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XX大学本科生毕业设计(论文)保定市某综合楼的空调系统设计毕业设计论文目 录第1章 原始资料及任务.11.1 设计题目.11.2 工程概况.11.3 原始资料.11.4 本章小结.3第2章 空调负荷计算42.1 空调房间冷负荷.42.2 空调房间湿负荷.72.3 空调房间夏季总负荷.82.4 本章小结.8第3章 空调方案的选择.93.1 概述.93.2 空调系统的适用条件及优缺点.93.3 空调系统的选择113.4 本章小结11第4章 风量计算.134.1 空调房间送风量的确定134.2 送风量计算144.3 回风量计算164.4 本章小结17第5章 空调设备的选择185.1 空调机组的选择185.2 送风口的选择185.3 回风口的选择205.4 本章小结20第6章 风道设计与水力计算216.1 送回风管道的设计要求216.2空调系统送回风管道的布置.216.3 水力计算216.4 本章小结26结论 .27参考文献 .28致谢 .29附录 .30116第1章 原始资料及任务1.1设计题目保定市某综合楼的空调系统设计1.2工程概况本设计中,设计对象为保定市某综合楼的空调系统设计,为中央空调系统。建筑层高4.5m,共5层。外墙结构由内到外依次为:内粉刷加油漆、水泥膨胀珍珠岩保温层、砖墙、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆;水泥膨胀珍珠岩保温层厚度为80mm。屋面结构由内到外依次为:内粉刷、承重层、隔气层、保温层、水泥砂浆找平层、防水层;吸收系数0.75。外窗为单层玻璃钢窗,采用铝合金窗框、3mm厚普通单层玻璃(标准),传热系数K=5.94 W/m2K;窗内用深绿色布帘遮挡;除104、105、204、304、404、504房间为落地窗外,其余房间窗高2.4m。门为木质门,传热系数为K=6.40W/m2K;尺寸为31.5m。1.3原始资料1.3.1设计地点保定市1.3.2 人员情况人均面积指标,办公室4 m2/人,会议室2.5 m2/人,大厅2.5 m2/人。1.3.3设备及照明资料设备功率:办公室每平方米20W,会议室每平方米5W,大厅每平方米5W;照明功率:办公室每平方米11W,会议室每平方米11W,大厅每平方米18W。1.3.4土建资料(1)外墙:由内到外依次为内粉刷加油漆、水泥膨胀珍珠岩保温层、砖墙、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆;保温层厚度为80mm,传热系数K=0.84W/m2K;(2)屋面:由内到外依次为内粉刷、承重层、隔气层、保温层、水泥砂浆找平层、防水层;吸收系数0.75,传热系数K=0.93W/m2K;(3)外窗:单层玻璃钢窗,采用铝合金窗框、3mm厚普通单层玻璃(标准),设置内遮阳,窗帘深绿色布帘,传热系数K=5.94W/m2K;除104、105、204、304房间为落地窗外,其余窗高为2.4m;(4)外门:木质门,传热系数为K=6.40W/m2K,尺寸为31.5m。1.3.5气象资料由文献1查得保定市冬夏季室外气象参数,见表1-1。表1-1 保定市冬夏季室外参数纬度(北)3850海拔17.2米冬夏大气压力102.47 KPa大气压力100.26KPa冬季计算温度-11夏季计算温度34.8冬季室外计算相对湿度55%湿球温度26.8室外平均风速2.1m/s室外平均风速2.1 m/s夏日平均干球温度29.81.3.6室内设计参数1.3.6.1室内设计参数的选择依据根据文献2中规定,得出空调的室内设计参数,见表1-2。表1-2 舒适性空调室内计算参数设计参数夏季冬季温度22281822相对湿度40654060风速0.3m/s0.2m/s根据文献3, 办公楼舒适性空调的室内设计参数如表1-3。表1-3 办公楼空调室内设计参数房间名称夏季冬季噪声标准NC新风量(m3/人h)温 度()相对湿度(%)温 度()相对湿度(%)一般办公室2628651820不规定40502030高级办公室24276020223525353050会议室、接待室2527651618不规定3545电话总机房2527651618不规定5055计算机房2428601820不规定5060复印机房2428551820不规定50551.3.6.1室内设计参数的确定按照文献2和4,考虑空调在满足舒适性的条件下要尽量做到节能,所以在满足要求的前提下,室内的设计温度应尽量选择较大值,详细室内设计参数见表1-4。表1-4 室内设计参数房间类型夏季冬季温度()相对湿度(%)温度()相对湿度(%)办公室246020451.4 本章小结本章列出了空调设计的原始资料,包括设计地点、人员情况、设备与照明情况、土建资料,根据相关手册和参考文献,查出了气象资料,确定了各计算数据,以使得下一步的负荷计算能够顺利进行。在考虑舒适与节能的同时,参考设计规范,最终确定了较合理的室内设计参数。第2章 空调负荷计算室内冷负荷和湿负荷是决定空调系统风量以及空调型号选择的依据。负荷量的大小与建筑的布置和围护结构的热工性能有很大的关系。负荷计算是设计中非常重要的一步。2.1 空调房间冷负荷根据文献5可知,空调房间的冷负荷包括以下几个部分:1、 通过围护结构(墙、窗、门、楼板等)传入室内的热量;2、 透过外窗(外门)的日射得热量;3、 人体散热量;4、 灯光照明散热量;5、 设备散热量;6、 人体散湿的潜热散热量。2.1.1 通过围护结构传入室内的热量建筑物的围护结构主要包括墙、门窗、屋顶等,在计算空调房间的冷负荷时,主要考虑围护结构的温差传热和日射得热。详细计算方法见文献5和文献6。2.1.1.1 外墙和屋顶由文献5附表29查得围护结构的夏季热工指标。外墙传热系数K0.84 W/ m2K,衰减系数0.19,衰减度53.85,延迟时间11.0 h。屋面传热系数K0.93 W/ m2K,衰减系数0.5,衰减度18.91,延迟时间6.5 h。考虑实际情况,计算时取的是7h,时刻从早晨9:00到下午16:00。通过墙体、屋顶的室内得热量所形成的冷负荷,可按下式计算:W (2-1)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; 围护结构(外墙或屋顶)传热系数,W/ m2K; 围护结构(外墙或屋顶)计算面积,m2; 作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,见文献5附录2-10(墙体),附录2-11(屋顶),。2.1.1.2 窗户依据文献5中介绍的计算方法,窗户应将瞬变传导得热形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷分开计算。1、窗户瞬变传热得热形成的冷负荷 W (2-2)式中: 窗的传热系数,W/ m2K; 窗的面积, m2; 计算时刻的负荷温差,见文献5附表2-12;其中窗户的传热系数K5.94 W/ m2K。2、窗户日射得热所形成的冷负荷 W (2-3)式中: 窗的有效面积系数,单层钢窗0.85; 地点修正系数,见文献5附表2-13; 窗内遮阳设施的遮阳系数,见文献5附表2-8; 窗玻璃的遮挡系数,见文献5附表2-7; 计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷强度,W/ m2,见文献5附表2-13。其中保定市的地点修正系数:南向 0.86、北向 0.90、东西向 0.96。根据原始资料,窗内遮阳设施的遮阳系数0.65,窗玻璃的遮挡系数1.0。2.1.2 人体散热所形成的冷负荷2.1.2.1人体显热散热所形成的冷负荷依据文献7中介绍的计算方法,人体显热散热形成的冷负荷可按下式计算: W (2-4)式中: 计算时刻空调区内的总人数,当缺少数据时,可根据空调区的使用面积按照文献7表20.7-1给出的人均面积指标推算; 群集系数,见文献7表20.7-2; 一名成年男子小时显热散热量,见文献7表20.7-3,W; 人员进入空调房间的时刻,h; 从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间,h; -T时刻人体显热散热的冷负荷系数,见文献7表20.7-4。本设计中,人数按照人均面积指标计算,办公室4 m2/人,会议室2.5 m2/人,大厅2.5 m2/人。群集系数0.89。室内设计参数条件下,每个成年男子显热散热量61W。人员进入空调房间的时刻为上午9:00。2.1.2.2 人体潜热散热所形成的冷负荷依据文献7中介绍的计算方法,人体潜热散热形成的冷负荷可按下式计算: W (2-5)式中: 不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量,见文献7表2-16 ,W。本设计中,室内设计参数条件下,每个成年男子潜热散热量73W。2.1.3 灯光照明散热所形成的冷负荷依据文献7中介绍的计算方法,灯光照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算: W (2-6)式中: 同时使用系数,当缺少系数时,可取0.6-0.8; 灯具的安装功率,W,当缺少数据时,可按照空调区域的使用面积按文献7表20.8-1给出的照明功率密度指标推算; 计算时刻,h; 开灯时刻,h; 从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间;h; -T时刻灯具散热的冷负荷系数。本设计中,灯光照明散热量:办公室每平方米11W,会议室每平方米11W,大厅每平方米18W。2.1.4 设备散热所形成的冷负荷依据文献7中介绍的计算方法,空调区电器设备的散热量qs(W)可按照下式计算: W (2-7)式中: 空调区面积,m2; 电气设备的功率密度,见文献7表20.9-4,W/m2。设备散热形成的冷负荷可按下式计算: W (2-8)式中: 计算时刻,h;T 热源投入使用时刻;h 从热源投入使用时刻算起到计算时刻的持续时间;h; -T时刻设备散热的冷负荷系数。本设计中,根据单位面积的设备散热,办公室每平方米20W,会议室每平方米5W,大厅每平方米5W。2.2 空调房间湿负荷空调房间的散湿量有人体散湿和敞开水面蒸发散湿等。一般民用建筑主要散湿量来自人体散湿。本设计中的散湿量只有人体散湿。依据文献7中介绍的计算方法,人体散湿量计算,按下式计算: kg/h (2-9)式中: 群集系数,见文献7表20.7-2; 计算时刻空调区内的总人数; 一名成年男子小时散湿量,见文献7表20.7,g/h。本设计中,室内设计参数条件下,每个成年男子小时散湿量为109 g/h。2.3 空调房间夏季总负荷空调房间夏季总负荷见附表1。室内最大冷负荷为320.218kW;室内湿负荷为100.464 kg/h。2.4 本章小结本章主要给出了空调房间负荷的计算方法与步骤。夏季冷负荷包括了通过围护结构(墙、窗、门、楼板等)传入室内的热量、透过外窗(外门)的日射得热量、人体散热量、灯光照明散热量、设备散热量和人体潜热散热量。夏季湿负荷本设计只考虑人体散湿。本综合楼的最大冷负荷为320.218kW;室内湿负荷为100.464 kg/h。空调负荷的计算为下一步空调系统的风量计算和设备选择提供了依据。第3章 空调方案的选择3.1 概述空调系统按空气处理设备的设置情况,可以分为集中式系统、分散式系统和半集中式系统。而在集中式空调系统中按回风情况又可以分为全新风系统、一次回风系统和二次回风系统。半集中式空调系统最常见的方式就是新风加风机盘管系统。它们都有各自的使用条件和优缺点,在本设计中,针对建筑的类型与用途,综合各个系统的特点,最终选择较为合理的空调方案。3.2 空调系统的适用条件及优缺点空调系统按照室内空调负荷所用的介质可以分为全空气系统、空气-水系统、全水系统和制冷剂系统。文献89和7可以查得各种系统的特点及适用情况3.2.1 全空气式空调系统1、空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统称为全空气式空调系统。它利用空调装置送出风来调节室内空气的温度、湿度。2、优点:(1)全空气系统所选择的空气处理设备一般是组合式空调器。系统处理空气量大,所负担的空调面积也大;(2)全空气空调系统对空气的过滤、消声及房间温、湿度控制都比较容易处理;(3)在春秋季节可实现全新风运行,节约运行能耗;(4)空调机置于空调机房内,便于围护管理。3、缺点:(1)组合式空调器占地面积比较大,风道尺寸大;(2)回风容易交叉感染。4、适用于面积较大,空间较高,人员较多的房间以及房间温度、湿度要求较高,噪声要求较严格的空调系统。3.2.2 空气-水系统(新风-风机盘管系统)1、空气水系统由经过处理的空气和水共同负担室内热湿负荷的系统。风机盘管加新风系统分为两部分,中央空调风机盘管和新风系统,风机盘管是中央空调末端设备,新风系统负担新风负荷以满足室内空气质量。2、优点:(1)控制灵活,具有个别控制的优越性,根据房间的使用状况可单独开关、调节;(2)机组体型小,占地小,布置和安装方便;(3)无交叉感染。3、缺点:(1)因机组分散设置,台数较多,维修管理工作量大;(2)易发生凝结水渗顶事故;(3)系统精度一般。4、适用于旅馆、公寓、医院等多层的建筑物中, 室温需要进行个别调节的场所。3.2.3 全水式系统1、全部由经过处理的水负担室内热湿负荷的系统称为全水式系统。它是利用空调主机处理后的冷(温)水送往空调房间的风机盘管中对房间的温度、湿度进行处理。2、优点:(1)全水式系统的体积较全空气式系统小,能够节省建筑物空间;(2)可集中供冷、供热,根据房间的使用状况可单独开关、调节;(3)无交叉感染。3、缺点:(1)比全空气系统运行围护量大;(2)无法满足房间对新风的要求。3.3 空调系统的选择3.3.1 确定空调系统方案的因素1、外部环境该建筑物地处保定,纬度3850,海拔高度17.2m。夏季大气压为100.26kPa;夏季室外计算干球温度为34.8,湿球温度为26.8,夏季平均干球温度为29.8,夏季平均日较差10,室外平均风速为2.1 m/s。2、所设计的建筑的特点规模:建筑面积2185m2;用途:办公室及会议室的舒适性要求。负荷情况:房间围护结构的情况,窗的构造和尺寸,照明设备的发热情况,人员情况等,见第一章的原始资料。3.3.2 空调方案的选择参阅文献10 和文献11,根据本设计中建筑物的使用功能,设置了全空气一次回风式空调系统。根据各房间的负荷特点,向其输送不同的空调循环风量。送风采用散流器下送方式,散流器选用了方形散流器。散流器布置于顶棚,气流组织为上供上回。该设计在回风中加入部分新风使室内的空气达到卫生要求,且使室内保持正压。新风和回风混合后的空气在组合式空调机组处进行了初效过滤。但在回风中有气味混合问题,其气味很难彻底清除,且清除成本很高,如不要回风而采用全新风系统,其空调负荷的成本会成倍的增加,更不经济。综合考虑各种因素,确定出最合理的风量,具体计算见第4章。3.4 本章小结空调方案是空调设计中较为重要的一步,也较为复杂。首先,本章考虑了空气调节系统的几种常用方式:全空气系统、全水系统和空气-水系统(常见风机盘管系统),然后比较了各个系统的适用条件和优缺点。根据本综合楼所处的地理环境、建筑类型、用途及空调房间室内参数,综合考虑比较了这几种空调方式,初步选定了空调方案。该中央空调系统均采用全空气一次回风系统。系统采用温差送风。在送风方面,初步选用了方形散流器,散流器布置于顶棚,气流组织为上送上回,舒适度较高。该设计在回风中加入部分新风,使室内的空气达到卫生要求,且使室内保持正压。新风和回风混合后的空气进入组合式空调机组,经过处理后送入空调房间。第4章 风量计算4.1 空调房间送风量的确定图4-1 温差送风焓湿图如图4-1,根据文献5中介绍的方法确定送风量:1、在图上确定出室内空气状态点N;2、根据计算出的室内冷负荷Q和湿负荷W计算热湿比Q/W,再通过N点画出热湿比线;3、选取合理的送风温差t。根据室温允许波动范围查出送风温差,并求出送风温度t0,画t0等温线与热湿比线的交点O即为送风状态点;详见表4-1;4、按下式计算送风量: kg/s (4-1)表4-1 送风温差空调类型及要求送风温差()舒适性空调房高H5m10房高H5m15工艺性空调室温允许波动范围()1.06100.5360.10.2234.2 送风量计算本设计为保定市某综合楼的空调系统设计。本设计采用了全空气一次回风系统。采用温差送风,可以满足舒适性的要求。根据空调类型与室温允许波动范围,确定送风温差。夏季一次回风焓湿图如图4-2:图4-2 夏季一次回风系统的焓湿图空调房间室外设计参数:tW=34.8 ,tS=26.8 ,v=2.1 m/s。由空调id图查得:hW=93.0 kj/kg,dW=22.4 g/kg。空调房间室内设计参数:tN=24.0 ,N60,v0.3 m/s。由空调id图查得:hN=59 kj/kg,dN=12.8 g/kg。最大冷负荷Q320218 W,空调房间湿负荷W100.454 kg/h。根据文献5所提供方法,夏季处理过程计算如下:1、求热湿比 (4-2)2、确定送风点O取热湿比线上任意一点x,设dx=14 g/kg ,则可求得hx=72.771 kj/kg;过N,x点画线则得到热湿比线=11476;确定送风温差为6 ,则送风点O温度tO=18 ,画tO等温线与热湿比线的交点即可得到送风状态点O,iO=50.9 kj/kg,dO=12.1 g/kg。过O点做等湿线交90于一点L,iL=49.7 kj/kg,dL=12.1 g/kg。L点即为经表冷器处理后的空气状态点。3、确定送风量按余热: kg/s (4-3)按余湿: kg/s (4-4)按余热和余湿所求的风量几乎相同,说明计算无误,取G39.533 kg/s。4、新风量的确定确定新风量的依据有以下三个因素:(1) kg/s; (4-5)(2)正压要求:很小,可以忽略;(3)卫生要求:根据文献5表4-1,取每人所需新风量gw2=30 m3/h。m3/h=9.44 kg/s (4-6)比较以上三项,故取最小新风量Gw9.44 kg/s。新风比为:m%=9.44/39.533=23.88%5、确定混合点C (2-7)由此得出C点,hC=67.119 kj/kg。6、冷量分析(1)系统冷负荷 kW (2-8)(2)室内负荷Q1=320.218 kW(3)新风负荷kW(4-9)(4)再热量 kW (4-10)综上,Q1+Q2+Q3=209.464+198.530+31.032688.626 kW,Q=0.001 kW,与上述结果计算一致。即系统总冷量为688.625 kW。7、各个房间的风量按照其冷负荷所占总冷负荷的比例进行分配,结果详见附表3。4.3 回风量计算(1)系统总风量全空气一次回风式空调系统的回风量等于总风量与新风量的差值,30.093 kg/s (4-11)(2)各送风口风量设置20个回风口,每层4个,则每个风口的回风量为Gh1=30.093/20=1.504 kg/s=4590 m3/h。4.4 本章小结本章对各个分区夏季空调的处理过程进行了详细的计算。首先,选择了6的送风温差,节约了能源。然后根据室内状态点N、热湿比和送风温差确定送风点O:iO=50.9 kj/kg,dO=12.1 g/kg。最后算出系统的总送风量G39.533 kg/s和新风量Gw9.44 kg/s。回风量等于总风量与新风量的差值Gh=30.093 kg/s。空调机组的冷负荷Q=688.625 kW。本章的计算为下一步空调设备的选择提供了依据。第5章 空调设备的选择5.1 空调机组的选择5.1.1 选择依据本设计中设置了一次回风系统。在空调机组的选择过程中,主要依据是空调机组的冷负荷与系统风量。本设计中的各组空调机组的冷负荷与系统风量数据见表5-1。表5-1 各区空调系统冷负荷与系统风量空调机组冷负荷(kW)系统风量(m3/h)综合楼688.6251196095.1.2 空调机组的选择查阅文献12,根据空调机组冷负荷和系统风量,选取组合式空调机组型号如下:表5-2空调机组参数机组型号额定风量m3/h制冷量kW风机性能断面尺寸mm风机全压Pa电机功率kW宽度高度ZK-120120000760.1145075350042505.2 送风口的选择5.2.1 散流器的选择根据空调房间的性质和系统风量,选择合适的散流器是做好一个设计的关键。本设计为散流器下送,选择了方形散流器。选择散流器型号时参阅了文献15。5.2.2 散流器的计算由文献5中的知识,首先根据各个房间的风量和散流器的个数,计算的出单个散流器的风量,然后用假定流速法计算。假定一个合理的流速,计算得出散流器的面积,根据散流器型号和尺寸,选择一个合理的尺寸,再算出实际的散流器的出风速度,然后根据所选散流器的结构和性能,对风速进行校核,以满足室内风速要求。下面以101房间为例进行计算:1、单个散流器流量 m3/h (5-1)2、假定散流器出口风速v5 m/s,则散流器的颈部横截面积 m2 (5-2)3、查阅文献15,选择FK10 300mm300mm,则颈部风速 m/s (5-3)4、散流器实际出口面积为颈部面积的90%,即 m2 (5-4)5、则散流器出口风速为 m/s (5-5)6、计算射程:即散流器中心到风速vx=0.5 m/s处的距离m/s (5-6)7、室内平均风速m/s (5-7)8、vm0.3 m/s,满足要求。9、其余各个房间均按照以上方法校核,结果详见附表2。5.3 回风口的选择本设计共设置20个回风口,每层4个,选择回风口型号时参阅了文献15。每个风口的回风量为Gh1=30.093/20=1.504 kg/s=4590 m3/h。选择回风口规格630mm630mm,风量为5040 m3/h,连接风管速度3.5m/s。5.4 本章小结本章根据空调机组的冷负荷和系统风量,选择空调机组的型号为ZK-120,额定风量为120000m3/h,制冷量为760.1kW。然后根据各个房间的风量确定了散流器的个数与型号,本设计均选用FK10四面吹散流器。又对各个房间的散流器进行了风速校核,使室内风速满足要求,达到室内环境的舒适度。最后根据回风量合理的确定了回风口,本设计共设置20个回风口,每层4个,选择630mm630mm规格的回风口。第6章 风道设计与水力计算6.1送回风管道的设计要求空气管道的任务是传输既定的空气量以满足空调房间的送风量、回风量的要求。风道设计直接影响空调房间的气流组织和空调效果,也直接影响空调系统的经济性。在风道的设计计算中,风道内的流速要合理。根据文献7,各个风道管断的风速推荐值见表6-1。表6-1 风道系统风速选用表部位低速风道m/s高速风道m/s推荐最大推荐最大居住公共工业居住公共工业一般建筑新风入口2.52.52.54.04.5635风机入口3.54.05.04.55.07.08.516.5风机出口5862.5108128.57.5118.51412.525主风道3.4.556.569465.586.51112.530水平支风道3.03.04.5453.54.04.06.5591022.5垂直支风道2.53.03.54.03.254.04.06.0581022.56.2空调系统送回风管道的布置根据建筑物的空间结构类型和散流器的布局,对风道进行科学合理的布置,一般设置成对称。风道的具体布置与定位详见各空调系统平面图。6.3水力计算6.3.1水力计算步骤水力计算方法参考文献7和文献14。1、管段编号在每一管段始末两点处或分叉点处做标号,每一管段为一流量;2、将管段编号、流量、管段长度等各项数值均列入计算表中,管长指两管中心间的距离;3、选择最不利环路进行计算作为确定风机风压的依据;4、逐段选定流速,并按风道标准管径选风道端面,然后算得管内实际风速;5、根据流速当量直径及实际风速查出比摩阻,由管长进一步算出管段沿程阻力;6、按系统布置查出局部构件并确定其局部阻力系数值,再由相应的动压值算出局部阻力值。由于系统中局部设备阻力很大所以必须进行计算。6.3.2送风管水力计算实例以第5层最不利环路为例,其中的计算方法见文献7和文献14。图6-1 最不利环路水力计算图1、根据如图61所示的管道布置及各管段长度确定计算的最不利管路为1234567891051;2、根据各管段的风量及选定的流速确定各管段的端面尺寸并计算该管段的摩擦阻力和局部阻力如下:管段12:(1)摩擦阻力计算:取管内流速v=4 m/s,则管道断面面积: m2 (6-1)取断面尺寸为320320mm,则实际面积为0.1024m2,故实际流速为3.4m/s,按流速当量直径: mm (6-2)查文献13附录4得单位长度摩擦阻力Rm =0.98 Pa/m,故该段摩擦阻力: Pa (6-3)(2)局部阻力计算: 由文献1表52查得:a方形散流器的局部阻力系数=1.0;b分叉三通:F1/F=0.5,=0.304;局部阻力: Pa (6-4)管段23:取流速为3.4+0.5= 3.9m/s,选管道断面为500400,实际流速3.48 m/s,三个个弯头=0.5,Rm =0.6 Pa/m,0.612.27.32Pa,局部阻力Z7.145 Pa。管段34:取流速为4.25 m/s,选管道断面为800800,实际流速4.18 m/s,分流三通=0,Rm =0.34 Pa/m,0. 341.90.646Pa,局部阻力Z0Pa。管段45:取流速为4.68 m/s,选管道断面为800800,实际流速4.6 m/s,分流三通=0,Rm =0.42 Pa/m,0. 421.90,798Pa,局部阻力Z0 Pa。管段56:取流速为5.1 m/s,选管道断面为800800,实际流速5.04m/s,分流三通=0,Rm =0.5 Pa/m,0.53.50.8 Pa,局部阻力Z0 Pa。管段67:取流速为5.54 m/s,选管道断面为800800,实际流速5.38 m/s,分流三通=0,Rm =0.58 Pa/m,0. 582.21.276 Pa,局部阻力Z0 Pa。管段78:取流速为5.88 m/s,选管道断面为800800,实际流速5.82 m/s,分流三通=0,Rm =0.62 Pa/m,0. 623.82.356 Pa,局部阻力Z0Pa。管段89:取流速为6.32m/s,选管道断面为800800,实际流速6.25 m/s,分流三通=0,Rm =0.8 Pa/m,0. 810.48.32 Pa,局部阻力Z0 Pa。管段910:取流速为6.75m/s,选管道断面为10001000,实际流速5.99 m/s,分流三通=0,Rm =0.6 Pa/m,0. 621.2 Pa,局部阻力Z0 Pa。管段1051:取流速为6.75 m/s,选管道断面为12501000,实际流速5.98 m/s,弯头=0.52,Rm =0.54 Pa/m,.54158.1 Pa,局部阻力Z10.972 Pa。管段515-514:取流速为6.48 m/s,选管道断面为20001250,实际流速5.51 m/s,=0.04,Rm =0.14 Pa/m,0.144.50.63 Pa,局部阻力Z0.716 Pa。管段514-513:取流速为6.01 m/s,选管道断面为20001600,实际流速4.91 m/s,分流三通=0,Rm =0.12 Pa/m,0.124.50.54 Pa,局部阻力Z0 Pa。管段513-512:取流速为5.41 m/s,选管道断面为20002000,实际流速5.51 m/s,分流三通=0,Rm =0.18 Pa/m,0.184.50.81Pa,局部阻力Z0 Pa。管段512-101:取流速为6.01 m/s,选管道断面为30002000,实际流速5.58 m/s,分流三通=0,Rm =0.16 Pa/m,0.164.50.72 Pa,局部阻力Z0 Pa。3、综上各管段计算结果,将各个管段阻力相加,得到最不利环路的总阻力为62.092 Pa。其他环路的水力计算数据见附表3。各个环路之间有阻力偏差时,设置风量调节阀进行调节。6.3.3回风管风量计算图6-2 回风系统示意图管段a-b:根据选择的回风口,假设管段内风速为3.5m/s,风量为1.275kg/s,则选择回风管管径630mm630mm,那么实际流速为3.21m/s。管段c-b:假设管段内风速为3.5m/s,风量为1.275kg/s,则选择回风管管径630mm630mm,那么实际流速为3.21m/s。管段b-d:假设管段内风速为3.71m/s,风量为2.55kg/s,则选择回风管管径800mm800mm,那么实际流速为4.5m/s。管段e-d:假设管段内风速为3.5m/s,风量为1.275kg/s,则选择回风管管径630mm630mm,那么实际流速为3.21m/s。管段d-f:假设管段内风速为5.0m/s,风量为3.825kg/s,则选择回风管管径1000mm800mm,那么实际流速为4.78m/s。管段h-f:假设管段内风速为3.5m/s,风量为1.275kg/s,则选择回风管管径630mm630mm,那么实际流速为3.21m/s。管段f-i:假设管段内风速为5.28m/s,风量为5.1kg/s,则选择回风管管径1000mm1000mm,那么实际流速为3.21m/s。6.4本章小结合理的布置风道直接影响室内的气流组织和空调效果,也直接影响了空调系统的经济性。本设计本着科学合理的原则,根据建筑物的空间类型,对风道进行了设计计算。本章首先对第5层的最不利管路进行了水力计算,确定了各个管段的管径和风速,又计算了各个管段的局部阻力和沿程阻力,得到该不利环路的总阻力为62.092 Pa。然后又对第5层的回风管进行了计算,确定了各个管段的管径。空调系统的水力计算是空调设计的最终环节。为了达到各个环路之间的水力平衡,应该尽量保证风量分配合理。结 论随着经济的发展和社会的进步,人们生活水平的提高,空调技术在人们的日常生活中所占的位置越来越显得重要。而且,伴随着空调技术的发展,我们还要注重空调的经济与节能。本设计中,空调系统针对保定市某综合楼,设计时综合考虑了多方面的因素,所得结论如下:1、根据规范的要求,合理的确定了空调室内设计参数。夏季空调室内温度为24,相对湿度为60%,室内风速v0.3 m/s。2、由所确定的室内设计参数和室外气象资料,对夏季空调房间的负荷进行了计算。夏季冷负荷包括了通过围护结构(墙、窗、门、楼板等)传入室内的热量、透过外窗(外门)的日射得热量、人体散热量、灯光照明散热量、设备散热量和人体潜热散热量。夏季湿负荷本设计只考虑人体散湿。该综合楼的夏季室内冷负荷为320.218 kW;室内湿负荷为100.454kg/h。3、综合比较了几种空调方案的优缺点和适用条件,确定出了空调方案。设置了全空气一次回风系统,散流器设于顶棚,气流组织为上送上回。在回风中加入部分新风,新风和回风混合后的空气经组合式空调机组处理后送入空调房间。4、根据空调方案,确定了送风点O:iO=50.9 kj/kg,dO=12.1 g/kg。对夏季的空调处理过程进行了计算,得出系统的总送风量为39.533 kg/s,新风量为9.44 kg/s,回风量为30.093 kg/s。空调机组的总负荷为688.625 kW。5、由算得的风量与负荷,选择了空调机组型号为ZK-120。然后根据各个房间的风量确定了散流器与回风口的个数与型号,并对室内风速进行了校核。6、根据空调房间布局布置送回风道。计算出了最不利环路的阻力为62.092 Pa,并将其作为选择风机的依据。本空调设计的主要应用对象是人,所以设计过程中在人性化的基础上,尽可能兼顾舒适度与节能,为人们的生产和工作创造出良好的室内环境。参考文献1 赵荣义,钱以明,范存养,薛殿华,张利群.简明空调设计手册 M.北京:中国建筑工业出版社,1998.2 GB 500192003,采暖通风与空气调节设计规范 S.3 电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册 M.北京: 中国建筑工业出版社,第二版,1995.4 ASHRAE Handbook,Fundamentals,1997.5 赵荣义,范存养,薛殿华,钱以明.空气调节 M.北京:中国建筑工业出版社,第四版,2008.6 刘晓燕,等.课程设计指导书 M. 2004.7 陆耀庆.实用供热空调设计手册 M.北京:中国建筑工业出版社,1993.8 Shan K.Wang.Hand book of Air Conditioning and Refrigeration (Second Edition) Mc Graw-Hill,2000.9 ASHRAE Handbook. HVAC Systems and Equipment. SI Edition,Allanta,ASHRAE,Inc. 2000.10 杨富强,李锡冲,李磊.大型厂房空调通风系统设计 J.工程建设与设计,2004,(12):31-33.11 王方华.净化空调系统的新风处理 J.洁净与空调技术,2002,(1):42-46.12 早春空调设备有限公司.组合式空调机组产品说明书 J.淄博,2004.13 王汉青.通风工程M.北京:机械工业出版社,2007.14 孙一坚.工业通风 M.北京:中国建筑工业出版社,1994.15 北京青云仪器厂.青云空调风口产品说明书 J.北京,2002.致 谢近三个月的毕业设计任务即将结束,现在我交出这份设计成果。本设计的完成是在老师的悉心指导下进行的。设计过程中,每次遇到问题的时候,老师都不辞辛苦地讲解。从设计的选题到资料的搜集以及最后设计的修改过程中,毛老师都花费了很多宝贵的时间和精力,在此向毛老师表示衷心的感谢!老师严谨的治学态和高度的责任心将都使我终生受益。在此过程中有指导老师给予了详细耐心的指导,还有其他教师的点拨,以及同学们的经验交流,才使这份设计得以顺利的完成。此外,还要感谢其他教师的点拨,以及同学们的经验交流。由衷地感谢老师们给予我的教育、指导、帮助、批评与指正。感谢同学们在平时设计中与我积极讨论问题,指出我设计中的误区,使我能够及时发现问题把设计顺利进行下去。现在我把这份设计呈献给各位老师和同学面前,但由于个人能力有限,设计中难免有很多不足之处,恳请各位老师批评指正。最后,再次向百忙之中抽出时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢!XX大学本科生毕业设计(论文)附 录附表1 夏季冷负

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