冷热源工程课程设计修改secret.docx
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冷热源工程课程设计修改secret
目录
一、建筑所在地2页
二、气象资料2页
三、工程概况及暖通空调设计条件2页
四、冷水机组及泵的选择3页
五．制热负荷及热源的选择8页
六．参考资料13页
《冷热源工程》课程设计
一、建筑所在地：
上海。
二、气象资料
上海地处我国长江下游地区，属北亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，雨量集中，历年平均气温15.7℃，主导风向夏季为西南风，冬季为东北风。
根据《暖通空调常用数据手册》附录1“我国主要城市和地区的室外气象参数”查得：
（1）地理位置
上海位于北纬31°14′，东经121°29′，海拔4m。
（2）外气设计条件
夏季：
干球温度34.6℃，湿球温度28.2℃；
冬季：
干球温度－1.2℃，相对湿度74％。
（3）大气压力
冬季：
102647Pa；
夏季：
100573Pa。
（4）年平均温度15.7℃；
（5）最大冻土深度8m；
（6）室外平均风速
冬季：
3.3m/s；
夏季：
3.4m/s。
三、工程概况及暖通空调设计条件
本工程涉及的高层建筑为一栋集商业、文化娱乐、办公、宾馆、地下设备用房和地下车库于一体的多功能大楼，位于大城市中心重要街道一侧，水、电、燃气供应等市政设施完备。
该建筑采用钢筋混凝土框架结构。
主要围护结构做法：
（1）外墙：
五层及其以下墙体为240砖墙。
六层及其以上按以下两种做法选定：
（a）240空心砖；（b）200厚加气混凝土砌块。
（2）外窗：
3mm普通玻璃、铝塑单层窗，一般按无外遮阳且配备浅色内窗帘考虑。
（3）屋面：
70厚钢筋混凝土板，上置75厚加气混凝土，k=1.465W/m2℃。
四、冷水机组及泵的选择
1．制冷总负荷为5200kW；
所需供冷楼层共28层（地上），其中一层到五层为商场，六层为餐厅，七层到二十八层为写字间。
根据使用的性质不同，对空调区域进行分区，一层到六层划为A区，七层到十八层为B区，十九层到二十八层划为C区。
A区的制冷负荷为总负荷的40%，B区的制冷负荷为总负荷的35%，C区的制冷负荷为总负荷的25%。
因此：
A区制冷负荷：
5200kW×40%=2080kw,余量：
2080×1.1=2288kw
B区制冷负荷：
5200kW×35%=1820kw,余量：
1820×1.1=1980kw
C区制冷负荷：
5200kW×25%=1300kw,余量：
1300×1.1=1430kw
选用冷水机组的制冷负荷必须满足计算负荷的要求，即选用冷水机组的额定制冷负荷不应小于冷水机组计算热负荷，以保证制冷的需要。
但也不应该选用冷水机组的总制冷量超过计算负荷太多而造成浪费。
冷水机组的制冷量还应适用冷水机组负荷变化的需要，特别是某些季节性冷水机组，要避免锅炉长期在高负荷下运行。
由此A、B、C区选的冷水机组分别为为LB210-P、LB180-P、LB150-P，这三种型号的相关铭牌参数见表1—1
机组型号
LB150-P
LB180-P
LB210-P
制冷量
RT
500
600
700
Kw
1755
2110
2461
104Kcal/h
151
181
211.5
蒸发器
冷水流量
m3/h
302
362
423
冷水压降
Kpa
141
144
84
流程数
/
3
3
2
接管通径
mm
DN250
DN250
DN300
冷凝器
冷却水流量
m3/h
378
452
529
冷却水压降
Kpa
53
53
107
流程数
/
2
2
2
接管通径
mm
DN250
DN250
DN300
电机
功率
Kw
320
385
455
电源
V-ph-Hz
380/6000/10000-3-50
冷却方式
/
制冷剂喷射冷却
重量
机组运输重量
Kg
11920
12285
14330
机组运行重量
Kg
12590
13080
14900
机组尺寸
长（A）
mm
4620
4620
5450
宽（B）
mm
1890
1890
1890
高（C）
mm
2720
2950
2950
冷水机组选型表1—1：
注：
1.以上选型适用于冷冻水进/出口温度12/7℃；冷却水进/出口温度32/37℃；水侧污垢数为0.086m^2·℃/Kw的标准工况。
LB150-P密闭型离心式冷水机组。
2.冷冻、冷却水水侧的设计压力为1MPa,水接管法兰标准JB/T81-94，高于1MPa工作压力应在定货时特别注明。
2．冷冻水泵的选取
冷冻水泵所需要的扬程：
冷冻水管进出冷水机组的阻力损失+沿程阻力损失+局部阻力（mH2O）。
其中局部阻力按沿程阻力的50%计算。
设定沿程阻力损失为6.1mH2O。
所以：
A区：
扬程H=（8.6+6.1+6.1×50％）×1.2=21.06mH2O
流量
B区：
扬程H=（14.4+6.1+6.1×50％）×1.2=28.26mH2O
流量
C区：
扬程H=（14.1+6.1+6.1×50％）×1.2=27.9mH2O
流量
根据流量和扬程A、B、C区冷冻水泵分别为IS200-150-250、IS200-150-315A、IS150-125-315,其相关铭牌参数见表1—2
冷冻水泵的性能参数表1—2：
型号
IS200-150-250
IS200-150-315A
IS150-125-315
转速
1450r/min
1450r/min
1450r/min
流量
66.7-127.8L/s
62.2-119.4L/s
33.3-66.7L/s
扬程
17.2-23.6kw
25-32.4m
29-34m
效率
60-47%
60-47%
60-47%
轴功率
24.8kw
33.35kw
23.17kw
电机功率
37kw
45kw
30kw
汽蚀余量
2m
2m
2m
重量
32.5kg
32.5kg
32.5kg
3．冷却水泵的选取
由于冷却水系统为开式系统，因此，冷却水系统所需要的扬程不仅需要克服冷却水系统的阻力损失，还需要提供冷却塔所需要的静压高度。
冷却水泵所需要的扬程：
冷冻水管进出冷水机组的阻力损失+沿程阻力损失+局部阻力+冷却塔高度+进塔水压（mH2O）。
其中局部阻力按沿程阻力的50%计算。
设定沿程阻力损失为5.8mH2O。
冷却塔高度取为4m，进塔水压取为4m。
所以A区：
扬程H=（10.7+5.8+5.8×50％+4+4）×1.2=32.88mH2O
流量
B区：
扬程H=（5.3+5.8+5.8×50％+4+4）×1.2=26.4mH2O
流量
C区：
扬程H=（5.3+5.8+5.8＊50％+4+4）×1.2=26.4mH2O
流量
根据流量和扬程A、B、C区冷冻水泵分别为IS200-150-315、IS200-150-315A、
IS200-150-315B，其相关铭牌参数见表1—3
冷却水泵的性能参数表1—3：
型号
IS200-150-315
IS200-150-315A
IS200-150-315B
转速
1450r/min
1450r/min
1450r/min
流量
66.7-127.8L/s
62.2-119.4L/s
57.7-110.5L/s
扬程
28.5-37m
25-32.4m
21.4-27.7kw
效率
60-47%
60-47%
60-47%
轴功率
43.63Kw
35.67Kw
26.07Kw
电机功率
55Kw
45Kw
37Kw
汽蚀余量
2m
2m
2m
重量
32.5Kg
32.5Kg
32.5Kg
IS200-150-315IS-清水离心泵。
200-吸入口直径。
150-出水口直径。
315-叶轮名义直径。
（单位均为毫米）
冷冻水供回水管管径：
由公式Q=A·V,利用经济流速求出最佳管径。
经济流速1.2～1.8m/s，取1.8m/s，水的密度为1000kg/m3。
冷冻水管尺寸：
A区：
取管径300mm
B区：
取管径250mm
C区：
取管径250mm
冷却水管尺寸：
A区：
取管径350mm
B区：
取管径300mm
C区：
取管径300mm
管径尺寸表1—4：
分区
冷冻水管尺寸
冷却水管尺寸
A区
DN300
DN350
B区
DN250
DN300
C区
DN250
DN300
5．冷却塔的选型
根据冷却水量以及当地气象参数气温、空气风速选择DBNL3系列低噪声型逆流冷却塔，冷却塔型号：
DBNL3-400
DBNL3系列低噪声型逆流冷却塔主要参数表表1—5：
型号
参数
T=28℃冷却水量（m3/h）
△t=5℃
主要尺寸（mm）
风量
（m3/h）
风机
直径
（mm）
电机
功率（Kw）
重量（kg）
进水
压力
104Pa
噪声dB（A）
直径
Dm
总高度
最大
直径
自重
运转重
Dm
10m
16m
DBNL3-400
400
4618
6044
224000
3800
11
4300
12086
3.6
62
58.8
55.7
5.9
说明：
1、噪声为标准点Dm测定值，即距塔壁直径远，距基础1.5米高（当塔径小于1.5米时取 Dm=1.5米）。
2、本系列标准设计工况为湿球温度T=28℃，进水温度t1=37℃,出水温度t2=32℃，即水温降△t=5℃，逼近度t2-T=4℃。
3、本表中列出T=28℃时，△t=5℃，的冷却水量供选用时参考，其它参数的冷却水量请查热力性能曲线。
4、进水压力指接管点处水压1Kgf/cm2=9.8×104Pa，因此本系列水压在0.2～0.49Kgf/cm2之间。
五．制热负荷及热源的选择
1.制热总负荷为3700kW；
所需供热楼层共28层（地上），其中一层到五层为商场，六层为餐厅，七层到二十八层为写字间。
根据使用的性质不同，对空调区域进行分区，一层到六层划为A区，七层到十八层为B区，十九层到二十八层划为C区。
A区的制热负荷为总负荷的35%，B区的制热负荷为总负荷的35%，C区的制热负荷为总负荷的30%。
因此：
A区制热负荷：
3700Kw*35%=1295Kw
热负荷取10%余量，所以Q=（1+10%）*1295=1424.5Kw
因为1t/h=700kW，所以Q=1424.5Kw=2.035t/h
B区制热负荷：
3700Kw*35%=1295Kw
热负荷取10%余量，所以Q=（1+10%）*1295=1424.5Kw
因为1t/h=700kW，所以Q=1424.5Kw=2.035t/h
C区制热负荷：
3700kW*30%=1110Kw
热负荷取10%余量，所以Q=（1+10%）*1110=1221Kw
因为1t/h=700Kw，所以Q=1221Kw=1.744t/h
2.热源选择
根据用热情况，可选择燃煤、燃气、燃油及电锅炉等，选用后要给出方案比较。
因为上海是经济高度发达的大都市，燃油或燃煤都对环境污染严重，所以在此课程设计中我选择电蒸汽锅炉。
它环保、节能、无污染，利用可再生资源，是理想的热源。
选用锅炉的额定蒸发量必须满足计算负荷的要求，即选用锅炉的额定蒸发量不应小于锅炉房计算热负荷，以保证用汽的需要。
但也不应该选用锅炉的总容量超过计算负荷太多而造成浪费。
锅炉的蒸发量还应适用锅炉房负荷变化的需要，特别是某些季节性锅炉房，要避免锅炉长期在低负荷下运行。
由此A、B、C区的锅炉分别为：
WDR3-1.25型电蒸汽锅炉、WDR3-1.25型电蒸汽锅炉、WDR2-1.25型电蒸汽锅炉
根据A区、B区、C区最大计算热负荷，本设计选用电蒸汽锅炉三台。
锅炉的选型及参数见表1—5：
锅炉参数表1—5：
项目、型号
WDR2-1.25
WDR3-1.25
额定蒸发率T/h
2
3
电功率Kw
1500
2250
电流A
2279
3419
额定蒸汽压力Mpa
1.25
额定蒸汽温度℃
194
效率%
98
重量t
3.274
3.918
外形尺寸
长L
2740
2740
宽D
1960
2205
高H
2325
2513
蒸汽出口dn1
DN80
排污口dn2
DN50
进水口dn3
DN40
备注
陶瓷加热管
3.循环水泵流量确定
利用公式
其中：
Cp=4.2kJ/kg·k）;
β=1000kg/m3
利用上述公式计算各区的流量。
A、B区流量
v=1424.5/（4.2*1000*25）=0.0136m3/s=48.84m3/h
C区流量
v=1424.5/（4.2*1000*25）=0.0136m3/s=41.86m3/h
4.循环水泵扬程的确定
由于热水供应系统为闭式系统，所以计算扬程时无需考虑高差影响。
循环水
泵扬程可按照如下公式计算。
循环水泵所需要的扬程=（水管进出锅炉的阻力损失+沿程阻力损失+局部阻力损失）×1.2。
设锅炉内水阻力位5米，管路沿程阻力损失为10米，局部阻力损失为沿程阻力损失的50％，所以各区的循环水泵扬程均为
Ｈ＝（5＋10＋10×0.5）×1.2 ＝24ｍ
因此根据计算所得的扬程与流量，各分区循环水泵均为IS80-65-160
循环水泵参数表表1—6：
型号
流量m3/h
扬程m
电机功率Kw
IS80-65-160
50
32
7.5
注：
共选用6台，3用3备
5.补给水泵流量的确定
补给水泵流量公式
Q=K*v
其中：
K为补给水率，取1%;
v为循环水泵的流量。
A、B、C区补给水泵流量
Q=2*0.1*48.48+0.1*41.86=13.95m3/h
6.补给水泵扬程的确定
补给水泵扬程为10米
7.补给水泵的选型
因此根据计算所得的扬程与流量，补给水泵选型：
IS65-50-125
型号
流量m3/h
扬程m
IS65-50-125
25
20
补给水泵参数表表1—7：
注：
共选取2台1用1备
8.锅炉房的设备布置
根据选用锅炉的种类，切合实际地根据建筑原始资料，进行锅炉及锅炉附属设备的选型、布置，管道的选型、布置等。
9.锅炉水软化
由于上海地区水质普遍偏硬，同时水的结垢与其水质和水温有关。
当水温超过70℃时，结垢现象变得较为明显，它对换热设备的效率将产生较大的影响。
因此，空调冷、热水应尽可能地采用软化水。
系统的充水和补水可通过全自动软水处理器，经膨胀水箱加入系统。
不能用软水至少也应考虑电子除垢器、加药等水处理措施。
6．参考资料
1.《冷热源工程》，本书编委会，重庆大学出版社，2007
2.《实用供暖空调设计手册》，陆耀庆，中国建筑工业出版社，1993
3.《暖通空调规范实用手册》，何耀东，中国建筑工业出版社，2008
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