【大同市某企业办公楼空调设计29000字（论文）】

第一章引言I第六章风系统管道及风力计算空调系统的设计是确保通风系统有效运行和节能的一个非常重要的环节REF_Ref5586\w\h[6]，终端设备必须工作：首先，在整个系统工作过程中必须保持稳定值，空气供应系统通常设计为中速系统，当然，也可以设想低压系统，但除了大型空调系统管道之外，还应注意以下方面：确保它们符合系统的静压要求，并确保最终用户在运行过程中保持这些压力REF_Ref5667\w\h[7]。良好的送风系统规划应减少初期投资和运行成本。然而，充分优化初始投资和运营成本是非常困难的，其中存在许多未知变量REF_Ref5736\w\h[8]。例如，初始投资与管道及附件（如角钢）的尺寸或重量不完全成正比，直接通道和环形通道的阀门成本通常低于矩形管道。但是，系统的初始投资和运行成本之间的合理平衡可以在以下总体规划准则下实现。1、风管应尽量布置在一条直线上。这一要求是任何空调系统最重要的标准。线性安装空调系统能耗最低，投资第一。从节能的角度看，空气“愿望”总是直走，降低能耗。直管的主要部分的成本远低于任何类型的弯头和其他管的成本配件。因此，我们在准备飞往空调系统的航班时，应尽量减少掉头的人数。2、应引入标准管段，以尽量减少不同可缩管和接头的数量。普通风管可在百东生产线上按标准宽度生产。非标准长度的矩形管的任何部分都不能制成标准卷盘，可以作为辅助技术设备REF_Ref5804\w\h[9]。一个圆形的通道可以由任何长度的金属制成。根据加工厂标准，播种管的标准含量完全由：加工决定。一些规划者总是认为，飞机设计的空调系统，减少了整个风道的横截面，往往似乎减少了一次投资。如果每个直管使用四个减速装置，则最好延长标准直线的截面长度，并将可变探戈减少到一个。相反，可以减少该管道的初期投资和使用REF_Ref5915\w\h[10]。6.1沿程阻力的计算公式:（6-1）式中：6.2局部阻力的计算公式:（6-2）式中：6.3计算1.管道布置及管道编号，确定最不利管路。2.根据每个管段的空气量和所选的流量，确定管尺寸，计算实际流量，检查比摩阻，计算沿路阻力和局部阻力。具体的计算步骤如下：（1）绘制空调系统图，对各管段进行编号，标注长度和风量。选定最不利环路，本系统的最不利环路为1–2–3–4–5–6–7–8–空调机组。（2）根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。（3）得出各管段局部阻力系数。1）管段1：方形散流器，颈部名义直径200×200mm。其全压损失为16.3Pa。单开阀杆式风量调节阀：ζ=0.92）管段2：矩形风管渐缩管A1/A0=(320×200)/(200×200)=1.6，θ=60°查：ζ=0.06

3）管段3：矩形风管Y型裤衩三通。A1/A2=1查：ζ=0.244）管段4：矩形渐缩管，同上，A1/A0=(500×250)/(320×200)=1.95θ=60°查：ζ=0.06T型分流三通，矩形主通道，45°斜接，2个。v1/v2=0.8查：ζ=0.07∑ζ=0.06+0.02×2=0.15）管段5：T型分流三通，矩形主流通道，45°斜接，两个，同上。ζ=0.02渐缩管：A1/A0=(630×250)/(500×250)=1.26θ=60°查：ζ=0.066）管段6：T型分流三通，矩形主流通道，45°斜接，两个，同上。ζ=0.027）管段7：T型分流三通，矩形主流通道，45°斜接，两个，同上。ζ=0.02渐缩管，A1/A0=(800×320)/(600×320)=1.33θ=60°查：ζ=0.06∑ζ=0.06+0.048=0.108）管段8局部阻力系数同管段7，∑ζ=0.10（3）．环路总阻力计算将最不利环路上各管段的阻力累加起来即可得出环路总阻力，由以上计算可以得出环路总阻力为246.4Pa。由空气处理器得性能参数可知，该机组全静压374Pa，考虑新风入口的百叶窗以及新风阀门的阻力，该机组的机内余压能满足要求。详见下表6-1。表6-11层风管水力计算表编号截面类型风量(m^3/h)宽/直径(mm)高(mm)长(m)风速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)管段0矩形40008002000.856.941.750.191.495.496.98管段1矩形35008002004.416.081.360.085.991.777.76管段2矩形25006301608.376.892.270.1719.044.8323.87管段3矩966.943.260.0425.941.1627.10管段4矩146.943.260.273.727.8611.58管段5矩246.943.260.2717.097.8624.95管段6矩形130050012015.836.022.490.0839.441.7441.17管段7矩形11005001207.795.091.820.1014.201.5515.76管段8矩形5005001207.382.310.431.323.154.247.39管段9矩形3005001203.611.390.170.440.610.511.12管段10矩形3005001200.401.390.170.270.070.310.38管段11矩形5005001204.992.310.437.792.1325.0027.14管段12矩形5005001200.402.310.430.270.170.871.04管段13矩形5005001203.272.310.435.851.4018.7820.17管段14矩形5005001200.402.310.430.270.170.871.04续表管段15矩形5005001204.872.310.435.852.0818.7820.86管段16矩形5005001200.402.310.430.270.170.871.04管段17矩形5005001203.272.310.437.661.4024.5925.98第七章空调水系统第七章空调水系统7.1空调水系统比较空调水系统的分类方法很多REF_Ref6069\w\h[11]。根据管道的布置形式和工作原理，一般可归纳为以下主要类型：按原理可分为：闭式循环和开放式循环；根据给回水管道的数量，可分为两管、三管、四管；根据管道内供回水的流量关系，可分为同一方案和不同方案；按调节方式可分为定水量和变水量。7.1.1闭式循环系统定义：管道系统不与大气接触，并在系统最高点配备排气和排水装置。在空调系统中使用风机盘管、诱导器和水冷表冷器时，应关闭冷水系统。高层建筑宜采用封闭体系。闭式循环的优点：管道和设备不易腐蚀不需要升高静水压力的高度，压力低，所以泵功率小由于无储水箱，无重力回水，无需增设回水泵，节省了投资，系统简单。7.1.2开式循环系统定义：管道之间有一个与大气相连的水箱（或水池）。当回水自行流动时，管道向大气开放的系统。当空调系统采用喷水室冷却空气时，应采用开放式系统。开式循环的优点：冷水箱具有一定的蓄冷能力，可以缩短冰箱的启动时间，增加能量调节能力，冷水温度波动较小。7.1.3两管制水系统定义：冷却系统和供热系统采用同一供水管和回水管，只有一个供水管和一个回水管系统。双管系统的优点：系统简单，施工方便。缺点：不能同时供冷供热。7.1.4三管制水系统定义：分别设置冷却管，加热管，换热设备管三根下水管。冷热水回水管共用。，三管系统的优点：三管系统能一起满足制冷和制热的条件。三管制水系统优缺点：比两种控制系统复杂，投资高，控制复杂，冷热回水混合损失。7.1.5四管制水系统定义：冷热水系统完全配备独立的供水管和回水管，可满足高品质空调环境的条件。四管系统的优点：能同时知足制冷和制热的要求，并能通过终端设备实现室内湿度精确控制的条件。缺点：系统复杂，投资高。6.1.6同程式系统定义：通过每一个并联回路的管道长度基本相同，阻力类似。如果通过每米的阻力损失几乎相同，则管网的阻力能不经调而平衡。同程式系统的优点：系统水力稳定性好，各设备间配水平衡，调节方便。缺点：由于采用回流管，管道长度提高，水阻力增大，使泵的能耗增加，前期投资增加。7.1.7异程式系统定义：管道通过每一个平行回路的长度不相同，水管的阻力不相同。在各并联管网上增设相应的调阀，以调节管网的平衡。异程式系统的优点：系统简单，管材消耗少，施工难度小。缺点：各并联回路长度不相同，阻力不相同，流量分配不平衡。7.1.8定水量系统定义：系统循环水量是一个定值，通过变化供回水温度来适宜房间负荷的改变。系统的空调终端设备由冷气室内的温控器控制。定水量系统的优缺点：系统运行稳定。优缺点：泵无效能耗大。7.1.9变水量系统定义：使供水温度保持在一定范围内，并在负荷变化时改变供水量的系统。空调系统的终端设备由空调室内的温控器控制。变水量系统的优点：管道和泵的原始投资低。缺点：需要利用供回水压差来控制水量和流量，自动控制系统最复杂。7.2风机盘管水系统水力计算7.2.1冷冻水系统在控制方面，由于本设计不考虑冬季采暖，采用的空气处理设备为吊顶式空气处理机，故采用两种控制系统。7.2.2冷冻水管的设计一层大厅划分为一个系统，大厅的冷负荷较大，冷冻水量也较大REF_Ref6160\w\h[12]。管：0.9～3.0m/s，一般供水管：1.5～3.0m/s，室内供水立管：0.9～3.0m/s，根据选定的流速和已知的流量，选出合适的管径，查出单位长度摩擦阻力，例如管段1～2，根据流量0.54kg/s，以及选用的流速范围，查该图可知选用管径DN25，Rm=0.4kPa/m，实际流速0.75m/s。同理可查得其他管段的管径荷单位长度摩擦阻力，结果列入表中。根据流速，查表得出，即动压。再得出管段的局部阻力系数，图7-1水管图1.管段1～2：流速0.75，动压0.28kPa。球阀一个，ζ=0.6；普通弯头90°2个，ζ=0.3×2=0.6；变径管：缩小，ζ=0.1；∑ζ=0.6+0.6+0.1=1.32.管段2～3：流速1.1，动压0.61kPa.弯头一个，ζ=0.3；∑ζ=0.33.管段3～4：流速1.4，动压0.98kPa。弯头一个，ζ=0.3；变径管一个，ζ=0.1；∑ζ＝0.4将此环路总阻力累加起来得：ΔP＝42×0.4+1.05×0.5+6.2×0.6+0.5×0.6+0.28×1.3+0.61×0.3+0.98×0.4=22.28kPa另一回水环路与该环路相同，各段管经径一样，因此，总阻力也一样，ΔP＝22.28kPa。7.2.3供水管径的确定1.连接各风机盘管的所有供水支管管径取与接管管径一致，如上表所示（新风机组接管管径为50DN）2.选择最不利环路3.确定各计算管段中的流量4.假定管内流速，根据规范确定管径，然后再验证流速是否满足要求5.根据公式计算沿程阻力、局部阻力及总阻力7.2.4冷凝水管设计冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管钢管，本设计采用聚乙烯塑料。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。按照下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：Q≤7KW，DN=20mm;Q=7.1-17.6KW,DN=25mm;Q=17.7-100KW,DN=32mm;7.2.5冷却水系统设计采用开式冷却水系统REF_Ref6242\w\h[13]。启动冷却水系统的水质应符合现行国标工业循环冷却水处理设计规范的要求。考虑到城市用水问题，建设物位于城区，不适合采用直流式。供水系统用循环冷却水系统。第八章制冷机房设备选型第八章制冷机房设备选型8.1冷却水泵选型8.1.1扬程的计算：（8-1）式中所以冷却水泵的扬程应该是8.1.2流量的确定：由冷却塔性能参数得冷却水泵水量为125m3/h，考虑到泄漏REF_Ref6317\w\h[14]，附加10%的余量即为，125×（1+10%）=137.5m3/h8.1.3冷却水泵的选择：根据以上所得流量和扬程，选择两台（一用一备）东方型号为DFSG150-200的水泵，水泵型号见下表8-1；表8-1水泵参数型号流量m3/h扬程m效率转速r/min输入功率KwDFSG150-31514033.872%1480308.2冷却循环水的管路水力估算冷冻水管路水力计算见下表8-2；表8-2冷冻水管路水力计算表负荷(kW)流量(m³/h)管径(m)管长(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)△Pj(Pa)△p(pa）47281DN1251491.13108.515737.13147.418884.5即管段阻力为2.1m水柱。其余管段管径可根据经济流速如下表8-3以及流量确定。表8-3管段管径公称直径DN(mm)＜250≥250水泵吸入管（m/s）1.0~1.21.2~1.6水泵压出管（m/s）1.5~2.02.0~2.5水管(m/s)1.5~2.02.0~2.58.2.1流量的计算上述得冷凝器水量为81m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，81×（1+10%）=89.1m3/h=0.02475m³/s根据管网阻力和冷冻机房阻力损失得冷冻水泵的扬程约为32.4m。（8-2）式中8.2.2冷冻水泵由上述计算可知，选择2台（一用一备）东方型号为DFSG125-200的水泵，水泵型号见下表8-4；表8-4水泵参数型号流量扬程效率转速输入功率DFSG125-160A1053167%290018.5冷冻循环水的管路水力估算：1根据管内流速的适用范围，假定冷冻水的流速为2m/s2.L=81m³/h=0.0225m3/s,机组管径d1=125mm,则管段流速为v=2.05m/s，满足流速要求。8.3分水器和集水器的选择空调机组的两根水管（供回水管）、一根压力平衡管和一根冷水机组的水管与分（集）水器连接。供（回）水管1流量为2.43m/s，取100mm，则总流通断面积为0.00785m2，总流量是0.0191167m³/s,供水(回)管2流速为1.72m/s，取d1=50mm，则总流通断面积为0.0019625m2，总流量是0.00338m³/s，取分（集）水器内流速为1.2m/s，那么分（集）水器的流通断面积应为（0.00785×2.43+0.0019625×1.72）/1.2=0.0187m2，于是算出分（集）水器内径为154.38mm，选用D159×4mm无缝钢管，实际流速为1.13m/s,满足要求。长度所以：8.4冷却塔的选择冷却塔选用开放式冷却塔，且为逆流式冷却塔，整塔结构轻盈精巧、组装方便、坚固耐用、冷却效果好，冷却水的进水温度为30℃，出水温度为35℃，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的2%—3%。冷却水量的确定：（8-3）估算公式：（8-4）式中G=0.22*472=103.84t/h=104.468m³/h考虑安全系数104.468*1.2=125.3616m³/h选用由新菱冷却塔，它具有小尺寸，低高度，轻重量，现代设计，低噪音，水漂流等优点，选用型号为：SR-125底噪的冷却塔1台，参数如下：冷却水量125m3/h，风机直径1780㎜，补水管DN20，进水管DN150，排污管DN40，出水管DN150,溢流管DN40，冷却塔布置屋顶，具体的布置见设计施工图。8.5补水系统的确定8.5.1水箱的选择冷冻水的补水量为循环水量的3%—4%，这里取4%。所以补水量为81×4%=3.24m3/h又补水箱的大小应满足补水泵能连续运行1.5—2.5小时，这里取2小时。所以补水箱的容积为V=（2×3.24）m3=6.48m38.5.2补水水泵的选择（1）补水泵的扬程：补水泵的扬程REF_Ref6422\w\h[15]，一般应比系统补水点的压力高30-50kPaH=20+3=23m（2）补水泵的小时流量，宜取系统水容量的5%，不应大于10%。（3）水系统较大时宜设两台补水泵，一用一备。第九章消声、减震第九章消声、减震9.1消声器选择建筑噪音对周围环境的影响包括两个方面：一是对建筑周围环境的影响，通常是由设置在建筑外的设备（如冷却塔，外置鼓风机）和鼓风机或空调机组通过进风口和出风口引起的。另一种是对建筑物内部房间的影响REF_Ref6497\w\h[16]，通常是由声音传播引起的机房或风管的震动引起的。因此，为了保障人们的身心健康，保证工作环境，防止噪声污染，有必要对系统采取一定的消声措施。消声装置的选择方式为：1.尽量控制水管内空气的均匀流动。假如不均匀现象严重，请用阻性消声弯头进行噪声去除。2.在冷气房送风口周边的送风水管内，噪音控制在允许范围内。表9-1建筑物室内允许噪声级表建筑类别噪声评价数NR等级A声级值dB(A)会议室、客房25～3038～42办公室、招待室30～3542～46餐厅、商场35～4546～549.2减震设计鼓风机，水泵和空调系统是震动源。机器的震动传递给支撑结构（如地板或基础）或管道，导致后者的震动，有时会影响人们的健康，或影响产品质量，有时危及支撑结构的安全性。因此，应采取措施降低振源的振动的方式REF_Ref6559\w\h[17]；1.如果该装置的转速超过150r/min，应选择橡皮管；软木塞及其他弹性材料或橡胶减振器。当设备转速小于150r/min时，应选择弹簧减振器。2.减震器的荷载该比工作荷载高出5～10％。3.在选择橡胶材质时，应考虑环境温度对压缩变形的影响减震器应尽量避免阳光直射或与石油接触。4.在选择弹簧减震器时，该装置的旋转频率与弹簧减震器垂直方向的f0自振频率之比应大于或等于2.0。当振幅共振较大时，应结合更强大的阻尼材料。5.使用设备时，重心不应过大，如果设备重心过高或偏离几何中心，调整难度或减震要求严格时，应增加减震支柱的重量和尺寸，减少系统重心，保证机器平稳运行。6.支撑点的数量不应少于4个。对于重型或大型机器，可使用6至8台。结论第十章管道保温及防腐管道系统保温的目的是减小管道系统的热损失（或冷损失），预防冷管道表面结露。冷气管路防腐的目的是防金属表面的外腐蚀且保护涂层REF_Ref6647\w\h[18]。10.1保温材料的确定风管保温厚度：（10-1）式中：表10-1管道参数管道名称管径（mm）保温层厚度（mm）蒸汽、凝结水DN50以下50DN50-10075供热热水DN50以下40DN50-10050冷冻水DN40以下25DN50-10032DN100以上50冷凝水DN40以下1310.2保温层厚度选定经济厚度应考虑以下原因：1.保温材料种类及造价（含各种施工管理费）2.冷（热）损失对系统的影响3.空调系统及冷源形式4.保温层占空间对整个建设投资的影响结论本次中央空调设计建筑内容主要为办公室房间，主要设计任务为冷、湿负荷计算，确定空调方案，设备选型以及风系统、水系统设计及水力计算。由上述计算可知本设计建筑总空调冷负荷为447.18KW，冷负荷指标为102.52W/m2，总湿负荷为209.49kg/h，热湿比为13275，新风量为31830m³/h。主要设备选型有：冷水机组:开利30XW0552螺杆式冷水机组1台;空气处理机组：美的U系列空气处理机组8台；风机盘管：麦克维尔风机盘管198台；冷冻水泵：东方DFSG125-200A离心式水2台；冷却水泵：东方DFSG150-200离心式水泵2台；补水泵:东方DFSG150-315离心水泵2台；冷却塔：新菱SR-125低噪圆形逆流式冷却塔1