【《L酒店空调系统的热水系统设计计算案例》2900字】

L酒店空调系统的热水系统设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u10300L酒店空调系统的热水系统设计计算案例 1183271.1空调热水设计 113341.2空调热水系统设计 1113201.3空调热水系统的设备选型 11.1空调热水设计空调热水系统的热媒是外网的一次侧水，需要通过板式换热器将其换成空调内适用的水。咨询项目所在地热力公司可知冬季市政集中热源（热水)，具体参数如下。冬季市政一次水供水水温：120℃；冬季市政一次水回水水温：60℃。外网的一次侧水经换热站后进入的机房的供水温度为120℃，经换热后的回水温度为60℃。空调热水侧选用的供回水温度为60/50℃。1.2空调热水系统设计空调热水系统与冷冻水系统的系统除主机以外的部分是共用的，所以系统形式与前面所说的空调冷冻水系统是一样的。1.3空调热水系统的设备选型1.3.1板式换热器简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间相互形成薄矩形通道，通过半片进行热量的交换。它和常规的壳式换热器对比，在相同流动阻力和泵功率消耗情况下，很明显其传热系数要高出很多，在适用范围内有取代管壳式换热器的趋势。板式换热器是用薄金属板压制而成且具有一定波纹形状的换热板片，经过叠装，再用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。工作流体在两块板片之间形成的窄小曲折的通道中流过。冷热流体分别依次通过流道，中间还有一隔层板片将流体分开，来通过板片进行换热。板式换热器的结构和换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、热损失小、安装和清洗方便等特点。两种介质的平均温差可以小到1℃，热回收效率可达到99%以上。在相同压力损失情况下，板式换热器的传热是列管式换热器的3～5倍，占地面积是它的1/3，金属耗量只有它的2/3。所以板式换热器是一种高效、节能、节约材料、节约投资的先进热交换设备。板式换热器的型式主要分为框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片的形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤型半片三种。1.3.2板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。（1）板片是由各种材料制成的薄板用各种不同形式的磨具压成不同形状的波纹，并且在板片的四个角上开角孔，用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。（2）框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。板式换热器是将板片由叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，继而用夹紧螺栓夹紧而成。1.3.3板式换热器的特点（1）传热系数高，因为不同的波纹板相互倒置，从而构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，可在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，因此传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。（2）对数平均温差大，末端温差小。板式换热器大多是并流或逆流的流动方式，它的修正系数通常在0.95左右，而且，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面，没有旁流，所以板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃。（3）占地面积小，板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积是管壳式的2~5倍，无管壳式那样需要预留抽出管束的检修场所，所以实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。（4）容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况。（5）重量轻，板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm。制作方便，板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产。（6）容易清洗，框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，就可以松开板束，卸下板片进行机械清洗，这样需要经常清洗设备的换热过程也十分方便。（7）热损失小，板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。（8）它的容量较小，为管壳式换热器的10%~20%。（9）单位长度的压力损失大，由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。（10）不易结垢，由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10。1.3.4板式换热器的分类（1）按材料分可分为不锈钢板式换热器、钛合金板式换热器、纯钛板式换热器。板换的材料不同，耐氯离子的腐蚀性能越来越好。（2）按板换的连接方式可分为钎焊式连接板式换热器、密封胶垫式板式换热器。钎焊式板式换热器耐温耐压性能好，强度增大，但是安装好的板换不能扩充和拆洗。密封胶垫式连接的板式换热器耐温耐压性能较差，强度也不及钎焊式，但是便于扩充和拆洗。按照热媒的种类不同选择合适的板换。（3）按照一次侧、二次侧的换热面积的大小还可分为等截面板式换热器和不等截面板式换热器。1.3.5板式换热器的选型板式换热器的优点：传热系数高，流通截面较宽，适应性大，拆洗方便，省管材。本设计的冷热源机房采用板式换热器。（1）选型原则1）换热器的容量和台数应根据热负荷调节并按照最不利工况进行选择，一般不设备用。但一台换热器停用时，其余的应满足60%~75%热负荷的需要；2）换热器需要满足热媒的工作压力、温度等参数的要求，来保证热网系统安全可靠的运行。一台换热器停用时，另一台换热器要满足60%~75%热负荷的需要。（2）换热器选型计算冬季供暖所需热源由室外热力管网供给，一次供热管网设计供回水温度120/60℃高温水，经过换热器换热的二次网空调用水设计供回水温度为60/50℃。1）查《实用供热空调设计手册》可知 （9-1）式中F：换热面积（m3）；Q：传热量（W）；K：换热器传热系数[W/(m2·℃)]；查《实用供热空调设计手册》板式换热器传热系数一般为5000～6000，此取5000。B：考虑水垢的系数；当汽—水换热器时，B=0.9-0.85；当水—水换热器时，B=0.8-0.7；Δtpj：对数平均温度差（℃）。2）对数平均温度差Δtpj（℃） （9-2）式中Δta、Δtb热媒入口及出口处的最大、最小温差值（℃）。板式换热器选型参数如表9-1所示。表9-1板式换热器选型参数计算热负荷（kW）一次侧进水温度一次侧出水温度634.8412060对数平均传热温差二次侧进水温度二次侧出水温度27.916050传热系数W/(m2•℃)水垢系数选用台数50000.72换热面积（㎡）4.87板式换热器选型型号如表9-2所示。表9-2板式换热器选型型号品牌单片换热面积设计压力（Mpa）兰州兰图BR03型板式散热器0.321.6最大水处理流量m³/h法兰公称通径mm富裕系数13080/1001.2选型片数18.28191.3.6循环水泵选型查《实用供热空调设计手册》可知水—水板式换热器水阻大概为50kPa。（1）水泵流量的确定 （9-3）式中Q：担负系统的总负荷（W）； Δt：系统的供、回水温差（℃）；ρ：水的密度（kg/m³）；c：水的比热容[J/(kg·℃)]（2）水泵压力（扬程）H（m）的确定 （9-4） （9-5）式中ΔP：水泵的压力（Pa）；∑（ΔPm+ΔPj）：系统摩擦阻力和局部阻力损失的总和（Pa）；Ρ：水的密度（kg/m³）；G：重力加速度（m/s2）。1.1-1.2：安全系数。确定G和h值后，可按照水泵特性曲线选择水泵的型号。板式换热器供暖循环泵选型参数（一用一备）如表9-3所示。表9-3板式换热器供暖循环泵选型参数系统热负荷（kW）系统供回水温差（℃）水的密度（kg/m³）比热容[J/(kg•℃)]634.8410986.184.18安全系数