中央空调毕业设计说明书范本(仅供参考).doc

大学毕业设计(论文)机电工程系供热通风与空调工程技术专业题目：学生：指导老师：设计单位：时间：目录引 言5内容提要6Abstract7第一章、系统设计及其参数选定8第二章、空调热湿负荷计算9第三章、风量、送风状态参数确定18第四章、设备选型21第五章、风管系统的设计及阻力24第六章、水管系统的设计29第七章、减振降噪和保温设计31第八章、电气控制要求说明33总 结34参考文献35引 言随着市场经济体制的日益完善及国民经济的迅猛发展，综合国力的显著增强，人民的生活水平得到普遍提高，对生活质量也有更高的要求。家用电器逐渐普及，空调以前只有一部分人用得起的家电现在己走进了千家万户；并且他们现在不仅仅考虑温度问题，卫生清洁也倍受人们的关注，显然舒适性已越来越受人们重视。因此，现在几乎所有的大型建筑都安装了空调以适应人民日益增长的需要。空气温度、湿度、清洁度和新鲜等对人体舒适感觉都有很大的影响，所以本设计对通风空调系统进行全面地设计。尽量满足顾客要求的同时，兼顾在投资成本和运行费用方面达到业主要求，以期达到最佳效果。本人这次的设计任务就是对办公大楼进行通风空调工程设计。由于本人知识有限，经验不足，又初次进行如此复杂的系统设计，在设计过程中难免有不周全和不合理之处，敬请各位同学和老师批评指正。时间学生签名内容提要本次的设计课题为某办公楼的通风空调工程。本座大厦位于长沙市繁华地带，高四层(带地下室)，有大小会议室、办公室及展览厅等。本大楼的设计只考虑夏季制冷，不考虑冬季送暖。本次设计的办公大楼的空调面积为2317.5。根据该大楼的实际情况采用了单风道、定风量半集中式空调系统。本设计的内容主要包含了系统设计及空气参数的选定，空调热湿负荷计算，送风状态参数的选定，风管系统的设计和风管阻力计算，风管、风柜、风机盘管、冷水机组等设备的选型，减震降噪和保温设计，电气控制要求说明和施工说明。第一章、系统设计及其参数选定一、 根据设计条件确定空调方式和系统布置该建筑物地处长沙繁华地段，根据当地气候条件所以只作夏季供冷设计，而不作冬季采暖设计。此建筑物是带地下室的4层办公大楼，有会议室、展览厅、阅览室、办公楼等，地下室有出租库房。建筑面西南、背东北。总空调面积较大，使用中央空调，使用半集式空调系统，各层用冷水管传输冷量。冷水机组安排在地下室，冷却塔在屋顶。二、 参数的确定1、 室外参数：查空调与制冷技术手册P97北纬28o12，东经113o04，海拔44.9m夏季大气压Ps=99458Pa计算干球温度twg=35.8计算湿球温度ts=27.7平均风速V=2.6m/s空调日平均温度t=31.5平均日较差92、 室内设计参数：查表2.2干球温度tg=25.5相对湿度=50%风速v=0.3m/s第二章、空调热湿负荷计算空气调节的目的是使室内保持的相对稳定温度和湿度。对建筑物来说，客观上总会存在一些干扰因素使室内温度和湿度发生变化，而空调的作用就是平衡这些干扰因素的作用，使室内温湿度维持在一定的范围内。在空调技术中将上述的干扰因素对室内的影响称为负荷。负荷又分为热负荷和湿负荷，热负荷和湿负荷是决定空调系统风量、空调装置容量等的依据。同时热湿负荷的大小与建筑布置和围护结构的热工性能有很大关系。一、 空调热湿负荷的组成：1、 房间热负荷的组成：(1) 通过围护结构传入室内的热量；(2) 通过窗户进入室内的太阳辐射热量；(3) 人体散热量：(4) 照明、设备、器具、管道及其它室内热源的散热量(5) 伴随各种散湿过程产生的潜热量。2、 房间湿负荷的组成：（1） 人体的散湿量；（2） 物料和食品的散湿量。二、 外围护结构温差传热形成热负荷1、 材料选择及其热工参数（1） 外墙：首层墙高4.8米二层墙高4米查空调与制冷技术手册P131表3-10外墙（2）取墙厚=370mm传热系数K=1.5w/（2） 屋顶图2-1查空调与制冷技术手册表3.10屋面（1）水泥珍珠膨胀岩厚度l=100mm其结构如右图2-21.砾砂外表层5(mm)2.卷材防水层3.水泥砂浆找平层4.保温层5.隔汽层6.水泥砂浆找平层7.预制钢筋混凝土屋面板8.内粉刷传热系数K=0.85w/（3） 玻璃首层及二层的展厅均用落地玻璃，其中首层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=1，二层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=l。以上玻璃均无遮阳设施，Cs从空调与制冷技术手册表3.9查得2、 传热面积计算由于首、二层有多间办公室的面积相同，所以相同的仅选其中一间作代表计算。表2-1首层玻璃墙体面积朝向墙体专题展厅过厅大会议室小会议室小办公室角办公室西北墙27.128.811.811.8窗34.85.45.4东北墙25.242.613.8窗32.416.25.4西南墙51.6255.842.627窗37.816.216.25.4东南墙6018.5窗表2-2二层玻璃墙体面积朝向墙体正厅前厅人办公室小办公室1-4小办公室4右小办公室5西北窗15.944墙15.910.410.4东北窗810墙4024西南窗27.94444墙49.918202120东南窗4418.5墙7.7210.410.43、 热负荷计算根据热力学定律：热量总是从高温传向低温。当室外空气温度高于室内空气温度时，热量就从室外通过外围护结构传入室。这一传热量的大小除了与室内外空气温度差成比例外，还与外围结构的构造情况(包括厚度、材料性质、内外表面空气流动强弱等)有关。（1） 墙及屋顶传热形成热负荷查空调与制冷技术手册P137，得公式(3.13):式中：t1f热负荷计算温度，；查手册表3.11tdt1f的修正系数，；查册表3.13tn室内空气温度，；K外墙或屋顶的传热系数，W/：F外墙或屋顶的传热面积，Q自室外传入室内的量，w具体计算及查得的数据见表2-4、5；下表是外墙计算温度。表2-3计算温度时间南西南西西北北东北东东南635.337.938.636.132.63536.936.673537.538.235.832.634.736.436.2834.637.137.835.432.334.33635.8934.236.637.335.132.133.935.535.31033.936.136.834.731.833.635.234.91133.535.736.334.331.633.53534.61233.235.235.933.931.433.53534.51332.934.935.533.631.333.735.234.61432.834.635.233.431.233.935.634.81532.934.434.933.231.234.336.135.21633.134.334.833.231.334.636.635.71733.434.434.833.231.434.937.136.21833.934.734.933.331.635.237.536.7表2-4首层墙体传热负荷计算时刻6789101112131415161718专题展厅西北561549533520504488472459451443443443447东北473461446431420416416423431446457469480西南106110309999692890852829805790782790813负荷209420401977191184517941739171116871679168317021740小会议室西北59658356655353651850488480471471471475东北25925324423623228213232236244250257263负荷855836810789765746714720716715721728738大会议室东北799780754728709703703716728754773792812西南875850824792760735703684665652645652671东南111610801044999963936927936954990103510801125负荷279027092622252243323742333233523472396245425242607小办公室西北246241233228221214207201198194194194196西北246241233228221214207201981941舛194196西南555539522502482466446433421413409413425角办公室东南344333322308297289286289294305319333347负荷1145111210781038100968938923913913922940968总负荷7868765974217171692767376551649564546479655766716838表2-5二层墙体传热负荷计算时刻6789101112131415161718正厅西北329322312305296286277270265260260260262西南102599696692889861823801778763756763786负荷1355131712781233118611471100107010431023101610231048前厅东南144139134129124120119120123127133139145东北750732708684666660660672684708726744762西南370359348335321311297289281275273275284负荷11201091105610199879719579619659839991019046大办公室东北450439425410400396396403410425436446457西南411399387372357345330321312306303306315负荷861838812782757741726724722731739752772小办公室西北215211204200193187181176173170170170172东南193187181173167162161162165172179187195负荷409398385373360349342339339342349357367小办公室4西北21521l20420019387181176173170170170172东南193187181173167162161162165172179187195西南432419406391375362347337328321318321331负荷625606587564542524507499493493498509526角办公室西北215211204200193187181176173170170170172西南411399387372357345330321312306303306315负荷626610591572550532511497485476473476487总负荷4602565654815289510449634902476847244731477248514978冷负荷计算温度tlf的修正值td城市南西南西西北北东北东东南长沙0.51.32.43.23.132.41.3（2） 玻璃传热形成的冷负荷从空调与制冷技术手册P130可得：式中：F一玻璃的面积P一单位太阳辐射热Cs一修正系数Cn一修正系数空调与制冷技术手册表3.9 Cn=1Qp一进入室内热量w根据现代理论，房间本身对进入室内的热量有一定的调节作用，使得室内空气得到的热量不等于进入室内的热量。从名词上区分，进入室内的热量称为“得热量”，室内空气得到的热量称为“冷负荷”。对没有内遮阳的玻璃窗最大冷负荷=(0.60.7)最大得热量取系数为0.6则：Q=0.6Qp具体计算见表2-6、2-7表2-6首层玻璃传热时刻6789101112131415161718专题展厅西北452.4139222622993351538633967445481781256314964142339466东北881313252139321169676144147369435963272278621061296421.2西南491.4151224573251381841965027865612134137211281496774725负荷9757161561865117940149471220612688167072358429071298842520614612过厅西南210.664810531393163617982155371052005881549241472025大会西南210.664810531393163617982155371052005881549241472025议室东北44066626696658483807207418471798163613931053648210.6负荷4617727480197241544338724001550868367274654547952236小会东北14692209232219491269691.2615.6599.4545.4464.435121670.2小办西北70.2216351464.4545.4599.4615.6691.212691949232222091469公室西北70.2216351464。4545.4599.4615.6691.212691949232222091469角办西南70.2216351464.4545.4599.4718.212371733196018311382675公室负荷140.4432702928.8109111991334192830023910415335912144负荷16474275823215131310265672216323256312174424554397557124679026962表2-7二层平面玻璃传热时刻6789101112131415161718正厅西北206.763610341367160617651813203537375740683765034325西南362.71116181423992818281830973711638989561012894583515总负荷569.41752284737674424458349105746101261469616965159617840前厅东北217632723440288818801024912888808688520320104西南521602603444044445329161284145213561024500总负荷222834323700323222841468144418042092214018761344604大办公室东北272040904300361023601280114011101010860650400130西南521602603444044445329161284145213561024500总负荷277242504560395427641724167220262294231220061424630小办左西北521602603444044444565129401444172016361088小办右东南500102413561452128491653244440434426016052负荷5521184161629041688136098895613441788198017961140总负荷1656355248488712506440802964286840325364594053883420小办西北52160260344404444456512940.4441720163610884左东南500102413561452128491653244440434426016052总负荷5521184161617961688136098895613441788198017961140小办4右西南521602603444044445329161284145213561024500东南500102413561452128491653244440434426016052总负荷552118416161796168813601064136016887966161184552小办公室5西北521602603444044444565129401444172016361088西南5216026034440444453291612841452，3561024500总负荷104320520688808888988142822242896307626601588总负荷10089192262455529047237841954316994190562783236356393993514519194（3） 一、二层瞬时负荷(见表2-8、2-9)表2-8首层逐时总负荷时刻6789101112131415161718专题展厅1521236925822293167311351072111114851908207118521158过厅210.664810531393163617982155371052005881549241472025负荷1731301736353687330929333226482166867789756359993183大会议室192.45929621273149516431866284442865362550946152644小会议室18130311343699940022316312624326220340854827759761616525217830382负荷18323317263796141295331262788628086369295256365122671615679333025小办公室4间500102413561452128491653244440434426016052角办公室466.71436233430873626370640855139118521185213204121185103逐时总负荷22521402754935453877451973819037525486657271786139889687555041520表2-9二层逐时总负荷时刻6789101112131415161718正厅762.6183226693189332431583143466665447669747259433165前厅1521236925822293167311351072111114851908207118521158负荷2283420152515483499742934214577780309577954377954323大办公室10160194422490629511243292014217712202932956538316412293652819869小办公室236925822293167311351072111l1485190820711852115801.2.3总14212774668805019340632153334445657256213555634750小办公室4左29384334514054405559565460217231120341676718817171197840小办公室4右33362404343722348632852727688355295008161853637925405431726604角办公室4208658476477580647058096811138781414615516141246527630逐时总负荷6716382737935478789673288668027362110320113326115225214517510432833267从上表可得出各空调房间总的最大外围冷负荷出现在16：00Qmax=62269.2+38580.3=100849.50w三、 最大热湿负荷计算（1） 人体的散热、散湿负荷人体向室内空气同时散发热量和湿量，这些热和湿是影响空调的重要因素；会形成主要的空调负荷。其中散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导及辐射等方式散发出来，它们能直接影响空气的温度，所以称为显热。所谓潜热是指人体散发的湿量水蒸气所包含的汽化潜热。人体的散热和散湿量的大小取决于下列诸因素：年龄、性别、活动程度和环境温度。具体人的散热量和散湿量从空调与制冷技术手册表3.3查得：显热q1=59w 潜热q2=65w全热q=显热十全热=59+65=124w散湿量：=26.7103g/s热湿量计算见表2-10、2-11表210首层人体散热、散湿负荷专题展厅过厅前厅小会议室大会议室小办公室(4间)角办公室显热2290.3371194.75274.35752.2542482922.624254.88潜热2928.6271316.25302.25828.7546803219.84280.8散湿量1197.733540.675124.155340.4251922.41322.611115.344散热量5218.9642511576.6158189286142.464535.68散热总量25493.71散湿总量5563.344表2-11二层散热、散湿负荷正厅前厅大办公室小办公室(左4间)小办公室(右4间)角办公室显热1777.169849.6637.2730.6561019.52254.88潜热1957.898936702804.961123.2280.8湿804.2441384.48288.36330.6528461.376115.344散热量3735.0661785.61339.21535.6162142.72535.68散热总量11073.88散湿总量2384.457（2） 照明灯具散热负荷计算照明灯具在使用时消耗电能，这些电能最终都转化为热能散发在室内。所以计算冷负荷时还应包括照明灯具的散热。同时房间内有时有各种不同作用的照明，如局部照明、全室照明。计算时应按同时使用的总量来计算它们的散热量。一、二层照明灯具散热量见下表：表2-12 一层照明灯具散热负荷展厅取11w/；过厅、前厅取7w/；其他取9w/。专题展厅过厅前厅小会议室大会议室小办公室(4间)角办公室面积300.37216246.525.514461.9221.6负荷3304.0921134325.5229.51296557.28194.4总负荷7040.772表2-13二层照明灯具散热负荷注：正厅取11w/；前厅取7w/；其他取9w/。正厅前厅大办公室小办公室(左4间)小办公室(右4间)角办公室面积240.9721445461.9286.421.6负荷2650.6921008486557.28777.6194.4总负荷5673.972从上表可得：首、二层由于人体和照明灯具散热而形成的热负荷为：Q人=25493.7l+11073.88+7040.772+5673.972=49282.334首、二层总热负荷QmaxQmax=Qmax+Q人=100849.5+49282.334=150131.834w第三章、风量、送风状态参数确定一、 新风量的确定、新风负荷计算在一般情况下送风由新风和回风组成。由于空调系统中新风的热湿处理是非常耗能的，所以在设计时应尽量减少新风量，增加回风量。所以在夏季回风越多，使用的新风越少，就愈显得经济，但是新风量不能无限制的减少，减少新风量是有限度的。新风量太少，会使室内空气品质不能满足卫生要求。对空调而言，一般要满足以下三个要求：1、 符合人体卫生要求为标准：在人长期停留的空调房间内，新空气的多少对健康有直接影响。新风量按大于等于28h。2、 以补充局部排风量的要求当空调房间内有排风柜和局部排风装置时，为了不产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量，以保证系统的正常运行。3、 保持空调的“正压”要求为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空调房间，干扰房间内的温、湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压(即室内大气压力高于外界环境压力)。在实际工程设计中，对于绝大多数场合来说，按经验可取新风量为风量的10计算。二、 送风方案、风量的确定1、 送风方案的确定从建筑结构上分析，决定采用单风道、定风量半集中空调系统，而处理的空气来源部分是新鲜空气，一部分是室内的回风。根据新风、回风混合过程的不同，工程上常采用的有两种形式一种是回风与室外新风在空气泠却器前混合，称一次回风式；另一种是回风与新风在空气泠却器前混合并经过喷雾处理后，再次与回风混合，称二次回风式。由于该综合楼结构比较简单，因此两种形式当中只采用一次回风。其中首层的展厅、门厅、大会议室、小会议室、过厅；二层的正厅、前厅采用全空气一次回风系统(首层展厅、门厅；大会议室、小会议室、过厅；正厅、前厅各共用一个风柜)；其余的办公室采用风机盘管。首、二层的新风系统共用一个风柜。2、风量的确定1）、参数确定从空调与制冷技术手册表2-4得，长沙室外空气状态：计算干球温度tw=35.8 相对温度=76取室温允许波动范围=2.0 送风温差At=6则室内空气状态tn=25.52.0送风温度to=tn-t=25.5-6=19.52)、风量计算a、首层展厅、门厅共用一个风柜(一次回风)室外空气W空气与来自室内的回风(状态点n)混合后，进入冷却器冷却动湿达到机器露点状态（习惯上称冷却后的相对湿度为9095的空气状态为“机器露点”状态）L，然后经过再热器加热到所需的送风状态点O，送入室内。从上表得Qmax=40089.76+10427.7=50517.46w=1197.733+664.83=1862.563g/s所以，热湿比为：在焓湿图3-l上先确定室内、外的状态点w、n，再过n点作线交to=19.5于O点，然后过O点作等湿线交相对温度=90线于L点(机器露点)。查得：in=50.5kj/kgdn=9.8g/kgio=43.5kj/kgdo=9.5g/kg从空调与制冷技术手册公式5.1：Qo=G(in-io)则风量：新风量Gw按送风量的10计算：Gw=10G=107.17kg/s=0.54m3/s=1936m3/h由1按换气次数校核，表2-18查得换气人次数应n5次/h，送风量、新风量计算如下：每人最小新风量=1.2kg/m3单位阅览室办公室门厅前厅专题展厅展厅大小会议室m3/h)502588.550kg/h60309.610.260表3-1首层各房间送风量送风量新风量kghQwwg/s=kjkghokjkg干Gkg/sGkgh人数按人数按10新风量专题展厅40089.761197.73333471.3643.55.72720617.59353572061.762061.76门厅10427.7664.8315684.76431.3905005.29620192500.53500.53大会议室20865.331922.410853.7942.52.6089389.399482880938.942880.00小会议室4942.68340.42514519.15430.6592372.4862120237.25237.25小办公室(4间)1152.28482.663213939.50430.154553.096139055.3190.00角办公室5805.093115.34450328.5244.20.9213317.1964120331.72331.72表3-2二层各房间送风量送风量新风量kghQwwg/s=kjkghokjkg干Gkg/sGkgh人数按人数按10新风量正厅24366.41804.244130297.2843。53.48112531329295.81253.131253.13前厅7549.9384.4819636.6543.21.0343723.23828268.8372.32372.32大办公室7197288.3624958.3943.31.0003598.510300359.85359.85小办公室(1间)995.73482.663212045.6742.80.129465.53839046.550.00办公室(1间)1136.37115.3449852.0142.60.144517.8395412051.78120.00角办公室4279.12115.34437098.7743.60.6202232.5844120223。26223.26第四章、设备选型一、风柜、风机盘管的选择风柜、风机盘管的选择应以满足风量的需要为主，用冷量校核。现取二层的正厅、前厅作计算示范：所需的风量 G=13893m3/h冷 量 Q=31916.31w=31.92kw考虑到余量、漏风的因素，风量按增大10计算，冷量按增大15计算则所选风柜的风量G=11013893= 152821m3/h选用广州京广深空调设备制造工程公司的：GK一15A（4排）卧式上出风风柜查得冷量为70.8kw1.1531.92kw余压为230Pa1.15151.084 Pa设备选型合适。风柜其他参数见表4-2，其他设备选用见表4-1表4-1设备选用首层小会议室、大会议室同一风柜首层专题展厅、门厅同一风柜二层展厅、门厅同一风柜各层大小办公室二层大办公室(两台)、角办公室首、二层各办公室、角办公室新风同一新风柜型号GK-10A卧式上出风4排管GK-20A卧式上出风四排管GK-15A卧式上出风四排管FP-300WAFP-1200WAFP一15D簿型变风量吊顶式厂家广州京广深空调设备制造工程公司新雅空调设备有限公司表4-2风柜参数型号参数风量m3h风机功率kw冷量kw水量kg/h)机组余压kpa水阻力kPaGK-10A100003.550.88700630186GK一15A150005.570.81220060049GK一20A200009.599.21720082098FP一15D3l5000.2519.4330010010表4-3风机盘管参数机型参数风量m3/h冷量kj/h水量kg/h水阻力kPa电机功率wFP-300WA高风速510100804809.835中风速4008280低风速3007200FP-1200WA高风速204038160185041140中风速160031320低风速110027000首、二层厕所、大办公室、大会议室、小会议室采用钻石牌SF一58了7排气扇；首层新风采用SWF.NO.4.5轴流送风机、回风用SNF.NO.4.5回风机；二层新风采用DZII型3C轴流风机、回风DZ一13型3.2D轴流风机，新风负荷为12.46Kw。二、其他设备的选用1、机组的选用一、二层最大负荷为150131.834w,三、四层、地下室最大负荷为117900w。整栋楼总最大冷负荷Qmax=268.03kw，考虑到安全因素，按取大15计算，Q=1.15268.03=308.24kw选用两台上海开利双效吸收式冷水机组16JT818，其性能如下：制冷量：170(kw冷冻水流量：102.8m3h冷却水流量：173.0m3h2、冷却塔的选用根据已选机组的冷却水流量G=173m3h水塔选用广州康明热冷设备制造有限公司的产品：型号：HB一40标准水量：400m3/h冷却能力：200kcal/h=480kw水量、冷量均能满足要求，所以设备选用正确。3、泵的选用冷冻水总阻力从同组三、四层处得出Pmax=27.66mH20考虑到安全等因素按取大15计算，则P=1.1527.66=28.93mH20水的总流量G=1732=346m3h考虑到安全等因素按取大15计算，则G=1.15346=397.9m3h从空调与制冷技术手册图7-20中选用三台IS125100-200，n=1450r/min的单级单吸清