【正文】 定工況下的能效率比優(yōu)選用活塞式、螺桿式或離心式冷水機(jī)組。武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文29（6）制冷機(jī)選擇，應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的影響：a、噪聲與振動(dòng)要控制在環(huán)境條件允許指標(biāo)之內(nèi)。b、考慮制冷劑氟利昂對(duì)大氣臭氧層的危害和禁用實(shí)踐，R11, R12 為制冷劑的制冷機(jī)應(yīng)禁止使用。 機(jī)組選型整個(gè)裙樓空調(diào)系統(tǒng)建筑冷負(fù)荷為 ，夏季新風(fēng)負(fù)荷為 ，總負(fù)荷為 kw。經(jīng)過(guò)上述論證，本設(shè)計(jì)采用美的集團(tuán)生產(chǎn)的風(fēng)冷熱泵。其性能如下表：風(fēng)冷熱泵性能參數(shù)表生產(chǎn)廠商 產(chǎn)品型號(hào) 產(chǎn)品名稱美的 LSQWRF(125) 風(fēng)冷熱泵性能參數(shù)制冷量（kw） 制熱量（kw） 制冷額定功率125 135 制熱額定功率 制冷劑種類 水流量（m 3／h） R22 水阻力損失（kPa） 進(jìn)出水管徑 最高承壓 MPa DN125 水側(cè)換熱器 空氣側(cè)換熱器形式 空氣流量310 m3／ h釬焊式不銹鋼板式換熱器翹片盤管式 60風(fēng)機(jī)功率 外型尺寸(mm) 機(jī)組總重量（kg）5 151466501820 2200武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文30用戶選配電輔熱（kw） 注：制冷量測(cè)定條件：冷水進(jìn)/出水溫度 12℃/7℃；制熱量測(cè)定條件：溫水進(jìn)/出水溫度 40℃/45℃。7 氣流組織計(jì)算 氣流組織方案論證氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理地組織室內(nèi)空氣的流動(dòng)，使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人們的舒適感要求。空調(diào)房間氣流組織是否合理，不僅直接影響房間的空調(diào)效果，而且也影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗量。影響氣流組織的因素很多，如送風(fēng)口位置及形式，回風(fēng)口位置，房間幾何形狀及室內(nèi)的各種擾動(dòng)等。其中以送風(fēng)口的空氣射流及氣流組織的影響最為重要。 風(fēng)口形式的確定空調(diào)設(shè)計(jì)中，無(wú)論是供冷風(fēng)還是供熱風(fēng)，最終都要用風(fēng)口把冷（熱）風(fēng)送至被空氣調(diào)節(jié)房間。因次，正確選用風(fēng)口十分重要。常見的送風(fēng)口型式有：側(cè)送口、散流器、噴射式送風(fēng)口、孔板送風(fēng)口。側(cè)送風(fēng)適用于一般精度的空調(diào)工程，也用于風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)口；散流器用于公共建筑舒適性空調(diào)；噴口送風(fēng)適用于空間較大的公共建筑和高大廠房；孔板送風(fēng)口主要用于有潔凈要求或工藝要求的工程中。送風(fēng)口型式及其紊流系數(shù)的大小，對(duì)射流的發(fā)展及流型的形成都有直接影響。因此，在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)，根據(jù)空調(diào)精度、氣流型式、送風(fēng)口安裝位置以及建筑裝修的藝術(shù)配合等方面的要求選擇不同型式的送風(fēng)口和回風(fēng)口。武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文31根據(jù)上述論證，本設(shè)計(jì)采用雙層百葉側(cè)送風(fēng)口送風(fēng)，全空氣一次回風(fēng)房間用散流器平送風(fēng)口形式。對(duì)于回風(fēng)口，均采用固定百葉回風(fēng)口。 氣流組織形式的確定按照送、回風(fēng)口布置位置和型式的不同，氣流組織形式可以歸納為以下五種：上送上回，上送下回，中送上下回，下送上回及側(cè)送。但常常采用的是上送上回，上送下回，側(cè)送三種，因此在下面僅作此三種方式的介紹。（1）上送上回方式。上送上回是高層民用建筑空調(diào)中廣泛采用的一種空調(diào)氣流組織方式。通常其送風(fēng)口采用散流器或條形風(fēng)口，回風(fēng)口則采用百葉式風(fēng)口或條形風(fēng)口。該方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是送、回風(fēng)管道均在吊頂上布置，基本上不占用建筑面積，與裝修協(xié)調(diào)容易。在許多工程中，回風(fēng)管道不與回風(fēng)口相連而只是進(jìn)入吊頂即可，這是相當(dāng)于把吊頂上部空間視為一個(gè)大的回風(fēng)通道，這種方式使管道布置更為簡(jiǎn)單，且由于采用吊頂回風(fēng)，吊頂內(nèi)的部分電氣設(shè)備的發(fā)熱可由回風(fēng)氣流帶走，相當(dāng)于加大了空調(diào)機(jī)的送風(fēng)溫差，可適當(dāng)減小機(jī)組的送風(fēng)量，因而是一種節(jié)能的設(shè)計(jì)手段。（2）上送下回方式。上送下回方式在氣流組織上比上送上回更為合理，室內(nèi)空氣參數(shù)均勻，不存在送、回風(fēng)氣流短流問(wèn)題，也適用于房間凈高較高的場(chǎng)所。但是，它要求回風(fēng)管接至空調(diào)房間的下部，這將占用一定的建筑面積，有時(shí)這是較為困難的。因此，只有在布置合理及條件允許時(shí)，才采用此方式。（3）側(cè)送。側(cè)送是另一種較多應(yīng)用于高層民用建筑的送風(fēng)方式，通常多屬武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文32于貼附射流（送風(fēng)口采用條形或百葉式風(fēng)口） 。側(cè)送風(fēng)氣流組織較好，人員基本上處于回流區(qū)，因此舒適感好。但它要求一個(gè)房間內(nèi)有兩個(gè)不同高度的吊頂（或者通過(guò)走道與房間隔墻上的風(fēng)口送入） 。側(cè)送時(shí)，回風(fēng)口也有上回和下回兩種布置方式，其優(yōu)缺點(diǎn)也與前述兩種氣流組織方式差不多。根據(jù)以上三種送風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較可知，采用散流器送風(fēng)時(shí)宜采用上送上回的組織形式，回風(fēng)則宜采用吊頂回風(fēng)。在使用風(fēng)機(jī)盤管的房間采用側(cè)送的送風(fēng)方式。 氣流組織計(jì)算 風(fēng)機(jī)盤管側(cè)送風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管側(cè)送風(fēng)氣流組織計(jì)算以 107 房間為特征房間進(jìn)行計(jì)算：已知房間的尺寸為 L=，B=3m，凈高 H=；房間的高符合側(cè)送風(fēng)條件；總送風(fēng)量 G=，送風(fēng)溫度 ts=19℃，工作區(qū)溫度 tr=26℃。進(jìn)行氣流分布設(shè)計(jì)。解：（1）設(shè)△tX=1℃，△tX/△ts=1/7=，由文獻(xiàn) 1 表 101 查得射流最小相對(duì)射程 x/ d0=20。（2）設(shè)在一側(cè)靠頂棚安裝風(fēng)管，風(fēng)口距離墻為 ，則射流的實(shí)際射程為 x==。由最小相對(duì)射程求得送風(fēng)口最大直徑d0，max。d0，max=。選用雙層百葉風(fēng)口，規(guī)格為 200160mm。計(jì)武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文33算風(fēng)口面積相當(dāng)?shù)闹睆綖閐0=（AO）=（）=。（3）設(shè)有兩個(gè)平行的風(fēng)口，出口速度為 v0=G/（ΨA0n）=（2）=（4）根據(jù)文獻(xiàn) 1 公式（1015）可求出射流自由度 （A）（BH/n）（3）由公式 v0，max=（～） （A）1/2/d0 求出允許出口最大風(fēng)速 v0，max==（m/s）所假定的風(fēng)口數(shù)量及規(guī)格，達(dá)到回流平均風(fēng)速≤。（5）根據(jù)公式 Ar=gd0△ts/ vo2Tr 有 Ar=7/（）2（273+26）=103從文獻(xiàn) 1 表 102 可查得，相對(duì)貼附射程為 30，因此，貼附射程為30=。所以滿足要求。（6）房間高度校核用公式 H=h+s++ 校核房間高度 式中 h——工藝要求的工作區(qū)高度； S——送風(fēng)口下緣到頂棚的距離； ——安全系數(shù)； X——為所需工作高度。H=2++()+== 武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文34所以能滿足高度要求。 回風(fēng)口的選擇計(jì)算由于回風(fēng)口附近氣流急劇下降，對(duì)室內(nèi)氣流組織的影響不大，因而回風(fēng)口比較簡(jiǎn)單，類型也不多?；仫L(fēng)口的形狀和位置根據(jù)氣流組織要求而定。若設(shè)在房間下部時(shí)，為避免回灰塵和雜物被吸入，風(fēng)口下緣離地面至少為 ?；仫L(fēng)的吸風(fēng)速度宜按下表選用：回風(fēng)推薦表回風(fēng)口位置 回風(fēng)風(fēng)速（m/s） 備注房間上部 ～ 用風(fēng)管回風(fēng)不靠近操作位置 ～靠近操作位置 ～部位于走廊回風(fēng) ～回風(fēng)口距離較遠(yuǎn)，還可提高些在空調(diào)工程中，風(fēng)口均應(yīng)能進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，若風(fēng)口上無(wú)調(diào)節(jié)裝置時(shí)，則應(yīng)在支風(fēng)管上考慮。對(duì)于本設(shè)計(jì)，依據(jù)以上推薦回風(fēng)速度選回風(fēng)口，見回風(fēng)口選型表：回風(fēng)口的選型表房間回風(fēng)口規(guī)格（mm）回風(fēng)口個(gè)數(shù)風(fēng)口頸部面積（ m2）回風(fēng)速度（m/s）回風(fēng)量（m 3/h）大廳 200200 4 4 1843病房 120120 2 4 332武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文35候診 200200 4 4 1843控制室 120120 2 4 3328 管道布置及水力計(jì)算 空調(diào)水系統(tǒng)水力計(jì)算從多方面綜合考慮，我在本次設(shè)計(jì)中采用水平異程垂直同程的定流量水系統(tǒng)布置形式。采用水平異程有節(jié)省管材的好處，從而節(jié)省初投資，采用垂直同程則有效的保證了水系統(tǒng)的水力平衡性。 水管管徑的確定水管管徑 d 由下式確定： d=（4mw/ ）1/2 （81）??式中，mw——水流量，m 3/s；—— 水流速，m/s。?水系統(tǒng)中管內(nèi)水流速按文獻(xiàn) 2 表 83 中的推薦值選用，經(jīng)試算來(lái)確定其管徑，按文獻(xiàn) 2 表 84 根據(jù)流量來(lái)確定管徑。 阻力的確定（1）沿程阻力水在管道內(nèi)的阻力：Hf= （l/d） （ 2/2）=Rl （82）???式中，武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文36λ——摩擦阻力系數(shù)，無(wú)因次量；l——直徑管段長(zhǎng)度，m；d——管道內(nèi)徑，m；ρ——水的密度，1000kg/m 3；υ——水流速，m/s；R——單位長(zhǎng)度沿程阻力，又稱比摩阻，Pa/m。 R=（ /d） （ 2/2） （83）???冷水管采用鋼管或鍍鋅管，比摩阻 R 一般為 100—400 Pa/m，最常用的為250 Pa/m。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)。根據(jù)公稱管徑和水流速可在文獻(xiàn) 2 圖 81 查出水管路的比摩阻。（2）局部阻力水流動(dòng)時(shí)遇到彎頭、三通及其他配件時(shí)，因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力計(jì)算公式為： Hd= （ 2/2） （84）???式中，ξ——局部阻力系數(shù)，見文獻(xiàn) 2 表 85 和表 86；υ——水流速，m/s；（3）水管總阻力水流動(dòng)總阻力 H（Pa）包括沿程阻力 Hf 和局部阻力 Hd，即：H=Hf+Hd=Rl+ （ 2/2） （85）???武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文37（4）水流量的確定水流量可按下面的公式計(jì)算：mw=Q/(c△t) （86）式中，mw——水流量，m 3/s；C ——水的比熱，kj/kgk；△t——冷凍水溫差，℃。本系統(tǒng)進(jìn)水為 7℃，回水為 12℃。本設(shè)計(jì)采用機(jī)組額定流量計(jì)算管徑。 計(jì)算步驟如下（1）確定系統(tǒng)管道形式,合理布置管道,并繪制系統(tǒng)管道軸測(cè)圖,作為水力計(jì)算草圖。（2）在計(jì)算草圖上進(jìn)行管段編號(hào),并標(biāo)注管段的長(zhǎng)度和流量,管段長(zhǎng)度一般按兩管件中心線長(zhǎng)度計(jì)算,不扣除管件(如三通,彎頭)本身的長(zhǎng)度。（3）選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，一般指最遠(yuǎn)或局部阻力最大的環(huán)路。（4）選擇合適的水管流速，見下面的水管流速推薦表：水管流速推薦表管徑/mm 15 20 25 32 40 50 65閉式系統(tǒng) 管徑/mm 80 100 125 150 200 250 300武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文38根據(jù)給定流量和選定流速，逐段計(jì)算管道管徑，并使其符合管道統(tǒng)一規(guī)格。然后根據(jù)選定了的管道管徑和流量，計(jì)算出管道內(nèi)的實(shí)際流速。（5）計(jì)算管道的沿程阻力。（6）計(jì)算各管段的局部阻力。（7）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。（8）檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。 水系統(tǒng)的水力計(jì)算本設(shè)計(jì)水平采用雙管制水系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初期投資小等特點(diǎn)；同時(shí)考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問(wèn)題，采用閉式系統(tǒng)，不與大氣相接觸，管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電較小。考慮到樓層建筑，各樓層之間的負(fù)荷變化和管路較長(zhǎng)問(wèn)題，空氣處理機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)立管采用同程，各層的水平支管異程。此立管除了供回水管路外，還有一根同程管，由于各并聯(lián)環(huán)路的管路總長(zhǎng)度基本相同，各用樓層之間的水阻力大致相等，所以系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好。對(duì)于水系統(tǒng)，只要保證阻力最小環(huán)路和最不利環(huán)路系統(tǒng)的平衡，即可認(rèn)為整個(gè)系統(tǒng)的水環(huán)路都是平衡的。具體各段水力計(jì)算表如下：給水管水力計(jì)算表閉式系統(tǒng) 管徑/mm 350 400閉式系統(tǒng) 武漢紡織大學(xué)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文39序號(hào)負(fù)荷kw流量kg/h管徑 管長(zhǎng)(m)νm/sRPa/mPyPaξ 動(dòng)壓 PaPjPaPy+PjPa24 16099 DN70 314 1130 758 4776 590825 12676 DN70 198 713 470 2962 367626 8394 DN50 322 1160 558 3518 467927 30 5160 DN50 127 459 211 1329 1789給水管總阻力為 P6 = kPa?；厮芩τ?jì)算表回水管總阻力為：P=。序號(hào)負(fù)荷kw流量kg/h管徑管長(zhǎng)(m)νm/sRPa/mPyPaξ 動(dòng)壓 PaPjPaPy+PjPa25 3422 DN40 216 778 5 259 1296 207526 7705 DN50 274 985 5 471 2353 333827 10939 DN70 150 538 5 350 1750 228928 16099 DN70 18 314 5655 2 758 3791 9445四層主樓水管水力計(jì)算表序號(hào)負(fù)荷(kw)流量(kg/h)管徑管長(zhǎng)(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ動(dòng)壓(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1 464 DN20 4 144 576 5 66 331 9062 826 DN25 125 62 3 80 241 3033 1015 DN25 183 971 3 121 364 1335