【導(dǎo)讀】內(nèi)容是為此辦公樓設(shè)計一套能夠分別制冷和制熱的空調(diào)系統(tǒng)。在為銀行的工作人員以及顧?？吞峁┝己玫氖覂?nèi)環(huán)境的同時，也盡量做到節(jié)約能源，為節(jié)能環(huán)保做出貢獻。本設(shè)計的主要內(nèi)容是：確定此暖通空調(diào)系統(tǒng)方案；計算建筑負荷；畫出系統(tǒng)的焓濕圖；房；設(shè)計各系統(tǒng)的保溫層；設(shè)計消聲防震等。

　　

【正文】 jh h h? ? ? (77) 各部件局部阻力系數(shù)，查文獻 [9]表 52 及相關(guān)資料。 風(fēng)管用鍍鋅鋼板制作，用帶玻璃布鋁箔防潮層的離心玻璃棉板材（容量為 48kg/m3）保溫，保溫層厚度 δ＝ 30mm。按房間的空間結(jié)構(gòu)布置送風(fēng)管的走向（見圖紙 ），并計算各管段的風(fēng)量。根據(jù)室內(nèi)允許噪聲的要求，風(fēng)管干管流速取 4~，支管取 2~3m/s 來確定管徑 (見圖紙 )。根據(jù)各管段的流速及尺寸，確定各段的摩擦阻力和局部阻力。 風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管尺寸及水力計算結(jié)果見附表 4 。華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 8 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計 空調(diào)水系統(tǒng) 制冷機組制取的冷量通過冷凍水系統(tǒng)輸送給空氣處理裝置，從而實現(xiàn)向空調(diào)區(qū)域提供冷量的目的；根據(jù)能量守恒原理可知，這部分冷量、水泵能耗以及制冷機組能耗產(chǎn)生的熱量都要經(jīng)過冷卻水系統(tǒng)散發(fā)到室外環(huán)境中去?？照{(diào)水系統(tǒng)由冷凍水（又稱冷水）系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩大部分組 成。冷凍水系統(tǒng)是為了實現(xiàn)制冷機組向空調(diào)設(shè)備（末端）輸送冷量，冷卻水系統(tǒng)則是為了將空調(diào)區(qū)域的熱量排到建筑物之外。這兩個系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的聯(lián)合運行，才能實現(xiàn)建筑空調(diào)系統(tǒng)的熱平衡。由于它們對制冷機組以及空調(diào)系統(tǒng)的性能影響很大，因此冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要。 冷凍水系統(tǒng) 空調(diào)冷凍水系統(tǒng)由水泵、管道、定壓設(shè)備、閥門、換熱器、除污器等主要部件構(gòu)成。針對不同類型建筑及空調(diào)系統(tǒng)特征，上述設(shè)備可以構(gòu)成不同形式的冷凍水系統(tǒng)。冷凍水系統(tǒng)的主要形式有：開式和閉式系統(tǒng)、直連系統(tǒng)與間連系統(tǒng)、異程系統(tǒng)和同程系統(tǒng)、兩管制三管制和四管制系統(tǒng)、一次泵和二次泵系統(tǒng)、變水量和定水量系統(tǒng)。 壓力水管的水流速主要是經(jīng)濟和噪聲兩個因素。管內(nèi)的水速太快，對環(huán)路的平衡不利，故總管流速可以取的大一些，而分支管路可以取的小一些。管內(nèi)最大流速按表 81 采用。 表 81 冷熱水管最大流速 公稱直徑（ mm） 15 20 25 32 40 50 ＞ 50 一般管網(wǎng) (m/s) 1 有特安靜要求的室內(nèi)管網(wǎng) (m/s) 水系統(tǒng)水力計算基本 公式 (1) 沿程阻力計算公式 22y lH Rld ????? (81) 式中 yH——水管沿程阻力， Pa； R——單位長度沿程阻力，又稱比摩阻， Pa/m； L——管長， m； d——管段內(nèi)徑， mm； ? ——沿程摩擦阻力系數(shù)； ?——水流速， m/s； ρ——水的密度 ， kg/m3。 (2) 局部阻力計算公式 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 22jH ???? (82) 式中 jH——水管局部阻力， Pa； ξ——水管局部阻力系數(shù)。 (3) 水管總阻力 水流動總阻力包括沿程阻力和局部阻力之和，即： 2 /2fdH H H R l ???? ? ? ? (83) 管道中的局部阻力和沿 程阻力之和就是該管道的壓力損失，再加上設(shè)備損失，最后考慮安全系數(shù)，也就是所選水泵應(yīng)達到的揚程。 摩擦阻力系數(shù) λ 與流體的性質(zhì)、流態(tài)、流速、管內(nèi)徑大小、內(nèi)表面粗糙等有關(guān)，具體單位沿程阻力見文獻 [9]。 當(dāng)量絕對粗糙度，閉式系統(tǒng) K=；開式系統(tǒng) K=；冷卻水水系統(tǒng) K=。 水管管徑選擇計算 水管管徑按假定流速法計算，其計算公式如下： 4 / ( )d G v??? (84) 式中 d——水管管徑， m； G——管內(nèi)水流量， kg/s； ? —水的密度， kg/m3； ? —水的流速， m/s。 表 82 管內(nèi)推薦流速 管徑(mm) 閉式系統(tǒng)(m/s) 開式系統(tǒng)(m/s) 管徑(mm) 閉式系統(tǒng)(m/s) 開式系統(tǒng)(m/s) 管徑(mm) 閉式系統(tǒng)(m/s) 開式系統(tǒng)(m/s) 15 ～ ～ 50 ～ ～ 150 ～ ～ 20 ～ ～ 65 ～ ～ 200 ～ ～ 25 ～ ～ 80 ～ ～ 250 ～ ～ 32 ～ ～ 100 ～ ～ 300 ～ ～ 40 ～ ～ 125 ～ ～ 350 ～ ～ 系統(tǒng)最不利管路計算 系統(tǒng)最不利環(huán)路的水利計算結(jié)果 見附表。 水管的水力計算的方法及步驟如下： (1) 繪制空調(diào)水系統(tǒng)的軸側(cè)示意圖，標注流量和長度，并對管段編號（本設(shè)計只對管段編號，詳細見計算表中） 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 (2) 假定水管內(nèi)水流速。按民用建筑空調(diào)系統(tǒng)流速的選用標準。一般供水干管： ~ m/s，室內(nèi)供水立管： ~ m/s，通過假定的流速，計算各管段的斷面面積。根據(jù)水管統(tǒng)一規(guī)格選定水管直徑。 (3) 根據(jù)各水管的流量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計算摩擦阻力和局部阻力。 流量可用下式確定： 12/ ( )M Q C t t?? (85) 式中 C——水的定壓比熱， 4 .1 8 / ( )C kJ kg C? ??； Q ——冷負荷， kW； 1t 、 2t ——設(shè)計的供回水溫度， ℃ 。 (4) 對并聯(lián)管路進行阻力平衡，計算系統(tǒng)總阻力。 (5) 根據(jù)系統(tǒng)的總阻力選擇水泵。 冷凍水管最不利環(huán)路管徑及水力計算見附表 5。 冷卻水系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng)承擔(dān)著將空調(diào)系統(tǒng)的冷負荷與制冷機組能耗散發(fā)到室外環(huán)境的功能，也是整個建筑空調(diào)系統(tǒng)中必不可少的環(huán)節(jié)。合理地選用冷卻水源和冷卻水系統(tǒng)對制冷機組的運行費和初投資具有重要意義。為了保證制冷機組的冷凝溫度不超過制冷壓縮機的允許工作條件，冷卻水進水溫度一般不應(yīng)高于 32℃。 冷卻水泵選型時，需要確定其流量和揚程。冷卻水泵的流量由制冷機組的冷凝負荷和冷凝器進、出口溫差決定，其揚程由一下幾部分構(gòu)成： （ 1） 冷卻水系統(tǒng)管路的沿程阻力和局部阻力； （ 2） 制冷機組冷凝器的水側(cè)阻力（約 5~10m OH2 ）； （ 3） 冷卻塔內(nèi)的進水管總阻力； （ 4） 噴嘴出口余壓（約 3m OH2 ）； （ 5） 水柱高差，即冷卻塔噴嘴到集水盤液面的高差，若有冷卻水池時，還包括集水盤液面到冷卻水池液面之間的高差。 本系統(tǒng)冷卻水泵及冷凍水泵均選用 SLS80— 125（ I），冷卻塔選用 MS— 175。 冷凝水系統(tǒng) 冷凝水盤的泄水支管沿水流方向應(yīng)有不小于 的坡度；冷凝水的水平干管不宜過長，其坡度不應(yīng) 小于 ，且不允許有積水部位，必要時可在中途加設(shè)提升泵。 冷凝水管排入污水系統(tǒng)時，應(yīng)有空氣隔斷措施。冷凝水管不得與室內(nèi)密閉水系統(tǒng)直接連接。冷凝水管道宜采用排水塑料管或熱鍍鋅鋼管，并應(yīng)采取防露措施。冷凝水的水平管道干管末端應(yīng)設(shè)便于定期沖洗的清掃口，立管頂部宜設(shè)通氣管。冷凝水管的管徑應(yīng)按冷凝水流量和管道坡度，按非滿流管道水力計算確定。 冷凝水管的公稱直徑 DN(mm)，應(yīng)根據(jù)華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 末端設(shè)備的冷量進行確定。一般情況下，每 1kW 冷負荷每 1h 大約產(chǎn)生 左右的冷凝水；在潛熱負荷較高的場合，每 1kW 冷負荷每 1h 大約產(chǎn) 生 左右的冷凝水。 根據(jù)機組的冷負荷 Q(kW)，按表 83 選定冷凝水管的公稱直徑： 表 83 冷凝水管徑選擇 管道最小坡度 冷負荷 ， kW ＜ 7 ～ ～100 101～176 177～598 599～1055 1056～1512 1513～12462 ＞12462 ＜ 17 17～42 42～230 230～400 400～1100 1100～2021 2021～3500 3500～15000 ＞15000 管道公稱直徑(mm) DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN80 DN100 DN125 DN150 冷凝水 就近 排至 廁所 。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 9 冷熱源 機房的 設(shè)計 制冷機組選型 首先確定制冷機房的總負荷。制冷機房的總冷負荷應(yīng)包括用戶實際所需的制冷量以及制冷機組本身和供冷系統(tǒng)的冷損失。用戶實際所需的制冷量應(yīng)由空調(diào)、冷凍或工藝有關(guān)方面提出，而冷損失一般可用附加值計算，附加值的大小需根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定選取。 本 設(shè)計的總冷負荷為 ， 選擇冷水機組為 HBW405S，兩臺。 根據(jù)下式計算冷水機組的制冷量 0 a? (91) 式中 0Q ——冷水機組制冷量； aQ ——空調(diào)冷負荷 為安全系數(shù)，則有冷水機組制冷量 ： kw a )( 0 ???? (92) 所以 ， 選用水冷螺桿式冷水機組 ， 機組型號為 HBW405S，機組名義制冷量為 405kW。其性能參數(shù)見表 91： 表 91 制冷機組參數(shù)表 型號 HBW405S 制冷量 (kW) 405 冷凍水流量 (m3/h) 冷凍水接管型號 DN 100 冷卻水流量 (m3/h) 冷卻水接管型號 DN 100 電器參數(shù) 耗電指標 (W/W) 額定電流 (A) 輸入功率 (kW) 機組長 (mm) 2860 機組寬 (mm) 900 機組高 (mm) 1880 機組重量 (kg) 2080 換熱器選型 根據(jù)熱負荷 計算換熱器流量， 選擇板式換熱器。 本建筑物熱負荷為 ，選擇兩臺換熱器，每臺 換熱器承擔(dān)負荷為： 。計算得流量為 ，因此選擇型號為 BB60B 的換熱器，兩臺。 所選板式換熱器的型號規(guī)格、參數(shù)表 92 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 表 92 板換參數(shù)表 型號 BB60B 板片厚度（ mm） 板片角孔尺寸（ mm） 50 最大處理量（ m3/h） 36 接管口徑 DN50 工作壓力（ MPa） 外形尺寸 長 (mm) 1400 寬 (mm) 320 高 (mm) 930 冷凍水泵選型 取冷凍水供 水 7℃，回水 12℃ 計算，冷凍 水泵流量 取制冷機組蒸發(fā)器流量，即。 揚程按下式計算： y j m zH h h h h? ? ? ? 式中 yh、j—水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失， Pa； m—末端 設(shè)備阻力損失， Pa； z—蒸發(fā)器阻力損失， Pa。 本 系統(tǒng)中， 水泵揚程為 OmH )( ??? ，即 。 根據(jù)流量和揚程， 選用型號為 SLS80125（ I） 的單級立式離心水泵三臺，其中一臺作為備用泵，其性能參數(shù)如表 93 所示： 表 93 SLS80125（ I） 性能參數(shù)表 型號 流量 (m3/h) 揚程， (m) 效率， (%) 轉(zhuǎn)速(r/min) 功率 (kw) 必須汽蝕余量 (m) 重量 ， (kg) SLS80125（ I） 70 74 2950 11 174 冷卻水系統(tǒng)設(shè)備選型 冷卻水泵選型 冷卻水量按下式計算： / (3600 c )pG Q t?? (93) 式中 Q——冷凝器的散熱量， W； pc——水的比熱容，/ ( )kJ kg C??，常溫時取 / ( )kJ kg C??； t?——冷卻水供、回水溫差，C?。 冷卻水泵揚程按下式計算： 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 1 2 3 4H H H H H? ? ? ? (94) 式中 1H——冷凝器的阻力， mH2O； 2——管路系統(tǒng)的阻力， mH2O； 3——冷卻塔布水裝置噴水壓頭， mH2O； 4——冷卻塔集水盤至布水裝置的高差， mH2O。 表 94 SLS80125（ I） 性能參數(shù)表 型號 流量 (m3/h) 揚程， (m) 效率， (%) 轉(zhuǎn)速(r/min) 功率 (kw) 必須汽蝕余量 (m) 重量 ， (kg) SLS80125（ I） 100 74 2950 11 174 冷卻水泵的揚程 為 OmHH ??? ，冷卻水量 取制冷機組的冷凝器流量，即 。因此選擇連成水泵 LSL80125（ 1） 型水泵，兩用一備。 其性能參數(shù)如表 94所示。 冷卻塔選型 冷卻塔的數(shù)量與冷水機組一一對應(yīng)，無備用。一臺冷卻塔負擔(dān)的流量為 型號為 MS125 的冷卻塔，兩臺。 表 95 冷卻塔性能表 參數(shù)名 型號 主要尺寸 (mm) 冷卻水量(m3/h) 風(fēng)機直徑(