【導讀】本設計為南京市某大廈空調(diào)工程設計，該建筑為地下一層地上六層公用建筑。下1層為制冷機房和車庫，地上一層、二層為商場，三層為KTV，四到六層為客房。層為風機盤管加新風系統(tǒng)。的設計工作提出了一些建議。強調(diào)空調(diào)設計應盡量滿足業(yè)主的要求及節(jié)能規(guī)范。計依據(jù)參考并執(zhí)行國家相關(guān)標準及規(guī)范。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀·······················································································1

　　

【正文】 定流速 v=5m/s，則 6 0 05 1 4 4 0 ???F m2 取 斷面為 320mm250mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 17 由 v′ =，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml== 在該管段上有局部組件 彎頭 。 彎頭 ： ξ=，則 彎頭 的局部阻力為 21 ????? JP Pa 13 管段總阻力損失 ?????? ? 131 Jy PPP (2)35 段： L=1260m3/h， l=，假定流速 v=，則 1260 ???F m2 取斷面為 320mm250mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 由 v′ =，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml== 在該管段上有局部組件 直流三通 。 直流三通 ： ξ=，則 直流三通 的局部阻力為 23 ????? JP Pa 35 管段總阻力損失 ?????? ? 353 Jy PPP (3)57 段： L=1080m3/h， l=，假定流速 v=4m/s，則 6 0 04 1 0 8 0 ???F m2 取斷面為 320mm250mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 由 v′ =4m/s，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml== 在該管段上有局部組件直流三通。 直流三通： ξ=，則直流三通的局部阻力為 25 ????? JP Pa 57 管段總阻力損失 ?????? ? 575 Jy PPP (4)79 段： L=1080m3/h， l=，假定流速 v=4m/s，則 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 18 6 0 04 9 0 0 ???F m2 取斷面為 250mm250mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 由 v′ =4m/s，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml== 在該管段上有局部組件直流 三通。 直流三通： ξ=，則直流三通的局部阻力為 27 ????? JP Pa 79 管段總阻力損失 ?????? ? 775 Jy PPP (5)911 段： L=720m3/h， l=7m，假定流速 v=4m/s，則 6 0 04 9 0 0 ???F m2 取斷面為 250mm200mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 由 v′ =4m/s，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml=7= 在該管段上有局部組件直流三通。 直流三通： ξ=，則直流三通的局部阻力為 27 ????? JP Pa 911 管段總阻力損失 ?????? ? 11119 Jy PPP (6)12 段： L=360m3/h， l=，假定流速 v=，則 6 0 9 0 0 ???F m2 取斷面為 200mm160mm 的矩形風管，則風管內(nèi)實際流速為： sFLv /?? 由 v′ =，薄鋼板風管的比摩阻得 Rm=，則 12 管段的沿程阻力 ΔPy1=Rml== 在該管段上有局部組件彎頭。 彎頭： ξ=，則彎頭的局部阻力為 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 19 212 ????? JP Pa 12 管段總阻力損失 ?????? Jy PPP Pa (7)最不利環(huán)路總阻力損失 ???????????????????? ????????? PPPPPPPPPP Pa 其它管段計算方法相同，數(shù)據(jù)見表 71。 表 71 3 層風管水力計算表 序號 風量(m3/h) 管寬(mm) 管高(mm) 管長 (m) v (m/s) R (Pa/m) △ Py (Pa) ξ 動壓(Pa) △ Pj (Pa) △ Py+△ Pj(Pa) 1 1440 320 250 2 180 120 120 3 1260 320 250 4 180 120 120 5 1080 320 250 6 180 120 120 7 900 250 250 8 180 120 120 9 720 250 200 7 10 360 200 160 11 360 200 160 11 12 360 200 160 小計 該環(huán)路總壓頭損失為 。 其它樓層風管水力計算見附錄 D。 水管水力計算 以三層為例，最不利環(huán)路為 12345678 圖 72 三層水系統(tǒng)最不利環(huán)路系統(tǒng)圖 比摩阻 mR 5P a/m? 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 20 則管段 9 沿程阻力為： LPP ??? my = 管段 9 局部阻力構(gòu)件有： 彎頭 2 個、閥門一個 5?? 已知該段動壓 2v / 2 ? ? ， ?? 所以其局部阻力 ??? ?jP 管段 9 總阻力為 : ?????? jPPP y 其它管段計算方法相同，數(shù)據(jù)見表 72。 表 72 三層水管水力計算 序號 管徑 (mm) 管長 (m) ν (m/s) R (Pa/m) △ Py (Pa) ξ 動壓 (Pa) △ Pj (Pa) △ Py+△ Pj (Pa) 1 DN50 2 2 DN40 1 3 DN40 1 4 DN40 1 5 DN32 1 6 DN25 1 7 DN25 1 8 DN50 3 小計 11 三層水管最不利環(huán)路總阻 力為 。 其它樓層水管水力計算見附錄 E。 空調(diào)風機盤管水系統(tǒng)凝水管 風機盤管機組在運行時產(chǎn)生的冷凝水 ，必須及時排走，排放凝結(jié)水的管路的系統(tǒng)設計中，應注意以下幾點： (1)風機盤管凝結(jié)水盤的進水坡度不應小于 。其它水平支干管，沿水流的方向，應保持不小于 的坡度，且不允許有積水部位； (2)冷凝水管道宜采用聚乙 烯塑料管或鍍鋅鋼管 ，不宜采用焊接鋼管。當采用聚乙烯塑料管時，一般可以不加防止二次結(jié)露的保溫層，但采用鍍鋅鋼管時應設置保溫層。 (3)冷凝水管的公稱直徑 DN(mm),一般情況下可以按照機組的冷負荷 Q(kW)按照下列數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑： 當 Q≤7kW， DN=20mm； 當 ≤Q≤ kW， DN=25mm； 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 21 當 ≤Q≤100kW， DN=32mm； 當 101kW≤Q≤176kW， DN=40mm； 當 177kW≤Q≤598kW， DN=50mm。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 22 第 8 章 空調(diào)制冷機房 設計 冷 水機組的選型 冷水機組的臺數(shù) 制冷機組一般以選用 2~4 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 。 冷水機組的裝機容量 系統(tǒng)冷負荷總計 ，對其冷負荷附加至 。冷水機組的負荷為 . 2 ???Q (81) 冷水機組的類型 選用頓漢布什有限公司生產(chǎn)的型號為 WCDSXB089 的機組兩臺。機組型號及性能特點見表 81。 表 81 機組主要技術(shù)參數(shù) 型號 數(shù)量 (臺 ) 制冷量(kW) 冷凍水流量(m3/h) 冷卻水流量(m3/h) 冷凍水接管徑(mm) 冷卻水接管徑 (mm) WCDSXB089 2 362 65 77 DN125 DN125 冷卻塔的確定 冷卻塔的配置 以便于調(diào)節(jié)控制冷水機組運行為原則 ,冷卻塔的配置可以是一臺冷水機組對應一臺冷卻塔 ， 也 可以是同時投入運行和同時撤出運行的幾臺冷水機組共用一臺冷卻塔。本 設計 選 用兩臺冷卻塔。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 23 冷卻塔的選擇原則 (1)選擇冷卻塔的主要依據(jù)是冷卻循環(huán)水量 ,初選的冷卻塔的名義流量應滿足冷水機組要求的冷卻水量 ,同時塔的進水、出水溫度應分別與冷水機組冷凝器的出水和進水溫度相一致。 (2)根據(jù)冷卻塔安裝位置的高度和周圍環(huán)境對噪聲的要求 ,進一步確定是選用普通型、低噪音型還是超低噪音型 ,以最小限度滿足噪聲要求為準。 (3)冷卻循環(huán)水的水質(zhì)要求很高 ,或者冷卻塔周圍的空氣污染較嚴重 ,含塵濃度較高 ,則有必要考慮選用密閉式冷卻塔 (蒸發(fā)式冷卻塔 )。 (4)校核所選塔的結(jié)構(gòu)尺寸、運行重量是否適合現(xiàn)場安裝條件。 冷卻塔的選定 根據(jù)按進出塔水溫差為 5℃ (當?shù)氐臐袂驕囟葹?27℃ )，選擇型號 DBN175 冷卻塔兩臺，一臺冷水機組對應一臺冷卻塔，其額定水量為 200m3/h。 該冷卻塔為 ZFN 系列不銹鋼逆流方形冷卻塔，其技術(shù)參數(shù)見下表 82。 表 82 DBN175 冷卻塔技術(shù)參數(shù) 型號 冷卻水量 (m3/h) 風量 (m3/h) 進水壓壓力 (104Pa) 電機功率 (kW) 直徑 (m) DBN175 200 94300 制冷機房水泵的選擇 冷凍水泵確定 每臺冷水機組應各配置一臺冷凍水泵?？紤]維修需要 ,宜有備用水泵 ,并預先接在管路系 統(tǒng)中 ,可隨時切換使用。該設計有兩臺冷水機組時 ,故配置三臺冷凍水泵 ,其中一臺為可切換使用的備用泵。 (1)冷凍 水泵的流量應為冷水機組額定流量并附加 5%~10%的富裕量； 該設計中每臺冷水機組冷凍水量： Vo=62=(2)冷凍水泵揚程 由四部分組成： 管路管件阻力 ，即 。 冷水機組蒸發(fā)器阻力 66kPa ，即 mH2O 末端設備的表冷器阻力 ，即 mH2O。 管件阻力為 42kPa ，即 mH2O 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 24 總揚程為 +++= mH2O 附加 5%~10%的裕量為 ? =23 mH2O 故選取水泵的揚程為 23 mH2O。 即泵的揚程為 25m，參照廣州市白云泵業(yè)制造有限公司的電子樣本，則選用的泵的型號為 BXZ150—315B，兩臺使用，一臺備用，其技術(shù)參數(shù) 如表 83： 表 83 BXZ150315B 型水泵技術(shù)參數(shù) 流量 (m3/h) 揚程 (m) 效率 (%) 電機功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 必需汽蝕余量 (m) 73 24 78 30 1480 冷卻水泵確定 (1)冷卻 水泵的流量應為冷水機組額定流量并附加 5%~10%的富裕量 。 該設計中每臺冷水機組冷卻水量： Vo=75=81 m3/h (2)確定冷卻水泵的揚程 ，由四部分組成： 冷卻塔積水盤水位到制冷塔布水器的高差，取為冷卻塔高度 冷卻塔布水管處所需壓力為 ，即 mH2O。 冷凝器等換熱設備阻力為 63 kPa，即 mH2O。 吸入管道和壓出管道阻力 為 ，即 。 總揚程為 +++= mH2O, 附加 10%的裕量為 = mH2O。 即泵的揚程為 22m，參照廣州市白云泵業(yè)制造有限公司的電子樣本，選用的泵的型號為 BXZ150—320，兩臺使用，一臺備用，其技術(shù)參數(shù)如下表 84： 表 84 BXZ150320 型水泵技 術(shù)參數(shù) 流量 (m3/h) 揚程 (m) 效率 (%) 電機功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 必需汽蝕余量 (m) 100 26 79 22 1480 系統(tǒng)定壓 系統(tǒng)的小時泄漏量為系統(tǒng)水容量的 1%，系統(tǒng)補水量取系統(tǒng)水容量的 2%，全空氣冷凍水系統(tǒng)的系統(tǒng)水容量為 ~，空氣 水系統(tǒng)的系統(tǒng)水容量為 ~。 全空氣系統(tǒng)取 ，則水容量為 L=2420=1210 空氣 水系統(tǒng)取 1，則水容量為 L=14840=4840 系統(tǒng)補水量為 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 25 Q=60502%=121 l/h 即 m3/h 補水點宜設在循環(huán)水泵的吸入段，補水泵流量取補水量的 ~5 倍，補水泵的揚程應比系統(tǒng)靜止時的補水點壓力高 30~50KPa。取補水量的 4 倍則補水泵的流量為 Q=4= m3/h 揚程為 H=+4= m 對于閉式膨脹水箱，總?cè)莘e為 )1( ??? tVV (82) 式中， Vt——調(diào)節(jié)水量，取補水泵 30min 的水量 ； β——系數(shù) 一般取 ~， 。 取 ? =，則 V=()= m3 參照陜西三維能源設備有限公司的樣本，選取落地式膨脹水箱的型號為14023，其相關(guān)參數(shù) 見表 85。 表 85 14023 型落地式膨脹水箱參數(shù) 泵流量 (m3/h) 泵揚程 (m) 調(diào)節(jié)容積 (m3) 供水管徑 35 DN89 水處理設備的選擇 軟水器和軟化水箱 空調(diào)補水應經(jīng)軟化處理，并宜設軟化 水箱，儲存補水泵 ~ 的水量。 根據(jù)補水量，參照北京九州環(huán)宇水處理器設備有限公司的樣本，設計選用的是JZ1054 型全自動軟水設備，軟水流量為 ~。 軟化水箱儲存 補水泵的水量則其容積為 Q= 。 水處理儀 根據(jù)冷凍水的流量和冷卻水的流量，參照南京貝特暖通空調(diào)設備公司的樣本，選用型號為 YTD500Q 的全自動電子處理儀 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 26 第 9 章 管道保溫的設計 保溫材料的選用 保溫材料的熱工性能主要取決于其導熱系數(shù) ，導熱系數(shù)越大，說明性能越差保溫效果也越，因此 選擇導熱系數(shù)低的保溫材料是首要原則。同時綜合考慮保溫材料的吸水率、使用溫度的范圍、使用壽命、抗老化性、機械強度、防火性能、造價及經(jīng)濟性，可以在本設計中對供回水管及風管的保溫材料均采用帶有網(wǎng)格線鋁箔帖面的防潮離心玻璃棉。 保溫管道防結(jié)露 表 91 為各管徑下要求的防結(jié)露厚度 。 表 91 材料 (玻璃棉 )的防結(jié)露厚度 表 管徑 DN15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN70 DN80 DN100 厚度 / mm 11 12 13 14 15 因此 在布置管路的時候要考慮管道的保溫措施，減少能源的消耗也是設計的一個重要理念。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 27 第 10 章 空調(diào)系統(tǒng)的消聲和減震 隨著人們生活水平的提高，空調(diào)使用得到普及，但對于設有空調(diào)等建筑設備的現(xiàn)代建筑，在室外及室內(nèi)兩個方面都可能受到噪聲和振動源的影響， 所 以 空調(diào)系統(tǒng)的消聲和減震是空調(diào)系統(tǒng)設計中的重要一環(huán)，它對減少噪聲和震動，提高人們的舒適感和工作效率，延長建筑物的適用年限有極其重要的意義。 空調(diào)系統(tǒng)的消聲 空調(diào)系統(tǒng)中的噪聲源主要有通風機、空調(diào)設備 、 冷熱源設備、冷卻塔、空調(diào)系統(tǒng)風管等，其中以空調(diào)制冷設備產(chǎn) 生的噪聲影響最大。噪聲主要包括空氣動力噪聲、機械噪聲等。其中空氣動力噪聲包括渦流噪聲和旋轉(zhuǎn)噪聲 ,渦流噪聲是葉片在空氣中旋轉(zhuǎn)沿葉片厚度方向形成壓力梯度變化，引起渦流及氣流紊流而產(chǎn)生的寬頻帶噪聲；旋轉(zhuǎn)噪聲是旋轉(zhuǎn)葉片經(jīng)過某點時，對空氣產(chǎn)生周期性壓力，引起空氣壓力和速度的脈動從而向周圍環(huán)境輻射的噪聲。機械的噪聲可能是由通風機的動平衡受到破壞而引起的旋轉(zhuǎn)部件不平衡造成的，也可能是由軸承的裝配不好或受到損壞而造成的。 空調(diào)系統(tǒng)消聲設計應考慮噪聲的頻譜特性、室內(nèi)允許的噪聲標準、通風機噪聲、風管中產(chǎn)生的氣流噪聲和從風管管壁 傳入風管內(nèi)的噪聲、風管系統(tǒng)噪聲的自然衰減、消聲器的聲衰減量以及隔聲室的隔聲量等。 控制空調(diào)通風系統(tǒng)中噪聲的最有效的措施是降低通風機的噪聲。首先要選擇高效節(jié)能，低噪聲性的通風機，在滿足風量風壓的前提下，適當選擇轉(zhuǎn)數(shù)低的風機，降低其空氣動力噪聲。其次是選用合理的軸承，提高裝備精度，嚴格檢驗葉輪的動平衡和靜平衡，降低風機的機械噪聲。再次，通風機進出口的管道不得急劇轉(zhuǎn)彎，通風機進出口處的管道應裝柔性接管，其長度為 150～ 250mm，一般不宜超過 350mm[14 ]。 為減少空調(diào)系統(tǒng)消聲和隔振處理及降低被空氣調(diào)節(jié)房間噪 聲的困難，應盡可能的減少噪聲源的噪聲。降低噪聲一般應注意到聲源，傳聲途徑和工作場所的吸聲處理三個方面，上面講到了在聲源處的一些措施，除此之外，就是在通風管道上暗裝消聲器了，這樣也可以起到很大的效果。為此，在進行空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計及選擇通風設備時應注意： (1)在空調(diào)裝置的送風口處 ,裝設柔性軟接管，消聲靜壓箱、消聲器； (2)在送風管氣流穩(wěn)定的管段上裝設微孔板消聲器，消聲彎頭，消聲箱； (3)風管管路急劇轉(zhuǎn)彎處裝設帶導流葉片的風管彎頭。合理使用三通等部件進行石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 28 噪聲自然衰減； (4)穿墻的風管周圍，必須用麻絲等纖維 材料填充密實，然后在外表面用水泥沙漿抹平； (5)管道的吊架與樓板之間應該設防振橡膠等隔震連接； (6)垂直與水平風管的防震，對于低速風管且出口有良好防震軟接管者，可以不考慮風管吊架與支撐的防震，當風速較大而建筑噪聲控制嚴格的場合，應考慮風管防震； (7)在滿足條件允許的情況下盡量使用離心風機，風機出口應設軟接頭，出口調(diào)節(jié)閥應在軟接頭后，以免風機振動使風門產(chǎn)生附加振動； (8)應將風量大的系統(tǒng)分成若干小系統(tǒng)，選用高效率、低噪聲的通風機； (9)風量一定時，盡量降低風管系統(tǒng)的壓力損失及選用轉(zhuǎn)速低的風機。必要時 可用雙風機； (10)閥門，分支管三通等部件需采用較厚的鋼板。彎頭及分支管三通等氣流急劇轉(zhuǎn)彎處，宜裝設導流葉片。對于消聲要求嚴格的房間，連接風口的支管上最好不設調(diào)節(jié)閥； (11)在設備用房盡量做到消聲處理；設備電機盡量選用低噪型；設備安裝要考慮防震措施；風管材質(zhì)盡量采用吸聲材料； (12)合理使用彎頭、三通等部件進行噪聲自然衰減； (13)增加管壁厚度，或與保溫層處理 結(jié)合，增加其隔聲量。 空調(diào)系統(tǒng)的減震 空調(diào)系統(tǒng)的噪聲除了通過空氣傳播到室內(nèi)外，還能通過建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎傳播，例如：轉(zhuǎn)動的風機，和壓 縮機所產(chǎn)生的振動可以直接傳給基礎，并以彈簧性波的形式從機器基礎沿房屋結(jié)構(gòu)傳到其它房間 ,又以噪聲的形式出現(xiàn)，因此，對空調(diào)系統(tǒng)振動機構(gòu)削弱將能有效的降低噪聲。削弱由機器傳給基礎的振動是用消除它們之間的剛性連接來實現(xiàn)的，即在振源的和它的基礎之間安設避振構(gòu)件 (如彈簧減振器或橡皮軟木等 ),可以使從振源傳到的振動得到一定程度的頭減弱。 在振源和它的基礎之間安裝彈性構(gòu)件，可以減輕振動力通過基礎傳出，也可以在儀器和它的基礎之間安裝彈性構(gòu)件來減輕外界振動對儀器的影響。 新風機組、風機盤管及裝設管道中間的通風機的吊裝，吊腳架上 采用彈簧減震裝置，機組與風管的連接處采用帆布或柔性短管。 水泵、熱泵機組固定在隔振基座上，以增加其穩(wěn)定性。隔振基座用混凝土板或型鋼加工而成，其質(zhì)量按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，水泵取其自重的 1～ 3 倍，水泵的基座采用彈石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 29 簧復合減震器，接管均應采用柔性連接。對于熱泵機組由于自重大，其地基承重能力應大于機組運行重量的 倍。可在機座下直接設置橡膠墊板或減震基座。 在設計和選用隔振器時候，應注意以下幾個問題： (1)當設備轉(zhuǎn)速 n 1500r/min 時，宜選用橡膠，軟木等彈性材料塊或橡膠隔振器；設備轉(zhuǎn)速 1500r/min 時，宜 用彈簧隔振器； (2)隔振器承受的荷載不應該超過允許工作荷載； (3)選擇橡膠隔振器時，應考慮環(huán)境溫度對隔振器壓縮變形量的影響，計算壓縮變形量宜按制造廠提供的極限壓縮量的 1/3～ 1/2 采用。橡膠隔振器應盡量避免太陽直接照射或者油類接觸； (4)為了減少設備的振動通過管道的傳遞量，通風機和水泵的進出口通過隔振軟管與管道連接。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 30 結(jié) 論 針對南京市大廈的設計這一課題，從工程的實用性、可行性進行分析，最終采用了集中式空氣處理系統(tǒng) .全空氣空調(diào)系統(tǒng)設備集中 ,運行和管理都比較容易，施工方便，初投資小，系統(tǒng)簡單 。在過度季節(jié)能全新風運行。 通過對南京市氣象及大氣條件的分析 ,進行了各樓層的冷負荷計算 ,并進行了濕負荷與熱負荷的計算 .根據(jù)所求的負荷值 ,計算出了各個房間的新風量、總風量以及冷量 .進而求出了每一樓層所需的總風量 ,確定出了所選用的空氣處理機組 .最后經(jīng)過水利計算以及隨后的繪圖完成了此次設計 . 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 31 參考文獻 [1] 電子工業(yè)部第十設計院 . 空氣調(diào)節(jié)設計手冊 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，