服装厂空调系统设计

服装厂空调系统设计广州市AB制衣大楼空调系统设计及制冷循环水净化研究摘要本次设计是广州市AB制衣大楼空调系统设计及制冷循环水净化研究，主要任务是完成主厂房二三四层空调系统设计，并选择合理的净水工艺。在设计中，采用谐波反应法计算出夏季冷负荷和冬季负荷。对于各种空调机的选用做了经济及技术比较分析，最后决定采用水冷螺杆式制冷机。空调系统采用一次回风全空气系统。气流组织采用散流器下送风，并利用吊顶回风。然后，又进行了风力和水力计算，并对管道的保温、设备的减噪防震也做了简单设计和说明。最后对制冷循环水做了简单净化研究。关键词空调系统经济技术分析水冷机组循环水净化TheDesignoftheAir-conditioningSystemandthePurificationResearchofRefrigerationcirculatingwaterAbstractThisgraduationprojectisair-conditioningsystemdesignandtherefrigerationcirculatingwaterpurificationresearchoftheGuangzhouABsystemclothesbuilding,theprimarymissionistocompletethehostworkshop234air-conditioningsystemsdesign,andchoosereasonableonlywatercraft.Inthedesign,overtoneresponselawisusedtocalculatethesummercoldloadandthewinterload.Aftereconomicanalysisandcomparisonofdifferentair-conditioningunits,thewater-collingunitdillerisadopted.Theair-conditioningsystemusestimereturnstothewindentireairsystem.Theaircurrentorganizationusesdriftingundertoblowof,andreturnstothewindusingthesuspendedceiling.Then,thewindpowerandthewaterpowercomputationaredone.And,somebriefsaboutvibrationaupprissionandnoiseattenuationareshown.Finally，howtopurifytherefrigerationcirculatingwaterwerereaserched.KeywordAir-conditioningsystemEconomicaltechnologyanalysisWatercoolingunitCirculatingwaterpurification 章空调系统噪声控制和管道保温处理 52 符号QhKNQtvξλρdDNl单位符号、单位说明称冷(热)负荷传热系数压差流量度速度局部阻力系数摩擦阻力系数密度径公称直径长度插图、附表清单Wwakg/s℃m/skg/m3mmmKCal/KCal/ghd重力加速度局部阻力m/s2PahfCPφFη沿程阻力定压比热相对湿度面积Pa/m%㎡第一章设计基础资料一.工程概况该工程位于广东省广州市，是AB制衣大楼的中央空调系统设房二三四层的集中中央空调系统设计和该空调系统配套的冷冻站设计,以及制冷循环水净化研究。二.设计依据本工程暖通空调设计根据甲方提供的委托设计任务书,并依照暖通现行国家颁发的有关规范,标准进行设计，具体为：1.《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003)2.《建筑设计防火规范》(GBJ16－87)(2001年版)三.建筑基础资料查《实用供热空调设计手册》表可知传热系数K=W/㎡℃，衰减系数β=，衰减度ν=，延迟时间ξff查《实用供热空调设计手册》表可知ff3．楼板：二三四层为水磨石楼面查《实用供热空调设计手册》表可知ff查《实用供热空调设计手册》表可知5．外窗：单框双玻璃塑钢窗灰白色活动铝百叶窗(无外遮阳)查《实用供热空调设计手册》表可知查《实用供热空调设计手册》表可知窗户的构造修正系数X=g查《实用供热空调设计手册》表可知窗户的内遮阳修正系数X=Z查《采暖通风空气调节设计图说》表1-2-2-2可知,木内门的传热四.气象参数(一)室外气象参数冬季室外计算干球温度冬季室外计算相对湿度冬季平均风速夏季室外计算干球温度夏季室外计算相对温度夏季日平均干球温度夏季平均日较差夏季平均风速(二)室内设计参数2.4m/s33.5℃27.7℃30.1℃6.5℃室内温度(℃)室内温度(℃)相对湿度(%)新风量夏季冬季夏季冬季25-2716-1860-6555-60第二章机械排风系统设计由于二三层主厂房内因工艺需要大量烫机来烫衣服，故室内会散发大量蒸汽，蒸汽所产生的湿负荷完全通过空调排出很难实现，根据《采暖通风与空气调节设计规范》可知，对于室内散发大量蒸汽的发散源应设局部排风装置，所以二三层主厂房需要设机械排风系统。由于室内仅有局部地方散发大量蒸汽，根据需要仅在散发源上部设局部排风装置(局部排风罩)。一局部排风量的计算由于室内蒸汽散发量太大，根据需要设定蒸汽通过局部排风系统排走,其余通过通过空调排出。其中二三层主厂房有30个烫台,每个烫台每小时以0.125m/s的速度向室内散发蒸汽。所以局部排风量为:二局部排风罩的设计根据《实用供热空调设计手册》局部排风罩的设计原则,结合厂房实际情况，将局部排风罩设计成方形伞形罩,且方形伞形罩的开口角度为60°,伞形罩应设裙边，且在裙边设檐沟。1.罩口面积的计算:排风罩的布置沿烫台均匀布置18个，故每个排风罩的排风量为:9000/18=500m3/h=0.139m3/sVm/s2.裙边高度的计算:三风道设计1.风管布置2.风道水力计算二(三)层排风管道水力计算表表2-1尺寸××尺寸××Rml)长度)阻流量Rml)VVP实d假阻Z(Pa)(m/(Pas))556666563局部阻力系数如下:矩形排气罩LFLFLF3LF2002003L6F3003003LF500300313选择风机:依据风量,风压选择风机型号,考虑10-15%的安全系数,取风量Q=×(1+10%)=1.529m3/s=5504m3/h风压H=×(1+10%)=298Pa根据风机造型样本,选择威海克莱特菲尔有限公司生产的型低噪声轴流风机,结构尺寸如下:rpm叶片角度B风量6071m3/h全压314Pa噪声72db(A)配用电机型号YSF-8022配用电机功率安装尺寸表(单位：㎜)表2-2AABCEGKIJHn-dn－d4024504768-104-12由于另一排风系统与上相同,水力计算表见下-3局阻Z)流量/s)局阻Z)流量/s)尺寸×阻R(Pa/m)5Rml)V度(m)VRml)实d实d)7××666×依据风量Q=1.112m3/s,风压∑P=,考虑10%的安全系数,即根据风机造型样本,选择威海克莱特菲尔有限公司生产的型低噪声轴流风机,结构尺寸如下:rpm叶片角度A风量6071m3/h全压314Pa噪声72db(A)配用电机型号YSF-8022配用电机功率第三章空调系统负荷的确定空调房间的冷热湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备的容量的基本依据，空调房间的的热量包括周围围护结构的太阳辐射热量，设备管道及其他室内热源的散热量，食品物料的散热量。当确定空调房间的计算湿负荷时，必须根据各项湿源的种类选用不同的群集系数，当计算空调房间的散热量，要考虑下列因素：1.人体散热量2.渗透空气带入室内的热量3.化学反应过程产生的热量4.各种湿表面，液面或液流的散湿量5.食品及其它物料的散湿量6.设备的散湿量空调系统冷负荷，应根据所服务的房间同时使用情况，系统类型和调节方式，按各房间诼时冷负荷的的综合最大值或各房间的计算冷负荷累加值而定，并应计算新风冷负荷以及通风机，水泵，风管，水管等温升引起的附加冷负荷。本设计不采用各系统冷负荷综合最大值作为制冷机的容量，而是把每个逐时值的累加最大值作为第一节二三层主厂房冷负荷计算(一)围护结构冷负荷计算墙体的衰减系数β=〈，由于围护结构具有较大的惰性，对外界扰量反应迟钝，从而使负荷温差的日变化很小，为了简化计算，可p查《实用供热空调设计手册》表可知各外墙的日平均负荷温差分别为表3-1称p (℃)南外墙6北外墙7西外墙9外墙9算如下：p996称西外墙东外墙南外墙根据《采暖通风与空气调节设计规范》第条，邻室为非空调区时，故采用邻室计算平均温度，即t=t+tlswplst—邻室计算平均温度(℃)twp—夏季空调室外计算日平均温度(℃)t—邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度之差(℃)表3-3邻邻室散热量(W/m3)很少(如办公室和走廊)23-116ls0-235北内墙邻室为开水房，真空泵，保管室，卫生间等，故散热量较大，假设开水间散热量为，故开水间的散热量为×1000÷(×4×)=m3,根据《采暖通风与空气调节设计规范》第6.2.8条,当空气调节区与邻室的夏季温差大于3℃时,宜按下式计算通过隔墙,楼板等内围护结构传热形成的冷负荷:lsnwplsnCL传热形成的冷负荷(W)K,F—内围护结构的传热系数(W/㎡℃),传热面积(㎡)t—室内设计计算温度(℃)nt—邻室计算平均温度(℃)由于t=5℃>3℃,所以应计算通过北内墙传热形成的冷负荷CL,lsn通过西内墙传热形成的冷负荷CL计算计算方法同上∵t=5℃,K=W/㎡℃,F=30×通过西内墙传热形成的冷负荷CL=KF(t+t-t)=××+1-26)=2327Wwplsn.窗户根据围护结构的放热特性,查《空气调节》课本表2-6(房间类型和放热特性)可知，因为内墙放热衰减度ξ==>，所以该厂房属于重f型结构.采用谐波法的工程简化方法进行计算通过窗户传热引起的冷负荷，包括窗户瞬变传导得热和日射得热形成的冷负荷。(1).窗户瞬变传导得热形成的冷负荷按下式进行计算:CLQ=KFt式中:K—窗户的传热系数,W/㎡℃F—窗口面积,㎡t—计算时刻的负荷温差,℃,见《空气调节》课本附录τ2-12.因传导负荷只与气温有关,故按最热月的日较差分区,见附录2-12.窗户热容小，传热系数较大，故负荷温差按早较差0.5℃分档。当所计算的城市室外平均气温与制表与制表地点不同时，就适当加(2).窗户日得射得热形成的冷负荷按下式进行计算:CLQ=FXXXJτgZdnτ式中:F—窗口面积,㎡X—窗户的构造修正系数,X=ggX—窗户的内遮阳修正系数,X=ZZddJ—计算时刻的透过有内遮阳设施外窗的太阳辐射负荷强度,W/㎡,见《空气调节》课本附录2-13西外窗冷负荷:(1)瞬变传导得热形成的冷负荷τ西外窗瞬变传导得热形成的冷负荷(W)表3-4计t0计t0000000000KFCLQ57KFCLQ5744由附录2-13中查得名计算时刻的负荷强度J,计算结果列于下表西外窗日得射得热形成的冷负荷(W)表3-50000计0000计000000308269时JgXZXdLQ93069东外窗冷负荷:东外窗瞬变传导得热形成的冷负荷(W东外窗瞬变传导得热形成的冷负荷(W)0000000000计tKF0461616893904616168939060Q457098561888864东外窗日得射得热形成的冷负荷(W)0081计7:8:9:100081算000000:0:0:0:0:0:0时0000000J21272926191413120τ242288886gXZXdF43354721CL92111243354721Q169169380734996442南外窗冷负荷南外窗瞬变传导得热形成的冷负荷(W)表3-8000000000030405367799099101111101084338208259092692420东外窗日得射得热形成的冷负荷(W)表3-9计tKCLQ计计算时0000000000J26425667788586847867523526XgXZXdF2CL45739711131414141311902Q20465667895615665494.内门冷负荷计算方法同内墙引起的冷负荷西内门的邻室温升t=1℃,所以内门传热引起的冷负荷Q=KF(t+t-t)=×××2+××2)×+1-26)=234Wwplsnwplsn=180W二三层厂房车间围护结构冷负荷汇总表表3-10496325307840200080852327420000409002最大时刻出现在15:00,为25953W=KW(二).内扰(室内热源)散热形成的冷负荷室内热源包括工艺设备散热、照明散热及人体散热等。室内热源散出的热量包括显热和潜热两部分，显热散热中对流热成为瞬时冷负荷，而辐射热部分则先被围护结构等物体表面所吸收，然后再缓慢地逐渐散出，形成冷负荷.潜热散热瞬时冷负荷。1.人体散热形成的冷负荷人体散热与性别，年龄，衣着，劳动强度以及环境条件(温、湿度)等多种因素有关。从性别上看，可认为成年女子总散热量约为男由于性质不同的建筑物中有不同比例的成年男子，女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量低于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成比例的系数，1τ-Tq热散热量，W，见1《空气调节》课本表2-16n—室内全部人数φ—群集系数,见《空气调节》课本表2-15,φ=T—人员进入空调房间的时刻τ-T—从人员进入房间时算起到计算时刻的时间,hn22《空气调节》课本表2-161量的冷负荷系数，计算结果列于下表中：人体显热散热形成的计算时刻冷负荷表3-110000000000000000000-qq1φ0LQ0LQ0000781818人体潜热散热形成的冷负荷Q=φqn22故人体潜热散热形成的冷负荷Q=φqn=×60×161=9474W2照τ-T12τ-T12N—照明灯具所需功率WJL—照明散热的负荷系数,见《空气调节》课本附录2-按实际测量数值可知，该厂房每平方米所需照明设备功率15W则总照明设备功率为N=15×(75×30)=33750W照明设备散热形成的冷负荷(W)(连续开灯4小时)L0L000000000000000n1n2N33750NQ0003.电热设备散热形成的冷负荷电热设备散热形成的冷负荷Q=nnn3.电热设备散热形成的冷负荷τ-T123τ-TJE节》课本附录2-123电热设备散热形成的冷负荷(W)(连续运行4小时)表3-13E0E0000000000000000000n1n2n3N500×30=150000Q004748510τ-τ63478453634.蒸汽散热形成的冷负荷由于车间有30台烫机，会有大量蒸汽散发出来,故要考虑蒸汽散热所形成的冷负荷，计算方法如下：按蒸汽焓值的进行计算，即蒸汽散发热量的通过空调排出，每台烫机散发蒸汽量为10Kg/h台，故蒸汽散热开成的冷负荷为：30/(3600×3)=干空气]5.局部排风形成的冷负荷QGii三)层冷负荷汇总(W)表3-14jpjpwn00000002202202102209474007340387300024000025025004020最大时刻出现在下午0，最大冷负荷为225865W=第二节四层主厂房冷负荷确定0000(一)围护结构传热形成的冷负荷(1)通过围护结构(门、窗、墙体)所传递的热量所形成的冷负荷与二三层厂房车间一样，这里不做详细计算，就以表格的形式表现出来,见下表所示采用谐波法的工程简化方法进行计算通过屋顶传热引起的冷负荷,式中:τ—计算时间,hK—屋顶的传热系数,W/㎡℃F—屋顶面积，㎡t—计算时刻的负荷温差,℃,见《空气调节》课本附录2-11.查《空气调节》课本附录2-5,水泥屋面的吸收系数ρ=屋顶冷负荷(W)表3-15计计算时0000000000t-0000KKFCLQ000075×30=22502119192133555533四层车间围护结构冷负荷汇总表(W)表3-16049632053007840020210080523272021023024026403090021940452(二)内扰(室内热源)散热形成的冷负荷(1).人体散热形成的冷负荷，计算方法与上面相同，这里不再重人体显热散热形成的计算时刻冷负荷表3-17X00X000000000000000q741φn45CLQ00CLQ000002(2).照明设备散热形成的冷负荷与二(三)层相同,详细结果见冷负(3).电动设备散热形成的冷负荷电动设备散热形成的冷负荷Q=JEnnnN/ητ-Tτ-T123JE节》课本附录2-123KWKW见W表3-18计算00计算0000000000000n1n2n38800088000NQ0Q0000-四层冷负荷汇总(W)计00计00000004500400490410240420算00刻护人体人44710600000000000000000合合25298510121249481012131355计95826732819128049994468906最大时刻出现在下午18:00，最大冷负荷为138942W=小结：由计算可知，当室内设计温度升高时，通过围护结构及人体形成冷负荷都随之减小，冷负荷的减小意味着系统的节能，而室内温度的不断上升，使得室内工作环境不断恶化，从而达不到上中央空调目的，故本工程采用的室内设计温度26℃与人体舒适度有第三节系统湿负荷的确定二三层湿负荷确定Wwn定式中:w—不同室温和劳动性质时成年男子散湿量,见《空气调n—室内全部人数,n=60φ—群集系数,见《空气调节》课本表2-15,φ=故二三层人体湿负荷W=240××60=12960g/h=㎏/h(二)蒸汽散发形成的湿负荷形成的冷负荷为W=30×10×1/3=100㎏/h四层湿负荷确定四层仅有人体湿负荷，没有蒸汽湿负荷,故四层湿负荷为∑W=wnφ=240××45=9720g/h=㎏/h第四节冬季负荷计算冬季围护结构热负荷按稳态传热进行计算，即按照下式进行计算：nwt—冬季室内空调设计温度，℃nt—冬季室外空调计算温度，℃w冬季室外计算干球温度5℃冬季室外计算相对湿度70%冬季平均风速2.4m/s冬季室内设计温度5℃冬季室内相对湿度55-60%冬季采暖通风系统的热负荷应根据建筑物下列散失和获得的热量确(2)加热由门、窗、缝隙渗入室内的冷空气的耗热量；(3)加热由门、孔洞及及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；(5)回收由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；(9)热物料的散热量通过其他途经散失或获得的热量。其中围护结构的耗热量包括基本耗热量和修正耗热量,修正耗热量又包括风力,朝向和高度附加耗热量.由于相邻房间的温差小于5℃，故通过房间的内围护结构所传递冬季二(三)层冷负荷汇总(W)表3-21000000001314:0:00000-1534500000000947400000000007340387300最大时刻出现在下午18:00，最大冷负荷为196073W=冬季四层负荷汇总表3-229:1011121314151617181900:0:0:0:0:0:00000000000-424340000015202122152000000593989775639897771060000000000--------最大时刻出现在下午18:00，最大冷负荷为45654W=。最大时刻出现在下午第四章空调方案确定和经济技术分析空气调节系统一般由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，它有多种不同形式。在工程上考虑到建筑物的用途和性质，热湿负荷的特点，温湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置，初投资和运行维修费用等诸多因素，应选择合理的空调系统技术分析及空调方案的选择4.1.1按空气处理设备的设置情况分类(1)集中系统：集中系统的所有空气处理设备(风机、冷却器、加温器、过滤器)都集中设在一个空调机房。(2)半集中系统：除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间的二次设备，多设有冷热交换装置，它的功能主要是在空气进入被调房间前，对来自集中处理设备的空气进一步补充处(3)分散系统：这种机组把冷热源和空气处理输送设备，集中设在一个箱体内形成一个紧凑的空调系统。4.1.2按负担室内负荷所用介质种类分类(1)全空气系统是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。此种方式适用于较大的空间，使用风量较大，要有较大的风道或较高的风速，会产生噪音问题。(2)全水系统空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担。因为水的比热大，所以要处理相同负荷时，水系统所需的管道占空间减小了许多。但是水只能来消除余热余湿量，并不能解决房间的通气问题。所以此种系统只适用于小空间人流密度也不大，要求室内品质不高场所。(3)空气—水系统是由水和空气共同承担空调房间负荷的系统，即可以用水系统来占用少量空间承担室内负荷，是现在大型建筑广泛采用的系统。4.1.3按集中式空调系统处理的空气来原来比较：其所处理的空气全部来自空调房间本身，无室外空气补充，全部为再循环空气。这种系统冷热量消耗最省，但卫生效果最差。其所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外，能量消耗较大，但卫生效果较好。是上述两种系统的混合，这种空调系统处理的空气来源为部分回风加新风。既能满足卫生要求，由经济合理，故应用广泛。4.1.4按送风管风速来比较一般指主风管风速低于15m/s的系统，对于公用和民用建筑住一般指主风管风速高于15m/s的系统，对于公用和民用建筑住过10m/s。按送风量是否变化有：(1)定风量系统：送风量不变(2)变风量系统：风量随室内负荷变化而变化(1)单风管系统：仅有一个送风管，夏天送冷风，冬天送热风。(2)双风管系统：空气经处理后分别用两个风管送出各种空调方式概略比较表表4-1初初电机房温采维设计空调难可可难冬夏可可可可可不可中高高中中中方式低速定风量，单风管高速定风量，单风管低速变风量双风道，低速分区机组系统风机盘管加新风投资中小-中大大中小耗中大大大小-中小-中房面积大中大大中小湿度精度中中高高中中可修简简简-中简简-中繁施工技术4.1.7空调方案的确定根据设计要求和建筑物的特点，及其所其的作用，选用了一次回风的全空气系统。本建筑物的一层为办公大堂，人流密度大，空气要求质量高，所以采用全空气系统。二层标准办公室，而办公室人员少，空气中新风需求量不大，而新风管与风机盘管的风口一同从房间门顶将风吹出去使风贴房顶射流，这种气流组织是较好的一种，完全可以满足这种小房间的要求，而且根据各种手册中的校核可知这种气流组织形式交好，可使室内各种的气流均匀。经济技术分析及制冷机选择4.2.1经济技术分析由于设备的选型涉及投资问题，在本设计中，根据现场条件，对各种可能的方案进行了认真的分析和比较风冷制机组与水冷制冷机组的技术经济比较1.提要风冷制冷机组适用于所处地域水源紧张的中、小系统；对年运行时数越长的制冷系统采用风冷制冷机组越有利；风冷制冷机组的年度综合费用低于水冷系统，但水冷系统若管理得法，补水量控制在3%以下，则风冷制冷机组较水冷制冷机组所增加的初投资很难回收。2.风冷制冷机组的运行费风冷制冷机组年耗电费用=(压缩机耗电量+风机耗电量)×运行时间/年×电价1.水冷制冷机组的运行费用水冷制冷机组年水费=(总循环水×换水次数+补水量×总循环水量×运行时间/年)×水价水冷制冷机组年耗电费用=(压缩机耗电量+冷却塔风扇耗电量+冷却水泵耗电量)×运行时间/年×电价本建筑物地处广州市，水源基本充足，而且广州市的未来水综合以上因素，本设计选用水冷机组。第五章空调风系统设计第一节送风量确定根据节能的原则,为取消系统再热,采取露点送风的一次回风系统2.确定方法NL3.送风量的计算(1)由室内状态点N(26℃,%),查i—d图得二(三)层厂房:e=Q=225.865KW=7200KJ/KgW112.96kg/hNL二(三)层厂房:Nt=26℃,φ=%,d=13.2g/㎏干空气,i=㎏干空气L:t=20℃,φ=95%,d=11g/㎏干空气,i=㎏干空气风状态点L的温度(t=20℃)高于该露点温度,故可保证风口不结露四层厂房:N:t=26℃,φ=%,d=13.2g/㎏干空气,i=㎏干空气L:t=19.5℃,φ=95%,d=13.2g/㎏干空气,i=㎏干空气风状态点L的温度(t=19.5℃)高于该露点温度,故可保证风口不结露4.校核风量按换气次数法进行校核风量查《采暖通风与空气调节设计规范》第条可知,工艺性.故二(三)层的送风量满足换气次数的要求.故四层的送风量满足换气次数的要求.第二节新风量的确定(1)空调系统的新风量不应小于总送风量的10%;(2)补偿排风和保持室内正压所需的新风量(查《全国民用建筑暖通动力技术措施》表)(3)满足卫生要求,保证各房间每人每小时所需的新风量2.确定过程:1)二(三)层厂房新风量的确定Gjp=9000m3/h=2.5m3/s查《全国民用建筑暖通与动力技术措施》表可知,满足室内维持5Pa正压要求,换气次数为次/hG=×75×30×3=4725m3/h=1.3125m3/sG=Gjp+G=+=3.8125m3/sw1按满足卫生要求查《采暖通风与空气调节设计规范》第条可知,工业建筑应wG=n×g60×30=1800m3/h=0.5m3/sw=G=10%G=10%×=1.255m3/sw2所以系统新风量为G={G,G,G}=3.8125m3/sww1w2w3hwG12.SS2)四层厂房新风量的确定按维持室内正压要求查《全国民用建筑暖通与动力技术措施》表可知，满足室内维持5Pa正压要求，换气次数为次/hG=×75×30×3=4725m3/h=1.3125m3/sG=G=1.3125m3/sw1按满足卫生要求查《采暖通风与空气调节设计规范》第条可知，工业建筑wG=45×30=1350m3/h=0.375m3/sw2G=10%G=10%×=1.65m3/sw3系统新风量为G={G,G,G}=1.65m3/sww1w2w3hwG19.SS第三节空调机组的选型一.空调机组冷量的确定(一)确定依据：能量守恒定律1)二(三)层厂房：CC2)故设备处理空气所需冷量Q=G(i-i)=××其中：空调区冷负NLNLwWNN:t=26℃,φ=%,L:t=19.5℃,φ=95%,W:t=33.5℃,φ=65%,d=13.2g/㎏干空气,i=㎏干空气d=13.2g/㎏干空气,i=㎏干空气d=21.3g/㎏干空气,i=㎏干空气N,W混合到C,列能量守恒方程GGii.0.9=.iwNwcC故空气处理设备所需冷量为Q=G(i-i)=××()=196KWNL二空调机组的选型根据空气处理过程的特点,即大焓差的特点,选取组合式空调机组ZKS系列组合式空调机组各功能组合段示意图1—混合段2-初效过滤段4-中间段5-表冷挡水段6-蒸汽加热段11-风机装箱段依据风量,冷量选取各个功能段技术性能参数二(三)层空气处理设备选型初终效过滤段选取无锡申达空调设备有限公司生产的ZKS—5型组合式空调器,主表冷段技术技术参数总冷却面积㎡60Pa570KW表冷器湿冷却空气阻力176P挡水板阻力进出水管额定热量该ZKS—5型组合式空调器各组合功能段主要结构参数表冷段技术参数(单位:㎜)表5-1nna720177ZKS—5B2800H2400m0L新回风混合段(单位:㎜)表5-2a10b10新风口ab506300ZKS—5B2800H0H10B2L0B10A1HL风机装箱段(单位:㎜)表5-3BHLLabcZKS—52800240032003100四层空气处理设备选型选取无锡申达空调设备有限公司生产的ZKS—6型组合式空调器,主表冷段技术技术参数额定风量60000m3/h表冷器并联台数3总冷却面积㎡表冷器湿冷却空气阻力135P60Pa冷媒水量43t/h冷凝水管管径DN40KPa额定冷量350KW611KW挡水板阻力进出水额定热量该ZKS—6型组合式空调器各组合功能段主要结构参数表冷段技术参数(单位:㎜)表5-4mmna533474177ZKS—525003200蒸汽加热段(单位:㎜)表5-5ZKS—625003200450470新回风混合段(单位:㎜)表5-6AA2901506001700ab0新风口ab22800H2500B3200ZKS—6L810BBH111初终效过滤段HL风机装箱段(单位:㎜)表5-7BHLL1abcZKS—53200250038003700第四节气流组织计算气流组织计算的目的是在于选择气流分布的形式，确定送风口的形式，数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。(1)气流组织：采用上送上回的气流组织，采用吊顶回风方式。(4)风口允许风速：查《采暖通风空调技术措施》可知，送风口的推(5)风口尺寸的确定：依据风口的推荐风速和每个风口的风量选择风二(三)层风口尺寸的确定：依据推荐风速，取送风口的风速4m/s每个风口风量为Q=÷40=0.3175m3/s=1130m3/hKm/s，静压损失，全压损失，额定风量为1300m3/h，射程为3.29m。依据推荐风速，取送风口的风速4m/s。每个风口风量为Q=÷18=0.485m3/s=1748m3/hKPaPamh度四层风口尺寸的确定依据推荐风速，取送风口的风速4m/s。每个风口风量为Q=÷50=0.33m3/s=1188m3/hK静压损失，全压损失，额定风量为1300m3/h，射程为3.29m。每个风口风量为Q=18=0.825m3/s=2970m3/h风管水力计算风管的水力计算是在系统和设备布置，风管材料，各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。其主要目的是，确定名管段的管经(或断面尺寸)和阻力，保证系统内达到要求的风量分配，最后确定风机的型号和动力消耗，采用假定流速法进行水力计算，为使风量均匀送排风，可用假定流速法来演绎静压复得法，即利用动压差克服阻力，达到均匀送排风。21风道布置如下:主要计算步骤如下:(1).对各管段进行编号，标出管段长度和各送风点的风量。-2-3-4-5-6-7-8。(选择最不利环路的原则:1.阻力损失最大的环路2.距离最长的环(3).根据各管段的流量及选定的流速，确定最不利环路上各客段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。×300㎜,则实际流速V=6.02m/s，根据实际流速和流量，查《工业通风》附录6(通风管道单位长度摩擦阻力线算图)可知，比摩阻为Rm=m同理可查得管段2、3、4、5、6、7、8的管道尺寸及单位长度摩擦阻力，见水力计算表查《工业通风》附录7及《实用供暖空调设计手册》，确定各管段直流三通2个V/V=5/6<1,故可忽略不计对开式自动调节阀ξ=21二(三)层送风管道水力计算表表5-8流管量段(m3号流管量段(m3号/s)度(m)V 阻 Rml Rml VPd假m/d假m/s56(Pm/m/s宽×高2234568×800×1100×1500×1900×820008×2300×2700924×9240四层送风管道水力计算表表5-9局局(P阻 Rml(PRml 6尺寸 450×××××2300×2500×3000×度(m)4V假(m)6782管流量段(m3号/s)V实(m)Pd(P第二节冷冻水系统设计第六章空调水系统设计第一节冷凝水系统设计冷凝水系统设计设无压排水,坡度为,采用强度较大和不易生锈的排水塑料管或热镀锌钢管。热镀锌钢管的防结露保温按规范第节规定.冷凝水管不应与污水系统和室内雨水系统连接,以防臭味和雨水从空气处理机组冷凝水盘外溢。冷凝水管径按冷负荷进行估算,1KW冷负荷每小时约产生的冷凝水,估算指标依据参照《采暖通风与空气调节设计规范》系表4(冷凝水管管径选择表),见下表冷负荷冷负荷≤4243-231-401-1101-2001-3501-＞ (KW)23040011002000350050005000管道公称直径(㎜)DN25DN32DN40DN50DN80DN100Dn125Dn150故各管段的凝结水管径为1.形式:闭式系统2.供水方式:异程式3.二管制4.配泵:一次泵冷冻水管路水力计算表表6-2aaP管径流速 ㎜)Rml 流量(m3/Rml(Pa)40006944阻 40040000400400d(P(m))69444000243040002430448484904907∑P=30216+2463+10409+10640+3006+16453+12000(设备阻力)=85187Pa∑P=30216+2463+37112+3006+16453+18000(设备阻力)=107250Pa∑P=30216+37112+16453+18000(设备阻力)=101781Pa局部阻力系数见下:第七章冷冻站设计第一节制冷机组的选择计算制冷系统的部制冷量应包括用户实际所需的制冷量以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,按下式计算Q′=(1+m)Q式中:Q′—制冷系统的部制冷量,KWQ—用户实际需要的制冷量,KWm—冷损失附加系数,m=取所以总制冷量Q′=(1+×(359×2+196)=1051KW查规范可知,制冷机组台数的选择按工程大小,负荷运行规律而定,一故机组单机容量为Q′=Q/2=1051/2=526KW各制冷机组燃料消耗情况见下表表7-1燃料消耗燃料消耗/h制冷量(KW)型号6DNH-0156DEH-61830HXC165A凝器进出水温32-37℃各制冷机组经济分析表7-2型(单机)年运行成本655**360*9=万万螺杆式(单机)年运行成本118**9*360=万万(单机)燃料与动力h时年运行成本*33*9*360=万Nm3/h天然气价格元/㎏时年运行成本31**360*9=万轻油万天然气万机型项值目一次性投资年运行成本合计数故采用螺杆式冷水机组30HXC165A型,该机组主要参数如下:蒸发器侧冷冻水流量100m3/h冷凝器侧冷却水流量120m3/h冷凝器侧压力降68KPa第二节冷却塔的选择冷却水流量120Nm3/h,所以冷却塔水量应大于120Nm3/h,冷却选择江阴精亚集团生产的5BNP125型普通型圆形逆流式冷却塔,主要技术参数见下:thH=3730㎜,直径第三节软水箱和软水器的选择由于补水量为整个系统总水量的1%左右,所以补水量为200×%=300m3/h,故选取DR-400-4型软水器,技术参数如下:m/h按管口径DN25树脂交换罐400×交换能力164盐箱640×1150第四节集水器和分水器的选择集水器和分水器的管径确定原则是使水量通过时的流速控制在-114第五节膨胀水箱的选择计算膨胀水箱的作用:定压和补水,其有效容积按下式计算：pcca—水的膨胀系数,取t取45℃按规范进行估算,对于水—空气系统,系统水容量V=×2250×c3=3712.5L所以膨胀水箱的有效容积V=××45=182.25L=0.18m3p查《简明空调设计手册》选用I型圆形膨胀水箱,主要技术参数见制冷机侧冷水制冷机侧冷水阻力一.冷冻水系统第六节水泵的选择径DN125钢管采用DN200Vmw=200m3/h=1.77m/s1144查《民用建筑空调系统设计》可知,各阻力系数见下表表7-3编号1DN125渐缩2DN200渐扩3DN200DN200钢管水箱接口水泵吸口型截止阀)68KPa数量224133称DN200-456890°弯头DN125-m再加上分水器→空气处理机组→集水器的沿程损失和局部损失心以及设备阻力,所以系统的总压力损失为△P=+++++×1000×2+×10+68×103×2++40×103/9800=水泵流量Q=100×(1+10%)=110m3/h扬程H=×(1+10%)=mHO2故选上海康伦泵业制造有限公司生产的ISG单级单吸管道离心泵,型参数为:2必须气蚀余量(NPSH)二.冷却水系统冷却水系统局部阻力损失见下表表7-4阻力编号1234阻力编号123456789名称DN200-2DN125-DN125-DN200-DN200-DN150-DN150-90°弯头DN90°弯头DN20090°弯头DN90°弯头DN15090°弯头DN90°弯头DN125DN200钢管水箱进口水箱出口水泵吸口型截止阀)合流三通分流三通旋启式止回水阻力升压力22233+*2++*2+*2+*24375KPa22冷却塔喷嘴喷雾压损dmmso22222考虑一定的安全系数2故选上海康伦泵业制造有限公司生产的ISG单级单吸管道离心泵,型参数为:2必须气蚀余量(NPSH)二.补水系统1.冷却水补水系统直接由自来水经过软化装置补到冷却塔,系统补水量按系统循环水量量Q=240×%=2.88m3/hm/h按管口径DN25树脂交换罐400×2.冷冻水补水系统考虑一定安全系数,故流量Q=3×(1+10%)=3.3m3/h2故选上海康伦泵业制造有限公司生产的ISG单级单吸管道离心泵,型2必须气蚀余量(NPSH)第八章空调系统噪声控制、管道保温处理一空调系统噪声控制(1)空调机组与风管连接的地方采用软接头。(2)通风机，水泵和制冷机固定在隔震基座上，以增加其稳定(3)水管，风管采取减震措施。(4)空调机房周围采用了吸声材料，以此降低噪音。二管道保温措施空调用的冷热水在输送过程中，难免与周围有温差的介质发生热交换，从而消耗热量，这就需要我们做好管道的保温。空调风管保温材料采用带铝箔的超细玻璃棉,厚度为50㎜,容重第九章制冷循环水净化研究言中央空调的应用在改善人们生活质量的同时，也对空调内部的系统维护提出了更高的要求。空调系统在长期运行过程中普遍存在着冷却水和冷冻水系统结垢、腐蚀和生物粘泥现象，使系统换热效率降低、电耗增加，严重影响了空调设备的正常运行，降低了空调系统的使用寿命。因此,需对中央空调系统的循环水水质进行分析,并针对情况适当排污,投加水处理药剂来控制循环水系统的稳定正常运一目前循环水水质存在的问题中央空调系统包括冷(热)媒水系统和冷却水系统两大循环水系统,由于两个系统经过长时间的运行,往往会使系统的各种管道产生污垢和不同程度的腐蚀,并有大量微生物生成，使系统效率下降、能耗上升、故障增加,大大缩短设备的使用寿命,甚至严重影响着空调系统的正常运行。在循环水的运行过程中由于水通过冷却塔等的热与风吹使一部分水由于蒸发而损失,循环水被浓缩,水质发生变化。1结垢aCO中Ca(HCO)浓缩达到饱和状态时或换热表面232温度升高。其中CO2就会逸出,CaCO3就沉积在换热表面形成一层致密d)浊度增大:这是由于水与空气接触时,大量风沙落入水中形成杂质,加重了循环水浊度同时未沉积下来的碳酸盐类、藻类等物质也会加重循环水收的浊度。e)微生物滋长:由于循环水中含有溶解氧,助长了微生物的滋长,在有阳光照射的地方会形成藻类,在日光照不到的地方大量细菌、真菌的繁殖成为黏泥,覆盖于换热表面形成软垢。二结垢、腐蚀、微生物生成的影响机理中央空调循环水系统是指中央空调系统中的封闭式冷(热)媒水系统和敞开式冷却水系统。循环水系统绝大部分采用的是城市自来PO43-等阴阳离子,并存在着粒径≤0.17mm的悬浮颗粒物质。系统运行过程中,由于上述阴阳离子含量的不同变化,就易发生下列问题。补充水中带入的难溶盐或微溶盐在循环水中-所形成的胶粘状物。由于水的循环,产生的粘泥条件变化时所形成的垢。通常主要34各部件的金属表面上,使系统水Ca3Mg(OH)2等。系统循环水在不断使用过程中,温度越高,热交换量越大,管壁与水的温差也越大,而流速较缓的部位,就越容易结垢。在冷却水系统中,由于水的浓缩蒸发和水的温度、温差的变化,浓缩倍数升高,水中一些难溶盐或微溶盐的含量也随之提高,而象碳酸氢盐这种很不稳定的盐类,经过热交换器的传热,会发生分解反应:32322CaCO就沉积在换热器传热面上,CO会在循环的敞开部分从水中32的逸出,使水的自然pH值升高。而在碱性条件下,会发生以下反应:Ca(HCO)+2OH-→CaCO3↓+2HO+CO32-322Ca2++CO32-→CaCO3↓流量减少,大大降低传热效果,增加能耗。微生物的滋生也会使金属发生腐蚀,由于微生物的粘液和代谢物能与水垢、杂质等附着在金属表面形成污垢,污垢在缺氧的条件下,水中的一些厌氧菌,如繁殖较快的硫酸盐还原菌,它们分解水中的硫酸盐,并能进一步引起金属腐蚀:42Fe2++S2-+能量→FeS↓水垢的导热性能很差,结垢会严重影响换热器的传热效率及设备的正常运行,使能耗明显上升,如结垢严重将会造成系统流量减少,管路堵塞,运行压力异常,最终导致设备无法正常运行。2腐蚀循环系统中,管道、设备基本上由碳钢、铜等材料制造,金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,当碳钢与溶有氧的循环水接触后,由于金属组织表面的不均匀性,在碳钢表面会形成许多微小的腐蚀电池,其腐蚀过程就会发生氧化—还原反应。在阳极:Fe→Fe2++2e+同时在阴极:O+2HO+4e→4OH-22在水中:Fe2++2OH-→Fe(OH)2在水中溶解氧充足的情况下,Fe(OH)的Fe2+极易氧化为Fe3+,生成2FeO的水合物,故白+色沉淀物很快变成红棕色铁锈。这些反应促23使阳极金属不断被溶解被腐蚀。而阴极表面不断补充溶解氧,会使金属上的保护膜降低性能,加速阳极反应的进行,使腐蚀加速。3微生物影响微生物一般是指细菌、真菌和藻类,它们既能促进污垢沉淀,又能促进腐蚀,在循环水系统中控制微生物是不能忽视的。在敞开的冷却水系统中,适宜的温度及喷淋过程中溶入的氧气,有助于微生物的大量繁殖,因此喷淋式冷却塔表面和布水管的内壁上常常布满了绿藻、灰色的粘泥———微生物群体及其分泌物而我们经常可以看到有锈瘤附着在换热器表面或管道内壁,其表面坚硬内部疏松多孔,且分布不均。这是铁细菌繁殖产生的金属锈瘤,它氧化释放的能量为细菌的生存提供条件。其反应:4FeCO+O+6HO→4Fe(OH)+4CO+能量32232还有,当补充水浊度过高,细微泥沙、胶状物质的带入,菌藻杀灭不及时等都会加剧污垢的沉积。由于污垢体积大,质地疏松,是引起垢下腐蚀的主要原因,也是生存和繁殖的温床。通过各种因素形成的污垢和对金属引起的腐蚀,最终导致设备、管道被腐蚀穿孔,形成渗漏、泄漏,严重时造成设备、系统报废。三空调水处理的必要性空调水处理的必要性主要有以下三点，其一是延长管线和设备的使用寿命。如果在主要管线和设备上发生的泄露时，或在敷设管实施时存在着许多困难。空调系统水处理的必要性就在于使管线和设备达到设计的使用寿命。下表中数据可说明水处理的重要性；其二是节能。当结垢和腐蚀产生锈垢堆积物，都会导致传热效率下降，为达到设定效果，必须加大能量消耗同时还会造成缩短设备的使用寿命。在敞开式循环水系统中，采用水处理技术还会节省大量的补充水；其三是创造稳定舒适的工作和生活环境，保证中央空调系统稳定正常运行。四常见的水处理方法为解决循环系统中腐蚀和沉淀物带来的危害及其所产生的后果,需要对水质进行控制和处理。处理方法有物理方法和化学方法,国内已使用的物理处理方法有磁化处理和静电处理,一般都使用在小型循环水系统中,其技术有待于掌握和完善,效果也不甚明显。而化学处理方法是目前较为成熟、经济和有效的。这里着重介绍化学处理方法的必要步骤。1清洗清洗是循环水化学处理的预处理,是使化学处理效果得以发挥,使化学药剂的作用正常。因此,不论新老系统,清除污垢与沉积物,2预膜为物理清洗和化学清洗。物理清洗适用于污泥和残渣物的清除,最常用的方法为系统水冲洗法,但去污能力差,工作量大;而化学清洗能清除系统中物理清洗难以去除的油污、水垢及微生物等沉淀物,使金属露出活性表面。因而采用物理清洗和化学清洗两种清洗相结能源工程实用节能技术方法比较理想,收效较好。化学清洗是在系统中加入表面活性剂和阻垢分散剂的复合清洗剂,典型的如聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯50mg/L(吐温80)和羟基亚乙基二磷酸25mg/L、聚丙烯酸钠10mg/L的复合配方等,在除去油污的同时,能够清除表面浮泥、污垢,并通过药剂的渗透作用削弱垢层之间的结合力,也降低污垢与金属的附着力,使垢层软化,容易剥离。使用表面活性剂清洗时,系统中可能会产生大量泡沫,故需加入消泡剂。循环水系统中常用含液体石蜡和硬脂酸类的消泡剂。一般使用浓度为3~5mg/L,或根据现场实际情况调整用量。化学清洗开始之后,水中浑浊度、铁离子或钙离子会增加,应进行监测。清洗大约24~48h,当浑浊度、铁离子或钙离子含量增长缓慢并趋于稳定时,可停止清洗。清洗结束时,立即开始大量排水、补水,进行系统置换。当浑浊度降至10mg/L以下时,可进行下一步预膜处理就是在紧接着系统清洗之后,立刻向系统中投入相当大量的缓蚀剂,使金属表面很快形成保护膜,防止腐蚀速度很快的初腐蚀产生。预膜后转入正常运行时,缓蚀阻垢配方中只需少量缓蚀剂以补充运行中损坏的膜。循环水系统中的预膜剂多采用聚磷酸盐配方的缓蚀剂,聚磷酸盐的负离子能够和水中溶解的钙离子形成胶状带正电荷的络合物,并在金属表面再与Fe2络合形成聚磷酸钙沉淀膜,锌离子利+用其成膜快的特点能与其他缓蚀剂生成密实耐久的保护膜,使金属表面完全与水中的溶解氧、氢离子.3定期水质处理管理是极为重要的。由于系统运行会使蒸发水量、补充水量及排污水量发生变化,为保证系统中的水质控制在指标范围内,通过定期检测,一般系统1~2周检测一次,并根据不同变化调整缓蚀阻垢药剂的投加量,既补充了化学药剂的消耗,又调整了水质成分的化学平衡,从而改善了化学处理的运行效果。4水处理的通常流程采样水质分析→清洗→杀菌、剥离→清洗→除垢、除锈→清洗→预膜→清洗→投药运行。五针对本工程选择一定的净水工艺1中央空调循环冷却水处理对于本工程而言,循环冷却水系统采用闭式循环系统,循环冷却水采用软化水,故循环水质存在的主要问题是腐蚀问题(由于去除了结等腐蚀性离子，从而加重了设备的腐蚀，所以说软化水虽然避免了结垢问题，却加重了腐蚀，这种现象会随着时间推移而显露出来。),故循环水质管理的目的主要是解决系统循环水的腐蚀问题,针对该问题主要可以通过以下几个方法进行解决.(1)腐蚀控制(1)投加缓蚀剂:在冷却水中投入少许缓蚀剂,即能使碳钢的腐蚀速度大为降低,甚至停止。从电化学而言,缓蚀剂抑制了阳极过程或阴极过程,使腐蚀电流减少,达到缓蚀作用。从成膜理论而言,缓蚀剂在金属表面上形成了一层难溶的膜,阻止了冷却水中O的扩散和Fe2的溶解,起到了缓蚀作用。(2)电化学保护:在碳钢换热设备上用外加护屏或外加电流的方法,使整个换热设备变成腐蚀电池中的一个大阴极,从而使换热设备得到保护,即通常称为护屏保护和外加电流保护法。(3)涂料覆盖法:使用的涂料是由604环氧树脂和氨基树脂混合反应而得的环氧氨基树脂,加入磷酸锌、铬酸锌作颜料,以及铅粉、三氧化二铬、偏硼酸钡等作添加剂配制而成。即对碳钢换热器进行涂料覆盖,隔绝冷却水与碳钢表面的直接接触,达到防止腐蚀的目的。目前国内有些冷却水系统中使用已取得了良好的效果。(