课程设计说明书正文_secret.doc

一、 工程概况该工程位于浙江省杭州市。该建筑下有地下车库，上有五栋住宅楼。其一二两层为一个大空间结构，主要用途为工厂车间。一二两层层高为4.8m，每层建筑面积约为5300。每层分为两个防火区，分别约为2600和2700。其有效利用面积为5000。由于该工程主要用途为工厂车间，在温度和湿度方面都有要求，因此为了达到这个要求，经与业主交换意见，决定采用喷水室来达到其夏季降温降湿，冬季加热加湿的效果。二、 设计依据1、 采暖通风与空气调节设计规范 （GBJ19-87）2、 采暖通风与空气调节设计规范条文说明 （GB 50019-2003）3、 暖通空调制图标准 （GBT 50114-2001）4、 通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）5、 建筑设计防火规范（GBJ16-87（2001版） 三、设计参数1、室外空气计算温度 夏季空气干球温度：35.7，湿球温度：28.5； 冬季空气干球温度：-4，湿球温度：-6.2。 2、室内空气设计温度 温度：240.5， 湿度：655%四、冷负荷计算参数选取1、 围护结构选取（1）外墙：外墙为厚度为240mm的红砖墙，墙外墙体内外均粉刷。外墙参数为：= 1.95，；（2）内墙：内墙为厚度为120mm的红砖墙，墙外墙体内外均粉刷；内墙参数为：=2.37，；（3）楼板：楼板为100mm钢筋混凝土楼板，外表面为30mm砂浆找平层，50mm水磨石预制块，内表面粉刷。楼板参数为：= 2.72，；（4）屋顶：厚度为90mm的通风屋面，外部分别偶隔气层，保温层，水泥砂浆找平层，防水层，通风层和细石混凝土层，内部粉刷，保温材料为：沥青膨胀珍珠岩。屋顶参数为：= 0.64，。2、 其他冷负荷相关参数（1） 设备功率：40W/（2） 照明功率：5W/（3） 人员密度：0.2人/（男女比例为6：4）3、 围护结构面积统计东外墙：684.6 南外墙：524.6西外墙：654.6 北外墙：664.6楼 板：5300 屋 顶：5300（只计算露天部分，为3710）4、 其他（1） 室内压力稍高于室外，不存在室外空气渗透问题（2） 工厂车间工作时间为9：00 17：00（3） 地下室均温为28。（4） 二层与其上住宅区之间的相接面积为1590，露天面积为3710，且，屋顶与住宅区之间不存在温差现象。（5） 不考虑内围护结构的传热。五、冷负荷、湿负荷的计算1、 房间分类，地区分类内墙的放热衰减度为f=1.6，楼板的放热衰减度为f=1.52 -1.8，故根据表房间的分类可确定该房间为中型。查表城市的分区可确定杭州的代表城市为上海。2、 计算外墙温差传热冷负荷利用公式进行计算式中 = 1.95 ；，；，；查表外墙负荷温差表上海市墙体负荷温差。表中符号表示冷负荷温差t的总修正值，包括地区修正1和室温修正2。所以北外墙上午10点的冷负荷总修正值=1+2=2+2=4。所以东外墙上午10：00的温差传热冷负荷为：=1.95312.8（7+4）=6709.56 W将以此方法算出的各时刻的东、南、西、北外墙逐时冷负荷列于表1中的序号2、4、6、8中。3、 计算屋面温差传热冷负荷利用公式进行计算式中 =0.64；3710（只计算露天部分）；，；查表中以上海为代表城市的深色屋面温差表，并按的1时修正值进行修正。修正后10+2+2=14。所以屋面上午10时的温差传热冷负荷为：=0.64371014=33241.6 W按此方法算出的各时刻的逐时温差传热冷负荷列于表1中序号10中。4、 计算楼板温差传热冷负荷楼板的温差传热冷负荷包括屋顶与其上住宅楼之间部分，一层和二层之间的楼板和一层与地下车库之间楼板的冷负荷之和。由于屋顶与其上住宅楼之间部分的温差5，可以忽略不计。由于一层和二层计算温度相同，因此忽略不计。所以，楼板的温差传热冷负荷只计算一层与地下车库之间的楼板引起的冷负荷即可。根据公式进行计算（注：该公式出自中央空调何耀东主编）式中 =2.72，；杭州地区夏季平均温度，即31.5；邻室温生，。根据邻室散热强度采用，这里取3；室内设计温度，这里为24。所以通过楼板温差传热产生的冷负荷为：=2.725300（31.5+3-24）=151368 W将楼板温差传热冷负荷列于表1序号11中。5、 计算人体散热冷负荷和散湿量查表不同温度条件下成年男子散热散湿量可知：在温度为24时，成年男子在车间进行中等劳动会产生显热88 W/人，潜热147 W/人，湿量219 g/h.人；成年女子各参数按相同条件下成年男子的82%计算。1） 人体显热散热量根据公式计算式中 每层车间人数，为0.25000=1000人；人体显热量；时候人体负荷强度系数。可查表人体显热散热的负荷系数。所以，人体在12：00人体散热冷负荷为：=600880.77+4000.82880.77=62881.28 W将按此方法计算的人体散热冷负荷列于表1序号13中。2） 人体潜热散热量根据公式进行计算式中 每层车间人数，为0.25000=1000人；人体潜热量。所以=6001474000.82147=136416 W。将按此公式算出的人体潜热散热形成的冷负荷列于表1序号14中。3） 人体散湿量根据公式进行计算式中 ，；人体散湿量。所以人体散湿量为：=0.0011（6002194000.82219）=203.232 kg/h。将按此公式算出的人体散湿量列于表1序号22中。 6、 计算室内照明冷负荷根据公式进行计算式中 室内照明设备中功率，为55000=25000 W。 可查表照明散热的负荷强度，从表中可知上午10：00的=0.43。所以上午10：00室内照明冷负荷为：=250000.43=10750 W。将按此方法计算出的室内照明逐时冷负荷列于表1序号16中。7、 计算工艺设备冷负荷根据公式进行计算式中 工艺设备总功率，为405000=20000 W；可查表设备器具散热的负荷强度，则下午14：00的时候=0.87。所以在下午14：00时工艺设备冷负荷为：=200000.87=174000 W。将按此方法计算出的工艺设备逐时冷负荷列于表1序号18中。8、 冷负荷、湿负荷汇总从表1中可以看出：1） 一层冷负荷最大值出现在17：00，为594258.9 W；2） 二层冷负荷最大值出现在17：00，为493940.5 W；3） 整个工厂车间冷负荷最大值出现在17：00，为1088199 W；4） 每层车间人体散湿量为203.232 kg/h；5） 整个工厂车间总散湿量为406.464 kg/h。六、送风量的确定通过冷负荷的计算结果可以看出，该空调房间总余热量=1088199 W，其中一层为594258.9 W，二层为493940.5 W；总余湿量为=406.464 kg/h，每层分别为203.232 kg/h。要求空气维持的空气状态参数为：240.5，655%，当地大气压力为101325Pa。1、一层送风量的确定1）求热湿比=10526.552）在i-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=10526.55的过程线。取送风温差为，则送风温度= 24 5 = 19。从而得出：48.2KJ/kg，55 KJ/kg，11.47g/kg，12.12g/kg。3）计算送风量按消除余热： = 87.39kg/s，按消除余湿：86.87kg/s。按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取G=87.2kg/s=313920kg/h。2、二层送风量的确定1）求热湿比=8749.52）在i-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出=8749.5的过程线。取送风温差为，则送风温度= 24 5 = 19。从而得出：47.8KJ/kg，55 KJ/kg，12.12g/kg，12.12g/kg。3）计算送风量按消除余热： = 68.6kg/s，按消除余湿：68.86kg/s。按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，取G=68.5kg/s=247500kg/h。七、空调方案的确定室外计算条件：夏季：t=35.70C，ts=28.50C，=58.8%，i=92KJ/kg；冬季：t=-40C，ts=-6.20C，=49.6%，i= 0.73KJ/kg；室内空气参数：tn=240.50C，n=655%，in=55KJ/kg，dn=12.12g/kg。1、夏季处理方案 根据已知条件，在i-d图上，过点N作线，与=95%线的交点，得tL16.40C， iL=44.5KJ/kg 。1）通过喷水室的风量GL： =594.26/（55-44.5）=56.6kg/s 。2）二次回风量G2： G2=GGL=87.256.6=30.6 kg/s。3）新风量GW： 根据卫生 和安全的要求，最小新风量应为GWG% ，这里取GW=15%G=87.2 15%=13.08 kg/s。4）一次回风量G1： G1= GLGW=56.613.08=43.52 kg/s 。5）确定一次回风混合点C： iC= G1in + GWiW/ G1=+GW=43.5255+13.0892/（43.52+13.08）=63.55 KJ/kg 。6）计算冷风量：从i-d图上看，空气冷却减湿过程的冷量为Q= GL（iC - iL）=56.6（63.553344.5）=1078.22KW。 这个过程包括两部分 即： 室内冷负荷Q1=594.26kW 室外冷负荷Q2= GW（iW iN）=13.08（9255）=483.96KW 。 Q= Q1Q2=594.26+483.96=1078.22KW2、一楼冬季处理：（1） 冬季室内热湿比和送风点O的确定： =Q/W=86700/56.463=-1535.5 当冬、夏季采用相同风量和室内发湿量相同时，冬、夏季的送风含湿量d0应相同，即： d0=d0=11.47g/kg 则送风点为d0=8.68线与= -3362线的交点O，可得 i0=54kj/kg t0=24.70C （2）、由于N、O、L等参数与夏季相同，即二次混合过程与夏季相同。因此可按夏季相同德一次风混合比求出冬季一次回风混合点位置C： ic= G1in + GWiW/ （G1+GW）=43.5255+13.08（-0.73）/（43.52+13.08）=42.12 kj/kg 由于ic=42.12 kj/kg iL=44.5 kj/kg，所以应设置预加热器。由此可确定冬季处理的全过程为：（4）、加热量：一次混合后的预加热量： Q1=GL（iM= ic）=56.6（44.5-42.12）=134.71KW。 二次混合后的再加热量： Q2=G（io= io）=87.2（54 48.2）=505.76KW。 所以冬季所需的总加热量为： Q= Q1+Q2=134.71+505.76=640.47KW。八、喷水室的计算：已知需处理的空气量G为87.2kg/s ，现将一层分成四个部分，每个部分通过一台风机和一个喷水室处理，采用的风机均为同一型号，则每个喷水室处理的空气量为G=87.2/4=21.8kg/s（78480kg/h）。当地大气压101325Pa 空气的处参数为： t1=26.80C ts1=21.80C i1=63.55 KJ/kg需处理的空气终参数为： t2=16.40C ts2=15.80C i2=44.5 KJ/kg a 参考附录32选用喷水室结构：双排对喷，Y1型离心式喷嘴，d0=5mm ,n=16个/（m2排），取=3 KJ/（m2s）。 b 列出热工计算方程式： 由图3可知，此过程为冷却干燥过程，根据附录32，可得到方程组： 1(ts2tW2)/ ts1tW1=0.745()0.070.265 1(t2tS2)/ t1tS1=0.755()0.120.27 i1i2=c（tW2tW1） 将已知数代入方程组之后，可解出方程中的未知量。解方程组得： tW1=11.220C，温tW2=14.510C，=1.384 c求总喷水量： W=G=1.38478480=108616.32kg/h d求喷嘴前水压 根据已知条件，可求出喷水室断面为：f=G/() 3600=108616.32/33600=7.27m2 两排喷嘴的总喷嘴数为：N=2nf=2167.27=232.64233个。 根据计算所得的总喷水量W，知每个喷嘴的喷水量为：W/N=108616.32/233=466.2 kg/h。 根据每个喷嘴的喷水量466.2 kg/h及喷嘴孔径d0=5mm，查附录3-1（b）可得喷嘴前所需水压为：0.19MPa（工作压力）。 e 求冷冻水量及循环水量。根据前面的计算已知，tW1=11.220C，若冷冻水初温tLe=50C ,则需要的冷冻水量为： WLe=G（i1 i2）/C（tW2 tLe）=78480（63.5544.5）/4.19（14.515）=37519.7 kg/h 。 同时可得所需的循环水量为：WX=WWLe=108616.3237519.7=71096.2 kg/h 。九、送风管道设计选择表5-2.6方行散流器作为送风口，其风口尺寸为400*400mm，有效面积系数为0.8，则。取工作区高度为2m，风口中心距顶棚0.6m，楼层净高为4.6m，则x=4.6-2.0-0.6=2.0m。则取Uo=2m/s，则Ux=0.48m/s。因为每个风机处理的风量为21。8kg/h，也就是18.17/s，所以由公式： G=nFoUo可得：n=18.17/（0.128*2）=71个则每个散流器Lo=18.17/71=0.256/s=921.6/h。风管分布的位置见图纸空调-1，其四个区域风管的最不利环路的水力计算见附表2，3，4，5由附表2、3、4、5可知：最不利环路阻力损失最大的为：179.78Pa。十、冷冻站的设计1、冷冻水系统的计算1.1机组的选择此冷冻站供水系统采用开式系统，一、二层总负荷为Q=1088199 W=108.82kw，由此选择两台螺杆式冷水机组，则每台机组的冷量为1.1*Q/2=59.851kw。总冷冻水量：WLe=37519.7 *8 / 2 =150078.8 kg/h；总循环水量：WX =71096.2 *8