高层度假酒店
摘 要
该工程是中信太湖城·知湖轩二期的一个高层度假酒店。根据各不同功能房间,将该集中系统分为两种空调送风方式,高大空间如多功能厅等采用全空气系统,新风直接从室外引入室内与回风混合(一次回风)后送风;客房.办公室等采用风机盘管加独立新风系统,新风机组从室外引入新风处理到室内焓值,风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。全空气系统选用方形散流器下吹形式,而风机盘管加独立新风系统采用百叶风口侧送形式。水系统采用闭式双管同程式,冷水泵三台,两用一备;冷却水泵选三台,两用一备。卫生间通风统一由排风扇接出,在末端安装止回阀。
关键词:风机盘管加独立新风系统,全空气系统,散流器
HIGH-LEVEL HOTEL
ABSTRACT
The project is CITIC Taihu Lake City that a high-level two-Xuan hotel. According to the differengt functions of rooms,the focus on air-conditioning system is devide into Kinds of air supply,large space such as function rooms and other all-air systems,fresh air from outside directly to the wind and the introduction of hybrid (one return air) air supply;rooms,offices and independent use of a fan coil air system, the new wind from the outdoor unit to introuduce new wind to deal with indoor air enthalpy value, fan coil bear all indoor cooling load and part of the new rheumatoid load .System-wind choice of air flow for the next square, scattered and blown form,and the fan-coil and an independent system using the new wind outlet side of baiye in the form of delivery.Water system with a closed two-pipe program,cold water pumps three,a dual-use prepared;election three cooling water pump, a dual-use preparation.bathroom ventilation fans to unification by a row, the check valve installed in the terminal.
KEY WORDS: fan-coil plus an independent air system-wide air,all-air
systems,fan-coil
第一章、负荷计算
1.1、夏季冷负荷计算
已知屋顶:沥青膨胀珍珠岩,属IV型,K=1.01w/(m2·℃)
窗户:双层塑钢玻璃,尺寸(宽×高)=2000×1800 mm.窗型为推拉窗,内设
双层中间色浅蓝布帘,无外遮阳,玻璃厚度3mm
墙:外墙为三七墙,内墙为二四墙,K=1.57W/㎡.℃,属II型
室内设计温度tn=26℃,n=50%,查《空调设计手册》得夏季室外温度tw=33.2℃, w=64%,冬季室外tw=-12℃,层高3.3m
因空调房间的温度与相邻非空调房间的温度差小于3℃,故不考虑由内围护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,现用冷负荷系数法分项计算各项冷负荷: 601房间:
(1) 南外墙冷负荷
南外墙冷负荷的计算式为:LQτ=K*F(tl,τ-tn)W 因为北京地区,不用进行温度修正
查12-24点的冷负荷计算温度tl,τ值,代入上式即可算出南外墙的瞬时冷负荷和东外墙的瞬时冷负荷LQτ,计算结果如下表所示
南外墙冷负荷
东外墙冷负荷
(2)南外窗温差传热引起的冷负荷
玻璃窗由温差传热引起的冷负荷计算公式为LQτ=K*F(tl,τ-tn)W
查附录在基准条件下αw=18.6 W/ m2 ℃,αn=8.72 W/ m2 ℃ ,双层钢窗的传热系数k=3.01 W/m2 ℃。双层金属窗框的传热系数修正值为1.2,则有k=3.01×1.2=3.61 W/m2 ℃。
因有内遮阳时,双层玻璃窗的传热系数K应减小15%,则 K=3.61×0.85=3.07 W/m2 ℃
查附录可得12-24点玻璃窗的逐时冷负荷计算温度tl, τ值,带入上式即可计算出南外窗逐时冷负荷LQτ,计算结果如下表所示
南外窗温差传热引起的冷负荷
(3)南外窗日射得热引起的冷负荷
玻璃窗日射得热引起的冷负荷计算公式为:LQf,τ=F*Cs*Cn*Dj,max*Cl W 根据标准条件下是采用3mm厚的平玻璃板,查手册得双层钢窗的有效面积系数Ca=0.75,因而南外窗的有效面积为F=3.6×0.75=2.7㎡ 查得玻璃窗的遮阳系数:Cs=0.86
查得玻璃窗挂浅蓝色窗帘的内遮阳系数Cn=0.6
由北京地区的纬度3948',查得南向七月份日射得热因素的最大值Dj,max=302W/m2
由于北京地区位于北纬2730'以北,则可查取北区有内遮阳的玻璃窗逐时冷负荷系数Cl,将各项代入上式即可计算出玻璃窗日射得热引起的逐时冷负荷LQτ,计算
结果如下表所示:
南外窗日射得热引起的冷负荷
(4)照明散热引起的冷负荷
照明得热引起的瞬时冷负荷计算公式为LQτ=Qτ* CL W 照明灯具用荧光灯则Qτ= n1*n2*N, N按照50 w/㎡
镇流器消耗功率系数n1=1.2,灯罩隔热系数n2
=0.8,房内电视机Q=250w 则Q=1.28×0.8×6.8×10.4×50+250=2122 w
查手册得12~24点照明冷负荷系数按明装荧光灯,空调运行16h ,开灯13h 查得,将各项代入冷负荷LQ计算式,即可计算出电气设备、照明得热的逐时冷负荷LQ,计算结果如下表所示:
电气设备、照明得热引起的冷负荷
(5)人体散热引起的冷负荷
人体散热引起的冷负荷的计算公式LQτ=QS*Cl+Qr W 其中:QS=n1*n2*qS W, Qr= n1*n2qr W
旅馆客房属于轻度劳动,查手册得,当室内温度为26℃时,成年男子散发的显热和潜热分别为qS=61W/人,qr=73 W/人,查表群集系数n2=0.93,且已知n1=人 则有:QS=4×0.93×61=226,Qr=4×0.93×73=273W。
查手册可得人体散热冷负荷系数CL的逐时值。其中,从12点到24点,工作人员
在室内的总小时为12h,对于12点的冷负荷系数,室内人员的停留小时数,按前一天12点对第二天12点的影响考虑,即按24h的停留的时间考虑。
将各项代入人体散热的冷负荷LQ计算式,即可计算出人体散热的逐时冷负荷
LQ,计算结果见下表:
人体散热引起的冷负荷
将各项中的逐时冷负荷汇总并相加,列于表中
客房601冷负荷汇总表
(F=70.72 m2 冷负荷指标为56 W/ m2)
同理计算其它各房间冷负荷如下:
客房602冷负荷汇总表
(F=49.42m2 冷负荷指标为55W/ m2)
603、604、609、610、615房间同602
客房605冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为57 W/ m2)
611、616房间同605
客房606冷负荷汇总表
(F=40.32 m2 冷负荷指标为62 W/ m2)
607、612、613房间同606
客房608冷负荷汇总表
(F=49.42m2 冷负荷指标为57W/ m2)
614房间同608
客房617冷负荷汇总表
(F=70.56 m2 冷负荷指标为68W/ m2)
客房618冷负荷汇总表
(F=47.84m2 冷负荷指标为60W/ m2)
客房619冷负荷汇总表
(F=49.92m2 冷负荷指标为58W/ m2)
客房620冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为64W/ m2)
客房621冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为56W/ m2)
622、623、624、627、628房间同621
客房625冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为66W/ m2)
客房626冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为58W/ m2)
客房629冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为67W/ m2)
客房630冷负荷汇总表
(F=48.36 m2 冷负荷指标为79W/ m2)
客房632冷负荷汇总表
(F=49.92m2 冷负荷指标为78W/ m2)
634、636、638、640房间同632
客房642冷负荷汇总表
(F=58.24 m2 冷负荷指标为80W/ m2)
客房641冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为83W/ m2)
11
客房639冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为77W/ m2)
客房631冷负荷汇总表
(F=48.36 m2 冷负荷指标为77W/ m2)
六层各房间冷负荷汇总表:
12
13
从冷负荷汇总表中可看出,六层最大冷负荷出现的时间是18时,其冷负132638W
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1.2、冬季热负荷计算
601房间:
围护结构传热耗热量,查《空调设计手册》得旅馆客房的冬季室内计算温度tn=20℃,北京供暖室外温度tw=-12℃ (1) 南外墙
外墙传热系数K=1.57 W/(m 2℃),温差修正系数α=1,F=18.84 m2 则南外墙基本耗热量Q1′=K*F(tn- tw')=1.57×18.84×32×1=946.52W 查附录得北京南向的朝向修正率σ=-30% 朝向修正耗热量Q1″=946.52×(-0.3)=-283.96 W
此建筑不需进行风力修正,层高未超过4米,故也不需高度修正 所以南外墙实际耗热量Q1=Q1′+ Q1″=662.56 W 东外墙F=27.72 m2
Q1′=K*F(tn- tw')=1.57×27.72×32×1=1392.65 W 查北京东向的朝向修正率σ=+2%
朝向修正耗热量Q1″=1392.65×0.02=27.85 W 南外墙实际耗热量Q1=Q1′+ Q1″=1420.5 W (2)南外窗
双层塑钢玻璃窗K=3.26 W/ m2℃,F=3.6 m2
基本耗热量Q1=K*F(tn- tw')=3.26×3.6×(20+12)×1=375.55 W 南向的朝向修正率σ=-30%
朝向修正耗热量Q2=375.55×(-0.3)= -112.67 W, 则南外窗实际耗热量为Q= Q1+ Q2=262.88 W
因冬季采用空调系统,室内保持正压,故不计算冷风渗透和冷风侵入耗热量 以601房间详算为例将各房间计算结果列表如下:
15
16
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18
第二章、空调系统型式选择
按空气处理设备得设置情况划分可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统;按负担室内热、湿负荷所用的介质种类划分全水系统、全空气系统、空气—水系统和制冷剂系统。正确选择各类空调房间的空调器,是空调工
19
程设计的一项重要内容。高层或大型民用建筑中的中央空调系统,一般将冷,热源集中设置,各空调房间的末端装置都采用非独立式的空调器,其风机盘管中夏季通冷水,冬季通热水,通过上述冷热负荷计算结果可按夏季空气处理方案进行选择计算,然后按冬季空气处理方案进行校核计算即可。 方案比较:
全空气系统与空调水系统
20
由以上比较得知,对于此高层度假酒店二层的部分大空间采用全空气一次回
风系统,让室外新风与室内回风进行混合,冷却去湿到机器露点,然后沿着热湿
比线送到室内状态点,其它层包间和客房采用的是风机盘管加新风系统,新风机组采用的是HD-XF系列吊顶机组,新风处理至等焓状态送风,室内空调负荷由风机盘管独立承担。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管的结露现象可得到改善。对于厕所则不采用通风系统,但根据实际的需要在厕所内设置排风扇来排出室内的污浊空气。
第三章、新风冷负荷的计算
室内计算温度tn=26℃,相对湿度n=60%.
查手册北京地区干球温度为33.2℃,湿球温度为26.4℃,用等焓线代替等湿球温度线,
由干球和湿球温度可查出iw=81.5 kj/kg , 由室内温度和相对湿度可查出in=52.8 kj/kg,
按新风处理到室内焓值,单独接入室内的情况计算,以601房间详算为例: 601房间冷负荷LQ=5190W 湿负荷W=0.113g/s
(1)由北京地区夏季空调室外设计参数和室内设计条件在i-d图确定室内外状态点N、W的焓值为:
in=52.8 kj/kg,iw=81.5 kj/kg (2)确定新风处理后的状态点L
根据设计条件,过室内状态点等焓线与φN=95%等相对湿度线的交点即为L点,且有iL=IN=52.8 kj/kg。 (3)确定室内送风状态点O
计算室内热湿比ε=LQ/W=3914/0.113=34637 kj/kg
过室内状态点N作ε=34637热湿比线与相对湿度φ=95%等相对湿度线相交即可确定出室内送风状态点O,该点的焓为іO=37 kj/kg (4)确定空调房间的送风量G G=Q/(іN-іO)=3914/(52.8-37)=248g/s
新风比GW /G=40/248=16%>10%,则新风量GW =0.04kg/s (5) 确定风机盘管出口状态点N΄ 由 GL/GW=(iL-iO)/(iO-iN΄)
iN΄ = iO-(iL-iO)* GW/ GL =37-(52.8-37)*40/(248-40)=34 kJ/kg (6)确定新风负担的冷量
Q0= GW·(iW -iL )=(81.5-52.8)×0.04=1.148Kw (7)确定风机盘管负担的冷量
Q0 ′=GL·(іN- iN΄)=208*(52.8-34)=3.91kW, 则回风量Gh=G- GW =624m3 /h 其它房间的新风负荷确定方法同上,列表如下:
注:空调房间为防止室内正压过大,房间需设排风系统,由于所计算的房间是宾馆的标间形式,装上排风扇或者排风罩影响美观,且通过开门、开窗足够克服室内正压,故房间排风只需开门、开窗即可。
第四章、设备选型
4.1、冷水机组选型
4.1.1、各冷水机组性能比较: (1)活塞式冷水机组的特性
A. 技术成熟——性能可靠——有良好的经济性; B. 压缩比的范围大——适应恶劣工况及特殊条件下使用; C. 维修服务方便; D. 适用于中小型系统; (2)螺杆式冷水机组
A. 适用于大中型系统——结构简单——寿命长; B. 喘振厉害; (3)离心式冷水机组
A. 结构简单——安全——体积小; B. 最大负荷为5500KW; C. 制冷剂是R113(已被禁用); (4)模块式冷水机组
A. 每个单元(130KW)有两套独立的系统; B. 最多可组合13个单元,总负荷可达1690KW; C. 调节方便; D. 造价太高;
(5)溴化锂吸收式冷水机组 A. 加工简单; B. 操作方便; C. 调节范围大;
D. 能源适应性强——适用于节电的地方; E. 冷却负荷较大——节电不节能; 4.1.2、各形式冷水机组经济分析
注:表中ABCD表示从有利至不利
从设备的费用,运行费用和维护管理等多方面综合考虑,确定选用螺杆式冷水机组,据计算得冷水机组制冷量为Q=1234KW 由样本选择两台 麦克维尔单螺杆水冷式冷水机组
4.2、板式换热器选型:
根据该系统所需要的总热量397KW,由样本北京华艾鑫节能设备有限公司 的,可选2台250KW全自动水-水换热器如下
4.3、 风盘选型.:
根据以上算得每个房间风盘承担得风量和风盘的负荷可以选择《开利空调》的42CE风机盘管
4.4、 新风机组选型
根据每层的新风量GW和新风负荷QW查样本选择《江苏国营靖江宏达暖通器材厂》HD-XF系列的新风机组,新风机组机组吊装在每层的走廊上
第五章、水力计算
水力计算采用假定流速法
5.1、风管水力计算
风管简图:
1、首先对各管段进行编号,并确定最不利环路为1-2-3-4-5~19
2、根据各管段的风量和选定流速,确定各管段的断面尺寸及各管段摩擦阻力和局部阻力 管段 1--2 :
风量L=120 m3/h,初选风速v=2.5m/s,则风管的断面积为 F=L/3600v=120/3600×2.5=0.013 m2
取断面尺寸为120mm×120mm(F=0.014 m2),则实际流速v=2.38m/s
进行水力计算,输送同等风量矩形风管,采用速度当量要比采用流量当量直径所消耗的板材多,因此矩形风管水力计算应优先采用流量当量直径
查附录8-5,则该管段的流量当量直径为Dl=131mm,根据Dl和风管流量L1 =120m3/h,
查手册得单位长度摩擦阻力Rml=0.75 Pa/m,由l1=4.5m, 故该管段的摩擦阻力为ΔPml= Rml×L=3.375 Pa
局部阻力;侧送风口,查附录8-2,ξ=2.04,风口局部阻力
Z
2
2=6.9Pa
同理计算其它各管段列表如下:
六层客房新风系统水力计算表
六层新风机组机外余压480 Pa大于最不流利环路总阻力,故所选机组风机满足要求。
5.2、气流组织计算
已知:客房N601空调房间要求恒温261℃,房间尺寸10.4m×6.8m×3.3m(长
×宽×高),室内显热冷负荷Q=3914W=14090KJ/h,设上送下回(单侧)气流组织计算。
1、选用可调的双层百叶风口,其m1 =3.4 , n1 =2.4(空气调节附录7-1),风口尺寸为0.94 m×0.15 m,有效面积系数为0.8,FO =0.09m。
2
2、作水平贴附射流,射流长度x10.40.5(3.320.1)11.1m(取工作区高度2m风口中心距顶棚0.1m,离墙0.5m,为不保证区)
2
F6.83.333.54m3、选用一个风口,则n。
4、查《空气调节》利用各修正系数图,求K1,K2,K3,
按
1.34
l6.8
0.6
K0.94查图7-15曲线1得1,即射流受限。按x11.1,查图7-16曲线
1,得K21,即不考虑射流重合的影响。由于不属于垂直射流,因此不考虑K3
5、按式(7-16)计算射流轴心速度衰减
ux0.9410.13u011.1
由于工作区处于射流的回流区,射流到达计算断面X处的风速ux可以比回流区高,一般可取规定风速的两倍,即ux2uh(uh为回流区风速,或按规范规定的风速)。现取ux=0.5m/s,则uo0.5/0.133.98m/s。 6、计算送风温差及送风量
3
已知uo3.98m/s,则L0.093.9836001292m/h,因此得出送风温差:
t0
Q14090
9
cL1.21.011292℃
nL/Vn
1292
5.5次/h
10.46.83.3
此时换气次数
7、检查tx
tx0.942.40.022to11.1
t0.022t0.02290.2c xo 所以
tx0.5oc
据推荐的送风温差和换气次数,上列计算结果均满足要求。
同理对其他房间均采用同种方法进行气流组织的计算,其工作区风量和温差也满足设计要求
5.3、水管水力计算
5.3.1、水系统得选择与比较:
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,且与设备的腐
蚀机会少;不需克服静水压力,水泵压力、功率均低。系统简单,但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,但易腐蚀,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,但需设回程管,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,但水量分配,调度较难,水力平衡较麻烦。
根据以上系统的特征及优缺点,结合本酒店情况,本设计空调冷冻水系统选择闭式、同程式系统。 5.3.2、水管水力计算 水管草图:
以1-2管段的水力计算详算为例,计算如下: 1、首先对管段进行编号,并确定最不利环路为1-2-3~17
2、根据各管段的流量和选定流速,确定各管段的尺寸及各管段摩擦阻力和局部
阻力
由风盘水量L=26.6 m3/h,初选流速v=1.4m/s
,根据公式
4L
D
D23600=1.5m/s, 则水管的管径为DN80,实际流速根据公式
由水量和管径,查水管沿程阻力计算表得单位长度摩擦阻力Rm=0.36 KPa/m,由l=2m,
故该管段的摩擦阻力为PF= Rm×L=0.72 kPa
一个三通,局部阻力系数ξ=0.68,则局部阻力
Z
2
2=0.77Pa
同理则可求出其它管段沿程压力损失及局部压力损失。结果见下表:
六层客房水力计算表
该房间风盘阻力为25KPa
故最不利环路总阻力为p1=70.74 KPa 计算其他环路总阻力并进行阻力平衡:
601房间风盘阻力为24 KPa,总p2=69.66 KPa,并联管路校不平衡率
p1p2
1%15%
X=p1满足要求
602房间风盘阻力为20 KPa,总p=65.66 KPa,并联管路校不平衡率
p1p
6.8%15%
X=p1满足要求
同理对其余各并联环路校核也满足要求。
第六章、水系统附属设备选型
6.1、分水器和集水器的选择
分水器和集水器的构造和用途:
分水器和集水器实际上是一段大管径的管子,在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头,它们都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入分水器,再经分水器向各支系统或各分区送水,各支系统或各分区的空调回水,先回流至集水器,然后由水泵送入冷水机组。分、集水器管上的各管路均应设置调节阀和压力表,底部应设置排污阀或排污管(一般选用DN40)。在集中供水(供冷和供热)系统中,采用集水器和分水器的目的是有利于空调分区的流量分配和调节,亦有利于系统的维修和操作。
确定分水器和集水器的原则是使水量通过集管时的流速大致控制在0.5~0.8m/s范围之内。分水器和集水器一般选择标准的无缝钢管(公称直径DN200~DN500)。
分水器和集水器的尺寸:
供回水集管的管径按其中水的流速为0.5~0.8 m/s范围确定。管长由所需连接
的管的接头个数、管径及间距确定,两相邻管接头中心线间距为两管外径+120mm,两边管接头中心线距集管断面宜为管外径+60mm。
根据《中央空调设备选型手册》[4]P650,分水器和集水器尺寸确定方法如下: 分水器的选型计算
dn取其中的流速为0.5m/s,循环水量为33.37 l/s
由公式
为291.9mm,拟选用DN350的无缝钢管。
集水器的选型计算 集水器的直径、长度和管间距与分水器的相同,只是接管顺序相反。 根据以上原则,分水器和集水器选择DN350尺寸。
6.2、循环水泵及补水泵的选型与计算
6.2.1、冷冻水泵的选型和计算
根据选型原则,选择三台冷冻水泵(两用一备)。水泵所承担的供回水管网最不利环路为八楼管路。
水泵流量的确定:
水泵水量 L=(1.1~1.2) Lmax , m3/h 式中 Lmax —— 设计最大流量
1.1~1.2—— 安全系数,一般取1.1。
水泵流量 L=1.1×120=132m3/h
水泵扬程H 的确定:
水泵扬程H 按下式计算:H =2· Hmax 式中:H——水泵扬程,m H2O;
Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降,m H2O;
2——扬程储备系数取2=1.1。
总压降Hmax为供回水管网最不利环路的水压降,可以按照以下公式计算水泵的扬程:Hmax=(△P1+△P2+△P3)×1.1 m H2O 式中:△P1——冷水机组蒸发器的水压降,m H2O;
△P2——最不利环路管网阻力
△P3——最不利环路空调末端设备阻力
冷水机组蒸发器的水压降△P1=78KPa=78×0.102 mH20=7.8m H2O。 最不利环路管网阻力△P2=184.7KPa=18.5m H2O。
最不利环路空调末端设备阻力△P3=25KPa=2.5m H2O。
最不利环路总阻力为:
Hmax=7.8+18.5+2.5=29 m H2O。
水泵设计扬程为H =1.1×29=31.9 mH2O。
6.2.2、冷却水泵的选型和计算
根据选型原则,选择三台冷却水泵(两用一备)。
水泵流量的确定:
水泵水量 L=(1.1~1.2) Lmax , m3/h
式中 Lmax —— 设计最大流量
1.1~1.2—— 安全系数,一般取1.1
水泵流量 L=1.1×148=162.8 m3/h
水泵扬程H 的确定:
水泵扬程H 按下式计算:
H =2· Hmax 式中:H——水泵扬程,m;
Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降,m H2O;
2——扬程储备系数取2=1.1。
总压降Hmax为管网最不利环路的水压降,可以按照以下公式估算水泵的扬程: Hmax=△P1+△P2+△P3+△P4 m H2O 式中:△P1——冷水机组冷凝器的水压降,m H2O;
△P2——冷却水系统管网阻力
△P3——冷却塔出水余压
△P4——冷却塔液面高差
冷水机组冷凝器的水压降△P1=7.5m H2O。
冷却水系统管网阻力△P2=21.6m H2O。
冷却塔出水余压△P3 =2m H2O
冷却塔液面高差△P4=0.54m H2O。
最不利环路总阻力约为:
Hmax=7.5+21.6+2+0.54=30.7m H2O。
水泵设计扬程为H =1.1×30.7=34m H2O
6.2.3、补给水泵的选型和计算:
补给水泵在闭式系统中起定压补水的作用,是中央空调中广泛采用的定压方式。 补给水泵的扬程应保证将水送到系统最高点并留有2~5mH2O的富裕压头。补给水泵的流量营部从系统的漏水量。正常情况下补水量取系统循环水量的4% 。 水泵扬程 H=22+3=25 m
正常情况下的水泵的流量 L=0.01× Lmax =0.01×132=1.32 m3/h
根据以上流量和扬程循环泵、冷却水泵、补水泵均选用上海东方泵业DFG系列低
6.3、冷却塔选型
冷水机组所需要冷却水的流量及其参数Q=148m3/h
具体参数为:进水温度为 32℃ ,出水温度为37℃,湿球温度为28℃ 根据此选上海金日冷却塔2台,其具体参数如下
总 结
通过本次设计我对以前学的课本内容有了新的认识,又从中学习了很多知识。以前学的各门课的知识比较孤立,通过设计把暖通专业学的东西都联系到一起,使我对专业知识有了一次全面系统的学习,从而我对自己所掌握的知识树立了更大的信心。通过本次设计,基本达到了以下要求:
1.熟悉和了解了高层建筑暖通空调工程设计的一般原则、步骤和方法;
2. 在本次毕业设计中,进行中央空调的冷负荷、热负荷、新风量、水力的计算;其中冷负荷采用逐时计算法,热负荷采用稳态计算法。
3.掌握了暖通空调工程设计说明书的编写和负荷、新风量、水力的计算;图纸设计与绘制的方法;
本设计的成果包括设计说明书以及设计图纸等
参考文献
【1】 实用供热空调设计手册,陆耀庆主编,中国建筑工业出版社,1993。
【2】 空气调节设计手册(第二版),电子工业部第十设计研究院主编,中国建筑
工业出版社,1995。
【3】 中国供暖通风空调设备手册(第二分册 通风设备和空调机组),吕玉民主
编,机械工业出版社,1998。
【4】 暖通空调,陆亚俊主编,中国建筑工业出版社,2002。
【5】 暖通空调规范,中国建筑工业出版社主编,中国建筑工业出版社,1996。
【6】 建筑环境与设备工程专业毕业设计指导书(暖通空调)(第二版),刘泽华、
陈刚主编,2004。
【7】 简明空调设计手册,赵荣义主编,中国建筑工业出版社,1998。
【8】 空气调节,赵荣义主编,中国建筑工业出版社,1994。
【9】 制冷空调原理及应用,韩宝琦,李树林主编,机械工业出版社,1995。
【10】制冷与空调使用技术手册,范际礼等编著,辽宁科技出版社。
【11】空气调节用制冷技术,彦启森主编,中国建筑工业出版社,1985。
【12】中央空调设备选型手册,周邦宁主编,中国建筑工业出版社,1999。
【13】产品样本:深圳麦克维尔中央空调机组资料
【14】产品样本:江苏国营靖江宏达暖通器材厂的HD-XF系列新风机组
【15】产品样本:联合开利(上海)空调有限公司的组合式空调机组
【16】产品样本:宁波惠康集团有限公司HFP风机盘管系列
【17】产品样本:上海金日冷却设备有限公司冷却水塔
【18】产品样本:上海凯全泵业有限公司水泵资料
高层度假酒店
摘 要
该工程是中信太湖城·知湖轩二期的一个高层度假酒店。根据各不同功能房间,将该集中系统分为两种空调送风方式,高大空间如多功能厅等采用全空气系统,新风直接从室外引入室内与回风混合(一次回风)后送风;客房.办公室等采用风机盘管加独立新风系统,新风机组从室外引入新风处理到室内焓值,风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。全空气系统选用方形散流器下吹形式,而风机盘管加独立新风系统采用百叶风口侧送形式。水系统采用闭式双管同程式,冷水泵三台,两用一备;冷却水泵选三台,两用一备。卫生间通风统一由排风扇接出,在末端安装止回阀。
关键词:风机盘管加独立新风系统,全空气系统,散流器
HIGH-LEVEL HOTEL
ABSTRACT
The project is CITIC Taihu Lake City that a high-level two-Xuan hotel. According to the differengt functions of rooms,the focus on air-conditioning system is devide into Kinds of air supply,large space such as function rooms and other all-air systems,fresh air from outside directly to the wind and the introduction of hybrid (one return air) air supply;rooms,offices and independent use of a fan coil air system, the new wind from the outdoor unit to introuduce new wind to deal with indoor air enthalpy value, fan coil bear all indoor cooling load and part of the new rheumatoid load .System-wind choice of air flow for the next square, scattered and blown form,and the fan-coil and an independent system using the new wind outlet side of baiye in the form of delivery.Water system with a closed two-pipe program,cold water pumps three,a dual-use prepared;election three cooling water pump, a dual-use preparation.bathroom ventilation fans to unification by a row, the check valve installed in the terminal.
KEY WORDS: fan-coil plus an independent air system-wide air,all-air
systems,fan-coil
第一章、负荷计算
1.1、夏季冷负荷计算
已知屋顶:沥青膨胀珍珠岩,属IV型,K=1.01w/(m2·℃)
窗户:双层塑钢玻璃,尺寸(宽×高)=2000×1800 mm.窗型为推拉窗,内设
双层中间色浅蓝布帘,无外遮阳,玻璃厚度3mm
墙:外墙为三七墙,内墙为二四墙,K=1.57W/㎡.℃,属II型
室内设计温度tn=26℃,n=50%,查《空调设计手册》得夏季室外温度tw=33.2℃, w=64%,冬季室外tw=-12℃,层高3.3m
因空调房间的温度与相邻非空调房间的温度差小于3℃,故不考虑由内围护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,现用冷负荷系数法分项计算各项冷负荷: 601房间:
(1) 南外墙冷负荷
南外墙冷负荷的计算式为:LQτ=K*F(tl,τ-tn)W 因为北京地区,不用进行温度修正
查12-24点的冷负荷计算温度tl,τ值,代入上式即可算出南外墙的瞬时冷负荷和东外墙的瞬时冷负荷LQτ,计算结果如下表所示
南外墙冷负荷
东外墙冷负荷
(2)南外窗温差传热引起的冷负荷
玻璃窗由温差传热引起的冷负荷计算公式为LQτ=K*F(tl,τ-tn)W
查附录在基准条件下αw=18.6 W/ m2 ℃,αn=8.72 W/ m2 ℃ ,双层钢窗的传热系数k=3.01 W/m2 ℃。双层金属窗框的传热系数修正值为1.2,则有k=3.01×1.2=3.61 W/m2 ℃。
因有内遮阳时,双层玻璃窗的传热系数K应减小15%,则 K=3.61×0.85=3.07 W/m2 ℃
查附录可得12-24点玻璃窗的逐时冷负荷计算温度tl, τ值,带入上式即可计算出南外窗逐时冷负荷LQτ,计算结果如下表所示
南外窗温差传热引起的冷负荷
(3)南外窗日射得热引起的冷负荷
玻璃窗日射得热引起的冷负荷计算公式为:LQf,τ=F*Cs*Cn*Dj,max*Cl W 根据标准条件下是采用3mm厚的平玻璃板,查手册得双层钢窗的有效面积系数Ca=0.75,因而南外窗的有效面积为F=3.6×0.75=2.7㎡ 查得玻璃窗的遮阳系数:Cs=0.86
查得玻璃窗挂浅蓝色窗帘的内遮阳系数Cn=0.6
由北京地区的纬度3948',查得南向七月份日射得热因素的最大值Dj,max=302W/m2
由于北京地区位于北纬2730'以北,则可查取北区有内遮阳的玻璃窗逐时冷负荷系数Cl,将各项代入上式即可计算出玻璃窗日射得热引起的逐时冷负荷LQτ,计算
结果如下表所示:
南外窗日射得热引起的冷负荷
(4)照明散热引起的冷负荷
照明得热引起的瞬时冷负荷计算公式为LQτ=Qτ* CL W 照明灯具用荧光灯则Qτ= n1*n2*N, N按照50 w/㎡
镇流器消耗功率系数n1=1.2,灯罩隔热系数n2
=0.8,房内电视机Q=250w 则Q=1.28×0.8×6.8×10.4×50+250=2122 w
查手册得12~24点照明冷负荷系数按明装荧光灯,空调运行16h ,开灯13h 查得,将各项代入冷负荷LQ计算式,即可计算出电气设备、照明得热的逐时冷负荷LQ,计算结果如下表所示:
电气设备、照明得热引起的冷负荷
(5)人体散热引起的冷负荷
人体散热引起的冷负荷的计算公式LQτ=QS*Cl+Qr W 其中:QS=n1*n2*qS W, Qr= n1*n2qr W
旅馆客房属于轻度劳动,查手册得,当室内温度为26℃时,成年男子散发的显热和潜热分别为qS=61W/人,qr=73 W/人,查表群集系数n2=0.93,且已知n1=人 则有:QS=4×0.93×61=226,Qr=4×0.93×73=273W。
查手册可得人体散热冷负荷系数CL的逐时值。其中,从12点到24点,工作人员
在室内的总小时为12h,对于12点的冷负荷系数,室内人员的停留小时数,按前一天12点对第二天12点的影响考虑,即按24h的停留的时间考虑。
将各项代入人体散热的冷负荷LQ计算式,即可计算出人体散热的逐时冷负荷
LQ,计算结果见下表:
人体散热引起的冷负荷
将各项中的逐时冷负荷汇总并相加,列于表中
客房601冷负荷汇总表
(F=70.72 m2 冷负荷指标为56 W/ m2)
同理计算其它各房间冷负荷如下:
客房602冷负荷汇总表
(F=49.42m2 冷负荷指标为55W/ m2)
603、604、609、610、615房间同602
客房605冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为57 W/ m2)
611、616房间同605
客房606冷负荷汇总表
(F=40.32 m2 冷负荷指标为62 W/ m2)
607、612、613房间同606
客房608冷负荷汇总表
(F=49.42m2 冷负荷指标为57W/ m2)
614房间同608
客房617冷负荷汇总表
(F=70.56 m2 冷负荷指标为68W/ m2)
客房618冷负荷汇总表
(F=47.84m2 冷负荷指标为60W/ m2)
客房619冷负荷汇总表
(F=49.92m2 冷负荷指标为58W/ m2)
客房620冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为64W/ m2)
客房621冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为56W/ m2)
622、623、624、627、628房间同621
客房625冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为66W/ m2)
客房626冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为58W/ m2)
客房629冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为67W/ m2)
客房630冷负荷汇总表
(F=48.36 m2 冷负荷指标为79W/ m2)
客房632冷负荷汇总表
(F=49.92m2 冷负荷指标为78W/ m2)
634、636、638、640房间同632
客房642冷负荷汇总表
(F=58.24 m2 冷负荷指标为80W/ m2)
客房641冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为83W/ m2)
11
客房639冷负荷汇总表
(F=49.92 m2 冷负荷指标为77W/ m2)
客房631冷负荷汇总表
(F=48.36 m2 冷负荷指标为77W/ m2)
六层各房间冷负荷汇总表:
12
13
从冷负荷汇总表中可看出,六层最大冷负荷出现的时间是18时,其冷负132638W
14
1.2、冬季热负荷计算
601房间:
围护结构传热耗热量,查《空调设计手册》得旅馆客房的冬季室内计算温度tn=20℃,北京供暖室外温度tw=-12℃ (1) 南外墙
外墙传热系数K=1.57 W/(m 2℃),温差修正系数α=1,F=18.84 m2 则南外墙基本耗热量Q1′=K*F(tn- tw')=1.57×18.84×32×1=946.52W 查附录得北京南向的朝向修正率σ=-30% 朝向修正耗热量Q1″=946.52×(-0.3)=-283.96 W
此建筑不需进行风力修正,层高未超过4米,故也不需高度修正 所以南外墙实际耗热量Q1=Q1′+ Q1″=662.56 W 东外墙F=27.72 m2
Q1′=K*F(tn- tw')=1.57×27.72×32×1=1392.65 W 查北京东向的朝向修正率σ=+2%
朝向修正耗热量Q1″=1392.65×0.02=27.85 W 南外墙实际耗热量Q1=Q1′+ Q1″=1420.5 W (2)南外窗
双层塑钢玻璃窗K=3.26 W/ m2℃,F=3.6 m2
基本耗热量Q1=K*F(tn- tw')=3.26×3.6×(20+12)×1=375.55 W 南向的朝向修正率σ=-30%
朝向修正耗热量Q2=375.55×(-0.3)= -112.67 W, 则南外窗实际耗热量为Q= Q1+ Q2=262.88 W
因冬季采用空调系统,室内保持正压,故不计算冷风渗透和冷风侵入耗热量 以601房间详算为例将各房间计算结果列表如下:
15
16
17
18
第二章、空调系统型式选择
按空气处理设备得设置情况划分可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统;按负担室内热、湿负荷所用的介质种类划分全水系统、全空气系统、空气—水系统和制冷剂系统。正确选择各类空调房间的空调器,是空调工
19
程设计的一项重要内容。高层或大型民用建筑中的中央空调系统,一般将冷,热源集中设置,各空调房间的末端装置都采用非独立式的空调器,其风机盘管中夏季通冷水,冬季通热水,通过上述冷热负荷计算结果可按夏季空气处理方案进行选择计算,然后按冬季空气处理方案进行校核计算即可。 方案比较:
全空气系统与空调水系统
20
由以上比较得知,对于此高层度假酒店二层的部分大空间采用全空气一次回
风系统,让室外新风与室内回风进行混合,冷却去湿到机器露点,然后沿着热湿
比线送到室内状态点,其它层包间和客房采用的是风机盘管加新风系统,新风机组采用的是HD-XF系列吊顶机组,新风处理至等焓状态送风,室内空调负荷由风机盘管独立承担。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性,且进入风机盘管的供水温度可适当提高,水管的结露现象可得到改善。对于厕所则不采用通风系统,但根据实际的需要在厕所内设置排风扇来排出室内的污浊空气。
第三章、新风冷负荷的计算
室内计算温度tn=26℃,相对湿度n=60%.
查手册北京地区干球温度为33.2℃,湿球温度为26.4℃,用等焓线代替等湿球温度线,
由干球和湿球温度可查出iw=81.5 kj/kg , 由室内温度和相对湿度可查出in=52.8 kj/kg,
按新风处理到室内焓值,单独接入室内的情况计算,以601房间详算为例: 601房间冷负荷LQ=5190W 湿负荷W=0.113g/s
(1)由北京地区夏季空调室外设计参数和室内设计条件在i-d图确定室内外状态点N、W的焓值为:
in=52.8 kj/kg,iw=81.5 kj/kg (2)确定新风处理后的状态点L
根据设计条件,过室内状态点等焓线与φN=95%等相对湿度线的交点即为L点,且有iL=IN=52.8 kj/kg。 (3)确定室内送风状态点O
计算室内热湿比ε=LQ/W=3914/0.113=34637 kj/kg
过室内状态点N作ε=34637热湿比线与相对湿度φ=95%等相对湿度线相交即可确定出室内送风状态点O,该点的焓为іO=37 kj/kg (4)确定空调房间的送风量G G=Q/(іN-іO)=3914/(52.8-37)=248g/s
新风比GW /G=40/248=16%>10%,则新风量GW =0.04kg/s (5) 确定风机盘管出口状态点N΄ 由 GL/GW=(iL-iO)/(iO-iN΄)
iN΄ = iO-(iL-iO)* GW/ GL =37-(52.8-37)*40/(248-40)=34 kJ/kg (6)确定新风负担的冷量
Q0= GW·(iW -iL )=(81.5-52.8)×0.04=1.148Kw (7)确定风机盘管负担的冷量
Q0 ′=GL·(іN- iN΄)=208*(52.8-34)=3.91kW, 则回风量Gh=G- GW =624m3 /h 其它房间的新风负荷确定方法同上,列表如下:
注:空调房间为防止室内正压过大,房间需设排风系统,由于所计算的房间是宾馆的标间形式,装上排风扇或者排风罩影响美观,且通过开门、开窗足够克服室内正压,故房间排风只需开门、开窗即可。
第四章、设备选型
4.1、冷水机组选型
4.1.1、各冷水机组性能比较: (1)活塞式冷水机组的特性
A. 技术成熟——性能可靠——有良好的经济性; B. 压缩比的范围大——适应恶劣工况及特殊条件下使用; C. 维修服务方便; D. 适用于中小型系统; (2)螺杆式冷水机组
A. 适用于大中型系统——结构简单——寿命长; B. 喘振厉害; (3)离心式冷水机组
A. 结构简单——安全——体积小; B. 最大负荷为5500KW; C. 制冷剂是R113(已被禁用); (4)模块式冷水机组
A. 每个单元(130KW)有两套独立的系统; B. 最多可组合13个单元,总负荷可达1690KW; C. 调节方便; D. 造价太高;
(5)溴化锂吸收式冷水机组 A. 加工简单; B. 操作方便; C. 调节范围大;
D. 能源适应性强——适用于节电的地方; E. 冷却负荷较大——节电不节能; 4.1.2、各形式冷水机组经济分析
注:表中ABCD表示从有利至不利
从设备的费用,运行费用和维护管理等多方面综合考虑,确定选用螺杆式冷水机组,据计算得冷水机组制冷量为Q=1234KW 由样本选择两台 麦克维尔单螺杆水冷式冷水机组
4.2、板式换热器选型:
根据该系统所需要的总热量397KW,由样本北京华艾鑫节能设备有限公司 的,可选2台250KW全自动水-水换热器如下
4.3、 风盘选型.:
根据以上算得每个房间风盘承担得风量和风盘的负荷可以选择《开利空调》的42CE风机盘管
4.4、 新风机组选型
根据每层的新风量GW和新风负荷QW查样本选择《江苏国营靖江宏达暖通器材厂》HD-XF系列的新风机组,新风机组机组吊装在每层的走廊上
第五章、水力计算
水力计算采用假定流速法
5.1、风管水力计算
风管简图:
1、首先对各管段进行编号,并确定最不利环路为1-2-3-4-5~19
2、根据各管段的风量和选定流速,确定各管段的断面尺寸及各管段摩擦阻力和局部阻力 管段 1--2 :
风量L=120 m3/h,初选风速v=2.5m/s,则风管的断面积为 F=L/3600v=120/3600×2.5=0.013 m2
取断面尺寸为120mm×120mm(F=0.014 m2),则实际流速v=2.38m/s
进行水力计算,输送同等风量矩形风管,采用速度当量要比采用流量当量直径所消耗的板材多,因此矩形风管水力计算应优先采用流量当量直径
查附录8-5,则该管段的流量当量直径为Dl=131mm,根据Dl和风管流量L1 =120m3/h,
查手册得单位长度摩擦阻力Rml=0.75 Pa/m,由l1=4.5m, 故该管段的摩擦阻力为ΔPml= Rml×L=3.375 Pa
局部阻力;侧送风口,查附录8-2,ξ=2.04,风口局部阻力
Z
2
2=6.9Pa
同理计算其它各管段列表如下:
六层客房新风系统水力计算表
六层新风机组机外余压480 Pa大于最不流利环路总阻力,故所选机组风机满足要求。
5.2、气流组织计算
已知:客房N601空调房间要求恒温261℃,房间尺寸10.4m×6.8m×3.3m(长
×宽×高),室内显热冷负荷Q=3914W=14090KJ/h,设上送下回(单侧)气流组织计算。
1、选用可调的双层百叶风口,其m1 =3.4 , n1 =2.4(空气调节附录7-1),风口尺寸为0.94 m×0.15 m,有效面积系数为0.8,FO =0.09m。
2
2、作水平贴附射流,射流长度x10.40.5(3.320.1)11.1m(取工作区高度2m风口中心距顶棚0.1m,离墙0.5m,为不保证区)
2
F6.83.333.54m3、选用一个风口,则n。
4、查《空气调节》利用各修正系数图,求K1,K2,K3,
按
1.34
l6.8
0.6
K0.94查图7-15曲线1得1,即射流受限。按x11.1,查图7-16曲线
1,得K21,即不考虑射流重合的影响。由于不属于垂直射流,因此不考虑K3
5、按式(7-16)计算射流轴心速度衰减
ux0.9410.13u011.1
由于工作区处于射流的回流区,射流到达计算断面X处的风速ux可以比回流区高,一般可取规定风速的两倍,即ux2uh(uh为回流区风速,或按规范规定的风速)。现取ux=0.5m/s,则uo0.5/0.133.98m/s。 6、计算送风温差及送风量
3
已知uo3.98m/s,则L0.093.9836001292m/h,因此得出送风温差:
t0
Q14090
9
cL1.21.011292℃
nL/Vn
1292
5.5次/h
10.46.83.3
此时换气次数
7、检查tx
tx0.942.40.022to11.1
t0.022t0.02290.2c xo 所以
tx0.5oc
据推荐的送风温差和换气次数,上列计算结果均满足要求。
同理对其他房间均采用同种方法进行气流组织的计算,其工作区风量和温差也满足设计要求
5.3、水管水力计算
5.3.1、水系统得选择与比较:
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,且与设备的腐
蚀机会少;不需克服静水压力,水泵压力、功率均低。系统简单,但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,但易腐蚀,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,但需设回程管,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,但水量分配,调度较难,水力平衡较麻烦。
根据以上系统的特征及优缺点,结合本酒店情况,本设计空调冷冻水系统选择闭式、同程式系统。 5.3.2、水管水力计算 水管草图:
以1-2管段的水力计算详算为例,计算如下: 1、首先对管段进行编号,并确定最不利环路为1-2-3~17
2、根据各管段的流量和选定流速,确定各管段的尺寸及各管段摩擦阻力和局部
阻力
由风盘水量L=26.6 m3/h,初选流速v=1.4m/s
,根据公式
4L
D
D23600=1.5m/s, 则水管的管径为DN80,实际流速根据公式
由水量和管径,查水管沿程阻力计算表得单位长度摩擦阻力Rm=0.36 KPa/m,由l=2m,
故该管段的摩擦阻力为PF= Rm×L=0.72 kPa
一个三通,局部阻力系数ξ=0.68,则局部阻力
Z
2
2=0.77Pa
同理则可求出其它管段沿程压力损失及局部压力损失。结果见下表:
六层客房水力计算表
该房间风盘阻力为25KPa
故最不利环路总阻力为p1=70.74 KPa 计算其他环路总阻力并进行阻力平衡:
601房间风盘阻力为24 KPa,总p2=69.66 KPa,并联管路校不平衡率
p1p2
1%15%
X=p1满足要求
602房间风盘阻力为20 KPa,总p=65.66 KPa,并联管路校不平衡率
p1p
6.8%15%
X=p1满足要求
同理对其余各并联环路校核也满足要求。
第六章、水系统附属设备选型
6.1、分水器和集水器的选择
分水器和集水器的构造和用途:
分水器和集水器实际上是一段大管径的管子,在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头,它们都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入分水器,再经分水器向各支系统或各分区送水,各支系统或各分区的空调回水,先回流至集水器,然后由水泵送入冷水机组。分、集水器管上的各管路均应设置调节阀和压力表,底部应设置排污阀或排污管(一般选用DN40)。在集中供水(供冷和供热)系统中,采用集水器和分水器的目的是有利于空调分区的流量分配和调节,亦有利于系统的维修和操作。
确定分水器和集水器的原则是使水量通过集管时的流速大致控制在0.5~0.8m/s范围之内。分水器和集水器一般选择标准的无缝钢管(公称直径DN200~DN500)。
分水器和集水器的尺寸:
供回水集管的管径按其中水的流速为0.5~0.8 m/s范围确定。管长由所需连接
的管的接头个数、管径及间距确定,两相邻管接头中心线间距为两管外径+120mm,两边管接头中心线距集管断面宜为管外径+60mm。
根据《中央空调设备选型手册》[4]P650,分水器和集水器尺寸确定方法如下: 分水器的选型计算
dn取其中的流速为0.5m/s,循环水量为33.37 l/s
由公式
为291.9mm,拟选用DN350的无缝钢管。
集水器的选型计算 集水器的直径、长度和管间距与分水器的相同,只是接管顺序相反。 根据以上原则,分水器和集水器选择DN350尺寸。
6.2、循环水泵及补水泵的选型与计算
6.2.1、冷冻水泵的选型和计算
根据选型原则,选择三台冷冻水泵(两用一备)。水泵所承担的供回水管网最不利环路为八楼管路。
水泵流量的确定:
水泵水量 L=(1.1~1.2) Lmax , m3/h 式中 Lmax —— 设计最大流量
1.1~1.2—— 安全系数,一般取1.1。
水泵流量 L=1.1×120=132m3/h
水泵扬程H 的确定:
水泵扬程H 按下式计算:H =2· Hmax 式中:H——水泵扬程,m H2O;
Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降,m H2O;
2——扬程储备系数取2=1.1。
总压降Hmax为供回水管网最不利环路的水压降,可以按照以下公式计算水泵的扬程:Hmax=(△P1+△P2+△P3)×1.1 m H2O 式中:△P1——冷水机组蒸发器的水压降,m H2O;
△P2——最不利环路管网阻力
△P3——最不利环路空调末端设备阻力
冷水机组蒸发器的水压降△P1=78KPa=78×0.102 mH20=7.8m H2O。 最不利环路管网阻力△P2=184.7KPa=18.5m H2O。
最不利环路空调末端设备阻力△P3=25KPa=2.5m H2O。
最不利环路总阻力为:
Hmax=7.8+18.5+2.5=29 m H2O。
水泵设计扬程为H =1.1×29=31.9 mH2O。
6.2.2、冷却水泵的选型和计算
根据选型原则,选择三台冷却水泵(两用一备)。
水泵流量的确定:
水泵水量 L=(1.1~1.2) Lmax , m3/h
式中 Lmax —— 设计最大流量
1.1~1.2—— 安全系数,一般取1.1
水泵流量 L=1.1×148=162.8 m3/h
水泵扬程H 的确定:
水泵扬程H 按下式计算:
H =2· Hmax 式中:H——水泵扬程,m;
Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降,m H2O;
2——扬程储备系数取2=1.1。
总压降Hmax为管网最不利环路的水压降,可以按照以下公式估算水泵的扬程: Hmax=△P1+△P2+△P3+△P4 m H2O 式中:△P1——冷水机组冷凝器的水压降,m H2O;
△P2——冷却水系统管网阻力
△P3——冷却塔出水余压
△P4——冷却塔液面高差
冷水机组冷凝器的水压降△P1=7.5m H2O。
冷却水系统管网阻力△P2=21.6m H2O。
冷却塔出水余压△P3 =2m H2O
冷却塔液面高差△P4=0.54m H2O。
最不利环路总阻力约为:
Hmax=7.5+21.6+2+0.54=30.7m H2O。
水泵设计扬程为H =1.1×30.7=34m H2O
6.2.3、补给水泵的选型和计算:
补给水泵在闭式系统中起定压补水的作用,是中央空调中广泛采用的定压方式。 补给水泵的扬程应保证将水送到系统最高点并留有2~5mH2O的富裕压头。补给水泵的流量营部从系统的漏水量。正常情况下补水量取系统循环水量的4% 。 水泵扬程 H=22+3=25 m
正常情况下的水泵的流量 L=0.01× Lmax =0.01×132=1.32 m3/h
根据以上流量和扬程循环泵、冷却水泵、补水泵均选用上海东方泵业DFG系列低
6.3、冷却塔选型
冷水机组所需要冷却水的流量及其参数Q=148m3/h
具体参数为:进水温度为 32℃ ,出水温度为37℃,湿球温度为28℃ 根据此选上海金日冷却塔2台,其具体参数如下
总 结
通过本次设计我对以前学的课本内容有了新的认识,又从中学习了很多知识。以前学的各门课的知识比较孤立,通过设计把暖通专业学的东西都联系到一起,使我对专业知识有了一次全面系统的学习,从而我对自己所掌握的知识树立了更大的信心。通过本次设计,基本达到了以下要求:
1.熟悉和了解了高层建筑暖通空调工程设计的一般原则、步骤和方法;
2. 在本次毕业设计中,进行中央空调的冷负荷、热负荷、新风量、水力的计算;其中冷负荷采用逐时计算法,热负荷采用稳态计算法。
3.掌握了暖通空调工程设计说明书的编写和负荷、新风量、水力的计算;图纸设计与绘制的方法;
本设计的成果包括设计说明书以及设计图纸等
参考文献
【1】 实用供热空调设计手册,陆耀庆主编,中国建筑工业出版社,1993。
【2】 空气调节设计手册(第二版),电子工业部第十设计研究院主编,中国建筑
工业出版社,1995。
【3】 中国供暖通风空调设备手册(第二分册 通风设备和空调机组),吕玉民主
编,机械工业出版社,1998。
【4】 暖通空调,陆亚俊主编,中国建筑工业出版社,2002。
【5】 暖通空调规范,中国建筑工业出版社主编,中国建筑工业出版社,1996。
【6】 建筑环境与设备工程专业毕业设计指导书(暖通空调)(第二版),刘泽华、
陈刚主编,2004。
【7】 简明空调设计手册,赵荣义主编,中国建筑工业出版社,1998。
【8】 空气调节,赵荣义主编,中国建筑工业出版社,1994。
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【10】制冷与空调使用技术手册,范际礼等编著,辽宁科技出版社。
【11】空气调节用制冷技术,彦启森主编,中国建筑工业出版社,1985。
【12】中央空调设备选型手册,周邦宁主编,中国建筑工业出版社,1999。
【13】产品样本:深圳麦克维尔中央空调机组资料
【14】产品样本:江苏国营靖江宏达暖通器材厂的HD-XF系列新风机组
【15】产品样本:联合开利(上海)空调有限公司的组合式空调机组
【16】产品样本:宁波惠康集团有限公司HFP风机盘管系列
【17】产品样本:上海金日冷却设备有限公司冷却水塔
【18】产品样本:上海凯全泵业有限公司水泵资料