【广州S商场空调系统设计21000字（论文）】

1 41工程概况及原始资料 1.1工程概况 51.2原始资料 51.2.1室外计算参数 51.2.2室内计算参数 1.2.3围护结构传热系数确定 2空调负荷计算 72.1冷负荷计算 72.1.1外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷(冷负荷系数法) 7 72.1.3内围护结构 82.1.4新风、渗透 82.1.5人体冷、湿负荷 92.1.6照明冷负荷 92.1.7设备冷负荷 2.2典型房间负荷计算实例 102.3负荷计算数据总结 3空调设备的选型 3.1风机盘管风量的计算 173.2风机盘管的选型 3.2.1选型的依据 3.2.2选型的方法 3.2.3设备型号及参数 3.3新风机组的选型 204空调风系统设计及水力计算 214.1气流组织设计 4.1.1风□的选择 4.1.2风口的布置原则 214.1.3风口的尺寸计算 214.2风管的水力计算 25空调水系统设计及水力计算 255.1空调水系统的分类 255.2空调水系统形式的确定 255.3水系统的水力计算 25 5.4冷冻水立管的水力计算 6.5冷却水立管水力计算 5.6冷凝水管的设计 336制冷机房的设计与选型 346.1冷水机组的选型 346.2冷却塔的选型 346.3冷冻水泵的选型 6.4冷却水泵的选择 356.5补水定压系统 26.5.1补水泵的选择 6.5.2软化水器的选择 366.5.3软化水箱的选择 366.5.4气压罐的选择 6.5.5电子水处理仪的选择 7消声减震 38 参考文献 433本次毕业设计的空调系统设计工程为广州兆丰商场的空调系统设计，本次设计共地上六层，地下一层，其中一楼为商业建筑，二到六层是办公建筑，地下一层为车库并设有制冷机房。本设计建筑总面积为7706.84m²,建筑总高30.06m,其中一楼层高4.76m,二到六层层高5.06m,地下车库层高3.9m。本设计根据房间的使用时间和功能不同，采用了风机盘管加独立新风系统，方便调节，维修方便。根据建筑的地理位置，气象条件，满足建筑的需求，本设计冷热源采用螺杆式冷水机组和区域锅炉房，然后进行详细的计算，包括冷热负荷计算，水力计算以及设备选型的计算，根据夏季的冷负荷依次选择机组、风机盘管的型号、新风机组、风口，接着关键字：风机盘管加独立新风；冷水机组；制冷机房；设备选型4毕业设计是我们在学校完成教学计划课程之后的重要实践环节，毕业设计的结束意味着大学四年的生活即将结束。通过毕业设计，让我们对所学的知识有了更加深刻的了解，检验我们单独完成设计和解决问题的能力，使我们毕业后找工作有了更明确的目标。毕业设计对自己四年学业的总结。在此过程中，熟悉了关于空调方象信息以及建筑布局进行了解，随后确定建筑的空调系统包括负荷计算，水力计算，风口计算，设备选型的计算等制冷机房的选型和布置，最后整理一下图纸和说明书，完成毕业设计。通过大学生51工程概况及原始资料广州兆丰商场项目位于广东省广州市，属于夏热冬暖地区。该建筑共分为地上层5.06m。地上总建筑面积为7706.84m²,其中空调有效面积为5567.94m²,建筑高国家省份城市东经北纬中国广东省广州市夏季参数大气压室外空日平均温度℃室外空调温度℃度℃室外平均风速m/s大气压暖计算温度℃室外空调度℃室外空调计算相对湿室外平均风速m/s8房间名称人员密度(m²/照明密电器设备功率密度噪声度℃店铺8办公室96类型外墙外窗外门传热系数W/(m²*K)350189-2015公共建筑节能设计标准》附录72空调负荷计算外墙和屋顶的面积，m2墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃围护结构的地点修正系数，℃外表面放热系数修正值围护结构外表面日射吸收系数的修正值室内设计温度，℃F计算面积，m2T温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，℃△负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，℃室内设计温度，℃传热部分外窗窗口面积，m2外窗的逐时冷负荷计算温度，℃8外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值不同类型窗框的外窗传热系数的修正值室内设计温度，℃太阳辐射热部分窗玻璃遮挡系数窗内遮阳设施的遮阳系数窗的有效面积系数窗上受太阳直接照射的面积，m2透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2冷负荷系数(C(cl。ch)N为北向冷负荷系数),无因按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素外窗面积(包括窗框，即窗的窗洞面积),m2内围护结构的面积，m2邻室计算平均温度，℃室内设计温度，℃设计地点的日平均室外空气计算温度，℃邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值，℃夏季室外空调计算干球温度下密度：一般取：1.19空气量m3/h室外空气含湿量，g/kg干空气室内空气含湿量，g/kg干空气室外空气调节计算干球温度，℃室内计算温度，℃室外空气焓值，kJ/kg干空气室内空气焓值，kJ/kg干空气显热冷负荷，W人体显热散热冷负荷系数n空调房间内的人数，人湿负荷人体的散湿量，g/hn空调房间内的人数，人W每个人的散湿量，g/hN灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8照明散热形成的冷负荷系数N电热设备的安装功率，W同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7~0.9负荷系数，即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比，一般取0.4~0.5电动机效率，可由产品样本查得，一般可取08~0.9电动设备和用具散热的冷负荷系数以一层的店铺1为例，该店铺的空调面积为97.66m²,夏季室外计算干球温度为34.2℃,计算日平均温度为30.7℃,室内设计温度为24℃,相对湿度60%;店铺1房间负荷源89店铺1]面积高度房间总房间照明总值房间总室内设计温度计相对湿度(%)北外长(m)宽外墙面外墙净传热系墙积(m2)面积数色修正型总冷负荷北外嵌长(m)宽面积传热系数窗户类型遮挡系数系数最大阴影面积3单层钢窗总冷负荷总辐射负荷(W)温差负荷北外门嵌*2长(m)宽面积传热系数窗户类型遮挡系数内遮阳系数最大阴影面积单层钢窗总冷负荷总辐射负荷(W)温差负荷西外墙长(m)宽外墙面积(m2)外墙净面积传热系数色修正型总冷负荷西外窗_嵌*2长(m)宽面积传热系数窗户类型遮挡系数内遮阳系数最大阴影面积3单层钢窗总冷负荷总辐射负荷(W)温差负荷劳动状态群集系数0轻劳动总冷负荷1382显热冷负荷(W)冷负荷(W)0000总湿负荷照明总功率型同时使明装荧光灯总冷负荷设备设备类型总功率同时使电机设备在室内总冷负荷(冷)室外状态点热回收没有热回收总冷负荷4444显热冷负荷(W)7777冷负荷(W)7777负荷门长度(m)宽度面积传热系数总冷负荷墙长(m)宽积(m2)外墙净面积传热系数色修正型浅色总冷负荷店铺1]小计总冷负荷热)(W)03177450310全热)(W)6976(全热)(W)4444总湿负荷(含新风)(kg/h)总冷指标(含新风)(W/m2)总湿指标(含新)房间面积m2房间最大冷负全热)房间最大冷负荷(含新风/全热)W值总冷负荷(含新风/全风)W/m2新风冷指标W/m2总湿指标kg/hm2002[店铺003[店铺004[店铺9005[店铺006[店铺007[店铺9008[店铺009[店铺9011[仓库001[办公室1]002[办公室2]003[办公室3]9004[办公室4]9006[档案008[办公室5]9室1]室2]室3]室4]室5]5567.94经过计算本建筑的最大冷负荷出现在下午3:00时候。整栋建筑的总面积为3.1风机盘管风量的计算根据负荷计算结果，夏季冷量比冬季冷量大，因此以夏季冷负荷为基准进行风在选定送风温差之后(此处选择最大温差10℃)(1)在焓湿图上找到室内状态点N;(2)根据算出来的房间负荷Q和湿负荷W求出热湿比线,再通过N(3)根据所确定的送风温差△t0,求出送风温度t0,t0等温线与过程线ε的交(4)根据公式(风量=冷量/焓差)计算送风量。以房间店铺1为例，室内负荷(不包括新风负荷)Q为8.15Kw,湿负荷W为1.81Kg/h,室内温度tn=24℃,相对湿度50%,送风温差为10℃,热湿比线ε=Q/W=8.15/1.81=16209.9,与Ψ=90%相交于O点为送风状态点做出焓湿图如下。从焓湿图上得出送风状态点O的焓值为36kJ/kg,室内状态点N的焓值为48.1kJ/kg,则送风量G=Q/(hn-ho)=0.67kg/s=2148.1m³/h,房间店铺1的新风量为3.2风机盘管的选型依据上述方法求出各个房间的送风量及风机盘管房间号风机盘管负荷(不包括新风负荷)一层店铺1大堂仓库层办公室1办公室2办公室3办公室4办公室5仓库六层办公室1办公室2办公室3办公室4办公室5仓库表格中实际选择风机盘管的冷量说明，比实际房间的冷量扩大了1.5倍，原因：(1)依据规范《实用供热空调设计手册》风机盘管冷热负荷修正系数如下。冷却、加热两用本次设计采用的风机盘管为冷热两用，所以需要修正系数1.2。本次设计温度为24℃,有3℃温度差的修正，修正1.2倍；根据上述数据，考虑到风机盘管机组长时间使用后会有积垢的影响，对风机盘管的冷量进行了修正；根据房间的空调负荷选择了风机盘管机组的型号以及台数；同时考虑到机组长时间使用后，过滤网会有尘垢，从而导致出风量会减小，所以我依据上述方法，以房间店铺1为例子，店铺1房间的冷量为12.23kW,风量为1788.1m3/h,选择四台风机盘管机组，则一台机组的冷量为3.06kW,风量为房间号冷量(KW)盘管单个盘管选择的型号一层店铺14店铺24店铺344店铺522店铺74店铺84店铺94大堂4仓库1二~五层办公室14办公室26办公室34办公室45646办公室54仓库1六层办公室14办公室26办公室34办公室45646办公室54仓库1型号名称冷量(kW)风量(m³/h)水阻力(kpa)根据计算出来的新风量及新风负荷确定，本次新风设计采用分层设计，每一层楼层号型号结构形式供冷量(kW)水阻(kPa)一层3排表冷器二到六层6排表冷器4空调风系统设计及水力计算空调风系统设计主要是确定送风口以及回风口的尺寸以及数量和布置风口，水所谓的空调的气流组织就是指合理地安排送风口和回风口，使气流均匀地送到一层大堂采用双层百叶风口侧送风的形式，2.散流器布置时应该均匀整齐，有规则地布置，散流器中心距离墙不宜小于回风口的吸风速度，宜按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第7.4.13条选房间号一层店铺14店铺24店铺344店铺522店铺74店铺84店铺94大堂400*150(双层百叶风口)4仓库1二~五层办公室14办公室26办公室34办公室45646办公室54仓库1六层办公室14办公室26办公室34办公室45646办公室54仓库1风管的水力计算主要是利用假速流定法来确定风管的管径和阻力，风管风速参照规范《空气调节设计手册第二版》表3-8。假定流速法的步骤为：一层风管水力计算表序号管宽管高管长V△△120034516718900001环路为1-2-13,最有利环路的阻力为27.49pa,不平衡率为(40.85-27.49)/40.85=32.7%>15%,不平衡增设平衡阀门调节。力损失为64Pa,再乘以1.2的富余量，64*1.2=7大于108pa(新风机具体选型见4.3章节)。其余楼层风管水力计算见附录。5空调水系统设计及水力计算空调水系统一般分为冷冻水系统和冷却水系统两部分，根据管路的形式、水泵5.1空调水系统的分类(1)根据水压的特性，分为开式水系统和闭式水系统。开式水系统直接与大气相连，这种系统不常见，水力很难平衡，容易腐蚀；闭式系统则相反，系统相对来(2)根据水的流程，分为同程式和异程式。两者的主要区别为同程式水系统易(3)根据管道方式划分，分为双管制、三管制、四管制。(4)还分为，一次泵、二次泵等水系统。根据广州紫金商厦的空调系统特性，本次设计水系统的方式采用闭式，异程，G——管段内的水流量，m3/s,;C——水的比热容，取4.19kJ/kg,℃;以假定的流速算出管径调整好，再以得出管径，来计算管内的实际流速：沿程阻力及局部阻力计算：(1)沿程阻力的计算：R——单位管长得摩擦阻力，Pa/m;(2)局部阻力计算公式：ζ—一局部阻力系数。(3)总阻力计算公式：利用控制比摩阻的方式来计算，以一层的供回水系统的水力计算为例子：一层水系统供回水管的水力计算简图为下图：一层供回水管水力计算表负荷(kW)管径ξ9311370000150000000041300000000111700002350000000015000000003111150000000090000441113500000000700004493113700001500000000415000000001117000023500000000150000000031111500000000900004411135000000007000044小计末端阻力为41.2Kpa,所以最不利环路的总阻力为63.32Kpa,最有利环路为冻水立管系纺图图5-2冷冻水水力计算简图冷冻水立管管水力计算表负荷(kW)管径管长(m)ξ动压(Pa)1223456789总结：经过以上计算得出冷冻水立管管道的阻力为39.46Kpa。图5-3冷却水系统水力计算简图:负荷(kW)流量(m^3/h)管径ξ19223475.6冷凝水管的设计冷负荷(kW)公称直径(mm)冷负荷(kW)公称直径(mm)76制冷机房的设计与选型6.1冷水机组的选型本建筑总的冷负荷为643.37kW,依据总冷负荷选择两台制冷剂为R134a的半封制冷量：340kW,输入功率：65kWCOP:5.23蒸发器流量：58m³/h,水压降：60kpa,冷冻水温度：7/12℃接管尺寸：DN125冷凝器流量：73m³/h,水压降：66kpa,冷冻水温度：32/37℃接管尺寸：DN125倍，,因此我选的340kW的机组符合要求。6.2冷却塔的选型根据冷凝器的水流量*1.2以及水温等来选择冷却塔，在这型号为HDCT100型，处理水量100T/h,37/32℃外形尺寸：长*宽*高4000*2060总水管DN100,进水管DN100*2出水管DN150补水管DN25,溢水管DN50,排污管DN50循环水泵的选型依据水泵流量和水泵扬程来选择，计技术措施》,水泵的流量和扬程都需要进行附加，水泵流量按照对应冷水机组流量扩大，在这里我扩大了1.2倍(两台冷水机组并联),水泵扬程附加1.2倍。管道阻力为147.33kpa,再加上机房中电子处理仪和蒸发器阻力得出总阻力为229.55kpa,所以水泵的扬程为27m,依据选择的扬程为23*1.2=27.6m。所以选定型号为DFG100-160/2/15的水泵三台，型号参数如下：型号流量(m³/h)扬程(m)电机功率kW效率型号流量(m³h)扬程(m)电机功率kW效率补水泵的选择根据补水流量和补水泵的扬程，补水泵的流进行附加，流量附加系数为1.2.空调方式水-空气系统单位水容量(L/m²)补水泵扬程为：系统的定压点(楼层高)+3m(富余量)=34+3=37m型号流量(m³/h)扬程(m)电机功率kW效率总质量kg依据规范软化水器的处水器的处理于1.5~2倍补补水泵正常补水，依据上边的型号处理水量(t/h)罐径外形尺寸(长*宽*高)依据规范软化水箱的容积不小于0.5~1小时水泵正常补水量，则软化水箱的有效容积为1m³选用方形水箱型号3,参数如下：型号公称容积m³有效容积m³尺寸(长*宽*高)11Vt——调节容积，应不小于3min平时运行的补水泵的流量在这里我选择10min的补水泵的流量得出气压罐的容积为1.16m³,选择型号QYR-1000,性能参数如下表：型号总高H(mm)底座高H1(mm)罐径ø(mm)进出口罐径ø1(mm)总容积m³调节容积m³冷冻水侧管径选择型号冷却水侧管径选择型号型号高度H(mm)排污□管径7消声减震根据《全国民用建筑工程设计技术措施》第9.1条的规定本建筑为写字楼类的工程，下边一层商铺，其余楼本次设计的冷热源机房放置于建筑的地下室，所以说比较小，机房内水泵的两侧和机组的出入口处风管内的风速应该有所控制，依据规范《全国民用9.1.5-1,根据房间内允许的噪声级选择合适的风管风速，主管风速去解决，去记住。我觉得毕业设计这个环节不仅仅是对自自己对待事情的一个认真负责的态度。我觉得我自己通过毕业设计收获了很空调系统的设计的流程，原理都顺了一遍，有了有据，比如说，在做的途中，查找规范，我就会拿个本候能很快的找到，我觉得这是一个很好的习惯，也对以后工作层房间大冷负(含新风/全热)总冷负荷(含新风/室内冷负新风冷负总湿负负荷总冷指总湿指标层1001[店铺1002[店铺1003店铺1004[店铺1005[店铺1006[店铺1007[店铺91008[店铺91009店铺91010[大1层小计层室4]室1]9室2]室1]室4]9室1]9室2]层3001[办公室4]3003[办公室1]93004[办公室2]3005[办公室1]3006[办公室4]93007[办公室1]93008[办公室2]层室4]室1]9室2