空调设计说明书.docx

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空调设计说明书

绪论

空气调节是一个内部受控的空气环境，一般是指在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。

现代技术发展还要求对空气的压力、成分、气味及噪声等进行调节和控制。

随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。

暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。

空调发展速度非常快，各种新技术、新产品不断出现，舒适性空调、无氟空调、变频空调、一拖多空调及多联机空调都有了很快的发展，其中多联机空调是一种全新概念的空调，它是从设备、从主机，到末端、到管道、到运行、到控制的全套系统。

它集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术、节能技术和网络控制技术等多种高新技术于一身，它能满足消费者对舒适性、方便性等方面的要求，与传统空调相比，具有显著的优点。

投资少。

与多台家用空调相比，它只用一个室外机，安装方便美观，并且投资少。

控制灵活方便。

它可实现各室内机的集中管理，采用网络控制。

可单独启动一台室内机运行，也可多台室内机同时启动，使得控制更加灵活和节能。

占用空间少。

空调生产企业也越来越多，海尔总是走在新技术的前沿，海尔空调把负离子、离子集尘、多元光触媒、双向换新风、健康除湿等领先技术在内的高科技手段组合起来使用，发挥了巨大的威力，而未来空调进步的一个方向也就是对各种技术的灵活使用。

目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。

我国首部《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005已于2005年7月1日起强制实施。

该标准标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开,同时,国务院也大力倡导建立节约型社会。

因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调工程是很有实际意义的。

1.1冷热源方案的选择

空调装置常用冷源的制冷方式主要分为压缩式制冷和吸收式制冷两类。

根据压缩机的形式，压缩式制冷机可以分为活塞式、螺杆式和离心式等，吸收式制冷可以分为蒸汽型、热水型和直燃型。

此外根据冷凝器的冷却方式有可以分为水冷式、风冷式和风冷热泵式。

在制冷机组设备选择过程，要根据空调用制冷机组的容量和能耗状况，如表8-1所示。

表1-1制冷机组的容量范围和能耗表

制冷机类型

机组名称

容量/kw

动力消耗/（kw）

备注

蒸气压缩式

水冷活塞式

69.8～139.5

0.315

水冷螺杆式

348.9～1744.2

0.307

水冷离心式

697.7～1744.2

0.281

风冷活塞式

69.8～139.5

0.353

风冷螺杆式

348.9～3489

0.301

吸收式

蒸汽单效

348.9～3489

2.53

蒸汽

蒸汽双效

348.9～3489

1.38

蒸汽

直燃机

348.9～3489

0.0575

柴油

根据表8-1，在本设计中我们选择水冷螺杆式制冷机组。

1.2冷冻水系统设计

空调冷冻水的形式很多，实际运用中可以根据需要组合成各种不同的系统。

常见的典型系统如下：

1.2.1一次泵冷冻水系统

（1）一次泵定水量系统：

只需要在末端水管上设置一个三通阀，当部分符合运行时，一部分水流量与负荷成比例的刘国末端装置，冷一部分从三通阀旁通管路流过，以保证冷量和负荷相适应。

但水泵仍然按照设计流量运行，因此该系统的能耗较大，在实际应用中较少。

（2）一次泵变流量冷冻水系统：

只需要在管路系统的末端装置上设置一个二通阀。

当负荷降低二通阀关小，使末端装置中冷冻水的流量按比例降低，从而使被调参数保持在设计值范围内。

二通阀的调节过程中，管路的特性曲线将发生变化，因此系统负荷侧水流量也将发生变化。

但是如果通过冷水机组的冷冻水量减少，将会导致冷水机组的运行稳定性变差，甚至会出现不安全运行问题，因此在系统的供、回水管之间安装另一条旁通管，管道上安装压差控制器，当用户流量减少时，供回水总管道中的压差增大，通过压差控制器使旁通阀开大，让部分水通过，而流经冷水机组的水流量基本保持不变。

1.2.1二次泵冷冻水系统

二次泵系统主要是在负荷侧和冷源侧分别设置水泵，并在负荷侧和冷源侧之间的供回水总管上设有旁通管。

冷源侧与冷水机组相对应的泵称为“一次泵”，负荷侧水泵称为“二次泵”。

冷水机组、一次泵和旁通管道构成了一次环路。

一次泵为定流量，保证冷水机组定水量运行。

一次泵的扬程只用来克服一次环路的总阻力，因此并不节能。

二次泵可根据各个环路的阻力选择水泵型号，也可以用不同形式的供水方式。

二次泵克服了一次泵系统按最大阻力环路选择水泵扬程的弊端，同时保证了冷水机组定流量运行。

总上所述，通过分析各种系统的优缺点，在本设计中我们选用一次泵变流量冷冻水系统。

1.3冷却水系统设计

除冷冻水系统外，采用水冷式冷凝器的制冷系统的运行费用主要由两个方面构成，一是制冷压缩机的耗电量费用，另一个就是冷却水的费用。

所以合理的选用冷却水源和冷却水系统对制冷系统的运行有重大意义。

常用的冷却水系统的水源有：

地表水、地下水、海水、自来水等。

冷却水系统的形式主要有直流式冷却水系统和循环式冷却水系统。

直流式冷却水系统是指升温后的冷却水直接排出，不重复使用。

直流式冷却水系统主要是用于在有充足水源的地方，且大型空调冷源用水量大的场合。

循环式冷却水系统是将来自冷凝器的冷却回水先通过蒸发式冷却装置，使之冷却降温，然后再用水泵送回冷凝器循环使用，这样，只需要补充少量新鲜水即可。

与直流式相比，循环式冷却水系统可以节约能量和水源，而且降低费用。

制冷系统中常用蒸发式冷却装置由两种类型：

自然通风式冷却塔和接卸通风式冷却塔。

总上所述，比较其优缺点，在本系统中选用自来水作为冷源，采用循环式冷却水系统。

1.4定压水系统设计

在闭式系统中，必须保证系统管道及设备内充满水，因系管道任一点的压力都高于大气压力（否则会吸入空气），因此闭式水系统需要定压。

空调系统中广泛采用定压点在水泵的吸入口处的定压方式，其主要的优点是水力系统工况稳定。

另外常见的还有选择回水管最高点作为定压点的定压方式，即采用高位膨胀水箱定压，其优点是膨胀水管长度较短，尤其是当建筑物较高时，不用设置从底层到楼顶的膨胀水箱，因此可节省部分投资。

常用的定压设备有膨胀水箱、补给水泵和定压罐等。

在本系统中采用膨胀水箱定压的方式。

1.5设备选择

各层空调房间的总冷负荷680kw，

冷冻水流量140m3/h,

冷却水流量182m3/h。

制冷机组容量的确定：

公式（1-1）

式中：

——制冷系统设计负荷，kw；

——建筑物的同时使用系数，一般为0.6～1.0；

——冷损失系数，一般为1.05～1.15；

——事故备用冷量系数，两台机组时取1.4，三台时取1.2；

——考虑设备传热及出力效率降低的系数；

制冷机组的容量为：

kw

选用两台由麦克维尔生产的型号为ZFL-L-BSZ400的单螺杆水冷式冷水机组。

制冷机组运行的工况条件：

制冷剂：

R22；名义制冷量按以下工况确定

冷冻水的进水温度：

12℃冷冻水的出水温度：

7℃

冷却水的进水温度：

32℃冷却水的出水温度：

37℃

蒸发器污垢系数：

0.044冷凝器污垢系数：

0.044

制冷机组的规格，如表1-3所示。

表1-3冷水机组规格表

机型

ZFL-L-BSZ400

名义制冷量

KW

2812.6

额定输入功率

KW

522.8

最大运行电流

A

898

电源

380V/50HZ

安全保护类别

高低压保护等

控制方式

PLC控制器

容量控制

4级

冷却水

类型

壳管

流量

L/s

161.50

管径

DN300

水阻力

kPa

36

冷冻水

类型

干式壳管

流量

L/s

134.60

管径

DN300

水阻力

kPa

29

外形尺寸

长

mm

4518

宽

mm

2150

高

mm

2882

机组净重

kg

17630

运转重量

kg

19193

1.5.2冷冻水泵

（1）水泵流量的确定

由表1-2可知整个宾馆的设计流量为117m3/h，考虑到各种不利因素，经常附加10%的余量,所以冷冻水泵的流量为140m3/h。

选用三台水泵（两用一备），则每台水泵的流量为70m3/h。

（2）水泵扬程的确定

1）冷水机组阻力：

取32kPa；

2）管路阻力：

由前面的计算可知管路的阻力为305.9kPa；

3）空调末端装置阻力为22.6kPa；

4）水系统的各部分阻力之和为32kPa+305.7kPa+22.6kPa=353.5kPa=35.35m；

5）水泵扬程：

取10%的安全系数，则扬程H=35.35m×1.1=38.89m。

选择型号为的立式直连泵100-80-125的水泵

表1-5立式直连泵100-80-125型水泵参数表

型号

流量Q

扬程H

转速n

电机功率

汽蚀余量r

m3/h

KW

m

立式直连泵100-80-125

70

20

2900

11

4.5

1.5.3冷却水泵

（1）冷却水流量的计算

公式（1-2）

式中：

——制冷机放出的热量，Qk≈Q0×1.3KW；

——冷却水的比热，KJ/Kg℃；

——冷却水出口温度，℃；

——冷却水进口温度，℃。

所以冷却水流量为

冷却水泵选用三台（两用一备）每台水泵的流量为

（2）冷却水泵扬程的确定：

公式（1-3）

式中：

，——冷却水管路系统总的沿程阻力损失和局部阻力损失；

——冷凝器阻力，如表1-3所示为36kPa；

——冷却塔中水的提升高度（从冷却塔盛水池到喷嘴的阻力）（kPa）；

——冷却塔喷嘴的喷雾压力，可取49.05kPa。

冷却水泵扬程为

选择型号为立式直连泵100-80-125的水泵，水泵的详细参数如表1-6所示。

表1-6立式直连泵100-80-125型水泵参数表

型号

流量Q

扬程H

转速n

电机功率

汽蚀余量r

m3/h

KW

m

立式直连泵100-80-125

70

20

2900

11

4.5

1.5.4冷却塔

根据国家标准GB7190-1997规定的冷却塔的标准设计工况及冷却塔的运行工况如表1-8所示。

表1-8冷却塔的运行参数

塔类型

标准型

进水温度/°C

37

出水温度/°C

32

设计温差/°C

5

湿球温度/°C

28

干球温度/°C

31.5

大气压力/Pa

100375

根据冷却水的流量，选择两台低温降DHT-125系列圆形逆冷却塔，其主要参数如表1-9所示。

表1-9冷却塔型号参数

型号

冷却水量

主要尺寸（mm）

风量

风机直径

电机功率

重量（t）

m3/h

总高度

直径

m3/h

mm

KW

自重

运转重

DHT-125

100

2900

2950

43200

1460

2.25

0.51

1.36

1.5.5膨胀水箱3

在该设计中采用的是闭式系统，为使系统的水因温度的变化而引起的体积膨胀给予余地，以及有利于系统中空气的排出，在管路中应连接有膨胀水箱。

膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大水温变化