【空调系统设备的选型及计算（论文16000字）】

空调系统设备的选型及计算目录TOC\o"1-3"\h\u126841工程概况 4297081.1建筑概况 4153771.2设计参数 4211541.2.1室内设计参数 4111391.2.2室外设计参数 5209541.3剧院各房间编号 5306782负荷计算 6304762.1冷负荷计算 6126302.2湿负荷计算 8308212.3新风冷负荷计算 13103392.4系统总负荷计算 1451493空调系统设备的选型与计算 14318083.1风机盘管选择与计算 1598733.2新风机组 2044443.3确定方案 2476704空调系统设计 25129704.1空调风系统设计 2583744.2选择送风口回风口 26325264.3风管水力的计算 2991515空调冷源设计以及设备的选择 3027985.1确定制冷系统冷负荷并选择冷水机组 31226065.1.1制冷系统冷负荷的确定 3180225.1.2选择冷水机组 31217505.2布置制冷机房 3229125.3冷冻水系统设计 33153455.4冷却水系统设计 34250225.4.1冷却水管路 35289345.4.2冷却踏的选择 3529595.4.3冷却水泵的选择 35172845.3补水泵的选择 3589386空调系统消声减震以及保温措施 37217886.1空调系统噪声来源及控制措施 37232406.1.1空调系统噪声来源 3732456.1.2空调系统噪声控制措施 37100356.1.3空调系统当中应注意事项 3772226.2空调系统的减震 38122526.2.1空调系统振动产生的原因 3870496.2.2空调系统减振措施 38103856.2.3减振器的选择 3814056.3空调系统的保温 39179557空调系统控制与检测 3950267.1空调系统的控制 39316787.2空调系统的检测 405332结论 4019393参考文献 421工程概况1.1建筑概况本工程是位于北方某个城市，是属于北温带半干旱大陆性的气候区域，一年四季的温差气候变化是非常的大，雨水是集中在夏季的天气当中。这个剧院的整个的建筑面积是在38406.5平方木，总共是分为六层。建筑的高度最高点是有43.28米，本文是对地上一层到三层的空调系统进行设计。这座剧院的包括了1408座的综合剧场1个，716座的音乐厅1个，126座和169座数字电影厅各1个，还有在餐饮、住宿以及娱乐和购物等方面的附属服务设施。1.2设计参数1.2.1室内设计参数表1北方某市夏季室内设计参数区域名称冬季采暖温度（℃）夏季空调改造区内的房间冬季采暖温度（℃）夏季空调温度℃湿度%温度℃湿度%综合剧场1523设备机房15音乐厅1924公共卫生间16数字电影厅1621楼梯间、走廊15餐饮、住宿2023咖啡吧、咖啡厅151715娱乐、购物1923休息室等1717151.2.2室外设计参数表2北方某市冬夏季室外气象参数冬季采暖室外计算温度-9℃夏季通风室外计算温度28℃冬季室外平均风速1.6m/s夏季空调室外计算干球温度28℃冬季最多风向NW冬季空调室外计算干球温度-18℃冬季通风室外计算温度-10℃夏季空调室外计算湿球温度22℃1.3剧院各房间编号表1层房间编号房间名称售票厅剧务用房服务配套设施用房设备用房行政业务用房公共卫生间1公共卫生间2通道1通道2通道3房间编号10011002100310041005100610071008100910010房间面积（m2）1507090190195494928017070表22层房间编号房间名称餐厅服装室化妆室候演室排练厅卫生间通道4房间编号2001200220032004200520062007房间面积（）95023012020050048200表33层房间编号房间名称办公室会议室空调机房文娱设施卫生巾5卫生间6通道5房间编号3001300230033004300530063007房间面积（）35022020030050503502负荷计算2.1冷负荷计算在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：式中：—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，；—外墙和屋面的面积，；—外墙和屋面的传热系数，；—室内计算温度，℃；—外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃。（1）外窗通过外窗传热引起的冷负荷由温差传热冷负荷和日射得热冷负荷两部分组成。1.温差传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：式中：—外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，；—窗口面积，；—外玻璃窗传热系数，；—室内计算温度，℃；—外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值，℃。2.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的冷负荷按下式计算：式中：—外玻璃窗日射得热引起的冷负荷，；—有效面积系数；—窗口面积，；—窗玻璃的遮阳系数；—窗内遮阳设施的遮阳系数；—日射得热因数的最大值，；—窗玻璃冷负荷系数。（2）室内热源散热引起的冷负荷1.照明散的形成的冷负荷根据灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别为：聚光灯式中：—灯具散热引起的冷负荷，；—照明灯具所需功率，；—照明散热冷负荷系数。2.人体散热形成的冷负荷一是人体显热冷负荷人体显热散热引起的冷负荷计算式为：式中：—人体显热散热引起的冷负荷，；—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，；—室内全部人数；—群集系数；—人体显热散热冷负荷系数。二是人体潜热冷负荷人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：式中：—人体潜热散热引起的冷负荷，；—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，；—室内全部人数；—群集系数。3.设备散热形成的冷负荷设备散热形成的冷负荷按下式计算：Q4=CclsbQsb·Csb（W）式中：Q4——设备散热形成的逐时冷负荷，W；Qsb——设备的散热量，W；Csb——设备修正系数；Cclsb——设备冷负荷系数。2.2湿负荷计算人体散湿量可按下式计算：式中：D——人体散湿量，kg/h；——群集系数，综合剧场群集系数为0.96；w——成年男子的小时散热量，kg/(h·p)。在26℃时，每小时热量的极轻成人分散度为0.109kg/（h·人）。外墙冷负荷:房间类型为重型，β<0.2按稳态传热计算：Q1=F·K·（tzp-tn）室外计算日平均综合温度：查表选择ρ=0.68，北纬40°北京北向Jp=79，东、西向Jp=174，南向Jp=128=23W/(㎡·k)；=0.68*79/23+29.6=31.94℃(北）；=0.68*174/23+29.6=34.74℃（东、西）；=0.68*128/23+29.6=33.38℃（南）。表4北里面冷负荷时间8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：00tzp33.38tn26K0.56A13.12Q143.64表5西立面冷负荷时间8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：00tzp34.74tn26.00K0.56F19.80Q196.912.北外窗瞬时传热冷负荷根据公共建筑节能标准及窗户类型查得=3.0w/()。运用天正软件计算由温度从玻璃窗外部到内的结果列于下表中。表6北外窗瞬时传热冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：0028.5029.3030.0030.8031.5032.1032.4032.4032.3032.0031.50tn26.00F2.72Kw3.00Q220.4026.9332.6439.1744.8849.7852.2252.2251.4148.9644.88窗玻璃遮挡系数=1.00，内遮阳系数=0.6，外遮阳系数=1.00于是综合遮阳系数=CwCs·Cn=1.00×0.6=0.6。当宽度为40°时，北方的最大太阳热系数为Dj.max=133.00。可以发现通过标准玻璃的太阳辐射的冷负荷系数。使用天正软件运用公式计算由太阳热产生的每小时冷却负荷，并在在下表当中列出。表7北外窗透射得热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00CLQ0.380.470.550.610.660.690.710.710.680.650.66Cz0.60Dj.max133.00F2.72Q32.48103.72119.38132.40143.26149.77154.11154.11147.60141.09143.263.设备冷负荷：可由规范H查得设备散热冷负荷系数及设备修正系数，运用天正软件进行计算，其结果列入下表当中。表8设备冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00Cclsb0.000.780.920.940.950.950.960.960.970.970.98csb1.00Qsb1150.00Q40.0897.01058.01081.01092.51092.51104.01104.01115.51115.51127.04.照明冷负荷照明冷负荷系数和照度修正系数可以用H规格求出，并根据公式计算。表9灯光冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00Cclzm0.000.420.740.790.820.840.860.880.900.910.92czm0.80Qzm860.00Q50.00288.96509.12543.52564.16577.92591.68605.44619.20626.08632.965.人体冷负荷在进行观看的民众当中是不需要有太多的体系进行消耗，反而是所有参与演出的人员消耗的体力应该是非常的大。当室温为26°C时，每个人的热量和隐藏热量为61w和73w，聚类率为0.96，剧场的人数选取10人，附件将测试人体随时间散热的灵敏度。根据该公式，运用天正软件计算出依赖于人体敏感散热时间的冷负荷，这是人体合理的热感应冷负荷，即潜热分布乘以集群系数。表10人体散热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00CLQ0.000.480.800.850.870.890.900.920.930.930.94qs61n10Ø0.96Q'6(t)0.00196.76327.94348.43356.63364.83368.93377.13381.23381.23385.32ql73Qq511Q6511.00707.76838.94859.43867.63875.83879.93888.13892.23892.23896.32由于房间内的正压高于大气压，因此不必考虑室外空气渗透引起的冷负荷。上述计算的结果列于下表当中，添加时间以获得最大室内冷负荷值。图1新风处理焓湿图表11各项逐时相加冷负荷总表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018：00北外窗传20.4026.9332.6439.1744.8849.7852.2252.2251.4148.9644.88北外窗透82.48103.72119.38132.40143.26149.77154.11154.11147.60141.09143.26北外墙43.64西外墙96.91设备负荷0.00897.01058.01081.01092.51092.51104.01104.01115.51115.51127.0人员负荷511.00707.76838.94859.43867.63875.83879.93888.13892.23892.23896.32照明负荷0.00288.96509.12543.52564.16577.9591.68605.44619.20626.08632.96总计657.52068.02601.72699.12756.12789.42825.62847.52869.62867.52888.12.3新风冷负荷计算（1）新风量的确定室外新鲜空气是保障良好的室内空气品质的关键。因此，空调系统引入室外新鲜空气(简称新风)是必要的。新风量确定遵循以下原则：1.满足卫生要求为了保证人们的身体健康，必须向空调房间送入足够的新风。一般以稀释室内产生的，使室内浓度不超过为基准。由此，可以确定出不同房间人均所需新风量。2.正压要求一般房间正压5~10Pa，正压值取得过大反而会降低运行的经济性。3.最小新风量最小新风量不小于10%的总风量，以确保卫生和安全。需要注意的是：(a)采用露点送风，由于露点送风与温差送风相比，可以加大送风温差，降低送风量，运行经济；(b)送风状态点S离室内状态点N越近，送风温差越小，送风量G增加；送风点S离N点越远，G降低，处理空气和输送空气设备相应小一些，初投资和运行费用均可降低。下表就为新风量的计算表。表12新风量的计算表层数房间面积（m2）送风量(kg/s)人均新风量(m3/s)新风量（kg/s）新风冷负荷（kw）换气次数（次/h）13714.2423.528910.0035.84449.4473.57923714.2424.886610.0037.30561.8094.54333714.2437.816160.0034.38337.0866.90343714.2432.714560.0037.30561.8095.971（2）新风冷负荷的确定根据上面所提出的新风量确定原则，可以计算出其新风负荷为：=式中：Qw—新风负荷，；Gw—新风量，kg/s；h0—室内空气焓值，；hN—室内空气焓值，。2.4系统总负荷计算表14某剧院各层夏季负荷汇总表房间名计算面积计算人数房间冷指标负荷最大值出现的时刻H冷负荷湿负荷m2个Wg/sW/m2门厅68.872888.10.21290.318：00次门厅58.0862702.00.18286.318：00走廊128.0862702.00.18286.318：00楼梯28.0862702.00.18286.318：00办公室58.0862702.00.18286.318：00剧场300.0862702.00.18286.318：00舞台269.0862702.00.18286.318：00小会议室50.0862702.00.18286.318：00配电室100.2683146.10.27374.415：00监控房30.4282960.20.27387.315：00水泵房30.4282960.20.27387.315：00卫生间30.4282960.20.27387.315：00卫生间30.4282960.20.27387.315：00小卫生间30.4282960.20.27387.315：003空调系统设备的选型与计算3.1风机盘管选择与计算风机判官的特点就是风机盘管整个的机体结构方面还是非常的精致、紧凑以及非常的坚固耐用的，在外形方面是非常的美观而且高贵的很优雅。风机盘管就是采用的优质的镀锌板机壳，冷凝水盘方面则是运用了模压的工艺进行一体成型的，是完全没有焊接产生的缝隙以及焊接产生的焊点，是完全负荷防火的规范，保温方面的材料是完全的连接在水盘的。通过上面的内容我们知道了新风冷负荷的计算公式，那么热湿比的计算公式就确定如下所示；(KJ/kg)式中：—热湿比，；—冷热负荷，()；—湿负荷，()。还能对水系统的风量进行确定。N、O分别为室内、室外状态点。室内状态点N可根据规范、标准或工艺要求确定。室外状态点取当地历年平均不保证50h/年的干球温度和湿球温度，见第1章气象参数。设已知室内的冷负荷（包括显热和潜热冷负荷）。根据冷负荷与湿负荷计算出热湿比式中――热湿比，kJ/kg；――房间的全热冷负荷，kW；――湿负荷，kg/s。则可在湿空气的h-d图上，通过N点按热湿比画出送风在室内的状态变化过程线，该线与=90%相交，即为送风状态点S。送风量按下面的公式计算：式中――送入房间的风量，称为送风量，kg/s；――房间的全热冷负荷，kW；――室内空气焓值，kJ/kg；――送风焓值，kJ/kg。系统最小新风量可以先确定下来，将最小新风量与送风量之比称为最小新风比。如果小于10%，则最小新风量取送风量的10%；如果大于等于10%，则最小新风量即为。回风量按公式计算如下所示：式中――回风量，kg/s；――送入房间的风量，称为送风量，kg/s；――最小新风量，kg/s。露点送风实际是将回风与新风混合后处理到露点状态点S，据两种空气混合的原理，在h-d图上，混合点应位于NO线上，且满足式中、、分别为室内N、室外O、混合点的焓值（kJ/kg）。由公式（3-4）可确定出点的等状态参数。就是混合空气在空气处理机组的冷却设备中的处理过程，设备需提供的制冷量（kW）按下面的公式进行计算。式中——设备需提供的制冷量，kW；――表冷器处理后的送风焓值，kJ/kg；――混合点的焓值，kJ/kg。可以以一层的购票大厅为例，夏季室内设计温度：26℃；夏季室内相对湿度：65%；室外状态点房间的面积；61.904*60=3714.240；每人所需的新风量12，人员密度0.4QUOTE人m2人m2。Vo=0.4*(4012.462-67.255-57.840-74.415-73.191)*12=17950.853=4.986QUOTEm3sm3s。再就是对房间热湿比进行确定，已知：=367.484kW，=243.298QUOTEkghkgh=0.068QUOTEkgskgs，由公式可以得到：==367.484*3600/243.298=5437.545。送风量就是：=58.8518，=26℃，=65%，QUOTEhwhw=51.04，=5437.545。=/(-QUOTEhwhw)=47.02718夏季各层风量的计算结果如下表内容所示。表13各层风量计算结果层数房间面积（m2）室内总负荷（kw）计算湿负荷（g/s）送风量(kg/s)换气次数（次/h）管道温升（℃）冷量（kw）送风量(m3/h)13714.24367.4846823.528913.5791.54177178326714.24435.22784.524.886614.5431.54977592534714.24345.2015137.816166.9031.5382100000通过上面计算出的新风量和送风量，由上面的公式还是能够计算得出会风量的结果。还是以剧院的一层为例进行计算，其他的房间计算的方式也是一样的。得：已经知道的剧院的一层新风量是＝17828m3/h，则有：＝－＝95905-17828＝78077m3/h表14各层回风量结果表层数送风量(kg/s)新风量（kg/s）回风量(kg/s)混合状态点焓（kj/kg）混合温度℃送风状态点焓（kj/kg）设备冷量Kw123.535.8417.6964.1727.5646.01321.3224.897.317.5964.1727.5644.14352.3337.824.3833.4464.1727.5652.5390.2通过计算还能够对冬季风量以及空气处理的过程进行确定。冬季送风状态和送风量的确定方式与步骤同夏季一样的。但是应注意以下几点不同。一是在冬季通过围护结构的传热量往往是由内向外传递，冬季室内余热量往往比夏季少得多，甚至为负值，即在北方地区需要向室内补充热量。二是室内散湿量一般冬季，夏季相同，这样冬季房间的热湿比值常小于夏季，也可能为负值。三是空调设备送风量是按夏季送风量确定的。因此，冬季一般是采取与夏季送风量相同，即全年送风量不变。这样一来，当冬夏室内散湿相同时，则冬季送风含湿量与夏季送风含湿量是相同的。四是送热风时，送风温差可比送冷风时大，因此，冬季也可以减少送风量，提高送风温差。根据以上几点并结合实际情况，本设计采取冬季的送风量与夏季相同。在设备提供的制冷量方面也是能够进行计算其风量的。按照空气处理过程，在h-d图上查得各状态点的参数，然后应用公式计算空调设备的制冷量，计算结果如下表所示。还是以超市一层为例进行计算，其他房间计算过程相同。得：由所画得的h-d图得出混合点状态参数：＝64.17kJ/kg，tM＝25.15℃；表冷器处理后的状态点参数：＝46.01kJ/kg，tD＝17.73℃；由前面计算得知＝20.8kg/s；按照公式（3-5）得＝20.8×（64.17-46.01）＝377.7kW。表15设备提供制冷量计算表层数送风量(kg/s)新风量（kg/s）回风量(kg/s)混合状态点焓（kj/kg）混合温度℃送风状态点焓（kj/kg）设备冷量Kw123.535.8417.6964.1727.5646.01321.3224.897.317.5964.1727.5644.14352.3337.824.3833.4464.1727.5652.5390.2风机盘管以及机组的选择。根据前面的计算风量和系统冷量进行选择。1.剧院一层：由前面计算知，送风量71783m3/h，夏季系统冷量为417kW，选择青云ZK50组合式空调机组二台，单台机组详细参数为：型号：ZK50风量：50000m3/h表冷器：4排盘管，两台表冷器，水流量48.76T/h标准冷量：入口工况27℃时，283.50kW2.剧院二层：由前面计算知，送风量75925m3/h，夏季系统冷量为497kW，选择青云ZK50组合式空调机组二台单台机组详细参数为：型号：ZK50风量：50000m3/h表冷器：4排盘管，两台表冷器，水流量48.76T/h标准冷量：入口工况27℃时，283.50kW3.剧院三层：由前面计算知，送风量100000m3/h，夏季系统冷量为382kW，选择青云ZK50组合式空调机组二台：型号：ZK50风量：50000m3/h表冷器：3排盘管，两台表冷器，水流量48.76T/h标准冷量：入口工况27℃时，283.50kW3.2新风机组根据计算得出的各层的风量结果可以知道所选择的空调器型号如下表所列。表16剧院各层空调器型号及部分参数计算风量型号额定风量WHm3/hm3/hmmmm一层71783二台ZK505000030552335二层75925二台ZK505000030552335三层100000二台ZK505000030552335机组各功能段参数：表17机组各功能段参数机组型号ZK50风量（m3/h）50000冷量kW入口工况27℃DB/19.5℃WB4排152.4表冷器型号Zk-25迎面风速（m/s）≈2.5盘管压力（kPa/kg/c㎡）1178/12余压KPa637mmH2O65噪声dB(A)78表冷段表冷段换热面积（㎡）237.4水流量(T/h)26.21水阻力（kPa）10.24进出水温度（℃）7/12表冷器台数10重量(kg)585风机段风机转速（r/min）728功率（kW）11重量（kg）970混合段-过滤段-表冷段-中间段-送风机段。混合段：只有一个从上面进入的新风入口。型号\尺寸WHLZK50225523351255中间段、过滤段、消声段：型号\尺寸WHL中间段过滤段ZK5022551935655255初效过滤段采用袋式初效过滤器。表冷段外形尺寸：型号＼尺寸WHLZK5022551935655空气处理机组表冷器的校核计算，在选择了空调设备之后，为保证空调机组表冷器能够将空气处理到设计要求，需要对表冷器的盘管进行校核。＝式中――表冷器的吸湿系数；――空气初状态的焓值，kJ/kg；――空气终状态的焓值，kJ/kg；――空气的定压比热，kJ/(kg·℃)；――空气初状态的温度，℃；――空气终状态的温度，℃。由表冷器STTL，3排的传热系数：＝式中――表冷器的传热热系数，W/(㎡·℃)；――表冷器迎面风速，m/s；――表冷器的水流速度，m/s。＝式中――传热单元数；A――传热面积，㎡；――表冷器的吸湿系数；――表冷器处理的风量，kg/s；――空气的定压比热，kJ/(kg·℃)。＝式中――热容比；――表冷器的吸湿系数；――表冷器处理的风量，kg/s；――空气的定压比热，kJ/(kg·℃)；――表冷器的水量，kg/s；――水的定压比热，kJ/(kg·℃)。＝式中――利用逆流传热效能的原理得出的表冷器的热交换效率；＝式中――表冷器的热交换效率；――空气初状态的温度，℃；――空气终状态的温度，℃；――表冷器冷却水的入口水温，℃。＝＝式中――表冷器的冷量，kW；――表冷器处理的风量，kg/s；――空气初状态的焓值，kJ/kg；――空气终状态的焓值，kJ/kg；――表冷器的水量，kg/s；――水的定压比热，kJ/(kg·℃)；――表冷器冷却水的入口水温，℃；――表冷器冷却水的出口水温，℃。实际的运用算例：已知：一层选择青云ZK50型组合式空调机组两台，每台ZK50型组合式空调机组设有一台表冷器，表冷器型号为STTL-N-19，3排盘管。风量＝95905m3/h＝31.44kg/s，空气的初参数为＝26.52℃，＝59.98kJ/kg，湿球温度＝20.66℃，空气的终参数为＝15.8℃，＝43.18kJ/kg，湿球温度＝15.3℃。解：（1）求表冷器迎面风速及水流速。由STTL-N-19样本知，迎风面积＝2.5㎡，传热面积＝192.4㎡。由ZK25型组合空调机组样本知，水流量＝26.4T/h＝7.3kg/s，通水面积＝4413mm2。由以上已知条件可知，每台表冷器的风量为＝/4＝31.44/4＝7.86kg/s每台表冷器的水量为＝/2＝7.3/2=3.65kg/s。迎面风速＝＝＝2.62m/s水流速＝＝3.65/(0.004413*1000)＝0.82m/s（2）求表冷器的吸湿系数，＝(59.98-43.18)/(1.01*(26.52-15.8))=1.552（3）求表冷器的的传热系数，＝QUOTE[140.714*2.620.477*1.5520.679+1210.077*（4）求表冷器能达到的＝(192.4*64.612)/(1.552*7.86*1.01*1000)=1.009＝(1.552*7.86*1.01*1000)/(3.65*4.19*1000)=0.806=(1-exp(-1.009*(1-0.806)))/(1-0.806*exp(-1.009*(1-0.806)))=0.527（5）求表冷器需要的，由公式（4-SEQ4-\*ARABIC19）得出＝＝0.730由上述计算结果可知与基本相符，故该表冷器可以将空气处理到13℃。（6）求水量及水的终温＝7.86*(59.98-43.18)=132.048kW＝＝7.86*(59.98-43.18)/(4.19*3.65)+7=15.634℃由表冷器样本知，表冷器冷冻水的进出口水温为7/12，故经过计算，基本上符合使用要求。所选表冷器能够达到处理空气的要求。3.3确定方案1.风机盘管加新风系统剧院对于室内环境的清洁美观的要求相对较高，但是风机盘管加新风系统的回风悬挂在吊顶内的风机盘管回风箱处，过滤器极易堵塞，清洗工作量既大又很麻烦，特别是在夏季，如果过滤网清洗不及时，将导致回风量减少，凝结水增加，排水不畅，滴水盘处溢水，这种潮湿的条件是病菌滋生的最好环境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋长，给管理带来麻烦和不必要的损失。另外，空气水系统虽然节省使用面积，但是新风量有限，对于大中型剧院，很难利用室外新风进行通风换气，不利于过渡季节的节能。受安装空间限制，风机盘管的维修和保养不便，不适合用于大型超市。2.组合式空调机组的全空气系统本次设计的北方的某剧院每层都是一个内部基本没有分区的特别大的空间，这使得负荷非常大，而组合式空调机组的全空气系统具有处理热湿负荷能力较大；过渡季节可实现全新风运行；水管少，减少漏滴水现象；冬季可通过新回风比例的调节来调节送风温度，解决冬季内区温度过高的问题；能达到较高的洁净度；运行管理及维修方便的优点。这些优点使其适合于本次设计的大型剧院场。但由于其机房占地面积过大，风道断面尺寸大，所占空间大，导致一些开发商不愿意采用这种系统形式。由于剧院是一个有间隔的大空间，湿负荷较大，室内污染物含量较多，因此综合考虑以上两种系统形式的优缺点，对于本设计，采用组合式空调机组的全空气系统比较好。4空调系统设计4.1空调风系统设计（1）气流组织设计气流组织直接影响室内空调效果，关系着整个剧院各个工作区的温湿度基数，精度，及区域温差，工作区气流速度，是空气调节设计的一个重要环节。尤其是在室温要求在一定范围内波动，有洁净度要求以及高大空间几种情况下，合理的气流组织就更为重要，因为合理的气流组织才能充分发挥送风的作用，均匀地消除室内余热余湿，并能更有效地排除有害气体和悬浮在空气中的灰尘。气流组织形式应根据空调房间的温湿度参数及舒适性的要求，进行比较选择，应考虑到气流分布实现的现场条件。典型气流组织方式的比较有以下内容：1.上送上回该方式送风均匀，整齐美观；而且回风口设置在顶棚上，可以利用吊顶作为一个大静压箱，这样既节省回风管道且风口均匀，也易于布置，充分利用了上部空间。但上回风对环境不利。也可以在顶棚布置回风管道。2.上送下回该方式的气流分布形式，送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气掺混的距离，能够形成较均匀的温度场和速度场，适用于温湿度和洁净度要求高的房间。3.上送下回该方式要求降低送风温差，控制工作区的风速，但其排风温度高于工作区温度，故有节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。但该方式所需风量大。(4)中送风中送风可以节省能耗，但是竖向温度分布不均匀，存在温度分层现象。2.本设计所采用的方案。从该剧院的性质以及负荷特点，并结合上述典型气流组织方案的比较，决定散流器侧送风，顶部回风的形式。（2）布置送风口并确定形式空调房间的工艺性及舒适性的满足，依赖于气流的组织形式；风口的位置决定气流组织的对流方式，而风口的形式决定气流与室内空气的混合程度。本设计采用上送上回方式，该方式采用的送风口形式有以下几种：1.扩散型：方形散流器，圆形散流器，矩形散流器及条形风口；2.轴向型：喷口；3.多控板：全面顶棚孔板。通过比较这几种的风口特点，本设计决定采用扩散型风口中的方形散流器，其具有如下特点：(a)安装在顶棚上，与顶棚底面齐平，较为美观且有利于装修；(b)送风均匀，送风区域大；(c)可以有较大的送风温差，便于节能；(d)能够满足建筑模数的要求；(e)完全符合裙房气流组织的要求。散流器布置应满足以下原则：根据空调房间的大小和室内所要求的参数，选择散流器个数，一般按对称位置或梅花形布置。圆形或方形散流器相应送风面积的长宽比不宜大于1∶1.5，散流器中心线与侧墙的距离一般不小于1m。布置散流器时，散流器的间距，离墙的距离，一方面应使射流有足够的射程，另一方面又应使射流扩散好。4.2选择送风口回风口在本次的工程当中散流器春出来的风在4米左右的高度还是非常适合剧院的这种形式，吹出来的风会让人感觉到非常的舒服。送风口以及回风口都是运用了散流器，下面就要对散流器进行校核，确定回风口气流组织计算。集中式空调系统，采用散流器顶送风。以此为例进行气流组织计算，计算过程如下：二层面积为61.904*60=3714.240QUOTEm2m2，送风量为191320.4QUOTEm3m3/h。选择散流器的规格和数量。1.布置散流器 根据大厅尺寸，共布置161个散流器，每个散流器负担的送风区域为4.2×4.5米。每个散流器承担的风量为108658.9/161=674.9QUOTE=0.187QUOTE。2.初选散流器按＝4m/s左右选取风口，选用散流器240mmX240mm，其颈部面积为0.09㎡，则颈部风速为＝0.187/0.032=3.224，散流器实际出口面积约为颈部面积的90％，即=(0.24×0.24)㎡＝0.058㎡，散流器出口风速＝（3.224/0.9）＝3.582。3.求射流末端速度为0.5的射程＝-＝QUOTE＝3.636m4.校核工作区的平均速度＝＝〔QUOTE〕＝0.214如果送冷风，则室内平均风速比增加20％，为0.257；送热风时比减少20％，为0.171。所选散流器符合要求。表18各层散流器实际送风量楼层送风量(m3/h)尺寸FK-10出口面积个数Vo(m/s)实际射程（m）夏季Vm（m/s）冬季Vm（m/s）层高（m）195905.61800.03241615.6754.521980.345470.23035.42108658.91800.03241616.4295.12330.451590.30114.53106164.91800.03241616.2825.005710.441230.29424.5（1）在进行回风口的布置的时候还是要多注意以下这几个问题：1.若气流流动方向有障碍物的影响，则流型将发生改变，气流会发生偏移，若气流发生停滞，则造成温度分布不均。这种地方的回风口处应注意气流的流向。2.布置回风口要避免短路，即送风口气流流出风口还未来得及完全与室内混合就被回风口吸入，主要是送，回风口靠得太近。3.回风口的数量不宜过多，要尽量布置在距离散流器最远点，以保证回风的安全。（2）回风口气流组织的计算回风口面积的计算公式：式中：A回风口面积，㎡；各层总的回风量，m3/s；回风的推荐风速，m/s；n回风口数量，个。算例：以剧院二层为例用方法计算，其他各层计算过程相同。回风口的数量为36个，总的回风量为23.729m3/s。推荐风速为4-5m/s。取4m/s。因此按照公式（3-17）计算得A=23.729/(4*36)=0.165㎡按照参考资料十二可以查得取尺寸为550×300mm的百叶风口，面积为0.165㎡，实际风速为23.729/0.165/36=3.995m/s。表19各层回风口布置计算结果层数回风量(m3/s)风口数量推荐风速(m/s)风口尺寸(高×宽)实际风速(m/s)117.6272453005004.896422219.392453005504.896422321.282453006004.925847423.6022653006005.0430974.3风管水力的计算（1）风管及风口的风速推荐值在输送空气量一定的情况下，增大风速可使风管断面积减少，制作风管所消耗的材料，建设费用等降低，但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减少风速则相反。因此必须根据风管系统的建设费用，运行费用和气流噪声以及风管占有空间等因素进行技术经济比较，确定合理的经济风速，一般风速按下表采用：表20风管及风口的风速推荐值风速(m/s)新风入口主风道支风道从支风道接出的风管送风口2.55~6.53~4.53~3.51.5~3.5（2）水力计算风管道的水力计算包括沿程阻力与局部阻力计算。1.沿程阻力计算根据流体力学，空气沿任意断面形状的直风管流动时，其沿程阻力可按下式计算：式中：—风管的沿程阻力，；—摩擦阻力系数；—空气在管内的平均流速，m/s；—空气密度，kg/m3；—管道长度，m；—风管的水力半径，m。风管的水力半径按下式决定：=，其中为风道的断面积面积，；为风道周长。通常定义风管单位长度的沿程阻力为比摩阻，单位为，用表示，则风管沿程阻力公式(6-1)简化为=。2.局部阻力的确定局部阻力一般按下式计算：式中：—局部阻力，；—局部阻力系数；—与对应的风道断面平均速度，m/s。局部阻力系数统计可以根据管道中所用到的各种局部阻力设备，在设计手册中查得其局部阻力系统如下表所示：表21局部阻力设备的局部阻力系数统计编号局部阻力设备名称阻力系数备注1矩形防火阀1.912风量调节阀0.523直流三通0.064弯头1.25散流器3.56静压箱突缩0.437启动阀2.318分流三通1.05空调冷源设计以及设备的选择5.1确定制冷系统冷负荷并选择冷水机组5.1.1制冷系统冷负荷的确定根据前面的风量参数的计算可知各层空间的空调系统的系统冷量：一层系统冷量为328.2kW，二层系统冷量为378.1kW，三层系统冷量为336.1kW，四层系统冷量为426.2kW，故一层部分系统总冷量为328.2+378.1+336.1+426.2=1468.600kW。5.1.2选择冷水机组1.冷水机组的选择原则在选择系统的冷水机组时应遵循以下原则：一是机组性能要求，规格适合使用要求。性能如供冷温度，单机制冷量，设备承压能力等。二是能源及能耗供应方便和经济。如电源，热源或油，气源供应的可能性，电，热，冷综合利用的可能性，经济性。三是对周围环境危害的影响要小。如噪声，振动的影响范围；所用制冷剂的毒性，安全性等。四是运行可靠，操作维护方便。一次性投资和经常运行费用的综合分析比较，经济效益高，社会效益好。2.冷水机组的比较常用的冷水机组有电动冷水机组，溴化锂吸收式冷水机组，热泵式冷热水机组。活塞式冷水机组分整机型和模块化冷水机组，其模块化冷水机组可根据负荷进行组合，调节灵活，部分负荷时运行性能好，占地面积小，运输，安装灵活方便，特别适用于改造工程。但是从上面的数据可以看出活塞式的单机容量及COP值小，不适合本设计的要求；螺杆式冷水机组结构简单，运动部件少，运动平稳，振动小，易损件少，运行可靠，容积效率高，压缩比大，COP值比较大；离心式冷水机组的制冷量大，COP值大。溴化锂吸收式冷水机组是空调中常用的一种吸收式制冷设备。其工作原理是利用热能作为动力的一种制冷方法，它是靠水在低压下不断汽化产生的制冷效应来制备7℃冷冻水作为空调冷源。它与电制冷机组相比可以明显节约电耗，因此，在电力比较紧缺的地区，或有余热可利用的场合，使用溴化锂吸收式冷水机组更有意义。但应注意，若与一次能源的消耗相比，一般来说，是不节能的，而且其COP值不大。空气源热泵冷热水机组是由制冷压缩机，空气/制冷剂换热器，水/制冷剂换热器，节流机构，四通换向阀等设备与附件以及控制系统等组成的可制备冷，热水的设备，COP值不大。其特点是用空气作为低位热源，取之不尽，用之不竭；空调系统的冷源于热源合二为一，夏季提供7℃冷冻水，冬季提供45~50℃热水，一机两用；空调水系统中省去了冷却水系统；不需要另设锅炉房或热力站；不污染使用场所的空气，有利于环保。但是应注意的是空气源热泵冷热水机组冬季运行时，当空气侧换热器表面温度低于周围空气温度的露点温度且低于0℃时，换热器表面就会结霜；当室外空气相对湿度大于70%，温度在3~5℃范围时，机组结霜最严重。机组结霜将会降低空气侧换热器的传热系数，增加空气侧的流动阻力，使风量减小，机组的供热能力下降，严重时机组会停止运行。因此，机组要及时除霜才行。3.冷水机组的选型通过上面阐述的冷水机组的选择原则以及各类冷水机组的特点分析，并结合当地的地理及能源特点，本设计选用2台麦克维尔螺杆式水冷式冷水机组，型号：PFS-220.2，该机组相关参数如下：名义制冷量753.2，制冷剂R134a，冷冻水进水温度12℃，出水温度7℃，流量36L/s，压力损失：24.1kPa；冷却水进水温度35℃，出水温度30℃，流量42.2L/s，压力损失：23.4kpa。冷水机组的外形尺寸3462mm1676mm2235mm。5.2布置制冷机房制冷机房的布置应遵循一定的原则，本设计主要从以下几个方面考虑：一是制冷机房的布置应保证操作，检修方便，同时应尽可能使设备布置紧凑，以节省建筑空间。制冷剂及辅助设备的布置应符合工艺流程的要求，使连接管路畅通，并便于安装。二是设备布置间距应参考下表的要求。表22布置间距要求注意项目间距制冷剂突出部位到配电盘之间1.5~2.0相邻两台制冷剂突出部位之间1.0~1.5非主要通道0.8~1.0制冷剂组的换热设备，管束清洗，更换场所由设备制造厂确定空间距离主要通道宽度1.5制冷设备顶部与梁1.2制冷剂侧面与墙之间0.8三是机房布置应考虑足够的检修面积，制冷机一端应留有它抽管长度的距离，以利于检修。四是制冷机房平面布置见平剖面图。5.3冷冻水系统设计（1）冷冻水管路冷冻水管路为压力管路，且管道采用焊接钢管，管径由下式确定：m式中：—水流量，；—水流速，。水系统中的管径根据水流量按照手册推荐值选取。根据上面的分析可以计算出冷冻水系统中的各管路的管径。（2）冷冻水泵的选择1.冷冻水流量＝式中――某一房间夏季为达到设计标准而需要的冷冻水流量，kg/s；――该房间的夏季冷负荷，kW；――水的比热，4.1868kJ/(kg·℃)；――空气处理设备的进出水温差，℃。该设计中冷冻水进出口水温为7/12，则有＝5℃，再结合个房间的负荷按公式进行计算，详细的结果如下所示。表23设备冷量结果表设备冷量Kw冷冻水流量（kg/s）冷冻水流量（t/h）系统循环水量（t/h）41719.916469471.69929314.436249723.74301285.4748438218.261513765.7414553225.422385291.520592.水泵杨程计算最不利管路1.单台冷水机组压力损失蒸发器查样本为24.1kpa。2.分水器=63.5mm，选择D=2=127mm，==1×0.1×0.1×1000/2=0.01kPa3.集水器=63.5mm，选择D=2=127mm，==1×0.1×0.1×1000/2=0.01kPa2.表冷器的水阻力Zk-50型，共1台，阻力为7.9KkPa。3.除污器阻力为0.22m经计算水泵扬程H=15.81m，水泵扬程增加10%为H=17.39m。循环水泵流量为105/。根据计算出的水泵流量和扬程，于是选用广西博士通生产的ISG型立式离心泵三台，型号为VGDW100-25，其流量为120/，扬程为24m。5.4冷却水系统设计5.4.1冷却水管路冷却水管路计算公式与冷冻水系统相同，冷却水量取冷凝器流量的1.15倍，于是Q=1.1542.2=48.53l/s=174.7/。5.4.2冷却踏的选择冷却水流量为174.7/，当地湿球温度=23.4℃.冷却塔出口温度为=+5=28.4℃，进水温度为35℃，选用两台北京益美高冷却塔厂生产的型号为AT38-636冷却塔，循环水量为200/，风机直径为3651mm，冷却塔体扬程为5015mm，并根据冷却塔选型图表进行校核。5.4.3冷却水泵的选择冷却水泵的选择由两方面决定：一方面为流量，另一方面为扬程。(1)流量水泵流量应考虑漏损等因素，取安全系数为1.2，所以水泵流量为Q=1.242.2=182.30400/。(2)水泵扬程1.冷凝器阻力查样本得到其水头损失为23.4KPa=2.4m。2.冷却塔喷嘴预留压头，查得5m，以及塔体扬程大约为5m。3.除污器阻力为0.35m。于是水泵扬程H=(冷凝器局部阻力+冷却塔喷嘴预留压头+塔体扬程+除污器局部阻力)21.1=28.05m，根据计算出的水泵流量和扬程，于是选用广西博士通生产的ISG型立式离心泵三台，型号为VGDW200-32，其流量为200/，扬程为32m。5.3补水泵的选择（1）空调水系统补水计算空调水系统通常为闭式系统，补水量按照系统循环水量进行估算，取循环水量的1％作为正常补给水量；发生事故时的事故补给水量通常不小于正常补水量的4倍。所以正常补水量＝1％×388.28＝3.88T/h，事故补水量＝4％×388.28＝15.52T/h，补给水箱的有效容积按照1～1.5h的正常补水量考虑，即可得补给水箱的有效容积＝1.5×3.88＝3.2m3。（2）补给水泵的选择根据规范规定，由上面的计算结果可知正常补水量为3.88T/h，事故补水时总流量为15.52T/h。因为采用补给水泵连续补水定压，所以选用两台补给水泵，正常运行时开一台水泵，事故发生时同时打开两台水泵。单台水泵实际流量＝110％×7.56/2＝4.158T/h。系统静水压＝23.4mH2O，补给水泵的扬程不应小于补水点压力加30～50的富裕量，则补水泵扬程＝27.4mH2O。在参考资料十六中查得XA型单级单吸悬臂式离心泵，具体型号以及具体技术参数列表如下：表24水泵型号以及技术参数型号转速流量扬程配套电机效率电机功率汽蚀余量r/minm3/hm%kWm冷冻水泵XA65-132900103.921.4Y160M1-277.2113.8冷却水泵XA80-162900157.535.1Y200L1-279.5304.0补给水泵XA32-1329004.15827.2Y90L-242.12.22.0（3）补给水箱的选择由前面的计算知补给水箱的有效容积为5.82m3。选择东莞明新玻璃纤维有限公司生产的MT-158型水箱，由规格表中可得水箱尺寸为长×宽×高＝3200×2180×1130mm，容积为6.0m3。6空调系统消声减震以及保温措施6.1空调系统噪声来源及控制措施6.1.1空调系统噪声来源空调工程中主要的噪声来源是通风机，制冷机，冷却塔等，空调系统中主要的噪声来源是通风机。通风系统噪声来源主要有以下几个方面：1.通风机风扇叶片转动引起的空气湍流；2.通风机风扇和电动机等运转的机械噪声；3.空气流经管道内的障碍物，弯管，支管等产生的湍流；4.高速气流喷入室内静的空气中产生的湍流；5.管道中空气的紊流引起的管壁振动；6.外界噪声通过风口传入室内。6.1.2空调系统噪声控制措施1.尽量选用高效率，低噪声设备；2.管内阻力不宜过大，风速应符合规范要求；3.通风机进出口处的管道不宜急剧转弯，必要时在弯头和三通支管处设导流叶片或消声弯头；4.消声处理后的风管不宜穿过高噪声房间，噪声高的风管不宜穿过噪声低的房间，必要时采取隔声处理；5.控制噪声必须从声源入手，在无法降低噪声时采取下列措施：(a)降低空调系统噪声必须在设计方案时对机房位置的综合考虑，采取必要的隔声措施，以免机房噪声直接影响邻近房间；(b)在条件允许的情况下，机房要远离安静的房间；(c)安静条件下不同房间最好不要共用一个系统。6.1.3空调系统当中应注意事项1.尽可能使系统的总风量和风压小一些，其安全系数不宜考虑过多，过大，以减少通风机产生的噪声。2.风道内空气流速不宜过大，以主风道到使用房间的流速应逐渐降低，消声器后面的流速不能比消声器器前面的流速大。有消声要求的系统，主风道内流速不宜超过8m/s；有较严格消声要求的系统，主风道内流速不宜超过5m/s。3.通风机进出口管道应避免急剧转弯。4.通风机，电动机，水泵等安装在弹性减振基础上5.系统管路设计尽可能使气流均匀流动，避免急剧转弯产生涡流引起再生噪声，尤其是主管道与进入使用房间支管连接处。6.风道上的调节阀会增加噪声和阻力，宜尽量少设置。7.注意管道的振动，通过墙壁时，或悬吊楼板下时，管道和支架应隔振，穿过高噪声房间的管道要做隔声处理，避免振动或高噪声传入管内。总之，系统设计合理可以减少消声器或不用消声器；反