【正文】 家莊鐵道大學(xué)四放學(xué)院畢業(yè)設(shè)計79石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1章 前 言大學(xué)四年以來，從基礎(chǔ)課開始，我經(jīng)歷了從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課的系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)，同時從一個本專業(yè)的門外漢逐步向掌握基本專業(yè)理論知識的現(xiàn)代技術(shù)型人員邁進(jìn)。大連市某酒店中央空調(diào)設(shè)計Design of Central AirConditioning System for A Hotel of Dalian 2013 屆 土木工程 系專 業(yè) 建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 2013 年 6月 日摘 要本次設(shè)計的內(nèi)容是大連市某四星級酒店中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，該酒店高約40m，是一座綜合性建筑物。為了檢驗四年來的所學(xué)理論知識和掌握程度，同時培養(yǎng)理論聯(lián)系實際工程實踐能力和整體思維，我們進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計。地下一層為車庫、冷凍機(jī)房；地上一層為大堂、KTV包房；地上二層為桑拿包房；地上三層為餐廳、廚房、游泳場、演藝吧、棋牌室、沐足中心等生活娛樂場所；地上四到十層為客房、會議室，其中五到九層為標(biāo)準(zhǔn)層。現(xiàn)對此類房間的使用特點進(jìn)行分析，其室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)列于下表：表22 室內(nèi)計算參數(shù)房間類型設(shè)計溫度℃相對濕度(%)人員密度(人)設(shè)備(W/m2)照明(W/m2)新風(fēng)量(m3/h窗墻比的計算結(jié)果計較和結(jié)果見下表：表23 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)朝向窗墻比窗墻比限值K限值SW限值3層?xùn)|≤≤≤3層西≤≤≤3層南≤≤≤3層北≤≤≤10層?xùn)|≤≤≤10層西≤≤≤10層南≤≤≤10層北≤≤校核結(jié)果：窗墻比機(jī)器性能參數(shù)均滿足《北京公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工指標(biāo)。根據(jù)本建筑的特點，只計算人體散濕引起的濕負(fù)荷。透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)不同情況分別按下列各式計算：(1)當(dāng)外窗無任何遮陽設(shè)施時 (36)式中，——計算時刻下，透過無遮陽設(shè)施玻璃窗太陽輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度,(W/ m2)； ——窗的構(gòu)造修正系數(shù)； ——地點修正系數(shù)。新風(fēng)冷負(fù)荷(1)通過外門開啟滲入室內(nèi)空氣量(kg/h)，按下式估算： (320)式中，——小時人流量； ——外門開啟一次的滲入空氣量，m3/h； ——夏季空調(diào)室外干球溫度下的空氣密度，kg/m3。 現(xiàn)以1003客房3為例，房間面積為30 m2，功能為賓館客房。(1)瞬變傳熱得熱形成冷負(fù)荷表32 南外窗順時傳熱冷負(fù)荷(W)時刻τ78910111213141516171819△tτ0KF0(2)日射得熱形成冷負(fù)荷查得各計算時刻的負(fù)荷強(qiáng)度?！?]； ——冬季采暖室內(nèi)計算溫度(℃)； ——冬季采暖室外計算溫度(℃)?！?。進(jìn)行戶間傳熱負(fù)荷計算時，必須注意以下幾點： (1)戶間傳熱負(fù)荷的計算溫差，一般宜取5~8℃，本設(shè)計取7℃。綜上所述可得客房1003的熱負(fù)荷 Q= Q1 =以此可算出其它房間的熱負(fù)荷。缺點是：a、如果新風(fēng)道的風(fēng)壓控制不好，與風(fēng)機(jī)盤管會互相影響，因此要求計算更為準(zhǔn)確一些，或在新風(fēng)道上采取風(fēng)量的調(diào)節(jié)措施；b、 與新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)各自獨立送入房間相比，要求風(fēng)機(jī)盤管的處理點更低一些。干球溫度td=℃和濕球溫度tw=25℃確定室外狀態(tài)點W ,iw=。本設(shè)計中風(fēng)機(jī)盤管的選擇根據(jù)風(fēng)盤冷負(fù)荷、熱負(fù)荷、風(fēng)盤風(fēng)量來選擇，室內(nèi)的新風(fēng)負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。(1)定期清洗濾塵網(wǎng)，以保持空氣流動暢通；(2)定期清掃換熱器上的積灰，以保證它具有良好的傳熱性能；(3)風(fēng)機(jī)盤管制冷時，冷水進(jìn)口溫度一般采用710℃，不能低于5℃，以防止管道及空調(diào)器表面結(jié)露；(4)當(dāng)噪聲級很高時，可以在機(jī)組出口和房間送風(fēng)口之間的風(fēng)道內(nèi)做消聲處理。根據(jù)每臺新風(fēng)機(jī)組負(fù)責(zé)區(qū)域各房間的新風(fēng)冷負(fù)荷總和及總新風(fēng)量確定新風(fēng)機(jī)組的型號。對氣流組織的要求主要是針對“工作區(qū)”，所謂工作區(qū)是指房間內(nèi)人群的活動區(qū)域，一般指距地面2m以下的區(qū)域，工藝性空調(diào)房間視具體情況而定。側(cè)送是空調(diào)房間最常用的一種氣流組織形式，一般以貼附射流的形式出現(xiàn)，工作區(qū)通常是回流。散流器送風(fēng)分為散流器平送和散流器下送兩種基本的送風(fēng)方式。~30176。射流至工作區(qū)邊界的溫差Δt==,小于1，滿足要求。計算軸心速度u0=計算軸心溫差= =射流幾何特性系數(shù)z：能滿足工作區(qū)的要求?？紤]到經(jīng)濟(jì)和流速兩個因素，在滿足輸送設(shè)計流量的前提下，盡量使阻力損失和水流噪聲小，以獲得經(jīng)濟(jì)合理的效果，同時水管流速過大，對環(huán)路的平衡也不利。k； △t——冷凍水溫差，℃。在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 冷凝水管的設(shè)計風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，吊頂式空調(diào)器，組合式空調(diào)機(jī)組等運行過程中產(chǎn)生的冷凝水，必須及時予以排走。(7)冷凝水管的公稱直徑DN(mm)，應(yīng)根據(jù)通過冷凝水的流量計算確定。 機(jī)房設(shè)備選型 冷水機(jī)組的選擇制冷機(jī)組一般以選用1到2臺為宜，中小型規(guī)模宜選用2臺，較大型可選用3臺，特大型可選用4臺?？紤]到本工程中沒有較為方便余熱可供利用故本設(shè)計選用水冷螺桿式冷水機(jī)組。整樓總熱負(fù)荷：經(jīng)過上述論證，其性能參數(shù)見下表：表72　傳熱量(kW)換熱面積(m2)水流量(m3/h)熱效率(%)運行重量(kg)70060951285 冷卻塔的選擇冷卻塔是制冷系統(tǒng)中將熱量轉(zhuǎn)移到大氣的設(shè)備，選用時應(yīng)根據(jù)其熱工性能和周圍環(huán)境對噪聲、漂水等方面的要求總和分析比較。泵的臺數(shù)應(yīng)按冷水機(jī)組的個數(shù)一一對應(yīng)。因此冷卻水泵所需的揚程 H=H1 + H2 + H3+ H4 =，附加5%的富裕量因此Hmax==。本設(shè)計選用兩臺冷卻水泵，一臺備用。據(jù)此參照山東安丘市華寶玻璃鋼廠的樣本，選用型號為CTA90低噪聲逆流式玻璃鋼冷卻塔。關(guān)于Δt—傳熱溫差計算公式如下： (72)式中，——熱流體進(jìn)口溫度，K； ——熱流體出口溫度，K； ——冷流體進(jìn)口溫度，K； ——冷流體出口溫度，K； ln——自然對數(shù)。冷水機(jī)組的冷卻方式有風(fēng)冷冷卻和水冷冷卻兩種方式。由于條件所限不宜設(shè)在地下室時，也可以設(shè)在裙房或與主建筑分開獨立設(shè)置。(5)冷凝水立管的頂部，應(yīng)設(shè)計通向大氣的透氣管。 風(fēng)管水力計算舉例現(xiàn)以10層101新風(fēng)機(jī)組的風(fēng)管進(jìn)行風(fēng)管水力計算，管段編號圖見附錄E，標(biāo)注出各管段的長度及風(fēng)量，用軟件中的水力計算器進(jìn)行計算，輸入各管段的長度、風(fēng)量及局部阻力系數(shù)，計算出各管段局部阻力損失及沿程阻力損失，詳細(xì)結(jié)果見下表：表62 101風(fēng)管水力計算編號風(fēng)量m3/h管寬mm管高mmv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)1200032032037102320320112332032021242502003145100025020031462502001127200200515續(xù)表62編號風(fēng)量m3/h管寬mm管高mmv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)8200200112920016051610160160313111601209110121601201011113120120314141201209091512012031416120120011172002001311318200160212191601601711720160120415211601201611722120120313231201209010241201202462512012014526120120202經(jīng)計算10層101風(fēng)管有兩支并聯(lián)環(huán)路：(116)，阻力為289Pa；(1726)，阻力為304Pa，計算樓層內(nèi)不平衡率為5 %15%,符合水力計算不平衡率要求。 風(fēng)管的水力計算風(fēng)管的形狀一般為圓形和矩形。摩擦阻力系數(shù)λ與流量的性質(zhì)、流態(tài)、流速、管內(nèi)徑大小、內(nèi)邊面的粗糙度有關(guān)。管道由于需要保溫，保溫前刷兩道防銹底漆。選取假定喉部風(fēng)速=4m/s，假定喉部計算面積F0= =，選取散流器尺寸為200200， m2，實際出口風(fēng)速m/s.確定受限修正系數(shù)K1 ,查得K1=。圖51 散流器送風(fēng)的室內(nèi)氣流組織 散流器平送，頂棚回風(fēng) 房間氣流組織的校核 側(cè)送氣流組織的計算客房均采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的側(cè)送的送風(fēng)方式，僅以1003房間為例其氣流組織校核如下：特性系數(shù)m1=,n1=1,1003房間長、寬、高分別為ABH=4。圖51(b)為散流器向下送風(fēng)，下側(cè)回風(fēng)的室內(nèi)氣流組織，所用的散流器具有向下送風(fēng)的特點。這種送風(fēng)方式的特點是：在房間高度為35米而換氣次數(shù)要求較大時，亦能夠保證工作區(qū)具有均勻而較小的氣流速度。 房間氣流組織方式國內(nèi)常用空調(diào)的氣流組織方式，按照特點可歸納為側(cè)送、孔板送風(fēng)、散流器送風(fēng)、條縫送風(fēng)和噴口送風(fēng)。因為只有合理的氣流組織才能充分發(fā)揮送風(fēng)的作用．均勻地消除室內(nèi)余熱余溫，并能更有效地排除有害氣體和懸浮在空氣中的灰塵。 新風(fēng)機(jī)組的布置及選型新風(fēng)機(jī)組的布置與每層建筑的建筑形式有關(guān)，該建筑面積較大，四周朝向均有房間，房間較多新風(fēng)量較大，若風(fēng)管分支過長，新風(fēng)管道的不平衡率增大，新風(fēng)可能無法送入末端房間，無法滿足設(shè)計要求，為避免出現(xiàn)這種情況，每層布置兩個新風(fēng)機(jī)組，分別承擔(dān)該樓層兩側(cè)房間所需的新風(fēng)量。凝結(jié)水排放為開式，非滿流自流系統(tǒng)。(5)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出口空氣的焓im :hm =(Gi0Gwil)/ Gf=(39)/= kJ/kg 連接L，O兩點并延長與im 相交于M點，查的tm=℃.(6)計算冷量：計算新風(fēng)熱負(fù)荷：Q=Gw(il –iw )=(39+9)=計算風(fēng)盤熱負(fù)荷：Q=Gf(i0 – im)=()= 風(fēng)機(jī)盤管設(shè)備選型選擇風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組時，是把設(shè)計顯熱負(fù)荷與機(jī)組顯熱負(fù)荷匹配，在大多數(shù)情況下，盤管有足夠的潛熱量，可滿足設(shè)計需要。 風(fēng)機(jī)盤管的選擇 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)風(fēng)量的計算風(fēng)機(jī)盤管的夏季處理過程現(xiàn)以1003客房為例計算，空氣處理方式為風(fēng)機(jī)盤管獨立送風(fēng)時的風(fēng)量。在實際工程設(shè)計中，這種方式對施工也較為簡單，風(fēng)管的連接方便；不利之處是室內(nèi)至少有兩個送風(fēng)口，對室內(nèi)吊頂裝修產(chǎn)生一些影響。 m2， m2。目前工程中戶間傳熱負(fù)荷多按下式計算： (337)式中，——戶間總熱負(fù)荷，W； ——戶間樓板或隔墻的傳熱系數(shù)，W/(m2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的高度附加 本設(shè)計中建筑層高均不超過4m，因此在本設(shè)計中高度附加可以忽略。 熱負(fù)荷組成及主要計算公式空調(diào)房間的供暖設(shè)計熱負(fù)荷Q主要包括以下幾部分： (330)式中，——圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量，W； ——冷風(fēng)滲透耗熱量，W； ——戶間傳熱量，W；圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量兩部分,附加耗熱量主要考慮朝向修正，外門附加，高度附加。K,，查擾量作用時刻時大連市市南外墻的負(fù)荷溫差的逐時值，按式()計算出南外墻的逐時冷負(fù)荷，計算結(jié)果列于表31中。(3)食物散濕量及潛熱冷負(fù)荷①餐廳的食物散濕量(kg/h)，按下式計算： (327)式中，——就餐總?cè)藬?shù)。設(shè)備冷負(fù)荷熱設(shè)備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負(fù)荷，按下式計算： (315)式中，——熱源投入使用的時刻，點鐘；——從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間，h；——時間設(shè)備、器具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)； ——熱源的實際散熱量，W。(3)當(dāng)鄰室有一定發(fā)熱量時，通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷