中央空调毕业设计说明书范本(仅供参考)

'×××××××××大学毕业设计(论文)机电工程系供热通风与空调工程技术专业题目：学生：指导老师：设计单位：时间：32 目录引言5内容提要6Abstract7第一章、系统设计及其参数选定8第二章、空调热湿负荷计算9第三章、风量、送风状态参数确定18第四章、设备选型21第五章、风管系统的设计及阻力24第六章、水管系统的设计29第七章、减振降噪和保温设计31第八章、电气控制要求说明33总结34参考文献3532 引言随着市场经济体制的日益完善及国民经济的迅猛发展，综合国力的显著增强，人民的生活水平得到普遍提高，对生活质量也有更高的要求。家用电器逐渐普及，空调—以前只有一部分人用得起的家电现在己走进了千家万户；并且他们现在不仅仅考虑温度问题，卫生清洁也倍受人们的关注，显然舒适性已越来越受人们重视。因此，现在几乎所有的大型建筑都安装了空调以适应人民日益增长的需要。空气温度、湿度、清洁度和新鲜等对人体舒适感觉都有很大的影响，所以本设计对通风空调系统进行全面地设计。尽量满足顾客要求的同时，兼顾在投资成本和运行费用方面达到业主要求，以期达到最佳效果。本人这次的设计任务就是对办公大楼进行通风空调工程设计。由于本人知识有限，经验不足，又初次进行如此复杂的系统设计，在设计过程中难免有不周全和不合理之处，敬请各位同学和老师批评指正。时间学生签名32 内容提要本次的设计课题为某办公楼的通风空调工程。本座大厦位于长沙市繁华地带，高四层(带地下室)，有大小会议室、办公室及展览厅等。本大楼的设计只考虑夏季制冷，不考虑冬季送暖。本次设计的办公大楼的空调面积为2317.5㎡。根据该大楼的实际情况采用了单风道、定风量半集中式空调系统。本设计的内容主要包含了系统设计及空气参数的选定，空调热湿负荷计算，送风状态参数的选定，风管系统的设计和风管阻力计算，风管、风柜、风机盘管、冷水机组等设备的选型，减震降噪和保温设计，电气控制要求说明和施工说明。32 第一章、系统设计及其参数选定一、根据设计条件确定空调方式和系统布置该建筑物地处长沙繁华地段，根据当地气候条件所以只作夏季供冷设计，而不作冬季采暖设计。此建筑物是带地下室的4层办公大楼，有会议室、展览厅、阅览室、办公楼等，地下室有出租库房。建筑面西南、背东北。总空调面积较大，使用中央空调，使用半集式空调系统，各层用冷水管传输冷量。冷水机组安排在地下室，冷却塔在屋顶。二、参数的确定1、室外参数：查《空调与制冷技术手册》P97北纬28o12"，东经113o04"，海拔44.9m夏季大气压Ps=99458Pa计算干球温度twg=35.8℃计算湿球温度ts=27.7℃平均风速V=2.6m/s空调日平均温度t=31.5℃平均日较差9℃2、室内设计参数：查《》表2.2干球温度tg=25.5℃相对湿度Φ=50%风速v=0.3m/s32 第二章、空调热湿负荷计算空气调节的目的是使室内保持的相对稳定温度和湿度。对建筑物来说，客观上总会存在一些干扰因素使室内温度和湿度发生变化，而空调的作用就是平衡这些干扰因素的作用，使室内温湿度维持在一定的范围内。在空调技术中将上述的干扰因素对室内的影响称为负荷。负荷又分为热负荷和湿负荷，热负荷和湿负荷是决定空调系统风量、空调装置容量等的依据。同时热湿负荷的大小与建筑布置和围护结构的热工性能有很大关系。一、空调热湿负荷的组成：1、房间热负荷的组成：(1)通过围护结构传入室内的热量；(2)通过窗户进入室内的太阳辐射热量；(3)人体散热量：(4)照明、设备、器具、管道及其它室内热源的散热量(5)伴随各种散湿过程产生的潜热量。2、房间湿负荷的组成：（1）人体的散湿量；（2）物料和食品的散湿量。二、外围护结构温差传热形成热负荷1、材料选择及其热工参数（1）外墙：首层墙高4.8米二层墙高4米查《空调与制冷技术手册》P131表3-10外墙（2）取墙厚δ=370mm传热系数K=1.5w/㎡℃（2）屋顶图2-1查《空调与制冷技术手册》表3.10屋面（1）水泥珍珠膨胀岩厚度l=100mm其结构如右图2-21.砾砂外表层5(mm)2.卷材防水层3.水泥砂浆找平层32 4.保温层5.隔汽层6.水泥砂浆找平层7.预制钢筋混凝土屋面板8.内粉刷传热系数K=0.85w/㎡℃（1）玻璃首层及二层的展厅均用落地玻璃，其中首层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=1，二层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=l。以上玻璃均无遮阳设施，Cs从《空调与制冷技术手册》表3.9查得2、传热面积计算[㎡]由于首、二层有多间办公室的面积相同，所以相同的仅选其中一间作代表计算。表2-1首层玻璃墙体面积朝向墙体专题展厅过厅大会议室小会议室小办公室角办公室西北墙27.128.811.811.8窗34.85.45.4东北墙25.242.613.8窗32.416.25.4西南墙51.6255.842.627窗37.816.216.25.4东南墙6018.5窗表2-2二层玻璃墙体面积朝向墙体正厅前厅人办公室小办公室1-4小办公室4右小办公室5西北窗15.944墙15.910.410.4东北窗810墙4024西南窗27.94444墙49.918202120东南窗4418.5墙7.7210.410.43、热负荷计算32 根据热力学定律：热量总是从高温传向低温。当室外空气温度高于室内空气温度时，热量就从室外通过外围护结构传入室。这一传热量的大小除了与室内外空气温度差成比例外，还与外围结构的构造情况(包括厚度、材料性质、内外表面空气流动强弱等)有关。（1）墙及屋顶传热形成热负荷查《空调与制冷技术手册》P137，得公式(3.13):式中：t1f—热负荷计算温度，[℃]；查《手册》表3.11td—t1f的修正系数，[℃]；查《册》表3.13tn室内空气温度，[℃]；K—外墙或屋顶的传热系数，W/㎡℃：F—外墙或屋顶的传热面积，[㎡]Q—自室外传入室内的量，[w]具体计算及查得的数据见表2-4、5；下表是外墙计算温度。表2-3计算温度时间南西南西西北北东北东东南635.337.938.636.132.63536.936.673537.538.235.832.634.736.436.2834.637.137.835.432.334.33635.8934.236.637.335.132.133.935.535.31033.936.136.834.731.833.635.234.91133.535.736.334.331.633.53534.61233.235.235.933.931.433.53534.51332.934.935.533.631.333.735.234.61432.834.635.233.431.233.935.634.81532.934.434.933.231.234.336.135.21633.134.334.833.231.334.636.635.71733.434.434.833.231.434.937.136.21833.934.734.933.331.635.237.536.732 表2-4首层墙体传热负荷计算时刻6789101112131415161718专题展厅西北561549533520504488472459451443443443447东北473461446431420416416423431446457469480西南1061103099996~92890852829805790782790813负荷209420401977191184517941739171116871679168317021740小会议室西北59658356655353651850488480471471471475东北25925324423623~228213232236244250257263负荷855836810789765746714720716715721728738大会议室东北799780754728709703703716728754773792812西南875850824792760735703684665652645652671东南111610801044999963936927936954990103510801125负荷279027092622252~243323742333233523472396245425242607小办公室西北246241233228221214207201198194194194196西北246241233228221214207201981941舛194196西南555539522502482466446433421413409413425角办公室东南344333322308297289286289294305319333347负荷1145111210781038100~968938923913913922940968总负荷7868765974217171692767376551649564546479655766716838表2-5二层墙体传热负荷计算时刻6789101112131415161718正厅西北329322312305296286277270265260260260262西南102599696692889]861823801778763756763786负荷1355131712781233118611471100107010431023101610231048前厅东南144139134129124120119120123127133139145东北750732708684666660660672684708726744762西南370359348335321311297289281275273275284负荷11201091105610199879719579619659839991019]046大办公室东北450439425410400396396403410425436446457西南411399387372357345330321312306303306315负荷861838812782757741726724722731739752772小办公室西北215211204200193187181176173170170170172东南19318718117316716216116216517217918719532 负荷409398385373360349342339339342349357367小办公室4西北21521l204200193]87181176173170170170172东南193187181173167162161162165172179187195西南432419406391375362347337328321318321331负荷625606587564542524507499493493498509526角办公室西北215211204200193187181176173170170170172西南411399387372357345330321312306303306315负荷626610591572550532511497485476473476487总负荷4602565654815289510449634902476847244731477248514978冷负荷计算温度tlf的修正值td[℃]城市南西南西西北北东北东东南长沙0.51.32.43.23.132.41.3（1）玻璃传热形成的冷负荷从《空调与制冷技术手册》P130可得：式中：F一玻璃的面积[㎡]P一单位太阳辐射热Cs一修正系数Cn一修正系数《空调与制冷技术手册》表3.9Cn=1Qp一进入室内热量[w]根据现代理论，房间本身对进入室内的热量有一定的调节作用，使得室内空气得到的热量不等于进入室内的热量。从名词上区分，进入室内的热量称为“得热量”，室内空气得到的热量称为“冷负荷”。对没有内遮阳的玻璃窗最大冷负荷=(0.6~0.7)×最大得热量取系数为0.6则：Q=0.6Qp具体计算见表2-6、2-7表2-6首层玻璃传热时刻6789101112131415161718西北452.413922262299335153863396744548178125631496414233946632 专题展厅东北881313252139321169676144147369435963272278621061296421.2西南491.4151224573251381841965027865612134137211281496774725负荷9757161561865117940149471220612688167072358429071298842520614612过厅西南210.664810531393163617982155371052005881549241472025大会西南210.664810531393163617982155371052005881549241472025议室东北44066626696658483807207418471798163613931053648210.6负荷4617727480197241544338724001550868367274654547952236小会东北14692209232219491269691.2615.6599.4545.4464.435121670.2小办西北70.2216351464.4545.4599.4615.6691.212691949232222091469公室西北70.2216351464。4545.4599.4615.6691.212691949232222091469角办西南70.2216351464.4545.4599.4718.212371733196018311382675公室负荷140.4432702928.8109111991334192830023910415335912144负荷16474275823215131310265672216323256312174424554397557124679026962表2-7二层平面玻璃传热时刻6789101112131415161718正厅西北206.763610341367160617651813203537375740683765034325西南362.71116181423992818281830973711638989561012894583515总负荷569.41752284737674424458349105746101261469616965159617840前厅东北217632723440288818801024912888808688520320104西南521602603444044445329161284145213561024500总负荷222834323700323222841468144418042092214018761344604大办公室东北272040904300361023601280114011101010860650400130西南521602603444044445329161284145213561024500总负荷277242504560395427641724167220262294231220061424630小办左西北52160260344404444456512940144417201636108832 小办右东南500102413561452128491653244440434426016052负荷5521184161629041688136098895613441788198017961140总负荷1656355248488712506440802964286840325364594053883420小办西北52160260344404444456512940.4441720163610884左东南500102413561452128491653244440434426016052总负荷5521184161617961688136098895613441788198017961140小办4右西南521602603444044445329161284145213561024500东南500102413561452128491653244440434426016052总负荷55211841616179616881360106413601688·7966161184552小办公室5西北521602603444044444565129401444172016361088西南5216026034440444453291612841452，3561024500总负荷104320520688808888988142822242896307626601588总负荷10089192262455529047237841954316994190562783236356393993514519194（1）一、二层瞬时负荷(见表2-8、2-9)表2-8首层逐时总负荷时刻6789101112131415161718专题展厅1521236925822293167311351072111114851908207118521158过厅210.664810531393163617982155371052005881549241472025负荷1731301736353687330929333226482166867789756359993183大会议室192.45929621273149516431866284442865362550946152644小会议室18130311343699940022316312624326220340854827759761616525217830382负荷18323317263796141295331262788628086369295256365122671615679333025小办公室4间500102413561452128491653244440434426016052角办公室466.71436233430873626370640855139118521185213204121185103逐时总负荷22521402754935453877451973819037525486657271786139889687555041520表2-9二层逐时总负荷时刻6789101112131415161718正厅762.6183226693189332431583143466665447669747259433165前厅1521236925822293167311351072111114851908207118521158负荷2283420152515483499742934214577780309577954377954323大办公室10160194422490629511243292014217712202932956538316412293652819869小办公室236925822293167311351072111l14851908207118521158032 1.2.3总14212774668805019340632153334445657256213555634750小办公室4左29384334514054405559565460217231120341676718817171197840小办公室4右33362404343722348632852727688355295008161853637925405431726604角办公室4208658476477580647058096811138781414615516141246527630逐时总负荷6716382737935478789673288668027362110320113326115225214517510432833267从上表可得出各空调房间总的最大外围冷负荷出现在16：00Qmax=62269.2+38580.3=100849.50[w]一、最大热湿负荷计算（1）人体的散热、散湿负荷人体向室内空气同时散发热量和湿量，这些热和湿是影响空调的重要因素；会形成主要的空调负荷。其中散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导及辐射等方式散发出来，它们能直接影响空气的温度，所以称为显热。所谓潜热是指人体散发的湿量——水蒸气所包含的汽化潜热。人体的散热和散湿量的大小取决于下列诸因素：年龄、性别、活动程度和环境温度。具体人的散热量和散湿量从《空调与制冷技术手册》表3.3查得：显热q1=59[w]潜热q2=65[w]全热q=显热十全热=59+65=124[w]散湿量：ω=26.7×103[g/s]热湿量计算见表2-10、2-11表2—10首层人体散热、散湿负荷专题展厅过厅前厅小会议室大会议室小办公室(4间)角办公室显热2290.3371194.75274.35752.2542482922.624254.88潜热2928.6271316.25302.25828.7546803219.84280.8散湿量1197.733540.675124.155340.4251922.41322.611115.344散热量5218.9642511576.6158189286142.464535.68散热总量25493.71散湿总量5563.344表2-11二层散热、散湿负荷正厅前厅大办公室小办公室(左4间)小办公室(右4间)角办公室显热1777.169849.6637.2730.6561019.52254.8832 潜热1957.898936702804.961123.2280.8湿804.2441384.48288.36330.6528461.376115.344散热量3735.0661785.61339.21535.6162142.72535.68散热总量11073.88散湿总量2384.457（1）照明灯具散热负荷计算照明灯具在使用时消耗电能，这些电能最终都转化为热能散发在室内。所以计算冷负荷时还应包括照明灯具的散热。同时房间内有时有各种不同作用的照明，如局部照明、全室照明。计算时应按同时使用的总量来计算它们的散热量。一、二层照明灯具散热量见下表：表2-12一层照明灯具散热负荷展厅取11w/㎡；过厅、前厅取7w/㎡；其他取9w/㎡。专题展厅过厅前厅小会议室大会议室小办公室(4间)角办公室面积300.37216246.525.514461.9221.6负荷3304.0921134325.5229.51296557.28194.4总负荷7040.772表2-13二层照明灯具散热负荷注：正厅取11w/㎡；前厅取7w/㎡；其他取9w/㎡。正厅前厅大办公室小办公室(左4间)小办公室(右4间)角办公室面积240.9721445461.9286.421.6负荷2650.6921008486557.28777.6194.4总负荷5673.972从上表可得：首、二层由于人体和照明灯具散热而形成的热负荷为：Q人=25493.7l+11073.88+7040.772+5673.972=49282.334首、二层总热负荷QmaxQmax=Qmax+Q人=100849.5+49282.334=150131.834[w]32 第三章、风量、送风状态参数确定一、新风量的确定、新风负荷计算在一般情况下送风由新风和回风组成。由于空调系统中新风的热湿处理是非常耗能的，所以在设计时应尽量减少新风量，增加回风量。所以在夏季回风越多，使用的新风越少，就愈显得经济，但是新风量不能无限制的减少，减少新风量是有限度的。新风量太少，会使室内空气品质不能满足卫生要求。对空调而言，一般要满足以下三个要求：1、符合人体卫生要求为标准：在人长期停留的空调房间内，新空气的多少对健康有直接影响。新风量按大于等于28㎡／h。2、以补充局部排风量的要求当空调房间内有排风柜和局部排风装置时，为了不产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量，以保证系统的正常运行。3、保持空调的“正压”要求为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空调房间，干扰房间内的温、湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压(即室内大气压力高于外界环境压力)。在实际工程设计中，对于绝大多数场合来说，按经验可取新风量为风量的10％计算。二、送风方案、风量的确定1、送风方案的确定从建筑结构上分析，决定采用单风道、定风量半集中空调系统，而处理的空气来源——部分是新鲜空气，一部分是室内的回风。根据新风、回风混合过程的不同，工程上常采用的有两种形式一种是回风与室外新风在空气泠却器前混合，称一次回风式；另一种是回风与新风在空气泠却器前混合并经过喷雾处理后，再次与回风混合，称二次回风式。由于该综合楼结构比较简单，因此两种形式当中只采用一次回风。其中首层的展厅、门厅、大会议室、小会议室、过厅；二层的正厅、前厅采用全空气一次回风系统(首层展厅、门厅；大会议室、小会议室、过厅；正厅、前厅各共用一个风柜)；其余的办公室采用风机盘管。首、二层的新风系统共用一个风柜。2、风量的确定1）、参数确定32 从《空调与制冷技术手册》表2-4得，长沙室外空气状态：计算干球温度tw=35.8℃相对温度ψ=76％取室温允许波动范围=±2.0℃送风温差At=6℃则室内空气状态tn=25.5±2.0℃送风温度to=tn-△t=25.5-6=19.5℃2)、风量计算a、首层展厅、门厅共用一个风柜(一次回风)室外空气W空气与来自室内的回风(状态点n)混合后，进入冷却器冷却动湿达到机器露点状态（习惯上称冷却后的相对湿度为90~95％的空气状态为“机器露点”状态）L，然后经过再热器加热到所需的送风状态点O，送入室内。从上表得∑Qmax=40089.76+10427.7=50517.46[w]∑ω=1197.733+664.83=1862.563[g/s]所以，热湿比为：在焓湿图3-l上先确定室内、外的状态点w、n，再过n点作￡线交to=19.5℃于O点，然后过O点作等湿线交相对温度Φ=90％线于L点(机器露点)。查得：in=50.5[kj/kg]dn=9.8[g/kg]io=43.5[kj/kg]do=9.5[g/kg]从《空调与制冷技术手册》公式5.1：Qo=G×(in-io)则风量：新风量Gw按送风量的10％计算：Gw=10％×G=10％×7.17[kg/s]=0.54[m3/s]=1936[m3/h]由《1》按换气次数校核，表2-18查得换气人次数应n≥5[次/h]，32 送风量、新风量计算如下：每人最小新风量ρ=1.2kg/m3单位阅览室办公室门厅前厅专题展厅展厅大小会议室[m3/h)502588.550[kg/h]60309.610.260表3-1首层各房间送风量送风量新风量[kg／h]Q[w]w[g/s]ε=[kj／kg]ho[kj／kg干]G[kg/s]G[kg／h]人数按人数按10％新风量专题展厅40089.761197.73333471.3643.55.72720617.59353572061.762061.76门厅10427.7664.8315684.76431.3905005.29620192500.53500.53大会议室20865.331922.410853.7942.52.6089389.399482880938.942880.00小会议室4942.68340.42514519.15430.6592372.4862120237.25237.25小办公室(4间)1152.28482.663213939.50430.154553.096139055.3190.00角办公室5805.093115.34450328.5244.20.9213317.1964120331.72331.72表3-2二层各房间送风量送风量新风量[kg／h]Q[w]w[g/s]ε=[kj／kg]ho[kj／kg干]G[kg/s]G[kg／h]人数按人数按10％新风量正厅24366.41804.244130297.2843。53.48112531‘329295.81253.131253.13前厅7549.9384.4819636.6543.21.0343723.23828268.8372.32372.32大办公室7197288.3624958.3943.31.0003598.510300359.85359.85小办公室(1间)995.73482.663212045.6742.80.129465.53839046.550.00办公室(1间)1136.37115.3449852.0142.60.144517.8395412051.78120.00角办公室4279.12115.34437098.7743.60.6202232.5844120223。26223.2632 第四章、设备选型一、风柜、风机盘管的选择风柜、风机盘管的选择应以满足风量的需要为主，用冷量校核。现取二层的正厅、前厅作计算示范：所需的风量G=13893[m3/h]冷量Q=31916.31[w]=31.92[kw]考虑到余量、漏风的因素，风量按增大10％计算，冷量按增大15％计算则所选风柜的风量G=110％×13893=152821[m3/h]选用广州京广深空调设备制造工程公司的：GK一15A（4排）卧式上出风风柜查得冷量为70.8[kw]≥1.15×31.92[kw]余压为230Pa≥1.15×151.084Pa设备选型合适。风柜其他参数见表4-2，其他设备选用见表4-1表4-1设备选用首层小会议室、大会议室同一风柜首层专题展厅、门厅同一风柜二层展厅、门厅同一风柜各层大小办公室二层大办公室(两台)、角办公室首、二层各办公室、角办公室新风同一新风柜型号GK-10A卧式上出风4排管GK-20A卧式上出风四排管GK-15A卧式上出风四排管FP-300WAFP-1200WAFP一15D簿型变风量吊顶式厂家广州京广深空调设备制造工程公司新雅空调设备有限公司表4-2风柜参数型号参数风量[m3／h]风机功率[kw]冷量[kw]水量[kg/h)机组余压[kpa]水阻力[kPa]GK-10A100003.550.88700630186GK一15A150005.570.81220060049GK一20A200009.599.21720082098FP一15D3l5000.2519.4330010010表4-3风机盘管参数32 机型参数风量[m3/h]冷量[kj/h]水量[kg/h]水阻力[kPa]电机功率[w]FP-300WA高风速510100804809.8<35中风速4008280低风速3007200FP-1200WA高风速204038160185041140中风速160031320低风速110027000首、二层厕所、大办公室、大会议室、小会议室采用钻石牌SF一58了7排气扇；首层新风采用SWF.NO.4.5轴流送风机、回风用SNF.NO.4.5回风机；二层新风采用DZ—II型3C轴流风机、回风DZ一13型3.2D轴流风机，新风负荷为12.46Kw。二、其他设备的选用1、机组的选用一、二层最大负荷为150131.834w,三、四层、地下室最大负荷为117900w。整栋楼总最大冷负荷∑Qmax=268.03[kw]，考虑到安全因素，按取大15％计算，Q=1.15×268.03=308.24[kw]选用两台上海开利双效吸收式冷水机组16JT818，其性能如下：制冷量：170(kw]冷冻水流量：102.8[m3／h]冷却水流量：173.0[m3／h]2、冷却塔的选用根据已选机组的冷却水流量G=173[m3／h]水塔选用广州康明热冷设备制造有限公司的产品：型号：HB一40标准水量：400[m3/h]冷却能力：200[kcal/h]=480[kw]水量、冷量均能满足要求，所以设备选用正确。3、泵的选用冷冻水总阻力从同组三、四层处得出∑Pmax=27.66[mH20]考虑到安全等因素按取大15％计算，则P=1.15×27.66=28.93[mH20]水的总流量G=173×2=346[m3／h]考虑到安全等因素按取大15％计算，则G=1.15×346=397.9[m3／h]从《空调与制冷技术手册》图7-20中选用三台IS—125—32 100-200，n=1450[r/min]的单级单吸清水离心泵。同理，可以确定冷却水用水泵。4、膨胀水箱的选用首层空调面积为：18×12+6×9+18×9.5+6×3+18×12+4×4×3.6+6×3.6=757.2[㎡]二层空调面积为：18×9+18×9.5+6×8.75+(4+6)×4×3.6+6×3.6=551.1[㎡]三、四层地下室空调面积为1009.2[㎡]则总空调面积为757.2+551.1+1009.2=2317.5[㎡]从《空调与制冷技术手册》公式7-24：Vp=α×Δt×Vs[m3]其中Vp：膨胀水箱有效容积α：水的体积膨胀系数α=0.0006[l／℃]Δt：最大水温变化Δt＝5℃Vs：系统内水容量从《空调与制冷技术手册》表7-9选用与机组结合使用的方式供冷，取Vs=1[l/m]。则Vp=0.0006×5×1×2317.5×10-3=7x10-3[m3]取采暖通风标准图集图号T905方形膨胀水箱，其长、宽、高分别为1200×700×900。32 第五章、风管系统的设计及阻力一、气流组织、送风口形式的确定在民用空调工程中，合理地组织空调房间内的气流是一个十分重要的环节，它直接影响着空调系统的使用效果。综合楼采用的气流组织方式很多，应根据实际情况与可能性进行合理的设计选择。目前采用上送下回、上送侧回、侧送下回较多。由于国内的卫生条件和环境较差，上回风不宜使用。在本综合楼的设计中采用的主要是上送侧回的方式，在天花顶部设散流器向下送风，回风采用半集中回风(风机盘管除外)，在空调机房设有百叶回风口。二、风管设备的选型及风管尺寸的确定由于各风管的计算方法相同，所以每种系统仅选用一组计算。1、首层小会议室、大会议室共用一个风柜根据风口设计的要求，每个风口最少距离不小于3米；但也不要过大，一般取小于5米。本系统取11个风口，从表3-1得出总风量G=10053[m3/h]=2.78[m3/s]则平均每个风口的风量。①断面选择和摩擦阻力计算现以管段1-2为例：从《空调与制冷手册》可得干管内风速4~14[m/s]，支管内风速2~8[m/s]，初选风速为4[m/s]，风量为0.26[m3/s]由此可知风断面积应为F′=0.26/4=0.065[㎡]，参照《空调与制冷技术手册》附录6-1b，选取断面尺寸为0.25×0.25[m]，实际面积应为F=0.0625[㎡]，实际风速为0.26/0.0625=4.16[m/s]。由《空调与制冷技术手册》附录6-4查得：流量当量直径Ddl=0.273m，由《空调与制冷技术手册》附录6-3查得：比摩阻R=0.7（Pa/m）其他和管段均用同样方法进行，将计算结果列入表5-1。②局部构件尺寸和进行局部阻力计算现取管段1-2为例送风口采用单层活动百叶风格，取风口0.2×0.2，从青云空调口系列查得ξl32 =2；矩形风量调节阀，选用国标T308-2,3号对开多叶阀，从《空调与制冷技术手册》附录6.5序号32，按n=2，θ=0℃，查得ξ2=0.52；弯头（90o），取从《空调与制冷技术手册》附录6.5序号2，查得ξ3=0.2；渐缩管，断面由0.25×0.25变为0.4×0.32，采用单面缩小，角度为45o，从《2》附录6.5序号8，按θ=60o查得ξ4=0.05。其他各管段均用同样的方法进行计算，这里不再一一重复，计算情况见计算表。1、首层专题展厅、门厅共用一个风柜12435687910131211管路布置如下：表5—1首层专题展厅、门厅风管阻力计算风管编号风量L[m3/s]初选风速v’[m/s]风管面积F’[m2]风管尺寸a×b[m]实际面积F：㎡]实际风速v[m/s]流量当量直径Ddl[m]管段长度l[m]单位摩擦阻力R[Pa/m]摩擦阻力R1[Pa]局部阻力系数动压[Pa]局部阻力Hd[Pa]每段总阻力ΔH[Pa)1234567891011121314151-20.240.05250×2000.0540.24440.93.62+0.39+0.05+0.429.3626.769630.36962-30.640.15400×4000.163.750.4383.50.481.680.35+0.058.233.2924.9723-4150.2500×4000.250.4883.50.62.10.53+0.0514.68.485410.58544-51.450.28630×4000.2525.5555560.5453。51.24.20.55+0.0518.110.8615.065-61.860.3630×5000.3155.7142860.6123.50.632.210.55+0.0519.111.4613.6656-72.460.4800×5000.460.6873.50.632.210.55+0.0521.12.6614.8657-8370.42857800×5000.47.50.6873.51.13.850.5532.918.09521.9458-93.670.51429800×6300.5047.1428570.7753.50.72.450.55+0.0529.817.8820.339-104.270.61000×6300.636.6666670.8623.50.531.860.55+0.052615.617.45510-116.0880.761000×8000.87.60.9763.50.62.10.5533.818.5920.69首层专题展厅、门厅风管最不利管路阻力为：169.937Pa.32 1、大、小会议室共用一个风柜1234567管路布置如下：表5-2大小会议室风管阻力计算风管编号风量L[m3/s]初选风速v’[m/s]风管面积F’[m2]风管尺寸a×b[m]实际面积F：㎡]实际风速v[m/s]流量当量直径Ddl[m]管段长度l[m]单位摩擦阻力R[Pa/m]摩擦阻力R1[Pa]局部阻力系数动压[Pa]局部阻力Hd[Pa]每段总阻力ΔH[Pa)1234567891011121314151-20.2640.065250×2500.06254.160.2733.50.72.452+0.05+0.52+0.210.228.25430.7042-30.5240.13400×3200.1284.06250.3910.50.52+0.359.6422.65423.1543-40.7840.195500×4000.23.90.4883.50.41.40.35+0.058.93.564.964-51.5650.312630×5000.3154.9523810.6123.50.481.680.35+0.0514.65.847.525-62.3450.4681000×5000.54.680.76270.352.450.3512.84.486.936-72.8660.476671000×5000.55.720.7623.50.471.650.3519.16.6858.33首层大小会议室最不利管路阻力为：81.598Pa.2、二层正厅、前厅共用一个风柜风管布置如下：1243568791013121132 表5-3二层正厅、前厅风管阻力计算风管编号风量L[m3/s]初选风速v’[m/s]风管面积F’[m2]风管尺寸a×b[m]实际面积F：㎡]实际风速v[m/s]流量当量直径Ddl[m]管段长度l[m]单位摩擦阻力R[Pa/m]摩擦阻力R1[Pa]局部阻力系数动压[Pa]局部阻力Hd[Pa]每段总阻力ΔH[Pa)1234567891011121314151-20.1640.04200×2000.0440.21951.517.552+0.05+0.52+0.29.3625.927233.47722-30.3240.08320×2500.0840.30930.82.42+0.4+0.449.3626.582428.98243-40.4840.12400×3200.1283.750.3950.420.4+0.058.233.70355.70354-50.9650.192500×4000.24.80.48850.73.50.4十0.0513.56.0759.5755-61.4450.288630×5000.3154.5714290.61250.420.4+0.0512.45.587.586-71.9250.384800×50C0.44.80.6873.50.41.40.4+0.0513.56.0757.4757-82.460.4800×5000.460.6873.50.62.10.421.18.4410.548-92.8860.48800×6300.5045.7142860.7753.50.451.580.419.17.649.2159-103.8470.54857800×6300.5047.6190480.7753.50.82.80.4+0.0533.815.2118.01二层平面正厅前厅最不利管路阻力为：130.588Pa.1、一、二层新风系统共用一个风柜管路布置如下：124356791011832 表5-4新风系统阻力计算风管编号风量L[m3/s]初选风速v’[m/s]风管面积F’[m2]风管尺寸a×b[m]实际面积F：㎡]实际风速v[m/s]流量当量直径Ddl[m]管段长度l[m]单位摩擦阻力R[Pa/m]摩擦阻力R1[Pa]局部阻力系数动压[Pa]局部阻力Hd[Pa]每段总阻力ΔH[Pa)123456789101112131415l-20.02920.01425120x1200.01441.9791670.13l20.71.40.45+0.052.341.172.572-30.07830.02613200x1200.0243.2666670.1683.61.13.960.45+0.056.263.137.093-40.12840.0321200x1600.0324.01250.1953.61.13.960.45十0.059.424.718.674-50.17840.0446250x1600.044.460.2173.61.86.480.4511.65.2211.75-60.22850.04568250x1600.045.710.2176.32.616.40.45+0.0519.19.5525.936-70.29960.0499250x2000.055.9880.2444280.4521.10.5518.557-80.29960.0499250x2000.055.980.2442240.4221.18.86212.862一二层新风系统最不利管路阻力为：87.372Pa.以首层专题展厅、门厅为例检查并联风管阻力平衡情况：从管路的布置图可看出：管段阻力最大不平衡出现在点10点，即管段1-2-3-4-5-6-7-8-10（△Hl）和管段点10到出风口（△H2）。两者的阻力为：△Hl=30.37+4.97+10.59+15.06+13.67+14.87+21.95+20.33+17.46=149.27[Pa]△H2=20.69[Pa]很明显，两者的阻力>15％不符合要求。如改变送风口的风量调节阀的开启角度为θ=30o，根据叶片数n=2，按从《空调与制冷技术手册》附录6.5序号32查得ξ2=4.2，则△H2=144.06[Pa]则不平衡度：<15％符合要求。同理，可以校核其他风管的不平衡度。32 第六章、水管系统的设计水管系统的功能是输配冷热能量，满足末端设备或机组的负荷要求。其配置原则是：1、具备足够的输送能力，经济合理的选定管材、管径以及水泵台数、型号、规格；2、具有良好的水力工况稳定性，重视并环路间的阻力平衡；3、满足部分负荷时的调节要求；4、实现空调运行期间的节能运行要求；5、便于管理维修保养工作。根据以上原则，我在冷却水系统中采用闭式系统，可以减少水泵耗能，使管路和设备的腐蚀可能性小，水处理费用便宜，但要设膨胀水箱；在冷凝水系统中采用开式系统。调节方面，我采用定水量系统，系统简单，操作方便，不需要复杂的自控设备，输送能耗始终处于设计的最大值。水泵配置，采用单式水泵供水系统方式。回水管布置采用同程式，使水量分配、调节方便，便于水力平衡。详细布置参看图纸。冷冻水水管管路阻力计算如下(管内表面的当量绝对粗糙度为0.00005m)：冷冻水系统轴测图如下：32 表6-1水管阻力计算水管编号水量L[1/s]水管公称直径[mm]水管流速V[m/s]管段长度1[m]单位摩擦阻力R[Pa/m]摩擦阻力民[Pa]局部阻力系数动压[Pa]局部阻力Hd[Pa]每段总阻力ΔH[Pa]1-20.403400.323561680.151.25.12173.122-30.843400.673.6233838.80.1224.522.45861.253-41.283401.023.653019080.1520.152.021960.024-51.723401.373.6948.534150.1938.4593.8453508.455-62.163401.727.81488116061.51479.22218.813825.26-72.603402.0762148.8128931.53387.85081.717974.57-83.84601.36460024000.3924.8277.442677.448-911.881001.503435014000.31129.5338.851738.859-1017.871251.4642479880.31065.8319.741307.7410-1126.651501.5116.821035282.3：1140.12622.236150.2311-1232.581501.8449310279021700.23400.46190.4又因为角办公室风机盘管和冷水机组的压力损失分别为12.2kPa和8.4kPa。所以，水管的总阻力损失为：因此，所需最低压头为：H=7.86mH2032 第七章、减振降噪和保温设计一、消声空调系统的噪声控制，应首先积极地综合考虑降低系统的噪声，在计算了管路噪声自然衰减后，如仍不能满足室内要求，则应在管路中或空调箱内设置消声器。降低空调系统噪声的主要措施是：合理选择风机类型，并使风机的正常工作点接近其最高效率点；风道内风速不宜>8m/s。此外，转动设备(风机，泵)均应考虑防振隔声措施。本次设计的消声设计具体见图纸上的标注说明。二、防振空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础进行传播。削弱由机器传给基础的振动，是用消除它们之间的刚性连接来达到的。即在振源和它的基础之间安设避振构件(如弹簧减振器或橡皮，软木等)，可使从振源传到基础的振动得到一定程度的减弱。本次设计的防振材料选取和安装见设计图纸上的标注和说明。三、防火排烟空调建筑的防火排烟主要是考虑建筑物，家具，空调设备用材料(包括保温材料)等的非燃化。对可燃物加以妥善处置也是保障安全的措施之一。在建筑设计中，通常规定：楼梯间，通风竖井，风道空间，电梯，自动扶梯升降通路等形成竖井的部分要作为放火分区。防烟分区仅能有效地控制火灾产生的烟气流动，首先要在有发生火灾危险的房间和用作疏散通路的走廊间加设防烟隔断，在楼梯间设置前室并设自动关闭门，作为防火，防烟的分界。防烟划区可按如下规定：应该排烟的部分其面积在500m2以内者可用防烟壁作分区，该防烟垂壁当火灾时由人工放下，在各防烟划区内分别设置一个排烟口。排烟口到防烟区的各点应在30m内。为了充分发挥空调系统的作用，应该考虑用它在火灾时转为排烟系统的问题。当其作此改变时，一般可将房间上部的送风口作为排烟口。为了使烟气不经过空调部，应设置排烟用旁通风道，以免高温烟气损坏空调设备，和通过空调箱向其他部位蔓延。同时各转换气流调节装置应尽可能采用遥控方式，还要在排烟口（原送风口）处设自动关闭的装置，当烟气温度超过280℃时能自动关闭。此外还应增加钢板风道的厚度，且风管保温材料必须采用不燃材料，以及选用耐高温的风机等。32 一、保温层为了减少管道的能量损失，防止冷水管道表面结露以及保证进入空调设备和末端空调机组的供水温度，管道及其附件均应采用保温措施，保温层的经济厚度的确定与很多因素有关，但一般可按《空调与制冷技术手册》表7.13选取，冷却水管道保温层选用玻璃棉，Dg≤32mm取35mm厚；40≤D9<80取40mm厚：80≤Dg<200取45mm厚；Dg>200取50mm厚：其他管道保温层厚度取25[mm]。32 第八章、电气控制要求说明大楼内设有楼宇自动监控中心，对空调水系统和热力系统等进行智能控制，集中检测和优化控制，从而达到节约能源、优化设备管理、延长设备使用寿命的目的。其中冷冻水和冷却水系统主要包括以下控制内容：1、监视冷水机组的运行状态并进行故障报警，统计各台冷水机组累计运行时间。2、监控冷水机组系统，包括冷冻水循环泵、冷却塔风机和进水阀的连锁J顷序启、停。3、测量冷冻循环水供、回水的温度和冷冻水流量，根据冷冻水流量及供、回水温差控制冷水机组运行台数及二级水泵运行台数。4、测量冷冻供、回水压差，以控制电控旁通阀的开度。5、测量冷却循环供、回水的温度，根据冷却水供、回水温差以及冷水机运行台数，控制冷却塔风机的启、停。6、监视冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机和进水阀的运行状态并进行故障报警和记录运行时间。7、监视冷冻水(采暖合用)膨胀水箱的高、低水位，并进行超限报警。8、视冷冻水过滤器的压差报警。32 总结经过二个多月的努力设计，本次毕业设计——一次综合自己四年所学的知识、对所学知识的运用和能力的考察的设计终于完成了。在这十一周内，我认真对待，并充分运用了自己所学的知识，全力去解决每天遇到的大小的问题；特别是空调系统设计是一个比较全面综合的设计，包括了建筑、水电、机械等多方面内容，所以，在不断进行繁琐的数据计算时，还需不断学习新的知识。因此，此次设计的过程就是巩固四年来所掌握的知识和重新学习的过程。通过这次的设计，我不仅巩固了以前所掌握的知识，还提高了动手操作和解决实际问题的能力。为了使自己能力提高，我用AUTOCAD2000来进行画图，由不懂到懂，，到最后还是能比较熟练的使用它。而在写说明书时，更是要熟练打字、使用OFnC正等软件。虽然这次设计比较辛苦，但是我从中学到不少实用的技能。总的来说，该次毕业设计虽然付出了大量时间和精力，却获益匪浅，对以后的工作有很大的铺垫准备作用，并且加深了对本专业的认识。此外，在本次设计过程中，得到许多老师的指导和同学的帮助，特别是黄步超老师平时严格的督促和指导，在此深表感谢。32 参考文献1、《空气调节设计手册》电子工业部第十设计研究院主编建筑工业出版社2、《实用供热空调手册》陆耀庆主编建筑工业出版社3、《空调与制冷技术手册》陈沛霖岳孝芳主编同济大学出版社4、《空气调节》赵荣义钱以明主编建筑工业出版社5、《流体力学泵与风机》周谟仁主编建筑工业出版社6、《空调设计》殷平主编湖南大学出版社7、《百货商场空调设计》黄绪镜主编建筑工业出版社32'