毕业设计(论文)长沙碧桂园学校综合楼中央空调系统设计(含全套CAD图纸).doc
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1、CENTRAL SOUTH UNIVERSITY本科生毕业论文(设计)全套CAD图纸,联系 153893706题 目 长沙碧桂园学校综合楼中央空调系统设计学生姓名 指导教师 学 院 能源科学与工程学院 专业班级 建环0601完成时间 目录目录I摘 要IIIABSTRACTIII第1章 绪论1第2章 设计参数22.1 地点22.2 室外气象参数22.3 室内空气计算参数2第3章 空调负荷计算33.1、夏季冷负荷计算33.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷33.1.2内围护结构冷负荷33.1.3.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷43.1.4.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷43.1.5.设备散热引起
2、的冷负荷43.1.6.人体散热形成的冷负荷53.1.7.照明散热形成的冷负荷53.2 湿负荷63.3 新风负荷6第4章 空调方案的选择74.1送风方式7第5章 风机盘管的选型计算85.1 一层85.2 二层9第6章 风系统、水系统设计116.1新风系统选择116.2空调水系统选取116.3 水管水力计算136.4 风管水力计算136.5水泵的选择136.6 新风系统送风口选择14第7章 系统附件的选择157.1膨胀水箱的设计计算157.2膨胀水箱的设计计算157.3放气装置167.4阀门167.5水系统安转要求16第8章 消声、减振与保温设计188.1消声与隔声设计188.2减振设计188.2
3、.1冷冻机、水泵及风机等设备的减振1810.2.2管道减振198.3保温设计19致 谢20参考文献21附表 一层冷负荷表22附表 二层冷负荷计算表29附表 冷负荷汇总38附表 风机盘管参数表40附表 水管水力计算41附表 风管水力计算表46摘 要本次设计是对长沙市碧桂园学校的综合楼进行中央空调的系统设计,首先采用冷负荷系数法对空调的负荷进行计算,然后根据实际情况确定采用的空调方式,并确定空调的管路布置。根据每个房间的负荷确定风机盘管的型号,对整个系统进行水力计算和校核,确定管径和阻力。接下来就是空调水系统和新风系统的图纸绘制。最后还有一系列的细节的东西处理。最后对设计过程进行总结。关键词:中央
4、空调;负荷;水系统;风管系统ABSTRACTThis design is a central air conditioning system design for the comprehensive school of Biguiyuan school in Changsha. First I used the cooling load coefficient method to calculate the load of the building, and then according to the actual conditions we can determine the air-con
5、ditioning system and the pipe system. Determine fan coil models according to the load of each room .After that the whole system hydraulic calculation and check need to be done. Next is the system drawings of the air conditioning system and ventilation. Finally, there is a series of little but still
6、important things that deal with the details. To sum up the design process is the last step.Keywords:air-conditioning system;cooling load;plumbing system;duct systems第1章 绪论建筑是人们生活与工作的场所。现代人类大约有五分之四的时间在建筑中度过。人们已逐渐认识到,建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。伴随着社会生产力的发展,在生产过程所要求的空气状态及人类自身工作和居住所要求的空气状态不断提高的条件下产生了空
7、调,并得到了很大的发展。因此随着人民生活的提高,空调的普及率也就日益增高。所以对于大型公共、民用建筑及一些特殊场所来说,空调是不可缺少的。中央空调系统便于集中管理,可以满足建筑物的温湿度等舒适性要求,使用广泛。由于近年来综合性大楼日益增多,建筑功能日趋多样化和复杂化,相应的中央空调系统也得到较快的发展。但值得注意的是空调在使用过程中耗能量较大,同时,除了空调所具有对生产和人民生活的正面作用外,根据目前的研究表明,它还存在一定的负面作用,例如“病态建筑综合症”等。因此在考虑室内气流组织及冷热源、水泵的合理选用就显得格外重要。同时,可以相应的加大新风量,一保证人体健康。当然这俩这之间要有一个平衡。
8、在设计过程中,根据阅读的大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理的选择,以确保设计能符合工程中的各类规范。本次设计的任务是长沙市碧桂园学校综合楼空调设计,具体设计的步骤有:冷热湿负荷的计算,空调系统的选择,空气的处理过程,水力计算,设备的选型与布置等。这样的设计对于以后的工作是有相当大的帮助的,也是一个合格的工科毕业生应该完成的。此次设计选定长沙碧桂园学校综合楼进行中央空调系统设计,设计的目的是希望通过自己设计研究,能综合运用所学基础知识和专业知识,掌握设计研究的基本方法和过程,培养我们分析和解决实际工程问题的能力。第2章 设计参数2.1 地点湖南长沙(北纬2812,东经11305;海拔44.9
9、)2.2 室外气象参数1.夏季:空调计算干球温度:35.8;空调计算湿球温度:27.7;空调计算日均温度:32;通风计算干球温度:33;平均风速:2.6m/s;大气压力:99.94kPa;设计计算相对湿度75%。2.冬季:空调计算干球温度:-3;空调计算相对湿球:81%;采暖计算干球温度:0;通风计算干球温度:5;平均风速:2.8m/s;大气压力:101.99kPa。2.3 室内空气计算参数夏季室内温度:26;相对湿度:4060%;气流平均速度0.3m/s。第3章 空调负荷计算3.1、夏季冷负荷计算3.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 (1)式中 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;外
10、墙和屋面的面积,m2;外墙和屋面的传热系数,W/(m2 );室内计算温度,;外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,;地点修正值,朝向不同取值也不同;吸收系数修正值,取=1.0;外表面换热系数修正值,取=0.94;3.1.2内围护结构冷负荷 (4-2)式中 内围护结构(如内墙、楼板等)传热系数,W/(m2 );内围护结构的面积,m2;夏季空调室外计算日平均温度,;附加温升。注:由于本设计中的舞厅作为一个整体供冷(供热),所以没有这部分的计算。3.1.3.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 (4-3)式中 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W;外玻璃窗传热系数,W/(m2 );窗口面积,m2;外玻璃窗的冷负荷温
11、度的逐时值,;玻璃窗传热系数的修正值;地点修正值;3.1.4.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 (4-4)式中 有效面积系数;窗口面积,m2;窗玻璃的遮阳系数,;窗内遮阳设施的遮阳系数;日射得热因数;窗玻璃冷负荷系数,无因次;3.1.5.设备散热引起的冷负荷 (4-5)式中 设备和用具显热形成的冷负荷,W; 设备和用具的实际显热散热量,W;设备和用具显热散热冷负荷系数,如果空调不连续,则=1.0。3.1.6.人体散热形成的冷负荷 (1)人体显热散热形成的冷负荷 (4-6)式中 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W; 室内全部人数;群集系数;人体显热散热冷负荷系数;(2)人体潜热散热形成的冷
12、负荷 (4-7)式中 人体显热散热形成的冷负荷,W; 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W; 室内全部人数; 群集系数;3.1.7.照明散热形成的冷负荷白炽灯 (4-8)日光灯 (4-9)式中 照明灯具所需功率,W; 镇流器消耗功率系数,明装时,=1.2,暗装时,=1.0; 灯罩隔热系数,灯罩有通风孔时,=0.50.6;无通风孔时,=0.60.8; 照明散热冷负荷系数。3.2 湿负荷人体散失量3: 一楼=50031.910-3=15.95g/s二楼=60031.910-3=19.14g/s3.3 新风负荷夏季,空调新风冷负荷按下式计算:3 (5-1)式中 夏季新风冷负荷,kW;新风量,kg
13、/s;室外空气的焓值,kJ/kg;室内空气的焓值,kJ/kg;第4章 空调方案的选择4.1送风方式采用风机盘管+独立新风空调方式。其优点如下:1、布置灵活,可以和集中处理的新风系统联合使用,也可单独使用;2各房间互不干扰,可以独立的调节室温,并可随时根据需要开、停机组,节省运行费用,灵活性大,节能效果好;3、与集中式空调相比,不需要回风管道,节省建筑空间;现对风机盘管独立新风系统对空气的处理过程进行确定, 新风处理到室内空气的焓值,不承担室内负荷。而由风机盘管承担室内所有冷负荷。其处理过程见下面空气处理过程设计,7的冷冻水既可以满足新风机组要求,又可以满足风机盘管要求,水系统简单,且只用根据室
14、内冷负荷来选风机盘管既可,在满足舒适型空调的要求下,既合理又快捷。第5章 风机盘管的选型计算5.1 一层其空气处理过程如下焓湿图所示图5.1其中,w为室外状态点,n为室内状态点,m为回风处理后状态点,o为送风状态点,已知:室内设计温度tn=26,湿度:n =55%室外干球温度:=35.8;湿度:=61%取10度送风温差,热湿比为:= =180067/15.95=11289=55.91kJ/kg;=14.103g/kg;=95.46 kJ/kg;=23.11 g/kg;=42.68kJ/kg,=10.511g/kg。由此可得送风量按消除余热: G=Q/(in-io)=180.067/(55.91
15、-42.68)=13.61kg/s按消除余湿: G=W/(dn-do)=15.95/(14.103-10.511)=4.42kg/s送风量取13.61kg/s即40830 m3/h新风量按每人20 m3/h,则为10000 m3/h=2.3kg/s,新风比为0.17不足0.3,所以按0.3取即新风量为Gw=13.61*0.3=4.083kg/s=12249 m3/h回风量Gr=13.61*0.7=9.527kg/s= 28581m3/h新风负荷为Qw=Gw*(iw-in)=4.083*(95.46-55.91)=158.2kw总负荷Q= 180.067kw+158.2kw=338.27kw根据
16、负荷和送风量,选择无锡申达空调设备有限公司生产的FP-14的风机盘管32台,全部采用中档风速,吊顶明装。风机盘管的参数如下:名义风量:1100 m3/h;名义供冷量:5920w;名义供热量:8880w;水压力损失:50kpa;容许声级:不大于54 dB(A)进出水管(DN)20,凝结水管外径195.2 二层其空气处理过程如下焓湿图所示图5.2其中,w为室外状态点,n为室内状态点,m为回风处理后状态点,o为送风状态点,已知:室内设计温度tn=26,湿度:n =55%;室外干球温度:=35.8;湿度:=61%。取10度送风温差;热湿比为:= =121041/19.14=6324=55.91kJ/k
17、g;=14.103g/kg;=95.46 kJ/kg;=23.11 g/kg;=41.247kJ/kg,=9.945g/kg。由此可得送风量:按消除余热: G=Q/(in-io)=121.041/(55.91-41.247)=8.25kg/s按消除余湿: G=W/(dn-do)=19.14/(14.103-9.945)=4.60kg/s送风量取8.25kg/s即24750 m3/h新风量按每人20 m3/h,则为12000 m3/h=2.3kg/s,新风比不足0.3。所以按0.3取即新风量为Gw=8.25*0.3=2.475kg/s=7425 m3/h回风量Gr=8.25*0.7=5.77kg
18、/s= 17310m3/h新风负荷为Qw=Gw*(iw-in)=2.475*(95.46-55.91)=97.88kw总负荷Q= 121.041kw+97.88kw=218.92kw根据负荷和送风量,选择无锡申达空调设备有限公司生产的FP-14的风机盘管32台,全部采用中档风速,吊顶明装。风机盘管的参数如下:名义风量:1100 m3/h;名义供冷量:5920w;名义供热量:8880w;水压力损失:50kpa;容许声级:不大于54 dB(A)进出水管(DN)20,凝结水管外径19第6章 风系统、水系统设计6.1新风系统选择一层:新风机组采用无锡申达空调设备有限公司生产ZK5*3(立式、明装、4排
19、)系列的空气机处理机组,参数如下:机组余压350pa;风机额定功率1.1*3kw;冷媒水量26.9 m3/h;冷媒水阻力13.8kpa;机组重681kg二层:新风机组采用无锡申达空调设备有限公司生产ZK4.5*2(立式、明装、4排)系列的空气机处理机组,参数如下:机组余压350pa;风机额定功率1.1*2kw;冷媒水量16.1 m3/h;冷媒水阻力33.8kpa;机组重492kg6.2空调水系统选取冷水系统方案的确定及优缺点如下表:类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触,仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力,水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管
20、路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀,输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同;经过每一管路的长度相等水量分配,调度方便,便于水力平衡需设回程管,管道长度增加,初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反;经过每一管路的长度不相等不需设回程管,管道长度较短,管路简单,初投资稍低水量分配,调度较难,水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单,初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器,但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求,管路系统较四管制简单有冷热混合损失,投资高于两管制,管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置,具
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