毕业设计指导书--全空气系统

毕业设计指导书——全空气系统刘立平第1页共18页毕业设计指导书1设计条件1.1工程概况1.2设计采用的气象数据1.3空调房间的设计条件1.4围护结构的热工性能1.5室内照明1.6室内设备2系统方案初步确定2.1系统方案2.2初选系统方案3负荷计算3.1冷负荷计算3.2湿负荷计算3.3新风负荷计算4全空气系统中空调制冷设备提供的冷量4.1送风量的确定4.2空调制冷设备需要提供的冷量及热量确定5室内气流组织的计算5.1气流组织的形式5.2侧送风的计算5.3散流器送风6风管的水力计算6.1风管的材料和形状6.2新风入口6.3风管系统阻力计算方法与例题7空调设备的选型7.1空调设备的主要性能7.2空气处理机组的选型计算8其它8.1消声8.2减振与隔振8.3保温9计算书和图纸9.1计算书9.2图纸毕业设计指导书——全空气系统刘立平第2页共18页参考文献1设计条件1.1工程概况本工程为上海市某办公楼，总建筑面积1800m2，共3层，要求对其顶层的一间会议室进行空调工程设计，建筑面积为360m2。会议室的工作时间：上午8:00～下午4:001.2设计采用的气象数据（1）空调夏季室外计算干球温度：（2）夏季空调室外计算湿球温度：（3）大气压力：夏季：1.3空调房间的设计条件本工程空调房间的设计条件见下表。表1-1空调房间的设计条件房间类型人员密度人/m2夏季新风量m3/（h人）备注温度℃相对湿度％风速m/s办公室（无烟）见附表1高级35~50一般20~30室内压力稍高于室外大气压会议室（无烟）见附表130~50表中数据以规范为准！1.4围护结构的热工性能（1）外墙结构：给出结构构成图传热系数：W/（m2K）（计算或查手册）类型：型，建议Ⅱ型（2）屋顶结构：给出结构构成图传热系数：W/（m2K）（计算或查手册）类型：型（3）玻璃窗结构：层窗，mm厚的玻璃（普通或吸热），窗框，％玻璃传热系数：W/（m2K）（查手册）內遮阳设施：外遮阳设施：毕业设计指导书——全空气系统刘立平第3页共18页（4）内墙结构：给出结构构成图传热系数：W/（m2K）（计算）1.5室内照明照明密度或灯安装功率：见附表1W/m2或kW开灯时间：1.6室内设备设备类型及安装功率：见附表2kW（见附表2）使用时间：同时使用系数2系统方案初步确定2.1系统方案（1）全空气系统定风量（露点送风、再热送风、二次回风）变风量（2）全水风机盘管系统（3）空气－水系统（风机盘管加独立新风系统）（4）VRV系统（5）水环热泵系统2.2初选系统方案定风量（露点送风或再热送风）3负荷计算3.1冷负荷计算参照教材《暖通空调》p25第2章例题计算内容：（1）围护结构瞬变传热冷负荷外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷内围护结构冷负荷外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷（2）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷（3）设备散热形成的冷负荷（4）照明散热形成的冷负荷（5）人体散热形成的冷负荷要求：手算，并列汇总表！3.2湿负荷计算毕业设计指导书——全空气系统刘立平第4页共18页人体散湿量参照教材《暖通空调》p213.3新风负荷计算参照教材《暖通空调》p244全空气系统中空调制冷设备提供的冷量4.1送风量的确定（1）露点式参照教材《暖通空调》p125第6章例题检验送风温差！（2）再热式参照笔记4.2空调制冷设备需要提供的冷量及热量确定（1）露点式参照笔记（2）再热式参照笔记要求：进行冷量分析！5室内气流组织的计算要点：据温度衰减、速度衰减、射程、房间高度等给出风口类型、尺寸、数量及位置。5.1气流组织的形式基本形式见小表。表5-1气流组织的基本形式送风方式常见气流组织形式建议出口风速（m/s）工作区气流流型技术要求及适用范围备注侧面送风1.单侧上送下回或走两回风2.单侧上送上回3.双侧上送上回2~5（送风口位置高时取较大值）回流1.温度场、速度场均匀，混合层高度0.3~0.5m。2.贴附侧送风风口宜贴顶布置，宜采用可调双层百叶风口。回风口宜设在送风口同侧。3.用于一般空调，室温允许波动范围为1.0℃，和小于等于0.5℃的工艺空调。可调双层百叶风口配对开多叶调节阀散流器送风1.散流器平送，下部回风2~5回流直流1.温度场、速度场均匀，混合层高度0.5~1.0m。2.需设置吊顶或技术夹层。散毕业设计指导书——全空气系统刘立平第5页共18页2.散流器下送，下部回风流器平送时应对称布置，其轴线与侧墙距离不小于1.0m。3.散流器平送用于一般空调，室温允许波动范围为1.0℃，和小于等于0.5℃的工艺空调。4.散流器下送密集布置用于净化空调。5.2侧送风的计算（1）送风口参照教材《暖通空调》p303第11章例题补充：表5-2计算表1针对第（3）步：风口个数的估算增加一步建议smo/0.5~0.2据公式个8.9~9.3)0.5~0.22.03.075.0(88.0ooAVn（6）校核房间高度高度假设风口底至顶棚的距离为0.4m，则msxhH15.33.05.0507.023.007.03.15m3.5m，房间高度符合要求注：摘自《空调工程》p400及《全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材》p390（2）回风口回风口附近气流速度急剧下降，对室内气流组织的影响不大。设计时，应考虑尽量避免射流短路和产生“死区”等现象。1)设计要点回风口不应设在射流区内和人员长时间停留的地点；采用侧送风时，宜设置在送风口的同侧下方；条件允许时，宜采用集中回风或走廊回风，但走廊的横断面风速不宜过大且应保持走廊与非空气调节区之间的密闭性；若设在房间下部，为避免灰尘和杂物被吸入，风口下缘离地面至少为0.15m；回风口的吸风速度宜按下表选用。表5-3回风口的吸风速度（m/s）回风口的位置最大吸风速度（m/s）房间上部4.0房间下部不靠近人经常停留的地点时3.0靠近人经常停留的地点时1.5注：上表摘自《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003)及《全国勘察设计注毕业设计指导书——全空气系统刘立平第6页共18页册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材》p3832)计算公式式中rV——回风风量m3/hn——回风口个数r——回风风速m/s5.3散流器送风（1）送风口参照教材《暖通空调》p304第11章例题补充：表5-4计算表2针对第（3）步：射程校核增加一步散流器中心到区域边缘距离为2.5m，根据要求，散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%，所需射程为m875.175.05.2。1.875m2.26m，因此射程满足要求。（5）校核轴心温度衰减//xsxtt87.046.3/5.06/xsxtt℃1.0℃满足舒适性空调温度波动范围1.0℃的要求x－射流末端流速－散流器颈部风速st－送风温差xt－射流在x处的温度与工作区温度之差注：摘自《空调工程》p402及《全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材》p392（2）回风口同上。6风管的水力计算布置风管时要考虑的因素有：尽量缩短管线，避免复杂的局部构件，减少支管线，节省材料，减少系统阻力。此外，还应便于施工，以及运行调节和检修方便。6.1风管的材料和形状通风、空气调节系统的风管，宜采用圆形或长、短边之比不大于4的矩形截面，其最大长、短边之比不应超过10。风管的截面尺寸，宜按国家现行标准《通风与空气调节工程施工质量验收规范》（GB50243）中的规定执行。圆形风管强度大耗管材量小，阻力小，但占用空间大，多用于高速空调系统中。矩形风rrnVA毕业设计指导书——全空气系统刘立平第7页共18页管的优点是占空间小、美观、易于布置等，空调风管用的较多。风管的材料一般选择薄钢板涂漆或镀锌薄钢板；如果建筑空间允许也可采用钢筋混凝土或砖砌风道，但表面应抹光或刷漆，地沟风道还要做防水处理。有腐蚀性气体的房间还可用塑料或玻璃刚制作风管。金属风管管径应为外径或外边长，非金属风管管径应为内径或内边长。6.2新风入口(1)新风入口应选择在较洁净的地点。(2)尽量远离排风口，并应放在排风口的上风侧，而且进风口应低于排风口。(3)为避免吸入室外地面灰尘，进风口底部距室外地坪不应低于2m，布置在绿化带时，也不能低于1m。(4)为使夏季吸入室外空气温度低一些，尽量布置在背阴处，宜设在北面，避免设在屋顶和西面。(5)为防止雨水倒灌,应设固定的百叶窗,并在百叶窗上加金属网,以免昆虫或鸟类飞入。6.3风管系统阻力计算方法与例题6.3.1方法风管系统阻力计算的目的主要是确定风管断面尺寸及阻力,从而确定风机的型号等。采用假定速度法,即以风管内空气流速作为控制指标,用它来确定风管的断面尺寸和压力损失。计算布置如下：(1)根据空气处理装置及各送风点所在位置设计送风管道的走向和联接管,同时确定回风管的走向和联接部件。空调机房内的新风通路和排风通路亦需确定位置与走向。(2)画出空调系统的轴测图,管段编号并标注长度和风量。管段长度一般可按两部件间心线长度计算,忽略构件(三通、变径管、弯头等)本身的长度。(3)据附表3及附表4选择各管段内的风速,并计算管道断面。在确定断面时应尽量选用通风管道的统一规格,以利合理用料和制作。矩形风管道的规格可参见附表5所示。(4)按选定的管道断面,求实际管内流速。按通风管道单位长度摩擦阻力线解图及常用局部管件的局部阻力系数表计算各管段的摩擦阻力及局部阻力。在阻力计算时应选择最不利管路,即阻力最大的管路。相关计算公式：毕业设计指导书——全空气系统刘立平第8页共18页摩擦阻力△Pm=Rm×lPa式中△Pm——管段摩擦阻力,Pa；Rm——管段单位长度摩擦阻力,Pa/m,由摩擦阻力线解图查取；l——风管管段长度,m.。局部阻力Z=ζ22Pa式中Z——局部构件的局部阻力,Pa；ζ——局部阻力系数,由局部阻力系数表查得；22——动压,Pa；——管段内空气流速,m/s；——空气密度,kg/m3,取1.2kg/m3。(5)对于最不利管道并联的管路作阻力平衡计算一般希望并联管路之间的阻力不平衡百分率不大于15%。如果通过调整管路尺寸不能达到上述要求,则必须设调节阀门(如多叶调节阀等)以保证风量分配。不平衡百分率=)()()(已求并联管路阻力待求并联管路阻力已求并联管路阻力(6)根据最不利管路的阻力加上空气处理装置的阻力则为系统的总阻力,并据此选择风机。在选择风机时,一般要考虑有10%的余量(即风机的压头和风量均要比设计值大10%)以补偿可能存在的漏风和阻力计算不精确。6.3.2例题[例]一直流式空调系统如图6-1所示（设计中一般绘制为单线图），已知每个风口的风量为1500m3/h，空气处理装置的阻力（过滤器50Pa，表冷器150Pa，加热器70Pa，空气进、出口及箱体内附加阻力35Pa）为305Pa；空调房间内的正压为10Pa，管道材料为镀锌钢板。设计空气管道尺寸并计算风机所需的风压。毕业设计指导书——全空气系统刘立平第9页共18页图5-1例题计算用图A-百叶风口；B-多叶调节阀；C－多叶调节阀；D－百叶风口；F－通风机；AHU－空气处理箱[解]（1）根据图5-1所示的管道布置及各管道的长度，确定计算的最不利管路为1-2-3-4-5-6。（2）根据各管段的风量及选定的流速确定各管段的断面尺寸并计算该管段的摩擦阻力和局部阻力如下：管段1-2：摩擦阻力计算：取管内流速v1-2=4.0m/s，则管道断面应为：f1-2=36000.41500=0.104m2取断面尺寸为320×320mm，则实际面积为0.102m2，故实际流速v1-2=4.07m/s。按流速当量直径Dv=320mm及实际流速v1-2=4.07m/s，查摩擦阻力线解图得单位长度摩擦阻力Rm1-2=0.7Pa/m，故该管段的摩擦阻力为△Pm1-2=Rm1-2×l1-2=0.7×9=6.3Pa。局部阻力计算：百叶风口：取风口平均风速为3.0m/s，则风口面积为f=36000.31500=0.139m2