暖通空调课程设计

1、精品 料推荐暖 通 空 调 课 程设 计 说 明 书课程暖通空调课程设计班级建环二班姓名学号指导老师路诗奎孔祥雷2012 年 3 月1精品 料推荐目录1. 工程概况1.1 地理位置，功能及面积1.2 周边资源和条件2.设计依据3.原始资料3.1 室外气象参数3.2 室内设计参数3.3 围护机构的热工参数4负荷计算4.1 空调热负荷计算4.2 空调冷负荷计算4.4 负荷计算实例5.空调方案5.1 空调方式5.2 冷热源形式5.3 输配系统形式5.4 末端形式及选型6.气流组织设计6.1 散流器送风6.2 侧送风7.空调风系统设计7.1 风管布置原则7.2 风管设计7.3 风量调节措施7.4 送回

2、风口尺寸计算7.5 新风系统2精品 料推荐7.6 风系统水力计算8.空调水系统设计8.1 水系统形式及布置8.2 水系统水力计算8.3 凝结水系统设计9.机房设计9.1 冷热源9.2 冷却塔9.3 冷冻水泵9.4 冷却水泵9.5 补水泵9.6 水处理装置10.课程设计总结11. 附表附表 1:负荷计算书附表 2：风机盘管选型汇总附表 3：风系统水力计算表附表 4：水系统水力计算表3精品 料推荐1.工程概况1.1 地理位置，功能和面积本建筑为南京某四星级宾馆，总建筑面积14507.73m2,总建筑高度为 37.5m。地下一层，地上八层。地下一层有冷冻机房、空调机房、消防给水泵房、变配电间、停车库

3、等。层高3.4m。地上 1,2,3 层为多功能综合场所，有办公室、商务中心、大堂、会议室、茶室、餐厅、厨房、棋牌室、KTV 、桑拿房、包房等，层高4.5m。48 为各类客房，层高 3.3m。本次设计主要是为该建筑布置暖通空调系统。1.2 周边资源和条件无城市热网，无可借用的冷、热源。有自来水供应，夏季水温20，冬季水温 15，水费为 2.3 元 /t 。电费为 0.9 元/kwh 。有城市管道天然气供应系统，价格为2.2 元/m3。有燃油供应，价格为2400 元/t。2.设计依据实用供热空调设计手册（第二版上册） ，陆耀庆主编；实用供热空调设计手册（第二版下册） ，陆耀庆主编；采暖通风与空气调

4、节设计规范（ GBJ500192003）；业主对本工程的使用要求。3.原始资料31 室外气象参数夏季 ：空调计算干球温度35.0，湿球温度28.3 ，空调室外计算日平均温度 31.4 ，最热月月平均相对湿度为%，夏季平均风速为2.6m/s.冬季：冬季空调计算干球温度-6，相对湿度 0.73%，平均风速 2.6m/s ，冬季采暖计算温度为 -3 32 室内设计参数空调房间设计参数如表3-1 所示。表 3-1空调房间设计参数4精品 料推荐季节夏季冬季新风量空调房间用途干球温度（） 相对湿度（）干球温度（）相对湿度（）（ m2/ 人）办公室26286518204.0会议室25271350m3/h，满

5、足该层的负荷要求，并且还有一部分富裕量。所以选择该机组，同理得另一机组型号。具体参数见下6气流组织设计76.1 散流器送风选择散流器时， 应选扩散较大的， 散流器之间的间距包括对角斜向间距在内，在 36m 之间，与墙的距离不宜超过1m。14精品 料推荐考虑到房间的结构类型，初选散流器为方形片式，送风气流流型为下送。以一层茶室为例对散流器进行选型计算：房间总面积为410m2，净高 4.5m，送风量为 6.9m3/h，（ 1）布置散流器，共布置 5 个散流器，每个散流器承担 9.06 9.06m2 的送风任务。（ 2）初选散流器，按 v=3m/s 左右选取风口，选用颈部尺寸为 600mm 600m

6、m的方形散流器，颈部面积为 0.36m2。则颈部风速为 v=6.9/（ 5 0.36）=3.83m/s散流器实际出口面积约为颈部面积的 90%，即 A=0.360.9=0.324m/s。散流器出口风速 v=3.5/0.9=3.89m/s按式求射程末端速度为0.5m/s 的射程，即11xkvs A 21.4 3.89 0.324 2x00.07 6.13mvx0.50.381x0.3816.13=0.366m/s按式计算室内平均风速vm11( L2 / 4H 2 ) 2(9.06 2 / 44.52 ) 2所选散流器符合要求。6.2 侧送风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

7、送风， 上部回风的形式。其送风简图如下：四层到八层的宾馆客房，房间尺寸为：长L=9.3m，宽 B=4.05m，高 H=3.3m；室内空调系统为风机盘管加新风独立送风系统，其安装的风机盘管为FP-8WA型，333风量 2420m/h ，即 0.672m /S ；新风量为 90m/h 。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。）设t x t ，因此t / t=1/6=0.167。查表得射流最小相对射程1=1 ,s=6xsx/ d0=16.6 。15精品 料推荐2）设在墙一侧靠顶棚安装风管，风口离墙为 3.8m，射流末端离墙 0.5m，则射流的

8、实际 射程 为 x=9.3-3.8-0.5=5m ， 由最 小相 对射 程求 得送风口 最大 直径 d0max=5/16.6=0.3m, 选用双层百叶送风口， 规格为 300 200。根据下式计算与风口面积相当的直径：d0=1.128f =1.1280.120.12=0.135式中： f 送风口面积；d0送风口直径或当量直径，m。3）根据下式计算送风口的出口速度：v0= G0.672/ （ 0.72 0.135 1）=6.9m/sfn3式中： G总送风量， m/S ；风口有效断面系数，约为 0.72 0.82 ；n风口数量。4）根据式 A=BH/n，可以求出射流自由度：AH B / d 03

9、.3 * 4 .05 / 0 .135 27d 0n1式中： H房间高度， m；B房间宽度， m；n、d0同上。并由式 v0 max=（0.29 0.43 ）A 求出允许最大出口风速：d0v0 =0.29A=0.2927=7.83m/s v0maxd0所选风口及规格达到回流区平均风速0.2 m/s 的要求。5）阿基米德数 Ar 按下式计算：Arg d0T0Tnv02 Tn式中： T0 射流出口温度， K；16精品 料推荐Tn 房间空气温度， K；d0 风口面积当量直径，m；g 重力加速度， m/s2；式中其他符号含义同上。根 据 上 式 有 ： Arg d0T0 Tn =9.81 6 0.13

10、5/6.9 6.9 v02 Tn（ 273+26）=5.57 10-4由上可查表得相对贴附射程为65，因此，贴附射程为 400.202=8.8m5m，满足要求。7）校核房间高度公式 H=h+w+0.07 x+0.3 ，房间高度 H为满足要求；式中： h工作区高度，一般取2m；w送风口底边至顶棚距离，m ；0.07 x射流向下扩展的距离，m ；0.3 安全系数， m 。H=h+w+0.07 x+0.3=2+0.2+0.07 5+0.3 =2.853 m符和要求。用相同方法可计算其他房间气流分布的设计计算。7.空调风系统设计7.1 风管布置原则风管布置应有利于阻力平衡应尽量减少局部阻力应方便送回风

11、口的连接一般风管不应空间交叉7.2 风管设计7.2.1 风管材料确定原则 空调一般不应采用土建风道； 空调风管应满足防火规范要求；17精品 料推荐 阻力小，安装方便。7.2.2 设计所用板材均采用镀锌钢板， 因为镀锌钢板表面镀锌保护层器防锈作用，一般不再刷防锈漆。7.2.3 管道规格截面尺寸规格，参照实用空调设计手册中所规定。具体设计见附录图纸所示。7.3 风量调节措施一般风管分支处应设一次性风量调节阀，用于初调节时风量调节；送风口、回风口应有风量调节（或阻力平衡）措施，保证风口风量满足设计要求。7.4 送回风口尺寸计算根据风量、风速按流量公式计算确定， 风速的确定应考虑房间的使用性质以及对噪

12、声、气流组织要求确定，最大送风风速为2.53.8m。送风口最大允许风速：参见实用供热空调设计手册表25.2-1。回风口最大允许风速：参见实用供热空调设计手册表25.2-2。7.5 新风系统7.5.1 新风系统概述新风系统承担着向房间提供新风的任务，其主要功能是满足稀释人群及其活动所产生污染物的要求和人员室外新风的需求。新风系统的划分原则为：按房间功能和使用时间划分系统， 即相同功能和使用时间基本一致的可分为一个新风系统；有条件时，分楼层设置新风系统；高层建筑中， 可若干楼层合用一个新风系统，但切忌系统太大， 否则各个房间的风量分配很困难。7.5.2 新风机房宾馆每层都采用吊装新风机组，不需机房

13、，直接吊装在走廊尽头， 新风口：断面尺寸为 800250mm，实际面积为 0.2 ，实际流速为 2.7m/s 。 出风设计：空调器与主送风管的连接部分，采用静压箱连接，静压箱截18精品 料推荐面尺寸按风速确定，一般不宜超过3m/s。 新风进入方式：利用风管直接进入机组，这种方式经济，不受房间空气影响。7.6 风系统水力计算7.6.1 水力计算方法采用假定流速法， 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，其计算方法如下： 绘制风系统轴测图，对管段进行编号，标注长度和风量。 逐段选定管内风速，计算相应的截面面积。然后根据标准规格选定风管的断面尺寸，再计算实际流速。

14、查表查得流量的当量直径Dv，根据风量和当量直径确定比摩阻 Rm，由公式 R=RmL 计算沿程阻力。 确定局部构件尺寸，进行局部阻力计算。根据规范计算各个局部构件的局部阻力系数，由公式：hdv22 计算出局部阻力。对并联支管进行阻力平衡。 采用改变送风口的风量调节阀的开启角度， 增大阻力，满足平衡要求。计算新风机组所需要的风量和风压， 计算出最不利环路的总阻力， 考虑安全因素，增加 15。设计系统的新风量，考虑可能漏风，增加 10。7.6.2 计算实例以三层南侧的风系统管路为例来进行风系统的水力计算三层南侧风系统管路走向示意简图如下首先选定系统最不利管路，选出区域中的最不利管路为：0-1-2 3

15、4-5 6。3对于管段 01：流量 G=112.8m/h, 管长 L=8.3m，初选流速为 V=5m/s, f=112.8/（ 3600*5），取断面尺寸为 250 200 ，则实际面积为 0.05 ，故实际流速 V=0.7m/s.按流速当量直径 Dv=904及实际流速 V=0.7m/s，单位比摩阻查图用插值法确定 Rm=0.03Pa/m，则沿程阻力 R=0.030.15 0.7=0.00315Pa动压 P=0.51.20.7 2=0.294Pa。其中 0.15 为镀锌钢板粗糙度修正系数。局部阻力系数局部阻力计算19精品 料推荐风管出口： =0.14圆弯头： =0.29则总阻力系数 =4.2则

16、局部阻力 Z=4.20.294=1.235Pa 。管道阻力即为风管的压力损失P=R+Z=0.00315+1.235=1.238Pa。其他管段计算同上。水力计算结果见下表8.空调水系统设计8.1 水系统形式及布置由于本建筑为低层建筑， 同时考虑到节能与管道内清洁等问题， 因而采用了闭式系统，这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀， 不需要克服系统静水压头， 且水泵耗电量较小。根据地理位置和建筑的特点只设一个水系统。 冷媒水都在同侧回供， 水系统可均设为异程式，即每层供回水管路异程， 这种形式虽然不利于系统的水力平衡，但耗用管材少， 节省初投资。 由于建筑物内个房间使用时间差异比较大， 负荷分布不均匀等

17、特点，决定采用变水量系统；风机盘管设有电动温控阀（二通阀） ，可根据房间温度控制电动二通阀的开、关，间断调节风机盘管的供水量。因单式泵比较简单且建筑只需一个系统分区， 所以采用了单式泵系统； 因两管制方式简单且初投资少， 而且建筑地处南京， 无需同时供冷和供热且无特殊温度要求，因而采用了两管制系统。8.2 水系统水力计算8.2.1计算方法采用控制流量确定管径、 流速，再查图确定比摩阻的方法。本设计供回水系统为垂直异程水平异程的双管系统，其一般水力计算步骤如下：确定最不利环路；进行管段编号，注明各管段的冷负荷和长度；计算最不利环路。其中流量可取空调器的额定流量， 但当按额定流量累计值大于等于冷源

18、流量时，其后管径可不变。推荐比摩阻一般控制在 100-300Pa；并联环路压力损失20精品 料推荐差额不应大于 15%确定其他各管段的管径及其压力损失；进行压力损失平衡；计算系统总阻力。管道的 阻力 分为 管道 的 沿程 阻力 Pm 和 局部 阻力 Pj 管道的 沿程 阻力 可按 下 式计 算：Pm= Rpj*L式中Pm管 道沿 程阻 力 ,PaRpj管 道 平均 比摩 阻， Pa/mL 管 段 长度 ， m管道的局部阻力按下式计算：2Pj2式中局部阻力系数；3水密度， kg/m ；管道的 总阻 力为 ：P=Pm+ Pj式中P管 道总 阻 力，PaPj管 道 局部 阻力 ，Pa8.2.2 计算

19、实例（陈伟健）8.3 凝结水系统设计凝结水管路布置：空气凝结水排放一般采用重力排放，水平干管坡度为3-8,干管布置尽量不要太长（建议不超过30m）；凝结水排放地点：可以排放的屋面、室外地坪、室外窨井、室内地漏、集水坑等，但不能直接排至污水系统，应设水封；空调机组的凝结水排放设水封，如：存水弯，溢流地漏；21精品 料推荐凝结水管路计算：一般可按冷量估算，可参照下表确定：冷负荷 (kw)12000DN7080100125150对于本设计，各层的凝结水都汇总到该层的凝结水干管中，通过三根立管排到地下室。由上表可知与风机盘管相连的冷凝水管直径都为20mm，与新风机组相连的冷凝水管直径为32mm。剩余水

20、平干管直径分别为25mm、 32mm。9. 机房设计9.1 冷热源9.1.1 选择依据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，其机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节规模、用途、冷热负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求通过综合论证来确定。热源应优先采用城市，区域供热或工厂余热；城市具有燃气供应的地区，可采用燃气锅炉，燃气热水机供热或燃气吸收冷热水机组供冷、供热；无上述热源或气源供应的地区，可采用燃煤锅炉、燃油锅炉供热。电动压缩式冷水机组供冷或燃油吸收式冷（温）水机组供冷、供热；具有多种能源的地区的大型建筑，可采用复合式能源供冷，供热；

21、夏热冬冷地区，干旱缺水地区的小、中型建筑可采用空气源热泵或地下埋管式地源热泵冷热水机组供冷供热；有天然水等资源利用时，可采用水源热泵冷热水机组供冷供热；全年进行空气调节，且各房间或区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物同时供冷和供热时， 经经济技术比较后， 可采用水环热泵空气调节系统供冷供22精品 料推荐热；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）系统供冷供热；在本工程中，由设计任务书可知，建筑物周围无可利用的城市热网，因此必须单独设置冷热源。南京地区夏热冬冷，可以考虑采用空气源热泵或地下埋管式地源热泵。该建筑只有八

22、层，而地下埋管的初投资比较大，因此不考虑这种方式。由设计任务书可知，南京市的峰谷电价差并不大，而蓄冷（热）系统的初投资也较高，因此不具备明显的优势。最终确定冷源为设置在地下室的两台螺杆式冷水机组，供回水温度为 7、12度，因为夏季总冷负荷（含新风和全热）为 983.709KW，而每台型号为 KA20-50 的螺杆式冷水机的标准制冷量为 581.4KW，所以选 2 台，制冷剂为氨 . 空调冬季集中热源来自燃气锅炉，一次热水供回水温度为 95/70c，流量为 36.7m3/h,供回水压力差不小于 6kpa。 二次供回水温度为 60/50c，热交换间设于地下室。冬季热源用燃油锅炉，选择依据如下：Q

23、=cmt（ 95-15=80）研究一吨水， q=4.187*1000*80=334960kj燃油（轻油）锅炉的效率为88%（实用供热空调设计手册表8.2-16）加热一吨水需要提供的热量为q=334960/88%=380600kj加热一吨水所需的油为380600/42915/1000=0.0089t（实用供热空调设计手册表8.2-12），油价为 0.0089*2400=21.3 元燃气锅炉的效率为88%（实用供热空调设计手册表8.2-16）加热一吨水需要提供的热量为q=334960/88%=380600kj加热一吨水所需的气为380600/35588=10.7m3（实用供热空调设计手册表8.2-

24、13）油价为 10.7*2.2=23.5 元23精品 料推荐所以锅炉燃料选用0 号轻柴油9.2 冷却塔综合比较下来，目前使用的定型冷却塔产品，其中逆流式的比较合适，它主要用于制冷空调系统，具有造价低，热交换效率高，冷却效果好等优点.我们设定低温冷却水温度为32 度，高温冷却水温度为37 度冷却水量 W=Q/C*(T1-T2)=983.709/5*4.2=46.8m3/h所以逆流式冷却塔的型号为5TNB-80，处理水量为 55.2m3/h 。9.3 冷却水泵冷却水泵的扬程H=1.1*(h1+h2+h3+h) ；h1; 冷却水泵系统管路的阻力；mh2; 冷水机组冷凝器水侧的流动阻力，m;h3; 冷却塔进水口的要求压力，mh; 冷却塔与水箱水位的高差，m;根据水力计算可知，整个系统的总阻力为18.6mH2O+37.5mH2O=56.1mH2O，所以冷却水泵的扬程为56.1m,9.4 冷冻水泵冷冻水泵的选择 :冷负荷 Q=983.709kw ；空调系统水环路带走的热量在此基础上乘以1.3 同时使用系数取 0.7 则水流量为G= （ Q A1.