【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)為合肥某行政樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。負(fù)荷為，總熱負(fù)荷為，冷指標(biāo)為，根據(jù)各房間大小、功能等具體情況，在負(fù)荷計(jì)算的?；A(chǔ)上，通過(guò)空調(diào)方案比較，采用了風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。式暗裝，新風(fēng)不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷，室內(nèi)回風(fēng)與新風(fēng)混合后送出。房間采用側(cè)送風(fēng)方式。水系統(tǒng)采用閉式異程兩管制系統(tǒng)。機(jī)組，到達(dá)夏季供冷、冬季供熱的效果。水管用泡沫橡塑保溫，風(fēng)管采用。設(shè)計(jì)工程中考慮了消聲、減振和防火排煙的措施。本篇文章是對(duì)合肥某學(xué)校行政樓中央空調(diào)的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明。系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算，氣流組織的計(jì)算，空氣處理設(shè)備的熱工計(jì)算，水系。計(jì)算完成之后，系統(tǒng)方案的確定就是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心。置需要說(shuō)明其送風(fēng)方式，布置形式，氣流組織選擇。最終圖紙的繪制是本次設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)是真實(shí)性課題的典例。采暖，并能滿(mǎn)足人體對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適性的要求。隨著生活水平的提高，暖通空調(diào)業(yè)作為建筑業(yè)重要組成部分發(fā)展迅速，能融會(huì)貫通，進(jìn)行全面的考核與練習(xí)，為今后參加工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　

【正文】 風(fēng)機(jī)盤(pán)管的冷量 按照式 （ 53 ） ：)()i(iGQ MNFF ??????? 本設(shè)計(jì)中，風(fēng)機(jī)盤(pán)管承擔(dān)室內(nèi)全部冷負(fù)荷，新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值，不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷。 空氣處理設(shè)備的 選型 風(fēng)機(jī)盤(pán)管選型 根據(jù)以上房間的制冷量和風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)量 及中等風(fēng)速選型原則 ，對(duì)各個(gè)房間的進(jìn)行風(fēng)機(jī)盤(pán)管選型。 以 信訪接待 為例 ： 風(fēng)機(jī)盤(pán)管應(yīng)根據(jù)其要求處理的冷量和對(duì)所確定的空氣處理過(guò)程計(jì)算得到的風(fēng)量，在相應(yīng)的產(chǎn)品樣本中選擇相應(yīng)的型號(hào)。 信訪接待 的冷負(fù)荷為， 風(fēng)機(jī)盤(pán)管 送風(fēng)量為 358m3/h， 結(jié)合兩者考慮選用 FP4。 制冷量為2200W。 由以上對(duì)房 間 計(jì)算可 看 出，風(fēng)機(jī)盤(pán)管的冷量比房 間 的冷負(fù)荷大，但是風(fēng)量滿(mǎn)足要求，達(dá)到兩者兼顧的標(biāo)準(zhǔn)，其余房 間 風(fēng)機(jī)盤(pán)管的選擇主要按照房間冷負(fù)荷選取 房間 最大冷負(fù)荷 W 濕 負(fù)荷g/s 熱濕比kJ/kg 送風(fēng)點(diǎn)O 焓值kJ/kg 室內(nèi)焓值kJ/kg 總送風(fēng)量 kg/s 新風(fēng)量kg/s 回風(fēng)量kg/s 回風(fēng)量m3/h 型號(hào) （臥式暗裝） 臺(tái)數(shù) 信訪接待 51 358 FP4 1 kgkjiiii iiOLMOGG MMOLMOFW / ??? ???????南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 34 新風(fēng)機(jī)組選型 本設(shè)計(jì)中，每層設(shè)置 兩個(gè) 個(gè)新風(fēng)機(jī)組以使實(shí)現(xiàn)分層控制，節(jié)能控制。新風(fēng)機(jī)組的選型依據(jù)主要是新風(fēng)量，以第一層 西區(qū) 空調(diào)為例，新風(fēng)量為1828m3/h， 新風(fēng)冷負(fù)荷為 ，選 用 約克 YAH02A 吊頂式空氣處理機(jī)組 ，機(jī)組額定風(fēng)量為 3000m3/h，額定冷量為 ，滿(mǎn)足要求，兼顧冷量。其他樓層選型見(jiàn)表 51： 表 51 新風(fēng)機(jī)組選型表 空調(diào)分區(qū) 所需要新風(fēng)量 m3/ h 所需要新風(fēng)負(fù)荷 KW 機(jī)組型號(hào) 額定風(fēng)量 m3/ h 冷量 KW 盤(pán)管數(shù)量 機(jī)組余壓 Pa 1樓層空調(diào)西區(qū) 1828 YAH02A 20xx 6排 179 1樓層空調(diào) 東 區(qū) 8160 YAH10B 10000 170 6排 280 2樓層空調(diào)西區(qū) 1500 YAH02A 20xx 6排 179 2樓層空調(diào) 東 區(qū) 7880 YAH08B 8000 113 6排 275 3樓層空調(diào)西區(qū) 1500 YAH02A 20xx 6排 179 3樓層空調(diào) 東 區(qū) 1850 YAH03A 3000 6排 152 4樓層空調(diào)西區(qū) 1850 YAH02A 20xx 6排 179 4樓層空調(diào) 東 區(qū) 3650 YAH04A 4000 6排 146 5樓層空調(diào)西區(qū) 1750 YAH02A 20xx 6排 179 5樓層空調(diào) 東 區(qū) 1830 YAH02A 20xx 6排 179 風(fēng)道設(shè)計(jì) 風(fēng)管按其形狀分 為 圓形風(fēng)管和矩形風(fēng)管。 風(fēng)管按其材料分 為 金屬風(fēng)管和非金屬風(fēng)管。 本設(shè)計(jì)采用鍍鋅薄鋼板矩形風(fēng)管 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 35 風(fēng)管的布置 ①風(fēng)管的布置 要做到 整齊、美觀 方便 檢修、測(cè)試。 還要 考慮冷、熱管道之間的 相互 影響。 還要方便以后 各種管道的拆裝。 ②風(fēng)管布置時(shí)要盡量減少局部阻力。彎管的曲率半徑不要太小，一般應(yīng)取風(fēng)管當(dāng) 量直徑的 1~4 倍。主管 與支管 相連時(shí)，應(yīng)避免 90176。垂直連接。對(duì)于矩形風(fēng)管，三通或四通的夾角 小于 45176。 風(fēng)管尺寸確定及 風(fēng)道水力計(jì)算 本 行政樓 屬于公共建筑，根據(jù)文獻(xiàn) [3]表 53 查得各風(fēng)管的推薦流速，列于表 53： 表 53 空調(diào)系統(tǒng)中的空氣流速 部位 新風(fēng)入口 風(fēng)機(jī)入口 風(fēng)機(jī)出口 主風(fēng)道 水平支風(fēng)道 垂直支風(fēng)道 送風(fēng)口 推薦風(fēng)速（ m/s） ~10 5~ 3~ 3~ ~ 最大風(fēng)速（ m/s） ~11 ~8 4~ 4~6 3~5 假定水平支管送風(fēng)速度為 4m/s、主風(fēng)道風(fēng)速為 6m/s。 下面以一樓層空調(diào)西區(qū)新風(fēng)風(fēng)管規(guī)格選取為例進(jìn)行計(jì)算，風(fēng)管布置詳見(jiàn)下圖： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 36 1 樓層空調(diào)西區(qū)新風(fēng)風(fēng)管布置示意圖 如主風(fēng)道 AB 管段 ，風(fēng)量為 1828m179。/h，假定風(fēng)速 6m/s，則斷面面積㎡8 4 6 0 01 8 2 8F ???? ，取規(guī)格 為 320 320，故實(shí)際流速為，符合規(guī)范要求。 其他同理計(jì)算，列入表 54： 表 54 一樓層空調(diào)西區(qū)新風(fēng)風(fēng)管規(guī)格計(jì) 算選型表 空調(diào)分區(qū) 管段編號(hào) 風(fēng)量（ m179。/h) 假定流速（ m/s） 風(fēng)道規(guī)格（ mm ） 實(shí)際流速（ m/s） 一層空調(diào) 主風(fēng)道 AB 1828 6 320 320 BC 1470 6 320 250 CD 1440 6 320 250 DE 1260 6 320 200 EF 1170 6 250 250 FG 870 6 200 250 GH 780 6 200 250 HI 630 6 160 250 IJ 480 6 120 250 支風(fēng)道 1 30 4 120120 2 90 4 120 120 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 37 3 90 4 200120 4 90 4 120120 5 300 4 200120 6a 150 4 120 120 6b 150 4 200 200 6c 150 4 200120 7 150 4 120120 8 180 4 120 120 9 180 4 120 120 10a 150 4 120 120 10b 150 4 120 120 10c 90 120 120 按照上述方法，對(duì)每層空調(diào)區(qū)域的風(fēng)管（包括全空氣系統(tǒng)）進(jìn)行合理布置并計(jì)算選取規(guī)格的風(fēng)管尺寸。其余各層空調(diào)區(qū)域風(fēng)管布置及尺寸 （ 2）風(fēng)道阻力計(jì)算 ? 內(nèi)容及目的： ①根據(jù)風(fēng)量 L 或?qū)嶋H流速 v 和斷面當(dāng)量直徑 D 查圖得到單位長(zhǎng)度摩擦阻力 Rm。 ②計(jì)算沿程阻力和局部阻力沿程阻力。阻力 計(jì)算時(shí)應(yīng) 當(dāng) 選擇最不利環(huán)路（即阻力最大環(huán)路）進(jìn)行。 ： lpP mm ???? （ 56） 式中 mp? —— 單位管長(zhǎng)沿程阻力系數(shù) ,Pa/m 文獻(xiàn) [1]表 ； l —— 風(fēng)管長(zhǎng)度 ,m。 ： ??? 221?? jP （ 57） 式中 ? —— 局部阻力系數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn) [1]表 ； ? —— 風(fēng)管內(nèi)局部壓力損失發(fā)生處的空氣流速， m/s； ? —— 空氣密度， 3/mkg 。 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中產(chǎn)生局部阻力的配件，主要包括空氣進(jìn)口、彎管、變徑管、三（四）通管、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和空氣出口等。根據(jù)具體情況選擇相適應(yīng)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 38 的局部阻力系數(shù)來(lái)計(jì)算局部阻力損失。 ③與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計(jì)算。為保證各送、排風(fēng)點(diǎn)達(dá)到預(yù)期風(fēng)量，必須進(jìn)行阻力平衡計(jì)算。一不平衡率應(yīng)不超過(guò) 15%。 ? 風(fēng)道阻力計(jì)算舉例 同樣接著 以一樓層空調(diào)西區(qū)新風(fēng)風(fēng)管為例根據(jù)式 （ 56）、（ 57） 進(jìn)行計(jì)算，風(fēng)管的布置詳見(jiàn) 上 圖， 最不利 同理計(jì)算其它管段最不利沿程阻力 局部阻力點(diǎn) ξ V（ m/s） ρ（ kg/? ） Δ Pj（ Pa） B 三通 同理最不利局部阻力 ???????? jm PPP 最有利 管段 風(fēng)速 m/s 尺寸 mm*mm 風(fēng)量 ? /h Δ Pm/(Pa/m) L/m Δ Pm/Pa AB 3202 50 1500 1 120 120 30 1 總計(jì) 局部阻力點(diǎn) ξ V（ m/s） ρ（ kg/? ） Δ Pj（ Pa） A1三通 所以 ，最 有 利管路的總阻力損失為 : ???????? jm PPP 因此， 一 樓 層 空 調(diào) 西 區(qū) 新 風(fēng) 風(fēng) 管 系 統(tǒng) 不 平 衡 率 為1 5 %%9/ 6 4 . 4 2)6 4 . 4 2( 7 0 . 2 3 ??，符合要求。 其他各樓層空調(diào)區(qū)域風(fēng)管阻力損失的計(jì)算與校核均按上述方法，符合要求。 管段 風(fēng)速 m/s 尺寸 mm*mm 風(fēng)量 ? /h Δ Pm/(Pa/m) L/m Δ Pm/Pa AB 320 320 1500 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 39 第六章 空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 空調(diào)水系統(tǒng)管徑的確定 空調(diào)供回水管管徑的確定 （ 1）水的流速 文獻(xiàn) [3]中給出了管內(nèi)水流速的推薦值，如表 61 表 61 閉式系統(tǒng)管內(nèi)水流速推薦值 (2)管材 空調(diào)水系統(tǒng)中，常用水管有焊接鋼管、無(wú)縫鋼管、鍍鋅鋼管及 PVC塑料管等。 冷凝水管可采用鍍鋅鋼管或塑料管，不宜采用焊接鋼管。 本設(shè)計(jì)供回水管采用無(wú)縫鋼管，冷凝水管采用塑料管。 （ 3）管徑的確定 冷熱水供回水量 取決于末端 裝置的散熱量和供、回水溫差，可按下式計(jì)算： )/( tcQm cw ???? ? （ 61） 式中： wm —— 冷凍水水流量， m179。/s； cQ —— 末端裝置所承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷， KW； ? —— 水的密度， 1000kg/m179。 c —— 水的比熱容， kJ/(kg℃ ），取 c=（ kg℃ ） ； t? —— 供回水溫差，本設(shè)計(jì)為 5℃ 。 所以可以采用假定流速試算法進(jìn)行管徑的計(jì) 算，水管管徑 d 由下式確定： 管徑 /mm 15 20 25 32 40 50 65 80 流速 m/s ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 管徑 /mm 100 125 150 200 250 300 350 400 流速 m/s ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 40 )4( vmd w ???? ? （ 62） d —— 水管內(nèi)徑， mm； wm —— 冷凍水水流量， m179。/s； v —— 管內(nèi)水流速， m/s。 先根據(jù)各管段末端空氣處理機(jī)組所承擔(dān)的冷量計(jì)算出水流量 mw，按照表 61 選取合適的假定流速 V，算出對(duì)應(yīng)管徑，返回表 61 確定規(guī)格管徑，使得實(shí)際管內(nèi) 流速符合推薦值。 (4)以一樓為例進(jìn)行水管管徑計(jì)算： 一樓 西區(qū) 供回水管布置示意圖（管道為異程布置，供回水管路沿程布置）： 圖 61 一樓 西區(qū) 供回水管布置示意圖 假定管內(nèi)流速為 。如 1 號(hào)管段，連接空調(diào)西區(qū)新風(fēng)機(jī)組 HDK03，機(jī) 組 承 擔(dān) 新 風(fēng) 冷 負(fù) 荷 為 ， 則 由 式 （ 61 ）得/)( 3????wm ,再代入式（ 62）算得管徑d=。根據(jù)表 61 中管徑與對(duì)應(yīng)的流速，選擇 DN=40mm 的規(guī)格管徑，再代入式（ 62）算出實(shí) 際流速 v=，符合推薦流速。其余管段均按此方法計(jì)算選取，見(jiàn)下表： 凝結(jié)水水管管徑的確定 通常，可以根據(jù)機(jī)組的冷負(fù)荷按下表數(shù)據(jù)選?。? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 41 表 62 凝結(jié)水管的管徑選擇表 冷負(fù)荷（ kW） DN (mm) 冷負(fù)荷（ kW） DN (mm) 冷負(fù)荷（ kW） DN (mm) 7 20 101~176 40 1056~1512 100 ~ 25 177~598 50 1513~12462 125 ~100 32 599~1055 80 12462 150 所以可以根據(jù)各管路所承擔(dān)的冷負(fù)荷直接選取合適的凝結(jié)水管徑 如管徑 AB 所承擔(dān)冷負(fù)荷 則選取 DN32mm 的管徑 空調(diào)水系統(tǒng)管路的阻力計(jì)算 空調(diào)水系統(tǒng)阻力一般由管道阻力、設(shè)備阻力和附件阻力構(gòu)成。管道阻力為沿程阻力；設(shè)備阻力可參設(shè)備廠商提供的技術(shù)資料；附件和管件的阻力為局部阻力。 水管阻力計(jì)算方法 （ 1）管道的沿程阻力按下式計(jì)算： Rlvdlh ??? 2 21 ?? （ 63） 式中 ? — 摩擦阻力系數(shù)； d — 管道內(nèi)直徑， m； ? — 水的密度，通常取 1000 3/mkg ； v — 管內(nèi)水流速， sm/ ；