段、送风机段。4.1 新风机组的选择由于客房负荷较小,所以两层共用一个新风机组,一个新风机组承担一个系统。将各系统依次命名,一层为X1系统,二、三层为X2系统,四、五层为X3系统,六、七层为X4系统,八、九层为X5系统。4.2 其他系统的新风机组选择及校核其他系统的新风机组选择方法及校核方法同X4系统。其它三个系统都采用北京青云的ZK07组合式空调机组,表冷器型号都为STTL898.381237,经过校核均满足要求。4.3 送风口的选择 送风口也称为空气分布器,按安装位置分为侧送风口、顶送风口(向下送)、地面风口(向上送);按送出气流的流动状况分为扩散型风口、轴向型风口和孔板送风口。扩散型风口具有较大的又到室内空气的作用,送风温度衰减快,但射程较短;轴向型风口诱导室内气流的作用小,空气温度、速度的衰减慢,射程远;孔板送风口是在平板上布满小孔的送风口,速度分布均匀,衰减快。4.4 标准层风口的选择计算举例以房间201为例。已知房间的尺寸为L=6.8m,W=3.6m,H=3.2m;房间的高符合侧送风条件,选用条缝形百叶送风口;总送风量=903.2m/h=0.25m/s,送风温度=19。1取=1,因此;由表6-5查得射流最小相对射程。2在墙一侧靠顶棚安装风管,风口离墙为0.5m,则射流的实际射程为x=6-1=5m;选用双层百叶风口,规格为300mm200mm。计算风口面积当量直径 m3取3m/s,0.8,计算每个风口的送风量 m/s4计算送风口数量 个 取2个从而实际的风口送风速度:m/s5校核送风速度: 射流服务区断面积 射流自由度若以工作区风速不大于0.2m/s为标准,则 m/s因,可以达到回流平均风速0.2m/s的要求。6校核射流贴附长度 由于相对贴附射程为32,因此,贴附射程为320.276=8.835m,满足要求。同理,标准层的其他房间计算方法如上述过程。4.5 一层风口的选择计算举例按要求,一层选用散流器送风。以一层大堂为例。已知房间是13m9.4m净高4.5m,送风量为G=0.33m/s。1布置散流器 采用如下图所示的布置方式,共布置6个散流器,每个散流器承担4.3m4.7m的送风量。图41大堂散流器布置方式 2初选散流器,按=3m/s作用选取风口,选用颈部尺寸为200的圆形散流器,颈部面积为0.031,则颈部风速为: m/s散流器的实际出口面积约为颈部面积的90%,即=0.0310.9=0.028。散流器的出口风速m/s。3求射流末端速度为0.5m/s的射程,即 m4计算室内平均速度 m因为是送冷风,所以室内平均风速为0.103m/s。同理,一层的其他房间计算方法如上述过程。本章是对气流组织送风口进行设计选取,使处理好的空气更好的进入到室内并在室内有更好的分布。4.6 本章小结本章主要进行了新风机组的选择及风口散流器的校核。由于宾馆新风负荷较小,故两层设置一各新风机组,因此将整个宾馆分为五个系统,并依次进行编号。四个系统都采用北京青云的ZK07组合式空调机组,表冷器型号为STTL898.381237。校核计算采用简单近似算法进行校核,经过校核均满足要求。风口散流器部分的校核是为了合理、安全、经济的进行空调房间的冷量输送,满足输送到各个房间的处理过的空气均匀,以营造舒适的环境。第5章 风系统管道设计经过处理的定量空气要通过空气管道输送到被调节的空间,并通过一定型式的送风口将送入空间的空气合理地分配,以达到空间内工作区的温、湿度或其它控制参数满足使用要求。因此空气输送和分配是空调系统设计的重要组成部分。5.1 风系统管道的设计方法一个好的空气管道系统设计应该达到令人满意的系统平衡(改变管道尺寸或使用不同的部件),较低的噪声水平和适当的压力损失。空气管道系统设计难于综合系统平衡、噪声水平、管道阻力特性和造价等各方面因素进行优化设计,但考虑到上述因素,恰当的选择管内流速,使能耗和管道材料及工时费用处于合理的水平。本设计风管道水力计算就是基于推荐风速的水力计算。其计算步骤如下。1根据空气处理装置及各送风点所在位置设计送风管道的走向及连接管,同时确定回风管的走向和联结部件。空调机房内的新风通路和排风通路亦需确定位置和走向。2画出空调系统的轴测图,管道编号并标注长度和风量。3根据表51选择各管段内风速,并计算管道截面。在确定断面时应尽量选用通风管道的统一规格,以利用合理的用料和制作。4按选定的管道截面,求实际管内流速。查表或图计算各管段内摩擦阻力和局部阻力。在阻力计算时应选择最不利环路,即最远管路。5对与最不利管路并联的管路作阻力平衡计算。一般希望并联管路之间的阻力不平衡率不大于15。如果通过调整风管尺寸不能达到要求,则必须设调节阀门以保证风量分配。6根据管路的阻力加上空气处理装置的阻力则为系统总阻力,并据此选择风机。在选择风机时,一般要考虑10的余量,以补偿可能存在的漏风和阻力计算不精确。表51 风道推荐风速管道部位推荐风速(m/s)最大风速(m/s)住宅公共建筑工厂住宅公共建筑工厂风机吸入口3.5454.557风机出口586.5108128.57.5118.514主风道3.54.556.569465.586.511支风道334.5453.5546.559支管接出的风管2.533.543.25446585.2 新风管道水力计算空调系统水利计算的目的是:确定各管段的断面尺寸和系统阻力,保证系统内的风量分配达到要求,最终确定系统通风机的型号和动力消耗。空调系统的水力计算采用假定流速法,即根据风道与风口的经济流速确定其风速值,再由风道或风口应输送的风量得到风道或风口所需尺寸,并计算出系统的阻力。风道与风口的经济流速见表51。但空调系统的水力计算有其自身的特点:(1) 系统内的介质为空气而非采暖系统中的热水或蒸汽,因此管道的断面远远大于热水或蒸汽管道的断面,因而占用空间较大。(2) 除特殊情况外,空调系统一般用度锌薄钢板作风道,且为了与建筑配合,风道多采用矩形断面,为了最大限度地利用板材,实现风管制作和安装的机械化、工厂化,我国确定了通风管道统一规格,可查表得。 (3) 空调系统部分局部构件的阻力系数查表得。5.2.1管道摩擦阻力计算根据流体力学,空气在任意横断面不变的管道内流动时,所产生的摩擦阻力可按下式计算: Pa (51)式中摩擦阻力系数;空气在管内的平均流速,m/s;空气密度,kg/m3; l 管道长度,m;Rs管道的水力半径,m;Rm单位长度的摩擦阻力,Pa/s;可由【7】表8.21查取。5.2.2管道局部阻力计算空气流过断面变化、流向变化和流量变化的局部管件,由于涡流的存在而产生局部性能量损失,称为局部阻力。局部阻力一般按下式计算: Pa (52)式中局部阻力系数。由【6】表516查取。选用值时必须注意其所对应的流速和动压()。5.2.3新风管道水力计算1. 根据表51选择各管段内推荐风速,主风道为4m/s,支风道为3m/s。根据风量G选定风管尺寸规格,然后算出实际风速。2. 根据求得的实际风速和风量,查表得到单位管长摩擦阻力Rm,由公式51计算出沿程阻力。3. 在表中查取局部阻力系数,由公式52计算出局部阻力。4. 计算系统总阻力。5.2.3.1标准层通风管道水力计算首先对各管段进行编号确定最不利环路为11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1;如图所示:图5-1标准层通风管路图根据各管段的风量和选定的流速,确定各管段的断面尺寸。管段11-10:风量L11=135.4h,初选风速3ms,则断面尺寸为F=L11v1=0.01254,断面尺寸为120mm120mm,则实际流速v=2.61ms。对其它管段采用同样的方法得到各管段断面尺寸,详细如下:表5-2标准层左侧最不利环路的各管道的界面大小管段号送风量风道大小(mm)实际风速(ms)11-100.03061201202.6110-90.06191601203.229-80.08341601603.258-70.1462501603.657-60.2082502004.176-50.2302502004.615-40.2932502504.684-30.5224002505.223-20.5224002505.222-10.5224002505.22各管段的阻力计算管段11-10:沿程阻力部分:由已计算出来的风速查附录表采用内插值法可得单位长度摩擦阻力Rm=1.05Pam。则摩擦阻力l=1.051.8=1.89Pa局部阻力部分孔板送风口风速2.09ms,与其对应的动压v2=1.22=2.62根据孔板净面积比为0.3,查表得,则风口局部阻力Z=32.62=7.86同理,查附录N得: 连接风口的渐扩管,; 矩形弯头Rb=1.0,ab=1.0,; 多页风量调节阀全开时,; 分叉三通, ; 三通阻力为0.270.51.22.61=1.10p则局部阻力为:1.10+7.86+(0.3+0.2+0.25)1.22.612=12.01表5-3各管段的阻力计算管段号沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总计11-101.8912.0113.910-93.973.177.149-83.1623.426.588-71.012.4113.417-63.227.1110.336-53.9717.7321.75-41.113.554.664-35.9463.7769.713-202902902-13.34822.3225.675.2.3.2标准层右侧环路水力计算首先对各管段进行编号,并确定最不利环路为M-L-K-G-F-E-D-C-B-A,如图所示:根据各管段的风量和选定的流速,确定各管段的断面尺寸。管段M-L:风量L=132.33h,初选风速3ms,则断面尺寸为F=L=0.01225,断面尺寸为120mm120mm,则实际流速v=2.55ms。对其它管段采用同样的方法得到各管段断面尺寸,详细如下:表5-4标准层右侧最不利环路的各管道的界面大小管段号送风量断界面大小(mmmm)实际风速(ms)J-I0.03671201202.55I-H0.06091601203.2H-G0.08251601603.24G-F0.1452501603.62F-E0.2082502004.16E-D0.2292502004.59D-C0.5224002505.22C-B0.5224002505.22B-A0.5224002505.22各管段的阻力计算管段M-L:沿程阻力部分:由已计算出来的风速查附录表采用内插值法可得单位长度摩擦阻力Rm=1.02Pam。则摩擦阻力l.8=1.021.8=1.84Pa局部阻力部分孔板送风口风速2.09ms,与其对应的动压v2=1.22=2.62根据孔板净面积比为0.3,查表得,则风口局部阻力Z=32.62=7.86同理,查附录N得: 连接风口的渐扩管,; 矩形弯头Rb=1.0,ab=1.0,; 多页风量调节阀全开时,; 分叉三通, ; 三通阻力为0.270.51.22.55=1.05p则局部阻力为:1.05+7.86+(0.3+0.2+0.25)1.22.55=12.01表5-5各管段的阻力计算管段号沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总计J-I1.8410.6612.5I-H3.933.097.02H-G3.168.611.76G-F0.9818.3519.33F-E3.197.0810.27E-D3.943.417.35D-C5.9463.7769.71C-B0290290B-A3.34822.3225.67标准层并联环路左侧总阻力:=13.9+7.14+6.58+13.41+10.33+21.7+4.66=77.72标准层并联环路右侧总阻力: =12.5+7.02+11.76+19.33+10.27+7.35=68.23由并联环路阻力差值15,可得: =12.215则环路阻力满足设计条件。用同样方法求得顶层和首层的最不利环路,在此不具体说明,详见附表4。顶层并
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