卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统及郑州市长江国际广场空调工程设计

目录组合机床工况分析……3第2章液压缸的主要参数的确定……………4第3章拟定液压系统图……………6第4章液压缸的机构设计………8设计总结…………………12参考资料………………13附录A………………液压系统原理图附录B……………………液压缸结第1章组合机床工况分析负载分析工作负载：高速钻头钻铸铁空时的轴向切削力Ft与钻头直径D，每转进给量s（以mm/r计）和铸件硬度HB之间的经验算式为

根据组合机床加工特点，钻孔时的主转速n和每转进给量s可选下列数值：对直径13.9的孔来说＝360r/min，=0.147mm/r对直径8.5的孔来说=550r/min，=0.096mm/r带入公式得：＝（14x25.5x13.9xx+2x25.5x8.5x）N=30468N

2）惯性负载=(G/g)(△V/△t)=(9500/9.81)(7.8/(60/0.236))=533.4N3)阻力分析静摩擦分析=0.18X9500N=1710N动摩擦分析=0.12X9500N=1140N液压缸的机械效率取∮＝0.9，由此得出液压缸在各工作的负载如下表：工况负载组成负载值F/N推力F*/N启动F=1710N1900N加速F=+2243.4N2492.7N快进F=11401266.7N工进F=+31608N35120N快退F=11401266/7N负载图和速度图的绘制负载图上按上面数值绘制，如下图A所示。速度图按已知数值V1=V3=7.8m/min、L1=95mm、L2=70mm、快退行程L3=L2+L2=165mm和工进速度V2等绘制。如图B所示。其中V2有主轴转速及每转进给量求出，即V2=＝=＝53mm/min v/m/min 7.8F/N 35120 0.053 50 100 1501900 2492 L/mm 1266.7 0 50 100 150 -1266.7 L/mm -7.8 图A 图第2章液压缸的主要参数的确定由表1.0可知，组合机床液压系统在最大负载35000N时宜取P1＝4Mpa。液压缸工作负载＜50005000～1000010000～2000020000～3000030000～40000﹥50000液压缸工作压力0.8～11.5～22.5～33～44～67～10表1.0鉴于动力滑台要求快进快退速度相等，这里的液压缸可选用单杆式的，并在快进时做差动连接。这种情况下液压缸无杆腔面积为A1取为有杆腔工作面积的两倍，即活塞杆直径d与缸筒D成d＝0.707D的关系。在钻孔加工时，液压缸回油路上必须具有背压p2，取p2＝0.8Mpa，以防空杯钻通时滑台突然前冲。快进时液压缸虽然差动连接，单由于油管中有压降△p存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时△p约等于0.5Mpa。快退时会有腔中有背压的，这时p2亦可按0.5Mpa估算。由工进时的推力计算液压缸面积：F/=A1P1–A2P2=A1P1-(A1/2)P2故有A1=（F/）/(P1-P2/2)=(35120)/(4–0.8/2)㎡=0.0098㎡=98D==11.12㎝d=0.707D=7.86㎝当按GB234880将这些直径圆整成就将近标准值时得：D=11㎝,d＝8㎝。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：A1=3.14/4=95.03,A2=3.14(-)/4＝44.77。经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表2.0所示，并据此绘出工况图C所示：表2.0液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值 工况负载F/N回油腔压力P2/Mpa进油腔压力P1/Mpa输入流量Q/(L/min)输入功率P/kw计算式快进（差动）启动1900NP2=00.434P1=(F+A2S2)/(A1-A2)Q=(A1-A2)V1P=P1Q1回速2492.7NP2=P1+△P0.791恒速1266.7N0.62235.190.39工进35120N0.84.0540.50.034P1=(F+P2A2)Q=A1V2P=P1Q启动1900NP2=00.487P1=(F+P2A1)/A2Q=A2V2P=P1Q快退回速2492.7N0.51..45恒速1266.7N1.30531.340.68第3章拟定液压系统图3.1选择液压回路(1)调速方式的选择液压系统的调速方式可分为节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路三种形式。由工况得知，该液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进油路节流调速回路，为防止钻通孔时负载突然消失引起运动部件的前冲现象，在回油路上加背压阀。(2)液压泵形式的选择系统工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成，最大流量与最小流量的时间之比。根据该情况，本方案决定采用大、小两个液压泵自动并联供油的油源方案。(3)速度换接方式的选择因钻孔工序对位置精度及工作平稳性要求不高，可选用行程调速阀和电磁换向阀。动作可靠，转换精度较高。(4)快速回路与工进转快退控制方式的选择为使快进快退速度相等，选用差动回路作快速回路。(5)调压和卸荷回路的选择在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀调定，无需另设调压回路。在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台停止时虽未卸荷，但功率损失较小，故可不需再设卸荷回路。(6)夹紧油路的选择夹紧油路中串接减压阀，可根据工件夹紧力的需要调节并稳定其压力，即使主油路压力低于减压阀所调压力，因为有单向阀的存在，夹紧系统也能维持其压力(保压)。二位四通电磁换向阀的常态位置是夹紧工件，保证了操作安全可靠。3.2组成系统系统原理图3.3液压系统工作分析工件夹紧：电液换向阀处于中位状态，液压泵输出的压力油进入夹紧缸的左腔，右腔回油，活塞杆向右移动，将工件夹紧。夹紧后，液压缸左腔的压力升高，当油压超过压力继电器的调定值时，压力继电器发出信号指令使电磁铁1YA通电，液压缸8动作。快速前进：电磁铁1YA通电，电液换向阀左位接入系统，溢流阀17因系统压力不高仍处于关闭状态，这时液压缸8作差动连接，液压泵18输出最大量。系统中油液流动的情况为：进油路：液压泵18→单向阀16→换向阀10（左位）→行程阀7（左位）→液压缸8左腔回油路：液压缸8右腔→换向阀10（左位）→单向阀3→行程阀7（左位）→液压缸8左腔工进阶段：工进在滑台前进到预定位置，挡块压下行程阀7时开始，这时系统压力升高，溢流阀17打开，液压泵单泵供油，系统中油液流动情况为：进油路：液压泵18→单向阀16→换向阀10（左位）→调速阀4→液压缸8左腔回油路：液压缸8右腔→换向阀10（左位）→溢流阀2→顺序阀1→油箱停留阶段：停留在工进行进到碰上死挡块不再前进时开始，并在系统压力进一步升高，压力继电器9发出信号后终止。快退阶段：快退在压力继电器9发出信号后，电磁铁1YA断电、2YA通电时开始，这时系统压力下降，液压泵供油量增加，系统中油液的流动情况为：进油路：液压泵18→单向阀16→换向阀10（右位）→液压缸8右腔回油路：液压缸8→左腔单向阀6→换向阀12（右位）→油箱松开：松开在挡块压下终点开关时3YA通电，夹紧缸松开。其油液流动情况为：进油路：液压泵18→单向阀16→减压阀15→单向阀14→换向阀13（右位）→夹紧缸右腔回油路：夹紧缸左腔→换向阀13（右位）→油箱停止停止在滑台快速退回到原位，挡块压下终点开关，电磁铁2YA断电、换向阀10处于中位，液压泵卸荷，滑台停止运动。油路：液压泵18→单向阀16→换向阀10（中位）→油箱第四章液压缸的机构设计4.1为满足本题目中液压系统快进—工进—快退的使用要求，选用双作用单杆活塞缸。1）液压缸的组成：液压缸的结构基本上可分成缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置，以及排气装置五个部分。2）液压缸组件的连接方式：缸筒与缸盖的连接形式，因法兰连接结构简单，容易加工，也易拆卸，故采用法兰连接，缸筒与缸底的连接形式也用法兰连接。活塞杆与活塞的连接方式选用螺纹连接，其结构简单，安装方便可靠。活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导套的结构，以及密封、防尘、锁紧装置等。3）活塞及活塞杆处密封圈的选用活塞及活塞杆处密封圈的选用，应根据密封部位、使用部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择O型的密封圈。4）液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量大，运动速度较高，则在达到行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖产生机械碰撞。为防止此现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。常见的缓冲装置有环状间隙节流缓冲装置，三角槽式节流缓冲装置，可调缓冲装置。5）液压缸排气装置对于速度稳定性要求的机床液压缸，则需要设置排气装置。6）密封装置的选择选0形密封圈，因为其具有良好的密封性能，且结构紧凑，运动件的摩擦阻力小，装卸方便，容易制造，价格便宜等优点。4.2液压缸设计需要注意的事项1）尽量使液压缸有不同情况下有不同情况，活塞杆在受拉状态下承受最大负载。2）考虑到液压缸有不同行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题，缸内如无缓冲装置和排气装置，系统中需有相应措施。3）根据主机的工作要求和结构设计要求，正确确定液压缸的安装、固定方式，但液压缸只能一端定位。4）液压缸各部分的结构需根据推荐结构形式和设计标准比较，尽可能做到简单、紧凑、加工、装配和维修方便。4.3液压缸主要零件的材料和技术要求1）缸体材料灰铸铁:HT200,HT350。粗糙度液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra＝0.2～0.4um技术要求：a内径用H8-H9的配合b缸体与端盖采用螺纹连接，采用6H精度2）缸盖材料35钢粗糙度导向表面粗糙度为Ra＝0.8～1.6um技术要求：同轴度不大于分析：缸体组件有与活塞组件构成密封的空腔，承受油压，因此缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度，以承受活塞频繁的往复摩擦，保证活塞密封件的可靠密封，缸体组件指的是缸筒与缸盖，其使用材料与工作压力有关，当工作压力p＜10Mpa时使用铸铁，当工作压力10Mpa＞p＜20Mpa时使用铸刚或锻刚，本题目中工作压力的最大值为3.98Mpa，故选用铸铁缸筒。缸盖的材料常用35号，40钢号锻件，或ZG270-500.ZG310-570及HT250.HT300等灰铸铁。3）活塞材料灰铸铁：HT300粗糙度活塞外圆柱粗糙度Ra＝0.8～1.6um技术要求：活塞外径用橡胶密封即可取f7~f9的配合，内孔与活塞杆的配合可取H8。4）活塞杆材料实心：45钢，调质处理，粗糙度杆外圆柱粗糙度为Ra＝0.4～0.8um技术要求：a调质20~25HRCb活塞与导向套用的配合，与活塞的连接可用分析：活塞组件主要包括活塞，活塞杆，连接件等。活塞杆是液压传力的主要零件，由于液压缸被用于不同的条件，因此要求活塞杆能经受压缩，拉伸，弯曲，振动，冲击等载荷作用，还必须具有耐磨，耐腐蚀性能，故活塞杆材料可用35号钢，45号钢或无缝钢管做成实心杆或空心杆，为提高耐磨和防锈能力，可在活塞杆表面镀铬并抛光，活塞材料通常采用钢.耐磨铸铁，有时也用黄铜或铝合金。5）导向套材料青铜，球墨铸铁粗糙度导向表面粗糙度为技术要求：a导向套的长度一般取活塞杆直径的60%~80%b外径D内孔的同轴度不大于内孔公差之半分析：导向套按材料分为金属型和非金属型两种，金属型一般选用摩擦系数小耐磨好的青铜材料制造，非金属型导向套可采用塑料，聚四氟乙烯或聚三氟乙烯等材料制作。4.4液压缸主要尺寸的计算液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径D，活塞杆直径d，液压缸筒的长度L，1）液压缸内径D的计算，根据最大负载和选取的工作压力来确定内径D=110mm，2）活塞杆直径d的计算在前面的计算中已经确定d=80mm，3）液压缸筒长度L的计算液压缸筒长度L由活塞最大行程l，活塞宽度B，活塞杆导向长度H和有特殊要求的其他长度确定。查手册选取活塞行程L=250mm，活塞宽度B=（0.6—1.0）d，选B=88mm，导向套长度H=（0.6—1.0）d，选H=0.8d=64mm，且液压缸筒长度不超过内径110mm的20倍，综上所述，得液压缸筒长度L=450mm。6）液压缸参数的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径，缸底厚度1）壁厚的计算查表取缸筒外径为133mm，则壁厚=（133－110）/2=11.5mm2）液压缸油口直径在计算设定液压缸油口液流速度为1.0m/min则液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度V和油口最高液流速度Vo=而定Do=0.13DDo————液压缸油口直径=0.13X0.11D————液压缸内径=40mmV————液压缸最高输出速度Vo————油口液流速度7）缸底厚度计算D————液压缸内径（mm）【】——缸底材料的许用应力（Mpa）Py————试验压力（Mpa）8）缸头厚度计算由于在液压缸缸头上有活塞杆导向孔，因此其厚度的计算方法与缸底有所不同，这里选用螺钉联结法兰式缸头。H=F=+（d-）qF————法兰受力总和（N）q————附加密封压力（pa）————螺钉孔分布圆直径（m）————密封环平均直径（m）【】————法兰材料许用应力（pa）d————密封环内径（m）————密封环外径（m）P————系统工作压力（pa）选取d=90mm=100mm=110mm=130mmP=3.98Mpaq=0.5Mpa将数据代入式中，求得h=28mm设计总结通过这次的课程设计，我基本学会了液压系统的设计和计算，强化了对液压元件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用，进一步巩固、加深和拓宽了所学的知识。在设计的过程中，培养了我综合应用液压传动课程及其他课程的理论知识在实际生产中应用所学知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。参考资料1、赵波，王宏元﹒液压与气动技术【M】﹒北京：机械工业出版社，20082、左键民﹒液压与气动技术【M】﹒北京：机械工业出版社，20073、路甬祥﹒液压气动技术手册【M】﹒北京：机械工业出版社，20024、张利平﹒液压与气动设计手册【M】﹒北京：机械工业出版社，1997毕业设计（论文）题目郑州市长江国际广场空调工程设计环境与市政工程学院摘要本文针对郑州市长江国际广场空调系统进行了设计计算。根据该建筑物的功能要求和使用特点，分析比较了各种空调方式，确定该建筑物空调系统为风机盘管-新风系统形式。主要设计内容包括：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；空调末端处理设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的确定；水系统的设计与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计等。本文所设计的中央空调系统既能满足热舒适性要求，又最大程度地考虑了建筑节能的需要。关键词：办公楼，风机盘管-新风系统，节能ABSTRACTThegraduationprojectdesignsacentralairconditioningsystemforafinancialbusinessaffairsofficialbuildinginZhengzhouCity.Basedonthefunctionsandthefeaturesofthebuilding,severalpatternsoftheairconditioningsystemhavebeenanalyzed.Eventually,theschemeoftheprimaryairfancoilsystemisadopted.Thendesigncalculationiscarriedout.Itcontains:coolingloadcalculation,theestimationofsystemzoning,theselectionofrefrigerationunits,theselectionofairconditioningequipments,thedesignofairductsystem,theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments,thedesignofwatersystemanditsresistanceanalysis,theinsulationofairductplantandchilledwaterpipes,noiseandvibrationcontrol,etc.Thisdesignaimstoacomfortableair-conditioningsystem.Atthesametime,italsomeetstheenergy-savingrequirementtoagreatextent.KEYWORDS:officialbuilding,primaryairfancoilsystem,energysaving目录TOC\o"1-4"\h\z\u前言 1第1章概述 21.1建筑概况 21.2设计参数 2第2章负荷计算 52.1空调房间的冷负荷 52.2空调房间的热负荷 72.3空调房间的湿负荷 82.4新风负荷 9第3章系统选择 103.1冷热源选择 103.2空调系统选择 143.3空调方案的分析 153.4空调方案的确定 16第4章空气处理设备的选择 184.1风机盘管的选择计算 184.3新风机组的选型 20第5章空调房间的气流组织 204.1气流组织分布与风口布置 214.2空调房间的气流分布计算 22第6章风道的设计与水力计算 256.1风道的设计与布置 256.2风道的水力计算 25第7章空调水系统的设计与水力计算 267.1水系统的设计 277.2水系统的水力计算 287.2水系统的布置 29第8章制冷机房 308.1制冷机房主要设备的选择计算 308.2水泵的选择 358.3冷却水塔、水箱的选择计算 408.4机房的布置 40第9章空调系统的消声与防振 419.1空调系统的消声设计 419.2空调装置的防振措施 42第10章管道的保温及防腐设计 4210.1管道的保温 4210.2管道的防腐 43第11章通风及防火排烟设计 4311.1车库通风及防排烟 4311.2空调通风及防排烟 44总结 48致谢 49参考文献 50附录 51K——外墙和屋面的传热系数，W/(㎡·℃)；——室内计算温度，℃。-——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，℃；2、内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算：W（2-2）式中：A——内围护结构的传热面积，m²；K——内围护结构的传热系数，W/(m²·℃)；to.m——夏季空调房间室外计算日平均温度，℃；△t——附加温升，℃。3、外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算：W（2-3）式中：EMBEDEquation.3——外玻璃窗的逐时冷负荷，W；KW——玻璃的传热系数，W/(m²·℃)；AW——窗口面积，㎡；——外玻璃窗的冷负荷的逐时值，℃。二、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：W（2-4）式中：AW——玻璃窗的面积，㎡；CC.S——玻璃窗的综合遮挡系数CC.S=CS·CI；其中：CS——玻璃窗的遮挡系数；CI——窗内遮阳设施的遮阳系数；Ca——窗的有效面积系数；CLQ——玻璃窗冷负荷系数，无因次；Djmax——日射得热因数最大值；三、照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯：=1000·N·CLQW(2-5)荧光灯：=1000·n1·n2·N·CLQW(2-6)式中：——灯具散热形成的冷负荷，W；N——照明灯具所需功率，KW；n1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0；n2——灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热与顶棚内时，取n2＝0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n2＝0.6～0.8；CLQ——照明散热冷负荷系数。CLQQC————群2.2空调房间的热负荷冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算.即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。一、围护结构的基本耗热量按公式计算：W（2-10）式中：——部分围护结构的基本耗热量，W；Ai——部分围护结构的传热面积，m²；Ki——部分围护结构的传热系数，W/(m²·℃)；——冬季室内计算温度，℃；——采暖室外计算温度，℃；——围护结构的温差修正系数。二.朝向附加耗热量：朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。不同朝向的围护结构的修正率如下。表2-1围护结构的朝向修正系数项目朝向修正系数西、西北朝向1.00东、北朝向0.65东南朝向0.15南向0.2西南朝向0.4东北朝向0.90三、高度附加耗热量:由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房间净高超过4米时，每增加1米，附加率为2％，但最大附加率不超过15％。应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。在本设计中，由于建筑物四至二十层层高均未超过4米。因此高度附加率为零。四、风力附加耗热量：风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。因此《规范》规定，一般情况下，不必考虑风力附加。在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。为防止外界环境空气进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统中由一定量的新风来保持房间的正压。由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。2.3空调房间的湿负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：W(2-11)式中：——人体散热形成的冷负荷，W；qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；n——室内全部人数；——群集系数；Qc（r体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。该建筑总的冷负荷为1121.119kw，总的热负荷为1010.084kw，总的湿负荷为561.04kg/h，夏季总的新风负荷509.568kw,冬季总的新风负荷830.672kw。2.4新风负荷2.4.1新风量的确定确定新风量的依据有下列三个因素：1.卫生要求在人体长期停留的空调房间内，新鲜空气的多少对健康有直接影响。在实际工作中，一般规范确定：不论每人占房间体积多少，新风量按大于等于30m3/h·人采用。对于人员密集的建筑物，如采用空调的体育馆、会场，每人所占的空间较少，但停留的时间很短，可分别按吸烟和不吸烟的情况，新风量以7～15m3/h·人计算。由于这类建筑物按此确定的新风量占总风量的百分比可能达30%～40%，从而对冷量影响较大。2.补充局部排风量、保持空调房间的“正压”要求当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。3.总送风量的10%一般规定，空调系统中的新风量占送风量的百分数不应低于10%。目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的原则。2.4.2新风负荷的计算夏季新风冷负荷：（kW） （4-16）其中：——夏季新风冷负荷，kW；——新风量，kg/s；hW——室外空气的焓值，kJ/kg；hN——室内空气的焓值，kJ/kg。冬季新风冷负荷：（kW） （4-17）其中：——冬季新风冷负荷，kW；——新风量，kg/s；——空气比热容，kJ/kg·℃；——室外空气的焓值，kJ/kg；——室内空气的焓值，kJ/kg。本次设计利用鸿业暖通软件进行负荷计算，计算得到该建筑的总冷负荷为2832.05kW，总热负荷为1502.9kW，夏季冷负荷指标91.82W/m2，冬季总热负荷指标57.13W/m2。具体计算结果见附表一第3章系统选择3.1冷热源选择3.1.1选择冷热源系统的基本原则：(1)空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷（热）水机组和供热、换热设备。其及机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求综合论证确定：a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热；高度集中的热源能效高，便于管理，有利于环保。b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷、供热；c.全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物供热和供冷时，技术经济比较后，可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热；d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，空气调节系统采用低谷电价时段蓄冷（热）能明显节电及节省投资时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热）；(2)需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联产系统或集中设置供冷、供热站；(3)冷水机组一般选用2-4台，机组之间考虑互为备用和轮换使用的可能性。从便于维护管理的角度考虑，宜首先选用同类型同规格的机组，从节能角度考虑，可选用不同类型不同容量机组搭配方案。(4)选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合有关环保要求，其使用年限不得超过中国禁用时间表的规定。3.1.2冷源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定冷源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表：方案名称方案说明优点缺点方案一热泵冷热水机组供冷1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动3）空气源或水源热泵1）一套设备即能供冷热2）充分利用地位能源1）机组性能系数不高2）调节不便方案二活塞式冷水机组冷1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）换热效果较好2）多机头，冷量调节方便1）制冷量小2）噪声大方案三离心式冷水机组1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）运转平稳，噪声低2）制冷能力大，效率高3）维护费用低1）质量要求严格2）制冷量不能太小方案四螺杆式冷水机组1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）运行平稳2）容积效率高1）运行成本高2）噪声大3.1.3热源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定热源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表：方案名称方案说明优点缺点方案一热泵供热1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动3）空气源或水源热泵1）节约能源2）节省设备1）机组性能系数不高2）调节不便方案二热电厂供热1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动1）锅炉容量大2）自动化程度高方案三区域锅炉房供热需设置换热设备2）换热设备放于地下室设备机房内，不需另设设备房1）热效率高2）自动化程度高3）污染少，利于环保方案四局部锅炉房供热1）需配置专门的锅炉房2）设若干台锅炉1）运行管理方便1）热效率低2）自动化程度低3.1.4冷热源的成本比较经综合分析，冷热源可从以下两种方案中选择：方案（1）冷水机组+城市集中供热；方案（2）热泵经济基础数据：1）设定供冷期为100天，供暖期为120天2）机组每天运行8小时3）城市热电站集中供热集资费:92万元/t蒸汽，供热价格为48元/(106kJ)。电力增容费为460元/KVA，电费为0.81元/kw.h。柴油的价格为7.2元/kg。天然气的价格为3.6元/m3。方案（1）制冷：开利30XW1002水冷螺杆机组，额定输入功率197KW。供热：城市集中供热1、设备费用螺杆式冷机600×1121=67万元循环水泵65×166=1万元冷却水塔300×198=5.9万元风机盘管200×960=19.2万元新风机组4×52261=21万元安装费水系统安装费120×12927=155万元运行费城市集中供热费用：增容费75×12928=97万元使用费1010×120×8×600×48/1000000=16.6万元冷水机组（螺杆式）132×100×8×0.81=8.5万元循环泵=4×12×120×0.85×6=2.9万冷却水泵=2.2×12×20×0.85×4=1.1万风机盘管=0.059×12×120×0.85×78=0.6万新风机组=236×12×210×0.85=53万方案（2）热泵设备费用热泵1153×1121=129万元土壤换热器地下打井及埋管费用65×19000=124万元循环水泵65×166=1万元冷却水塔300×200=6万元风机盘管200×960=19.2万元新风机组4×52261=21万元安装费用水系统安装费160×12927=207万元运行费用热泵机组168×100×8×0.81+252×129×8×0.81=32万元循环泵=3×12×120×0.85×5=1.85万冷却水泵=7.5×12×120×0.85×5=4.6万冷却塔用水泵=3.75×12×120×0.85=0.46万风机盘管=0.083×12×120×0.85×150=1.5万新风机组=236×12×220×0.85=53万通过以上数据比较可知，选用螺杆式水冷制冷机组+城市集中供热比较经济适用，故采用螺杆式冷水机组（开利，30XW1002，三台）该机组主要参数如下:制冷机组参数型号30XW1002制冷量KW987输入功率KW197蒸发器水流量m3/h169水压降kPa71接管尺寸Dg150冷凝器水流量m3/h202水压将kPa59接管尺寸Dg200尺寸长×宽×高(mm)4008×1050×18463.1.5冷热源系统方案的确定综上所述，在根据郑州的能源结构与能源使用现状及目前的经济发展水平，从节能的角度出发进行设计，本系统本建筑物冷源采用冷水机组供冷空调系统；考虑到郑州为寒冷地区，有城市集中供热，热源采用城市热力管网加换热站（区域锅炉房供热）。3.2空调系统的选择3.2.1空调系统分区原则（1）使用功能、负荷变化特性，温、湿度要求不同的房间不应划分在同一个系统中；（2）尽可能依据防火分区来划分系统，如需跨越防火分区需设防火阀;（3）依据房间功能:在一些高大空间，为保证气流分布和换气次数要求，必须使用全空气系统形式的应该划分到同一个分区。3.2.3空调分区就本次考虑空调分区方案的时候，考虑了几方面因素：（1）一层房间功能复杂，有大堂中庭，商店，办公室等特殊房间；（2）同一防火分区内的各个房间朝向不同，防火分区跨越不同的楼层；（3）不同房间的使用时间及要求不同，如会议室与标准间的实用时间差别较大，应该划到不同分区。根据以上原则将地下一层至地上四层各分为南北两区，地上五层至二十八层为一个区，如下表3-1：表3-1各层空调分区情况楼层空调分区新风量m3/h修正后新风量m^3/h（修正系数1.1）新风负荷（kW）修正后新风负荷（kW）空调方案地下室一层北区7068.97775.876.6384.29风机盘管家独立新风（带热回收）南区9229.610152.683.8292.2风机盘管家独立新风（带热回收）一层北区43494783.941.4945.64风机盘管家独立新风（带热回收）南区6112.66723.955.8561.44风机盘管家独立新风（带热回收）二层北区5231.55754.755.0560.56风机盘管家独立新风（带热回收）南区7784.38562.777.7885.56风机盘管家独立新风（带热回收）三层北区5580.86138.961.4367.57风机盘管家独立新风（带热回收）南区7061.57767.681.3289.45风机盘管家独立新风（带热回收）四层北区46295091.940.0744.08风机盘管家独立新风（带热回收）南区11566.312722.9133.35146.69风机盘管家独立新风（带热回收）五层--9291021.99.79410.77风机盘管家独立新风六~二十四层--975.11072.610.2911.32风机盘管家独立新风二十五~二十八层--428.6471.54.615.07风机盘管家独立新风3.3空调方案设计分析3.3.1各房间负荷的计算在上节已经完成了系统的空调分区，确定了各区域的空调方式。接下就是对各区域进行具体的空调设计。确定各房间的空调系统形式需要知道各房间的空调负荷，新风负荷，室内负荷等等，负荷计算已经在第2章计算完成。3.3.2室内新风量的确定新风量的大小直接影响室内空气品质和系统能耗，室内新风量的取值一般按以下原则确定：（1）满足室内卫生要求；（2）保持空调房间的“正压”要求及补充局部排风量的要求；（3）满足某些特殊功能房间的新风量要求；（4）在全空气系统中，如果按以上原则选取的新风量不足总风量的10%，则新风量取总风量的10%。3.3.3热回收的应用根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005[4]要求：当建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置：（1）送风量大于或等于3000m³/h的直流式空调系统，且新风与排风的温差大于或等于8℃；（2）设计新风量大于或等于4000m³/h的空调系统，且新风与排风的温差大于或等于8℃；3.4空调方案确定3.4.1空调系统设计的基本原则(1)、选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统；(1)、选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求。(2)、综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理；(3)、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；(4)、尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。(5)、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同。3.4.2空调系统方案的比较·全空气系统全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。全空气系统的主要优点为：1)使用寿命长,2)可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节,3)充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间。4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。其主要缺点为：1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。4)送回风管系统复杂,布置困难。5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。6)全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。7)设备与风管的安装工作量大,周期长。·风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节，且建筑层高较高，房间温湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管家新风系统。风机盘管加新风系统的主要优点有：1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装5)只需新风空调机房，机房面积小6)使用季节长7)各房间之间不会互相污染其缺点为：1)对机组制作要求高，则维修工作量很大2)机组剩余压头小室内气流分布受限制3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4)水系统复杂，易漏水5)过滤性能差3.4.3空调系统方案的确定：本次设计中的建筑分为裙房和主体建筑，裙房为商场和宴会厅，但是房间比较多且面积较小，房间功能多样，设全空气会形成交叉污染，加上考虑到机房不大的原因，不推荐选用全空气。主体建筑的主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，与全空气系统比较，风机盘管加独立新风，可节省空间，且布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间无人时，可关调机组，不影响其他房间的使用。节省运行费用,运行费用与单风道系统相比约低,比诱导器系统低,而综合投资费用大体相同,甚至略低。机组定型化，规格化，易于选择安装。有较好的供冷能力。综合考虑各方面因素，确定整座楼都选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。风机盘管采取侧送下回的方式。第4章空气处理设备的选择4.1风机盘管选择计算例：4001小型会议室房间夏季室内冷负荷Q=7.543kW,湿负荷W=1.78kg/h(0.000494kg/s);室内空气温度tN=25℃，相对湿度φ=65%；室外空气干球温度tw=35℃，相对湿度φ=59%；新风机组和送风管道的温升取Δt=0.5℃，该房间要求的新风量GW=982.68m3/h(0.301kg/s)。采用风机盘管加独立新风系统。解：采用新风不承担室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓hN相等。根据室内空气hN线、新风处理后的机器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L及温升后的L’点（参见下图）室内热湿比及房间送风量Ɛ=Q/W=7.543/0.000494=15255.5采用可能达到的最低参数送风，过N点作Ɛ线按最大送风温差与φ=90%线相交，即得送风点O,则总送风量为:G=Q/(hN/hO)=7.543/(59.5-51.5)=3307.9m3/h=1.014kg/s风机盘管风量：要求的新风量GW=982.68m3/h，则风机盘管风量：GF=G-GW=3307.9-982.68=2325.22m3/h=0.713kg/s风机盘管机组出口空气的焓hMhM=（GhO-GWhK)/GF=(1.014×51.5-0.301×59.5)/0.713=48.1kJ/kg连接L’、O两点并延长与hM相交得M点（风机盘管的出风状态点），查出tM=17.8℃。风机盘管的显冷量QS=GFCp(tN-tM)=0.713×1.01×（25.0-17.8）=5.16kW详细数据，夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量m^3/h:3307.9新风量m^3/h:982.68回风量m^3/h:2325.22新风比%:29.7071热湿比:15255.5FCU冷量kW:7.69881FCU显热冷量kW:5.16205新风AHU冷量kW:8.97055房间冷负荷kW:7.543新风管温升负荷kW:0.155809注:新风不承担室内冷负荷.送风点-O:大气压力Pa:98907干球温度℃:19.0湿球温度℃:17.9相对湿度%:90.3含湿量g/kg:12.7焓kJ/kg:51.5露点温度℃:17.2密度kg/m^3:1.2露点-L:大气压力Pa:98907干球温度℃:21.3湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.7焓kJ/kg:58.9露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2回风点-M:大气压力Pa:98907干球温度℃:17.8湿球温度℃:16.9相对湿度%:91.2含湿量g/kg:11.9焓kJ/kg:48.1露点温度℃:16.2密度kg/m^3:1.2温升后点-L':大气压力Pa:98907干球温度℃:21.8湿球温度℃:20.3相对湿度%:87.3含湿量g/kg:14.7焓kJ/kg:59.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2一次回风系统过程线图:根据计算所得冷量及回风量，查取设备型号表可知，该房间需设置3台型号为YGFC-03CD-2-S(H/U（约克）的风机盘管。该型号风机盘管单台冷负荷为2.8KW，单台风机盘管高速风量为520m³/h。以房间4001为例，进行手算与天正软件计算的结果比较，相差不大，所以对要求画图的两个楼层均用天正进行计算，其他楼层根据夏季冷负荷的1.1倍来进行选型，计算结果祥见附表二风机盘管选型表见附表三4.2新风机组的选型新风机组选型按新风工况进行选择，其余楼层新风量和新风冷负荷的1.1倍进行选择。本次设计地下一层至地上四层每层分两个空调分区，故每层设两台新风机。五层至二十八层每层只有一个空调分区，故每层设一台新风机组即可，具体型号见附表四 第5章空调房间的气流组织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。本工程全部采用风机盘管加新风，新风由墙洞或新风井引入。5.1气流组织分布与风口布置本次设计中大多采用侧送下回的气流组织形式，送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气，射流在近墙下降。工作区为回流区，该模式的通风效率较高，换气效率约为0.6-0.8。侧送风口的安装离顶棚距离越近，且又以15～20度仰角向上送风时，则可加强贴附，借以增加射流。合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口的位置，回风口的影响较小。设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求：1）各风管之间风量调节；2）射流轴线水平方向的调节，使送风速度均匀，射流轴线不偏斜；3）水平面扩散角的调节。4）竖向仰角的调节，一般以向上10～20度的仰角，加强贴附，增加射程；风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板，采用上侧送风，同侧回风的形式。送风气流贴附于顶棚，工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温度湿度比较均匀，适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所。风口对气流组织有着关键影响，根据送回风量选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡，最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应，才能产生良好的气流组织效果，在本次设计中遵循了以下原则：（1）、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。（2）、送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。（3）、增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。送风选用双层百叶风口侧送方式，保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程，并不产生较大噪声，所以选送风口风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6m/s,送热风时取较大值。气流组织：采用侧送侧回的气流组织风口的形式：送风口选择使用双层百叶，回风口选择使用加过滤网的单层百叶，新风口采用带过滤网的防雨百叶风口5.2空调房间的气流分布计算例：4001小型会议室房间室温要求25±0.5℃，房间长(A)×宽(B)×高(H)，9.5×8.4×4.8=（m），室内显热冷负荷QX=6.35kW，试进行侧送气流组织计算：房间的风机盘管送风口及新风均采用侧送侧回的气流组织方式，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。）解：选用可调式双层百叶风口，紊流系数a=0.14，有效面积系数k=0.72，风口布置在房间宽度方向上。射流射程X=A-0.5=9.5-0.5=9m（离墙不保证区为0.5m）。2.按要求选定送风温差Δt=6℃，计算送风量LS=并校核换气次数n：LS=3600QX/1.2×1.01×Δt=3600×6.35/1.2×1.01×6=3143.6m3/hn=LS/A×BH=3143.6/9.5×8.4×4.8=8.2/h，换气次数大于8次，满足要求。3.按式VS=371BHk/LS确定送风温度：计算射流自由度VS=371×8.4×4.8×0.72/3143.6=3.43m/s按式/dS=53.2计算射流自由度：/dS=53.2×=9.43m5.计算满足轴心温度衰减要求的送风口个数N：=0.5/6×9.43=0.79查实用供热空调设计手册（下册）图25.2-1，得无因次距离ū==0.32,并代入式N=：N==2..60,取N=3个计算送风口面积fs、确定送风口长和宽的尺寸，或等面积的当量直径ds：fs===0.118m2选定长宽尺寸为600mm×200mm双层百叶风口，等面积当量直径为ds=1.128=1.128=0.391m实际送风速度Vs=3.37m/s校核贴附射流长度8.Ar===0.0068，查实用供热空调设计手册（下册）图25.2-2，得x/ds=25，因而x=0.391×25=9.78m>9m，满足贴附长度要求。8.校核房间高度设底边至吊顶距离为0.4m，则：H=h+S+0.07x+0.3=2+0.4+0.07×9+0.3=3.33m，（h为工作区高度）该值小于4.8m，房间高度符合要求。其余两层房间计算结果汇总于表5-1：表5-1侧送风汇总表房间编号房间尺寸（长宽高）（m）送风形式风口个数送风速度（m/s）贴附长度（m）4001[小型会议室]9.5*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置）33.3610.554002[小型会议室]9.5*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置）33.3610.554003[会议室]21*9.5*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置）73.4310.874005[活动前厅]15.3*12.5*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置）43.9513.444006[接待室]4.6*4.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置）12.547.884007[宴会厅]24.9*16.8*4.8侧向送风（风口沿房间宽度对吹布置）123.249.454008[宴会厅]12.8*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置）34.1314.354009[休息室]7.5*4.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置）12.768.24011[宴会厅]17*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置）43.219.474012[宴会厅]13.9*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置）33.249.684013[宴会厅]13.9*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置）33.249.684015[宴会厅]21*16.4*4.8选四面送风的风机盘管95层5001[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855002[公寓式酒店,7]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855003[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855004[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855005[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.228.665006[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855008[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855009[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855010[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855011[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.3410.355012[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.855013[公寓式酒店,7]8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置）13.289.85第6章风道的设计与水力计算6.1风道的设计与布置 风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风和回风、排风、新风供给，正压防烟送风，机械排烟系统均要用到风管。风管系统的设计正确与否，关系到整个空调系统的造价、运行的经济性以及运行效果。风管系统的设计的基本任务是：布置合理的管线；经济合理的确定风管的形状及各段截面的尺寸，以保证实际风量符合设计的要求；并计算系统的总阻力。本次设计中的风管计算采用假定流速法。风管用镀锌钢板制作，布置时应注意整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，以防止冷热源管道之间的不利影响，设计时应考虑各管道的装拆方便；布置时应还尽量使排（回）风口与送风口远离，送风口应尽量放在排风口的上风侧；为避免吸入室外地面灰尘，送风口底部应距地面不宜低于2m。风管干管流速取6～8m/s，支管取2～4m/s来确定管径风管的形式很多，一般采用圆形或矩形风管。圆形风管强度大，耗材料少，但是占用有效空间大，不易布置的美观，常用于暗装。矩形风管占用的有效空间小，易于布置，明装美观，弯头及三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小，且容易加工，使用较多，所以本次设计中采用矩形风管。6.2风道的水力计算 由《简明空调设计手册》可查的各风管内的空气流速要求列于表7-1表6-1.空调低速风管内的空气流速噪音<40dB40～60dB新风入口m/s3.5～4.04.0～4.5总管和总干管m/s6.0～8.06.0～8.0无送、回风口的支管m/s3.0～4.05.0～7.0有送、回风口的支管m/s2.0～3.03.0～5.0风管尺寸的计算在系统和设备布置、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，采用假定流速法,其计算方法如下：确定空调系统风道形式,合理布置风道,并绘制风道系统轴侧图,作为水利计算草图。在计算草图上进行管段编号,并标注管段的长度和风量,管段长度一般按两管件中心线长度计算,不扣除管件(如三通,弯头)本身的长度。选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最大的环路。选择合适的空气流速，同前页各管段建议流速和最大流速表中所列。根据给定风量和选定流速，逐段计算管道端面尺寸，并使其符合矩形风道统一规格。然后根据选定了的段面尺寸和风量，计算出风道内的实际流速。通过矩形风道的风量G可按下式计算：G=3600abv（）式中a、b——分别为风道断面净宽和净高，m。计算风道的沿程阻力。计算各管段的局部阻力。计算系统的总阻力。检查并联管路的阻力平衡情况本次设计新风、送风、回风风管设计采用鸿业暖通7.0中带的水力计算软件进行计算，以第五层为例，详细结果见附表五第7章空调水系统的设计与水力计算7.1水系统的设计7.1.1空调水系统的设计原则空调水系统设计应坚持的设计原则是：1）、管路考虑必要的坡度以排除空气；2）、要解决好水处理与水过滤；3）、力求水力平衡；4）、防止大流量小温差；5）、注意管网的保冷与保暖效果。7.1.2空调水系统方案的确定空调水系统方案比较如下表:表7-1空调水系统比较：类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多一级泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况二级泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高本楼层是为28层的高层建筑，为平衡水利，必须做同程式，气候和环境条件等等，不适宜做开式系统；冬季热负荷跟夏季总冷负荷相差不是太大，且从经济和实用角度来看，宜选双管制；由于本楼层的总体负荷较大，冷冻水流量为606m3/h>300m3/h,且空调器末端阻力比冷水机组要大100kPa左右，适合二次泵系统，根据以上各系统的特征及优缺点，结合本建筑楼的实际情况情况，本设计空调水系统选择闭式、同程、双管制、二级泵系统。7.1.3冷凝水管道设计风机盘管与吊装新风机组等在运行过程中产生的冷凝水由冷凝水管排出。风机盘管与新风机组的凝结水一般采用开式、非满流自流系统,排水余压很小,因而要做排水管的坡度,以防排水不畅凝水溢出,湿损吊顶装修。本设计中冷凝管沿水流方向保持不小于千分之二的坡度，且就近排入卫生间排水管，空调机组与卧式新风机组的冷凝水直接排入卫生间的地漏，排水须作存水弯后排入地漏，水封高度：130mm水柱（大于室内的风压）。冷凝水管采用采用镀锌钢管，螺纹连接，不必进行保温处理。冷凝水管的公称直径DN,可根据空调器、风机盘管或空调机组的产冷量Q，按表7-1确定：表7-2冷凝水管径估算表Q(KW)DN(mm)≤17.62517.7～10032101～17640177～59850599～105580105612462125>124621507.2水系统的水力计算采用假定流速法，其计算步骤如下：1）、绘制冷水系统图，对管段编号，标注长度和流量；2）、确定合理的流速；3）、根据各个管段的水量和选择流速确定管段的直径，计算摩擦阻力和局部阻力；4）、并联管路的阻力平衡；5）、计算系统的总阻力本次设计水系统管道设计采用鸿业暖通7.0中带的水力计算软件进行计算，以d第五层冷水供水管为例，详细结果见附表六7.3水系统的布置本系统设计采用两管制（无缝钢管）供应7℃供水与12℃回水形式的冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，采用定压补水装置取代以往的膨胀水箱定压。冷冻水系统的水处理采用选择全自动的水处理仪器处理自来水。处理后的水通过定压补水装置进入冷冻水系统。定压补水装置包括有两部分：.膨胀罐用于恒定系统内的水压；补水箱和补水泵用于保证系统内各个末端装置始终充满冷冻水。冷却水系统的水处理采用化学加药的方式。由于设计属于高层建筑，因此立管选用同程式水系统，水平管系统比较大的也选用同程式，如裙房。平面水系统较小比较易于调节平衡选用异程，加静态平衡阀调节平衡。本设计采用的冷源是螺杆式冷水机组，机组布置在地下室三层的冷冻站房里。水系统分为两个区，地下一层至地上四层为一个水系统，地上五层至二十八层为一个系统。供水、立管均采用同程式，各层水管裙房采用同程式，主体建筑公寓式酒店采用水平水系统采用异程式，新风机组和风机盘管系统共用供、回水立管，即新风负荷亦算入冷水机组负荷当中。考虑到本次设计的建筑特点和空调系统的布置，冷却水系统采用风冷式却塔冷却循环的冷却水。冷却塔通过流通的空气与喷淋的冷却水进行热交换达到降温效果。在这次设计中将冷却塔放置于裙房4层楼顶，而冷却水泵与制冷机组等设备集中放置于地下三层的制冷机房。根据水力计算可知，从冷冻站房出来到空调末端，最不利水力点在最高层，水系统1（地下一层至地上四层）的最不利环路阻力为389.84KPa，水系统2的最不利环路阻力为466.1KPa。第8章制冷机房8.1制冷机房主要设备的选择计算8.1.1冷水机组的选择1.计算总冷负荷：根据鸿业计算软件可得出，本建筑的夏季设计冷负荷为Q=2832.05kW如下图，查表可知h1=90.8kJ/kg，h3=56.3kJ/kg,又η=×100%=65%，所以h2=68.38kJ/kg设有热回收的楼层总的新风量GX=68613.5×1.2=82336.2kJ/h，则回收冷量Qh=GX（h2-h1）=502.51kW本楼层实际由集中供热提供的热量Q1=2832.05-502.51=2329.54kW考虑10%的富裕度：Q2=2329.54×1.1=2562.5kW据制冷系统的总冷量Q=2562.5kW选择开利的螺杆式冷水机组30XW1002（3台）。选