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暖通空调设计全过程.doc

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设计全过程为保证设计工作的严谨,保证设计的质量(一) 标准要求及相关单位换算1、室内需要达到的设计参数:夏季:温度:26℃±2,湿度:40-65%,风速:不大于 0.3m/s冬季:温度:20℃±2,湿度:40-60%,风速:不大于 0.2m/s2、单位换算常识1HP=0.735KW HP:匹、马力1kcal/h=1.163 kcal/h:大卡1KW=860 kcal/h KW:千瓦1USRT=3.516KW USRT:美国冷吨(二) 空调负荷及主机选型1、空调冷负荷(包含)建筑围护结构传入室内热量形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷灯光散热形成的冷负荷设备散热形成的冷负荷食物散热形成的冷负荷空气渗透带入室内的冷负荷2、空调湿负荷空调房间的湿负荷有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等形成的湿负荷。3、冷热负荷的估算①、住宅、办公、娱乐类(140-200w/㎡)客房、住宅、普通办公取下限办公(有发热设备) 、病房、KTV 取上限②、超市、商业类(220-250 w/㎡)首层取上限;二层及以上取下限③、餐饮类(250-400 w/㎡)普通餐厅(无大量发热)取下限火锅、烧烤类(大量发热)取上限④、其他类型根据具体情况确定4、主机的选择①、根据建筑的空调和房间使用功能进行空调冷负荷计算②、统计建筑空调总冷负荷③、大部分建筑需要考虑房间的同时使用率,一般建筑的同时使用率为 70-80%,特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。④、空调机组的冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用系数的乘积。(三) 、中央空调工程系统设计1、末端系统分类(常用形式)名称 特征 系统型式全空 室内负荷全部由处理过的空气来 以普通的低速单风道系气系统承担,空气的比热、密度小、需要空气量大,风道断面大,输送能耗较大统为代表,应用广泛,可分为一次回风和二次回风全水系统室内负荷由一定温度的水来承担,输送管道断面小,通风换气作用较差风机盘管系统空气-水系统由处理过的空气和水共同承担室内负荷,其特征介于二者之间风机盘管+新风系统2、空调水系统的形式①、分类(开式与闭式)类型特征 优点 缺点闭式管路系统不与大气相通(仅在系统最高点设置膨胀水箱)管道与设备的腐蚀小,不需克服静水压力,水泵压力、功率低,系统简单如需与蓄水池连接,则比较复杂开式管路与大气相通(设有水池)与水池连接比较简单水中含氧量高,管路与设备腐蚀多,需要增加克服水压的额外能量,输送能量大。②、分类(同程式与异程式)类型特征 优点 缺点同程式供回水干管中的水流方向相同,经过每个环路的长度相同水量分配和调节方便,水力平衡性能好需设置同程管,初投资稍多异程式供回水干管中的水流方向相反,经过每个环路的长度不等不需设同程管,管路长度较短,初投资稍低水量分配和调节较难,水力平衡较麻烦③、分类(两管制、三管制、四管制)涉及较少,不展开说明④、分类(定流量、变流量)类型特征 优点 缺点定流量系统中的循环水量保持不变(系统负荷变化时,通过改变供回水温度来匹配系统简单,操作方便,不需要复杂的自控设备配管设计时,不能考虑同时使用系数,输送能耗始终处于设计最大值变流系统中的供回水温度保持定值,负荷配管设计时,能考虑同时使用系数,管径相应系统复杂,必须配备复杂的自控量 变化时,通过改变水量的变化来适应减小,输送能耗随负荷的减少而减低,电耗也相应降低设备⑤、分类(单式泵、复式泵)类型特征 优点 缺点单式泵冷热源侧与负荷侧用一组循环水泵系统简单,初投资省 不能调节水泵流量,难以节省输送能耗,不能适应供水分区压降悬殊的情况复式泵冷热源侧与负荷侧分别配置循环水泵可以实现水泵变流量,能节省输送能耗,能适应供水分区不同的压降,系统总压力低系统较为复杂,初投资稍高3、空调水系统的设计原则应当坚持的原则:① 、力求水力平衡② 、防止大流量小温差③ 、处理好水系统的膨胀与排气④ 、解决好水处理和水过滤⑤ 、注意管网的保温和保冷分别对其进行要求:力求水力平衡:应符合各环路之间的水力平衡要求。对压差悬殊的高阻力环路,应设置二次循环泵。各环路应设置平衡阀,如管道竖井面积运行时,应尽量采用管道竖向同程式。防止大流量小温差:造成其现象的原因之一:设计水流量一般是根据最大的设计冷负荷来计算水流量的,而实际上出现最大设计冷负荷的时间是很少的,绝大多数时间是在部分负荷下运行。造成其现象的原因之二:水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力,再乘以一定的安全系数来确定的,然后结合上述的计算流量,查找样本来确定水泵的型号,因此,在实际水泵的运行过程中,水泵的实际工作点在铭牌工作点的右下侧,故实际水流量要比设计水流量大 20%-50%.总结:在较大的水系统设计中,设计计算时常常没有对每个环路进行水力平衡计算校核,对于压差相差悬殊的环路,多数也不设置平衡阀等装置,施工安装完毕后又不进行任何调试,环路之间的阻力不平衡所引起的水力工况、热力工况失调现象只好依靠大流量来掩盖。解决办法:① 、考虑到设计时很难做到各环路之间的水力平衡,以及在安装过程中存在的种种不确定因素,应当在各环路中设置平衡阀等装置,以确保在实际运行中,各环路之间达到较好的水力平衡。(平衡阀的安装位置:既可以安装在供水管上,也可以安装在回水管上,建议安装在回水管上,安装了平衡阀后,不必在设其他阀门,如蝶阀,截止阀等)② 、当遇到某个或几个支路比其他环路压差相差悬殊(如阻力差超过 10KPA(1m)以上) ,就应在这些环路上增设二次循环泵。处理好水系统的膨胀与排气:① 、应在高于回水管路系统最高点 1-2 米处设置膨胀水箱。② 、膨胀水箱的容积按系统大小而定,总水容量的 2-3%(规范要求) ,实际可按照 5-10%计算。③ 、膨胀水箱的补水管应当优先接入到集水器或者水泵吸入口上,若直接接到高处的回水总管上,会致使系统中的空气排出较困难。④ 、水系统的排水阀门应设置在系统的最低点(分集水器、制冷机组、水泵等) ,以便于检修时,能将系统水全部排出。⑤ 、安装在每层建筑物的风机盘管、新风机组的最末端、最高点的管路,由返弯引起的局部最高点,均应安装自动排气阀。解决好水处理和水过滤:① 、处理不当引起的问题,增大设备热阻、降低制冷量和机组寿命。② 、冷却水系统属于开式系统,必须使用电子水处理仪。③ 、冷冻水系统属于闭式系统,若要求不是很严格,可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。④ 、所有设备的进水口均应设置过滤器。⑤ 、水过滤器应当定时清理,否则会极大的增加水系统阻力。注意管网的保温和保冷①、管道保温层的厚度依据下表确定③ 、机房管道保温层的厚度依据下表确定④ 、保温的厚度:管径越大,厚度越大;水温越高,厚度越大。4、空调水管的计算可依据《空调水管管径快速计算表(100PA-300PA ) 》和《空调水管管径快速计算表(流量表版) 》来计算供回水管的管径。注意:水泵的配管,一般情况下,水泵的进出口管径应当比水泵所在管段的管径小一型号,连接时,以变径连接为宜。例如:水泵所在管段的管径为 DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。5、管道支架的间距在施工过程中,管道间距的设置需按照规范的要求执行,因此,在设计说明中,需要把管道间距的表格修改成以下表格:6、水泵的流量和扬程的选择①、冷冻水泵:流量:一般情况下,依据样本的额定流量,考虑 1.2 的富裕量。扬程:主机蒸发器、末端设备、管路系统的沿程阻力和局部阻力之和,考虑 1.1-1.2 的富裕量。②、冷却水泵: 流量:一般情况下,依据样本的额定流量,考虑 1.2 的富裕量。特殊情况下,需考虑当地的湿球温度。扬程:主机冷凝器、冷却塔喷头喷水压力、冷却塔接水盘和喷头的高差,管路系统的沿程阻力和局部阻力之和,考虑 1.1-1.2 的富裕量。③、补水泵:流量:一般情况下,按照系统水容量的 5%-10%考虑。扬程:系统最高点和补水点的高差和补水管道的沿程、局部阻力之和,再增加 5-10 米的富裕量。⑤ 、水泵并联的流量损失水泵并联台数较多时,流量会有较大的损失,因此,在水泵并联时,最好控制在 3 用 1 备范围内,若水泵并联过多,需加大水泵流量的富裕系数至 1.5。7、末端设备的选择①、风机盘管的选择风盘的主要参数有:供冷量、风量、余压依据房间换气次数的要求,确定风量依据负荷指标的要求,确定冷量依据房间层高以及送风距离,确定余压②、空气处理机的选择空气处理机主要用于处理室内空气和供新风,有两种工况:回风工况和新风工况主要参数:风量、表冷器排管数、机外余压依据空间换气次数的要求,确定风量依据冷负荷、新风负荷的要求,确定冷量,确定表冷器排管数依据风系统的阻力情况,确定机外余压8、空调风系统的设计原则①、全空气系统和风机盘管+新风系统前者适用于较大面积的公用场所,如:商场,超市,交易大厅,影剧院等。后者适用于较小面积的场所,如:宾馆、写字楼等②、送风温度夏季:为了防止送风口附近产生结露现象,一般使送风干球温度高于室内空气的露点温度 2-3℃。③、送风温差:一般舒适性空调的送风温差,宜根据以下原则确定:送风高度 H≤5m,送风温差≤10℃送风高度 H>5m,送风温差≤15℃④、风口一般情况下:送风口适宜的空间高度。方形散流器<双层百叶<旋流风口<喷口回风口一般选用单层百叶(可开启式)室外新风口一般选用防雨百叶室外排风口一般选用自垂百叶⑥ 、风管内的风速风速的选用依据下表执行⑦ 、风管支吊架当风管大边在 400mm 以下时,Lmax<4.0m当风管大边在 400mm 以上时,Lmax<3.0m⑧ 、消声静压箱当风机风量大于 10000 m³/H 时,风机的进出口应设消音静压箱,通过静压箱截面流速为 2-3 m/s;小于 10000 m³/H 时,在风机出口处设消音器即可,消音器的内径与主风道相同。
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