办公楼空调系统设计课程设计.docx

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办公楼空调系统设计课程设计

办公楼空调系统-设计课程设计

空调工程课程设计

课题名称某设计

学生学号

学生姓名

指导教师

课题工作时间

第一部分方案设计

设计总说明·····································1

设计题目及相关参数····························1

21设计题目·····································1

22设计原始资料·································1

23室外气象资料·································2

24室内设计参数·································3

冷负荷热负荷湿负荷的计算14号房······3

31夏季冷负荷计算·······························3

com负荷································3

com冷负荷······························4

com·内门·内窗冷负荷····················4

com热形成的冷负荷······················5

com热形成的冷负荷······················5

com热引起的冷负荷······················6

com时冷负荷汇总························7

32冬季热负荷计算·······························7

33湿负荷计算···································8

送风状态送风量新风量的确定··············8

空气处理方案分析及计算·······················9

51风机盘管加新风空调系统的空气处理过程·········9

com气处理过程··························9

com气处理过程·························11

52风机盘管选型································14

气流组织设计与计算···························15

61送风方式····································15

62回风口······································15

63散流器的设计与计算··························15

com流器·······························15

com计算·······························15

7空调风系统设计································17

71风管水力计算································17

com统轴测图···························17

com环路阻力···························17

com联管路的阻力平衡···················26

com不利环路阻力·······················26

72空气处理机组选型····························26

8设备汇总及设计说明···························27

9参考文献······································29

第二部分设计小结

1设计小结······································30

第部分方案设计

1设计总说明

本设计是市某空调系统设计拟为其设计一套既合理实用又能兼顾节能要求的空调系统在为工作人员提供舒适环境的同时尽量节约能源

设计的主要内容有空调冷热负荷的计算空调系统方案的确定空调末端处理设备的选型风系统的设计与计算等根据建筑物本身的特点功能需要和有关规范要求确定本建筑会议室采用风机盘管加新风调节系统

关键词风机盘管加新风系统

2设计题目及相关参数

21设计题目

23室外

21地理位置

中国

经纬度经度11646纬度3942

com数

表1夏季室外计算参数

大气压室外日平均温度室外干球温度室外湿球温度室外平均风速Pa291℃58336℃263℃22mscom数

表2冬季室外计算参数

大气压相对湿度风力修正高度修正室外风速Pa-98℃37由于房间高度不高不作考虑由于房间高度不高不作考虑2ms24室内设计参数

1夏季室内设计计算参数

t026℃ψ055hNx567kJkgdNx117gkg

2冬季室内设计计算参数

t020℃ψ055hNd407kJkgdNd81gkg

3冷负荷热负荷湿负荷的计算

31夏季冷负荷计算

表屋顶冷负荷屋顶冷负荷时间800900100011001200130014001500160017001800tw134103310327033003400358038104070435046104830td000kα104kρ094twl33343236319732263324349937253979425245084722tnx2600k043F2079CL6562568653375596647280371005712328147681705718970

com冷负荷

由《空调制冷专业课程设计指南》表3-2c查得Ⅲ型外墙冷负荷计算温度逐时值twl外墙地点修正值td在《空调工程》黄翔主编机械工业出版社附录9中查得北京的修正值为td0℃外表面放热系数修正值kα在《空调工程》黄翔主编机械工业出版社表3-7中查得kα104外表面吸收系数修正值kρ在《空调工程》黄翔主编机械工业出版社表3-8中查得kρ094将其计算结果列入下表中

表南外墙冷负荷南外墙冷负荷时间800900100011001200130014001500160017001800tw138103700361035603560360037003840401041904370td000kα104kρ097twl38433733364235913591363737333874404542274408tnx2600k150F315CL58735353492346824682490053536020682876888543

com·内门·内窗冷负荷

由《空调工程》黄翔主编机械工业出版社附录4查出北京地区夏季空气调节室外计算日平均温度twp291℃和夏季空气调节室内计算温度tnx26℃查《空调工程》黄翔主编机械工业出版社表3-9得出Δtls由《空调工程》黄翔主编机械工业出版社附录5和附录6查出内墙内门内窗的传热系数K分别为201290580将其计算结果列入下表中

表5内墙·内门·内窗冷负荷

内墙冷负荷内门冷负荷内窗冷负荷twp291029102910Δtls100100100tls301030103010tnx260026002600k201290580F4353158180CL3586918734280照明冷负荷照明冷负荷时间800900100011001200130014001500160017001800ClQ069086089090091091092093094095095n1100n2050N41580CL1434517879185031871118919189191912719335195431975119751设备冷负荷时间800900100011001200130014001500160017001800ClQ008033046055062068072076079081084Qs22869CL18307547105201257814179155511646617380180671852419210人体散热冷负荷人体散热冷负荷时间800900100011001200130014001500160017001800ClQ006053062069074077080083085087089qs6050n200φ090Cls6535772675275148059838587129039925794749692q17350CL113230合计1388319002199822074421289216152194222269224872270422922

各项逐时冷负荷汇总时间800900100011001200130014001500160017001800屋顶6562568653375596647280371005712328147681705718970外墙58735353492346824682490053536020682876888543内窗4280内门1873内墙35869人体6535772675275148059838587129039925794749692照明1434517879185031871118919189191912719335195431975119751设备18307547105201257814179155511646617380180671852419210七层合计71285842598805791104943339781410173710612311048411451511818716层合计38833947144049632151304552716553866255007956277357429158475059530432冬季热负荷计算

33湿负荷计算

图2

com气处理过程

冬季新风处理到室内比焓值的过程h-d图见图3

图3

根据设计条件确定室外状态点Wd和室内状态点Nd

Wd-98℃-84kJkg06gkg

Nd20℃406kJkg81gkg

B确定室内送风状态点Od

在冬季工况下由于空调房间所需要的新风量和风机盘管机组处理的风量与夏季相同因而空调房间送风量kgs为

由送风量的计算公式空调房间冬季送风状态点的比焓hodkJkg和含湿量dodkJkg为

由hoddod即可在h-d图上定出冬季的室内送风状态点OdOd点与室内设计状态点Nd的连线也就是空调房间冬季的热湿比εd线

C确定风机盘管处理后的空气状态点

为了在冬季充分利用风机盘管的加热能力和减少新风系统在风机盘管停开时的能耗并且考虑到冬季的送风温度不宜高于40℃建议取

式中tmd风机盘管处理后的空气状态点温度℃

tnd室内设计状态点温度℃

D确定新风加热后的状态点W

冬季采用喷蒸汽加湿时空气在h-d图上的状态变化是一等温过程因此新风加热后的状态点W的温度应该等于状态点Ed的温度由混合原理计算出hed273kJkg等焓线hed与的延长线交于Ed可得ted235℃

用twted可确定状态点W

由于空气的加热是一个等含湿量过程即

则由twdwd即可确定出新风加热后的状态点W点

E确定风机盘管机组的加热量

F确定新风机组的加热量

G确定新风机组的加湿量

其空气处理过程为

图4

52风机盘管选型

风机盘管选择

TCR300C中档吊顶暗装风机盘管两排管

参数如下

表10TCR300C中档吊顶暗装风机盘管两排管

额定风量450总风量w2025显冷量w1460风机形式前曲多翼镀锌钢板离心式双吸风机数量2电机形式单相电容运转式电机绝缘等级B电源220v150Hz数量1高档输入功率w低静压12Pa4530Pa静压5550Pa静压62换热器结构形式铜管串套高效双翻边铝翅片胀紧成一体最大工作压力MPa20进出水管管径Rc34锥管内螺纹水流量kgh460水流量kPa12机组重量kg14外形尺寸mm长805宽470高240高档噪声dBA低静压12Pa3730Pa静压4050Pa静压43凝结水管R34锥管外螺纹

气流组织设计与计算

61送风方式

上送上回送风散流器平送

62回风口

选择单层百叶风口为回风口回风速度为4ms

63散流器的设计与计算

com流器

房间面积为2079所以采用一个方形散流器高度25m

com计算

1选用方形散流器假定散流器喉部风速vd为35ms则单个散流器所需的喉部面积为计算如下

2选用喉部尺寸为180180mm的方形散流器则喉部实际风速为

3散流器实际出口面积约为喉部面积的90则散流器的有效流通面积

4散流器出口风速为

5计算射程

6散流器中心到区域边缘距离为18m根据要求散流器的射程应为散流器中心到房间货区域边缘距离的75所需最小射程为1875135m202m因此射程满足要求

计算室内平均风速

7夏季工况送冷风则室内平均风速为02012024满足舒适性空调夏季室内风速不应大于03ms的要求

校核轴心温差衰减

满足舒适型空调温度波动范围±15℃的要求

空调风系统设计

71风管水力计算

图5

com统轴测图如图5所示并对各管段进行编号标注管段长度和风量

com环路阻力

A选定管段10-11-12-13-14-15-16-17-7-8-9逐段计算摩擦阻力和局部阻力

1管段10-11风量L110管段长l665m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为110算得风道断面面积为

将F规格化为120120mmF012这时实际流速为2122ms流速当量直径为120mm根据流速2122ms和流速当量直径120mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm15Pam管段10-11的摩擦阻力ΔRm10-11lRm665159975Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有3个弯头1个阀门

弯头查附表7-1序号11得ξ12

阀门查附表7-1序号34得ξ10

该段局部阻力Zξ3674Pa

该管段总阻力Z9975367446718Pa

管段11-12风量L212管段长l29m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为212算得风道断面面积为

将F规格化为160120mmF00147这时实际流速为3067ms流速当量直径为13714mm根据流速3067ms和流速当量直径13714mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm23Pam管段11-12的摩擦阻力ΔRm11-12lRm667Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0046

该段局部阻力Zξ2596Pa

该管段总阻力Z66725969266Pa

管段12-13风量L287管段长l38m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为287算得风道断面面积为

将F规格化为160160mmF00256这时实际流速为311ms流速当量直径为160mm根据流速311ms和流速当量直径160mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm13Pam管段12-13的摩擦阻力ΔRm12-13lRm494Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z494Pa

管段13-14风量L362管段长l34m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为362算得风道断面面积为

将F规格化为160160mmF00256这时实际流速为402ms流速当量直径为160mm根据流速402ms和流速当量直径160mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm2Pam管段13-14的摩擦阻力ΔRm13-14lRm68Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z68Pa

管段14-15风量L437管段长l38m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为437算得风道断面面积为

将F规格化为200160mmF0032这时实际流速为38ms流速当量直径为1777mm根据流速38ms和流速当量直径1777mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm24Pam管段14-15的摩擦阻力ΔRm14-15lRm912Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z912Pa

管段15-16风量L587管段长l7m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为587算得风道断面面积为

将F规格化为250200mmF005这时实际流速为326ms流速当量直径为22222mm根据流速326ms和流速当量直径22222mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm12Pam管段15-16的摩擦阻力ΔRm15-16lRm84Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z84Pa

管段16-17风量L662管段长l14m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为662算得风道断面面积为

将F规格化为250200mmF005这时实际流速为3678ms流速当量直径为22222mm根据流速3678ms和流速当量直径2222mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm18Pam管段16-17的摩擦阻力ΔRm16-17lRm25Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z25Pa

管段17-7风量L787管段长l75m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为787算得风道断面面积为

将F规格化为250250mmF00625这时实际流速为35ms流速当量直径为250mm根据流速35ms和流速当量直径250mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm09Pam管段17-7的摩擦阻力ΔRm17-7lRm675Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个矩形直角三通

矩形直角三通查附表7-1序号23得ξ15

该段局部阻力Zξ11025Pa

该管段总阻力Z17775Pa

管段7-8风量L1312管段长l76m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为1312算得风道断面面积为

将F规格化为320320mmF01024这时实际流速为356ms流速当量直径为320mm根据流速356ms和流速当量直径320mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm09Pam管段7-8的摩擦阻力ΔRm7-8lRm684Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ061

该段局部阻力Zξ4658Pa

该管段总阻力Z11498Pa

管段8-9风量L1512管段长l56m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为1512算得风道断面面积为

将F规格化为400320mmF0128这时实际流速为328ms流速当量直径为355mm根据流速328ms和流速当量直径355mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm055Pam管段14-15的摩擦阻力ΔRm8-9lRm308Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个90°矩形断面送出三通

90°矩形断面送出三通查附表7-1序号19得ξ0

该段局部阻力Zξ0Pa

该管段总阻力Z308Pa

机房风管阻力

沿程阻力Rm机房lRm16305508965Pa

弯头1ζ1

弯头2ζ14

2个调节阀ζ11

排管静压取30Pa

软管取30Pa

静压箱ζ04

机房风管总阻力08965271390414263030259895Pa

综上求的A管路的总阻力2096Pa

B选定管段1-2-3-4-5-6-7-8-9逐段计算摩擦阻力和局部阻力

管段1-2风量L875管段长l19m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为875算得风道断面面积为

将F规格化为120120mmF00144这时实际流速为169ms流速当量直径为120mm根据流速169ms和流速当量直径120mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm07Pam管段1-2的摩擦阻力ΔRm1-2lRm13Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个直角矩形三通和一个矩形弯头

直角矩形三通查附表7-1序号23得ξ118

矩形弯头查附表7-1序号11得ξ12

该段局部阻力Zξ408Pa

该管段总阻力Z538Pa

管段2-3风量L175管段长l102m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为175算得风道断面面积为

将F规格化为160120mmF00192这时实际流速为253ms流速当量直径为1371mm根据流速253ms和流速当量直径1371mm查图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm25Pam管段2-3的摩擦阻力ΔRm2-3lRm255Pa

局部阻力部分该段存在局部阻力的部件有一个直角矩形弯头和一个风量调节阀

直角矩形弯头查附表7-1序号11得ξ12

风量调节阀查附表7-1序号34得ξ10

该段局部阻力Zξ4307Pa

该管段总阻力Z6857Pa

管段3-4风量L250管段长l37m

摩擦阻力部分初选流速为4ms风量为250算得风道断面面积为

将F规格化为160120mmF00192这时实际流速为362ms流速当量直径为137