扬州市邗江区某建筑空调系统设计设计说明书

1毕业设计说明书(论文)x 专业：建筑环境与设备工程 系统设计指导者：x副教授 05月x2毕业设计说明书(论文)TitleAbstractey扬州市邗江区某建筑空调系统设计3毕业设计说明书(论文) 9 方案的确定 16 第四章风系统的设计 24 24回风管的布置 244.3气流组织设计 24 第五章水系统的设计 30 定 30 6.2空调热源确定 39结论 3.9.......................... ........................ 第一章设计基础4毕业设计说明书(论文)本工程为扬州市某建筑空调系统设计，拟建11层，总建筑面积7071.7m2(1)室外计算干球温度：冬季室外计算干球温度-5℃，夏季室外计算干球(2)夏季空调室外计算湿球温度：28.6℃(3)冬季空调室外计算相对湿度：76%(4)室外风速：冬季平均3.8m/s；夏季平均3.1m/s。5毕业设计说明书(论文)室室温(℃)相对湿度(﹪)工作区风新风标准人数房间类型夏季冬季夏季冬季速(m/s)(m3/h.p)大餐厅配餐厅洗浴间办公室包间标准间会议室报告大厅间22-61142层玻璃，塑料窗(k=1)，内有白色窗帘，窗墙比0.4。6毕业设计说明书(论文)(1)通过围护结构传入室内的热量；算LQ=FK(t+tt)2-1ldn(2)透过外窗进入室内的热量(外窗玻璃日得热，外窗玻璃温差得热)；1、透过玻璃窗进入室内的日射形成的逐时冷负荷，可按下列公式逐时计算LQ=CCCFDC2-2asnjmaxLQ建筑所在地为扬州，所以D(南面208W/m2；北面118W/m2；东面559W/m2；西面559W/m2jmax)；室内装有白窗帘，遮阳系数为0.5；窗户为单层铝合金窗，有效面积为0.85；玻璃为标2、在室内外温差作用下，外窗玻璃瞬变传热引起的瞬时冷负荷，可按下列公式逐时计算LQ=kFK(t+tt)2-3ldn建筑所在地为扬州，地点修正值t为3；室内温度26℃；铝合金外框，80%玻璃，单层，所d(3)人体散热量；人体显热散热引起的冷负荷。其计算公式如下人体潜热散热引起的冷负荷。其计算公式如下LQ=qnl-42-5(4)照明散热量；房间设备使用的是荧光灯，在一般情况下，可近似认为照明设备的散热量与其形成的冷负荷相等，即CL≈W。下面公式为荧光灯的散热量7毕业设计说明书(论文)(5)设备散热量。设备及用具散热形成冷负荷按下式计算：LQQCLQ2-7(1)围护结构的基本耗热量nw(2)围护结构附加耗热量Q1=KF(t-t)αα(+X)(1+X)nwchf2-9(3)门窗缝隙渗入冷空气的耗热量2WpnwWnw2-11空调新风负荷按下式计算季Q=G(i一i)WWwnWWwn2-12新风量确定的一般原则①满足卫生要求为满足卫生标准。量。③保证空调房间的正压。8毕业设计说明书(论文)ho=110kJ/kg。当室内温度tn=26℃，φ=60%时，由湿空气焓湿图查的室内空气焓值hn=58.8kJ/kg。根据冬季空调室外计算干球温度-5℃，相对湿75%，由湿空气焓湿图查的室外空气焓值ho=-1kJ/kg。当室内温度tn=18℃，φ=40%时，由湿空气焓湿图查的室内空气焓值hn=31kJ/kg。9毕业设计说明书(论文)to,m30.8&ta2tn26LQ181.561111111118111111111191111111111k毕业设计说明书(论文)FKLQ302.0886293.8122281.3976273.1212264.8448260.7066256.5684256.5684260.7066264.8448273.1212281.3976293.812230时间89101112131415161718192021Ca0.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.850.85Cn0.5F12.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412.5412Djmax11CLQ40.560.720.830.770.530.110.10.LQ86.55108105.09774111.27996117.46218123.6444210.19548346.20432445.11984513.12426476.03094327.6576668.0044261.8222551毕业设计说明书(论文)群集系数0.93q61n2CLQ1q'73总计249.248989XfNXfN555898955555555555毕业设计说明书(论文)N11111111111111fQQ2'+Q3'WαK-5WW长nWWF(m2)w毕业设计说明书(论文)2 2毕业设计说明书(论文)新风量南大卧室3107.543859.09340.2153.80毕业设计说明书(论文)WW。冬季热5㎡，二层夏季最大冷负荷为44845.41W，冷负荷指标为101W/㎡。冬2.33W，冷负荷指标为122W/㎡。冬综上，总冷负荷为502834.49w(503kw)，总热负荷为624429.75w(625kw)。毕业设计说明书(论文)本工程为扬州市某建筑空调系统设计，拟建十一层，总建筑面积7071.7m21变冷媒流量多联系统(VRV)，即控制冷媒的流量，通过冷媒的直接蒸发3风机盘管加新风，用风冷冷水机组为房间提供冷源，用锅炉为房间提供毕业设计说明书(论文)本设计采用风冷螺杆式冷热水机组，风机盘管直接放置在各个空调房间内，对室内回风进行处理；新风则由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内。新风机组每层放置一台，制冷机组放置在机房。风机盘管加新风系统的冷量是由空气和水共同承担，所以属于空气-水系统。其优点如1)布置灵活，节能效果好，各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度，房间不使用时可以关掉机组，不影响其他房间的使用；2)各空调房间互不相通，不会相互污染；3)只需要新风机房，机房面积小，风机盘管可以安装在空调房间内；4)与集中式空调相比，不需要回风管道，节省建筑空间；5)节省运行费用；6)使用寿命长。30HK195，其性能技术参数见表表3-1水冷机组性能技术参数型型号制冷量冷冻水进水温度冷冻水出水温度冷却水进水温度冷却水出水温度冷冻水流量冷却水流量99m3/h30HK195毕业设计说明书(论文)1风机盘管加新风系统确定新风量需要依据下列三个因素：①稀释人群本身和活动所产生的污染局部的排风量；③维持室内的“正压”要求。因此满足卫生要求的新风量公式为G=n×gww式中n—空调房间内的总人数；g—新风量标准，即单位时间内每人所需的新风量，m3/h·人。w这儿选取为20m3/h·人。空气密度1.165kg/m32夏季送风状态点和送风量的确定考虑到卫生和能效，选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室内的方案。采用新风不负担室内负荷的方式，新风处理到室内焓值，风机盘管处理到点L，混合到O点一并送入房间。2毕业设计说明书(论文)1.)热湿比ε=Q/W=1.155*3600/0.026=159646k/∞kg2.)满足卫生要求的新风量G=n×g=2×20=40m3/h=0.01287kg/sw1w3.)送风状态点NNWNi=56.8kJ/kg，iw=108kJ/kg，由i=56.8kJ/kg，=95%确定点L，t=21℃，NNL11L1i=58.8kJ/kg。L1在i-d图中，过N点作ε线与=90%相交，即得送风状态点O，t=19℃，oi=50.5kJ/kg。o送风温差t=26-19=7℃，7℃<10℃符合要求。总风量G=Q/(i-i)=1.155/(56.8-50.5)=0.183kg/s=1566m3/h。No4.)新风量的确定由于满足卫生的新风量G=40m3/h<总风量的10%,则501的最小新风量w1取两者中的较大值，即G=56.6m3/h。w5.)新风负荷3-2Q=G(ii)3-2WWWLG—新风量，kg/swiw，i—室外新风点以及新风处理后点的焓值，kJ/kgL则新风负荷为Q=0.0566×(108-56.8)=2.897kWw6.)风机盘管风量GGG3-3FWG—总送风量，kg/s；GW—新风量，kg/s则风机盘管风量为G=0.566-0.0566=0.5094kg/s=1573m3/hF7.)风机盘管冷量连接点L及点O并延长至L点，使OL=LO/(G/G),则i=i-(i-i)1221wFL2oL1oG/G=50.5-(56.8-50.5)×20/166=50.64kJ/kgWF则风机盘管冷量Q=G(i-i)3-4FFNL2Q=G(i-i)=0.566×(56.8-50.64)=3.487kWFFNL28.)风机盘管的选型根据风机盘管风量以及所承担的冷量对风机盘管进行选型。在确定风机盘管时，首先应满足空房间的冷热负荷。第二，送风量和送风口必须达到射流初速度的要求。第三，风机盘管必须有一定的余压。2.897新风量1566m3/h3.4871573准量h毕业设计说明书(论文)综上所述，风量1566m3/h,冷量3.487KW。根据风机盘管风量以及所承担的冷量对风机盘管进行选型。选用北京青云联合空调有限公司生产的卧式风机风机盘管风机盘管风机盘管风量水阻力噪音房间风量m3/h冷量kw型号m3/h冷量w热量wkPadb(A)台数卧室1694.1763.870837FP-2020001060015900504819.)新风机组的选型根据新风量和新风负荷对新风机组进行选型，同时新风机组的出口余压需满足最不利环路的阻力要求。一层夹层二层为大厅，综合考虑使用卧式明装新风机组，产品PW一二三层新风机组的选型：额额定风机组额定冷³/hPa全新风功率空调全新风工况工况工况Kw工况工况FP30L(W)300020016.226.5848.4510.5516.937365FP20L(W)200020010.7216.3229.5510.451631.8290层数额定热量Kw风机水阻力KPa额定风机组额定热量Kw风机³/hPa毕业设计说明书(论文)空调空调全新风数量空调全新风FP30L(W)300020016.2机组选型10.5516.91层风机盘管风机盘管风机盘管l类型FP-20中速(1700)冷量8500风量1700选取个数8夹层二层风机盘管的选择风机盘管风机盘管l类型FP-20中速(1700)冷量8500风量1700选取个数8三层-八层风机盘管风风管选取个数风量110001170011700117001170011700117001170011700风机盘管l类型FP-12.5中速(1000)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)FP-20中速(1700)北卧室4北客厅2西卧室南卧室6南客厅2东卧室东南卧室东北卧室西南卧室冷量620085008500850085008500850085008500九层十层风机盘管风机盘管风机盘管l类型风管选取个数风量冷量毕业设计说明书(论文)FP-20中速(1700)18500FP-20中速(1700)18500FP-20中速(1700)18500FP-20中速(1700)18500FP-20中速(1700)18500FP-20中速(1700)18500FP-12.5中速(1000)1200FP-12.5中速(1000)2200FP-12.5中速(1000)2200FP-20中速(1700)28500FP-20中速(1700)28500东北客厅FP-12.5中速(1000)2200毕业设计说明书(论文)第四章风系统的设计风管材料一般采用薄钢板刷漆或镀锌钢板；其表面应抹光，要求高的还要刷漆，地沟风道要做防水处理。风管可以分为圆形和矩形风管(按形状)，本设计使用风管为矩形，其占的有效空间较小、易于布置、明装较美观等，本次选择金属风管，方便加工制、安装，机械强度和防火性能较好，气流阻力较小。在一二三层的大空间中采用同样的风机盘管加新风系统，方便于水力计算以及排管，便于系统的均衡性能。采用卧式暗装风机盘管，使得更美4.3.1风机盘管加新风系统送风口设计以第十层北卧室为例，房间尺寸为8.4×3.6×3.3m3；室内空调系统为风机盘管加新风系统，其风机盘管的风量为769m3/h，。新风作为辅助送风，为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只需对风机盘管送风的气流组织进行计算。(1)选择送风形式，确定风口布置x=6-0.5=5.5m。(2)确定送风温差，计算送风量并校核换气次数送风温差为7℃，用下列公式校核换气次数n=L/ABH=769/6×3.6×3.6=10次/h满足规范要求(3)确定送风速度当回流速度v=0.25m/s时，由公式：hp毕业设计说明书(论文)F00L4-1设送风速度v=2.5m/s时，将已知数代入上式。0按所求的射流自由度Fd=10.9，查表可得最大允许风速3.74m/s，n0(4)计算风口数量取射程x处得轴心温差Δt=1.5℃，则风口数量：xtFtxdn=2.234-200查非等温受限射流轴心温度衰减曲线，得无因次射程式=0.19，则风口数量：(5)确定风口尺寸3600Nv3600*1*2.54-4f=L3600Nv3600*1*2.54-40确定矩形风口：a×b=400mm×200mm0(6)校核贴附长度阿基米德数A=gd0(tnt0)=0.0124-5rv2t0n00.32=5.76>5.5m,满足贴附长度要求。(7)因为需要使得送风的射流对工作区域不产生较大影响，射流混合高度需要达到一定值，可得空调房间的最小高度H=h+s+0.07x+0.3(4-8)式中h---空调区高度，2.0m毕业设计说明书(论文)S---风口底边距顶棚的距离，本房间为0.6m0.3---安全系数将已知数代入得H=3.285m<3.3m,由此可见房间高度符合要求。注：其他客房的双层百叶窗口气流组织计算同样采用此方法进行计算和校核，在此不再详述4.4.1风道水力计算步骤风道设计的过程中包括了风道水力计算，其由以下几个部分组成：选定合理的管内风速以确定风管截面尺寸；风系统的阻力计算以及风机的选型；平衡支路风管阻力以使得各支风路的风量满足设计值。方法：假定流速法①空调系统轴测图的绘制，各段风管编号以及标注(包括长度和风量)。以两管中心线长度计算管段长度。②风管内合理风速的确定。确定风速时需要结合建筑空间，初始投资以及运行费用设备噪音等问题。根据《空调制冷专业课程设计指南》表5-4选定主风道风速为5-6.5m/s，水平支风道风速为3.0~4.5m/s。③各管段的断面尺寸的确定，依据风道的风量和流速计算并按照通风管道的设计标准来确定实际的风道内流速。④根据风量L或实际流速v和断面当量直径D查图得到单位长度摩擦阻力R。m⑤计算沿程阻力和局部阻力选择最不利环路(即阻力最大的环路)进行阻力计算毕业设计说明书(论文)4-4-644-7⑥系统总阻力44-8沿沿程阻力局部阻力总阻力2.183.465.870.000.002.082.185.546.87宽/直径40050风量0.420.66高(mm)500000编号支管长(m)3.893.313.285.03风速3.333.654.172.89沿沿程阻力局部阻力总阻力2.183.465.870.000.002.082.185.546.87宽/直径40050风量0.420.66高(mm)500000编号支管长(m)3.893.313.285.03风速3.333.654.172.89毕业设计说明书(论文)沿程阻力沿程阻力2.183.468.222.675.87局部阻力0.000.002.082.080.00宽/直径4005000风量600总阻力2.185.542.676.870.420.662.08高(mm)50000000编号支管长(m)3.893.313.286.845.03风速3.333.642.89沿程阻力沿程阻力2.183.468.222.675.87局部阻力0.000.002.082.080.00宽/直径4005000风量600总阻力2.185.542.676.870.420.662.08高(mm)50000000编号支管长(m)3.893.313.286.845.03风速3.333.642.89沿沿程阻力局部阻力总阻力2.183.468.220.000.002.082.082.185.54宽/直径4005000风量6000.420.66高(mm)50000000编号长(m)3.893.313.286.84风速3.333.654.174.17毕业设计说明书(论文)4.342.082.670.002.67支管5.032.895.876.87沿程阻力沿程阻力2.183.468.222.675.87局部阻力0.000.002.082.080.00宽/直径4005000风量600总阻力2.185.542.676.870.420.662.08高(mm)50000000编号支管长(m)3.893.313.286.845.03风速3.333.642.89沿程阻力沿程阻力2.183.468.222.675.87局部阻力0.000.002.082.080.00宽/直径4005000风量600总阻力2.185.542.676.870.420.662.08高(mm)50000000编号支管长(m)3.893.313.286.845.03风速3.333.642.89毕业设计说明书(论文)第五章水系统的设计根据管道的布置形式和工作原理的不同，通常有以下几种划分方式。(1)开式系统和闭式系统开式系统与闭式系统的区分标准为冷冻水与空气是否接触。其中，与空气接触的是开式，不与空气接触的是闭式(除膨胀水箱以外)。(2)同程系统与异程系统同程系统中各并联环路中的水的流量相同，即各环路的管路总长基本相同。反之为异程式系统。采用同程式较异程式增加了回路的跑空管路，增加了投资和水管占有的空间。对于外网，各个环路之间用水点少的系统，为节约管道，可采用异程式；每个支路都有自动调节阀调节水量，可用异(3)定流量系统与变流量系统定流量系统中的循环水量为定值，空调系统负荷变化时，靠减少制冷量或热量，改变供回水温度来适应。定水量系统简单，各用户互不干扰，运行较稳定。保持供水温度在一定范围内，当空调负荷变化时，改变供水量的系统为变流量系统，其适用于大面积空调，全年运行的系统。各用户流量采用自动控制。(4)一次泵系统和二次泵系统(5)两管制，三管制和四管制两管制中冬季供应热水和夏季供应冷水都是相同管路。系统简单，投资少。本设计中的水系统包括冷却水系统、冷冻水系统、冷凝水系统。冷冻水系统将采用空调水系统采用同层同程系统系统，各层水管同程布置。冷却水系统是开式系统毕业设计说明书(论文)yd2单位沿程阻力(比摩阻)：Rfd2fd2v=G0.785d2(5-1)(5-2)(5-3)fyf(5-4)P=pv2(5-4)j22336.9671191.0445107.3012940.9462199.4742607.6453075.178m41123456333333算表2947.0131215.6413971.846mDNDN12345673333333毕业设计说明书(论文)DN833518.4831215.6415645.97mDNDN1234567833333333空调水系统中，常采用单级单吸离心式，选择原则应以节能、低噪声、占地少、安全可靠、振动小、维修方便等因素综合考虑。循环水泵应考虑备用和调节，因此一般选用多台。循环水泵的台数一般是根据冷水机组的台数确定，或一一对应，或水泵台数比冷水机组多一台。循环水泵的流量应大于系统的设计流量，考虑到各种不利因素，经常增加10%的余量。循环水泵的扬程应等于定流量的水在闭合环路内循环一周所要克服的阻力损失H再加上20%的储备量。max选型步骤：1)冷冻水泵的流量：可根据选取的制冷机组确定冷冻水流量1为32m3/h。G=132×1.1=145.23h2)冷冻水泵的扬程水泵扬程H按下式计算：毕业设计说明书(论文)((5-4)管段阻力包括冷冻供水管阻力、冷冻回水管阻力、冷冻供回水立管阻力，设备阻力包括冷热水机组的水阻力、空调机组的水阻力、制冷机房内所有阀门、Y型过滤器及冷冻水泵等设备的水阻力。H=23145+37386+25567×2+52000+69000+41000=272675Pamax=水泵扬程：H=1.2×272675/(1000×9.8)=32m(3)根据流量，扬程选型根据设计流量和设计扬程,选择上海博禹泵业有限公司,型号ISW100-200IR表5-1冷冻水泵性能参数型型号ISW100-200IR流量扬程转速效率汽蚀余量重量电机功(m3/h)(m)(r/min)(%)(m)(kg)率(kW)150362900724.536022各种冷热换热器盘管，如风机盘管、新风空调机组，立式组合式空调箱等，在夏季空调工况时，会不断产生大量的冷凝水。为了及时的排走这些冷凝水，必须设置凝结水系统，设计时应注意以下方面：1.末端装置盘管凝水盘的泄水支管坡度，不应小于0.01,其它水平主干管，毕业设计说明书(论文)沿水流方向应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位；2.如果盘管冷凝水盘处在风系统的负压区时，凝水盘的处水口必须设置水封装置。水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右。水封的出口应与大气相通；3.凝水管道的管封，宜采用镀锌钢管或聚氯乙烯塑料管，不宜采用焊接钢4.凝水管的管径，应根据通过凝水的流量计算。一般情况下，每1kW的冷负荷，每1小时产生约0.4kg左右的冷凝水；在潜热负荷较高时，每1kW的冷负荷，每1小时产生约0.8kg的冷凝水。冷凝水管公称直径的选择5.凝水立管的顶部，应设置通向大气的透气管。风机盘管的凝水管管径与风机盘管的接管管径一致，就近排放至近的卫生间下水口；新风机组凝水管管径为DN32，也就近排放至临近的卫生间下水口。在本设计中，对于带有卫生间的客房，无须同一回收，所以直接就近原则，将凝水排放到卫生间。毕业设计说明书(论文)空调水系统中其他附件和设备有：膨胀水箱、阀门、水过滤器、压力表、温度计等。下面主要说明膨胀水箱选型，其他设备和附件选择参见材料表5.6.1膨胀水箱配置与计算在闭式水系统中，必须保证系统管道及设备内充满水，因此管道中任一点的压力应高于大气压力(否则将吸入空气)，因此闭式水系统需要定压。空调系统广泛采用定压点在水泵吸入口处的定压方式，其优点是水力系统工况稳定。设计规范(GB50019—2003)中规定：定压点宜设在循环水泵的吸入口处，定压点最低压力应使系统最高点压力高于大气压力5kPa以上；膨胀水箱的底部至少比系统内管路最高点高出1.5m；宜采用高位水箱定位。本设计采用膨胀水箱定压，膨胀水箱的作用是：1)为使水系统的水因温度变化而引起的体积膨胀给予余地；2)以及有利于系统中空气的排除；3)起到定压作用；4)补水作用。膨胀水箱的优点是压力稳定、系统简单，基本不用管理。缺点是水箱位于系统最高处，占据一定空间，建筑物要承受水箱及水的荷重。它是中小型空调水系统中常用的定压方式。膨胀水箱的容积是有系统中水容量和最大水温变化幅度决定，可由下式计算V=tV(5-5)PS式中V—膨胀水箱的有效容积，m3；P，L/℃；—最大水温变化值；V—系统内的水容量，m3。即系统中管道和设备内总容水量。SVs取1.3(L/m²建筑面积)毕业设计说明书(论文)本次设计中，该综合楼的建筑面积为：7071m²P所以选择方形膨胀水箱,尺寸为900mm×900mm×900mm公称容积0.5m3有效容积0.6m3重量200Kg表5-3阀门选型原则表序项目号阀门选型设计7选型原则冷冻水机组、冷却水进出口设计蝶阀；水泵前蝶阀、过滤器，水泵后止回阀、蝶阀；集、分水器进、回水管蝶阀空气处理机组闸阀、过滤器、电动二通或三通阀风机盘管闸阀(或加电动二通阀)一般采用蝶阀时，口径小于150mm时采用手柄式蝶阀(D71X、D41X)；口径大于150mm时采用蜗轮传动式蝶阀(D371X、D341X)。选用阀门的注意事项根据使用要求按右列原则选型12345123要求水流阻力小的部位(如水泵吸水管上)，宜采用毕业设计说明书(论文)止回阀设置要求止回阀的阀型选择给水管道的下列部位应设置排气装置4水流需双向流动的管段上，不得使用截止阀；5口径较大的水泵，出水管上宜采用多功能阀止回阀设置要求2密闭的水加热器或用水设备的进水管上；进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出4注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回阀。应根据止回阀的安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素确定，应符合下列要求：阀前水压小的部位，宜选用旋启式、球式和梭式