毕业设计（论文）-武汉某商场中央空调系统设计(44页).doc

-毕业设计（论文）-武汉某商场中央空调系统设计-第 - 39 - 页 毕业设计报告（论文）( 2014届)题 目：武汉某商场中央空调系统设计所 属 系：机械系班 级：制冷1111学 生 姓 名：学 号：同 组 成 员：指 导 教 师：目录1.绪论- 1 -2.工程概况- 1 -3.设计依据- 2 -3.1.设计任务书- 2 -3.2.设计规范及标准- 2 -4.设计参数和条件- 2 -4.1.室外设计参数- 2 -4.2.室内设计参数的确定- 3 -4.3.其他- 3 -4.3.1.屋面：- 3 -4.3.2.门高宽度- 3 -4.3.3.工作时间- 3 -5. 系统形式的确定- 3 -6.空调房间冷负荷计算- 4 -6.1.冷负荷计公式- 4 -6.2. 一层冷负荷计算- 5 -7.湿负荷计算- 13 -8.空气调节过程的设计计算- 14 -8.1.一层空气调节过程的设计计算- 14 -8.1.1.求热湿比- 14 -8.1.2.确定送风状态点O- 14 -8.1.3.送风量- 14 -8.1.4.换气次数- 15 -8.1.5.新风处理状态点L- 15 -8.1.6.新风机组选型计算- 15 -8.1.7.风机盘管选型计算- 16 -9.风系统设计- 17 -9.1一层气流组织的确定及风口布置- 17 -9.2.一层风管规格计算- 18 -9.3.一层风管水力计算- 19 -10.空调系统冷源的确定- 22 -10.1.方案比较- 22 -10.2.选择机组型号- 23 -11.水系统计算- 23 -11.1.冷冻水管路的设计计算- 23 -11.1.1.计算公式- 24 -11.1.2.一层水系统管径的确定- 25 -11.1.3.一层水管阻力计算- 27 -11.1.4.水管总阻力- 34 -11.2.一层冷却水水系统水管设计计算结果- 35 -11.3.一层冷凝水水管估算结果- 35 -12.制冷机房的布置- 36 -12.1.冷冻水泵 冷却水泵的选择- 36 -12.1.1.冷冻水泵的选择- 36 -12.1.2.冷却水泵的选择- 37 -12.2.膨胀水箱和冷却塔和分、集水器的选择- 38 -12.2.1.膨胀水箱的选择- 38 -12.2.2.冷却水塔的选择- 38 -12.2.3.分集水器的选择- 38 -13.冰蓄冷的设计计算与设备选型- 39 -13.1.冰蓄冷介绍- 39 -13.2.冰蓄冷设备选型计算- 39 -13.2.1.板式换热器的选型计算- 39 -13.2.2.蓄冷量与蓄冷桶- 40 -14.保温与消声减震- 40 -14.1.保温材料的选择- 40 -14.2.消声减震的设计- 40 -15.总结- 40 -16.参考文献- 42 -武汉某商场中央空调系统的设计计算1.绪论随着人们生活水平的提高，购买力增强，近年来增加了不少商业建筑，繁华地区的商场顾客比较拥挤。为了保证广大顾客和商场职工的健康，室内要增设通风设施。本次设计主要任务是针对武汉某商场四层建筑作中央空调系统（水系统、风系统设计）设计。出于卫生和舒适性考虑，商场使用风机盘管加独立新风机组的半集中式中央空调系统。该文对超市的新风负荷、冷负荷和湿负荷作了细致精确的计算，为空调机组、风口等设计的选型及风道的布置提供了充分而准确的依据。商场的风管的布置和断面尺寸得到了综合考虑，并且水系统得到了具体的计算和布置。此次毕业设计在于考察该生对本专业的知识的掌握能力，也对今后工作起指导意义。2.工程概况武汉某商场四层,总建筑面积约为层高4.8m，机房设在地下室，四面为玻璃幕墙，一层为单层玻璃，厚度6mm，其余三层为双层玻璃,厚度6mm，装活动百叶窗帘。3.设计依据3.1.设计任务书详见毕业设计（论文）任务书。3.2.设计规范及标准1. 附件提供的建筑平面图2. 采暖通风与空气调节设计规范GB 50019-20033. 住宅建筑规范GB 50368-20054. 住宅设计规范GB 50096-1999（2003年版）5. 民用建筑节能设计规程DB13（J）24-20006. 地面辐射供暖技术规程JGJ 142-20047. 民用建筑热工设计规范GB 50176-938. 居住建筑节能设计标准DG/TJ08-205-20004.设计参数和条件4.1.室外设计参数地点：武汉纬度：30°37N 夏季室外计算湿球温度：28.2夏季室外计算干球温度35.24.2.室内设计参数的确定参考文献1中室内设计参数：=27,=604.3.其他4.3.1.屋面：参考文献2 中2号加七和泡沫混泥土型4.3.2.门高宽度按建筑图4.3.3.工作时间10:0022:005. 系统形式的确定根据综合分析后决定，将对整个超市三层采用半集中式中央空调系统。风机盘管加独立新风系统。风机盘管加独立新风系统具有控制灵活的特点。风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便的特点。空气水风机盘管系统，本次系统采用多排盘管吊顶式风柜机组，处理方式与风机盘管系统一样，且具有全空气系统的单风管集中式系统的低速均匀送风的特点，可在人员密度大的大餐厅、剧场、商场等场合使用”（见文献4） 商场面积大，负荷变化较小，要求温度场均匀，房间各区域热、湿负荷变化情况相类似，当集中控制时，其湿度波动范围不会超过允许波动范围，宜采用吊顶式风柜机组加独立的新风机组，单风管集中式送风形式的中央空调系统。6.空调房间冷负荷计算6.1.冷负荷计公式1 .玻璃传热引起冷负荷计算式： F玻璃面积，K玻璃传热系数，单层玻璃K=5.94双层玻璃K=3.01-室内设计温度，-玻璃的冷负荷温度的逐时值，2. 玻璃透入日射得热引起冷负荷计算式：F玻璃净面积，-玻璃的综合遮挡系数, =-日射得因数的最大值，-冷负荷系数3. 照明负荷形成的冷负荷计算式：N照明灯具所需功率，kw，照明负荷为-照明散热冷负荷系数4. 人员散热引起的冷负荷计算式：一层在室人数为-人体显热散热引起的冷负荷-显热散热量，w-潜热散热量, w-室内全部人数-群集系数，参考文献1中-人体显热散热冷负荷系数5. 外墙和屋顶引起的冷负荷计算式:F-外墙和屋顶的计算面积K-外墙和屋顶的传热系数，-室内设计温度，-外墙和屋顶的冷负荷温度的逐时值，6.2. 一层冷负荷计算东北墙瞬时传热冷负荷（地点修正值3) 表1时间10:0011:0012:0013:0014:0015:003232.933.834.534.935.227272727272755.96.87.57.98.2321.312321.312321.312321.312321.312321.3125.945.945.945.945.945.949542.96611260.712978.4314314.4515077.8915650.46 续表1 16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0035.23534.633.832.932.131.4272727272727278.287.66.85.95.14.4321.312321.312321.312321.312321.312321.312321.3125.945.945.945.945.945.945.9415650.4615268.7514505.3112978.4311260.79733.8268397.81东南墙瞬时传热冷负荷（地点修正值3) 表2时间10:0011:0012:0013:0014:0015:003232.933.834.534.935.227272727272755.96.87.57.98.2330.432330.432330.432330.432330.432330.4325.945.945.945.945.945.949813.8311580.3213346.8114720.7515505.8516094.68 续表216:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0035.23534.633.832.932.131.4272727272727278.287.66.85.95.14.4330.432330.432330.432330.432330.432330.432330.4325.945.945.945.945.945.945.9416094.6815702.1314917.0213346.8111580.3210010.118636.171西南墙瞬时传热冷负荷（地点修正值3) 表3时间10:0011:0012:0013:0014:0015:003232.933.834.534.935.227272727272755.96.87.57.98.2335.54335.54335.54335.54335.54335.545.945.945.945.945.945.949965.5311759.313553.114948.315745.616343.5 续表316:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0035.23534.633.832.932.131.4272727272727278.287.66.85.95.14.4335.54335.54335.54335.54335.54335.54335.545.945.945.945.945.945.945.9416343.4815944.8615147.6213553.1311759.3310164.858769.673西北墙瞬时传热冷负荷（地点修正值3) 表4 时间10:0011:0012:0013:0014:0015:003232.933.834.534.935.227272727272755.96.87.57.98.2330.432330.432330.432330.432330.432330.4325.945.945.945.945.945.949813.8311580.3213346.8114720.7515505.8516094.68 续表416:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0035.23534.633.832.932.131.4272727272727278.287.66.85.95.14.4330.432330.432330.432330.432330.432330.432330.4325.945.945.945.945.945.945.9416094.6815702.1314917.0213346.8111580.3210010.118636.171东北墙透入日射得热引起的冷负荷 表5时间10:0011:0012:0013:0014:0015:000.380.290.290.290.270.254154154154154154150.5340.5340.5340.5340.5340.534321.312321.312321.312321.312321.312321.31227058.2620649.7320649.7320649.7319225.6117801.49 续表516:0017:0018:0019:0020:0021:0022:000.210.160.120.080.070.070.064154154154154154154150.5340.5340.5340.5340.5340.5340.534321.312321.312321.312321.312321.312321.312321.31214953.2511392.958544.7145696.4764984.4174984.4174272.357东南墙透入日射得热引起的冷负荷 表6时间10:0011:0012:0013:0014:0015:000.80.620.430.30.280.253743743743743743740.5340.5340.5340.5340.5340.534330.432330.432330.432330.432330.432330.43252794.0540915.3928376.819797.7718477.9216498.14 续表616:0017:0018:0019:0020:0021:0022:000.220.170.130.090.080.080.073743743743743743743740.5340.5340.5340.5340.5340.5340.534330.432330.432330.432330.432330.432330.432330.43214518.3611218.738579.0325939.335279.4055279.4054619.479西南墙透入日射得热引起的冷负荷 表7时间10:0011:0012:0013:0014:0015:000.230.280.380.530.730.633743743743743743740.5340.5340.5340.5340.5340.534335.54335.54335.54335.54335.54335.5415412.9218763.5625464.8335516.7348919.2842218.01 续表716:0017:0018:0019:0020:0021:0022:000.790.590.370.110.10.10.093743743743743743743740.5340.5340.5340.5340.5340.5340.534335.54335.54335.54335.54335.54335.54335.5452940.0439537.524794.77371.3986701.2716701.2716031.144西北墙透入日射得热引起的冷负荷 表8时间10:0011:0012:0013:0014:0015:000.230.250.260.260.350.574154154154154154150.5340.5340.5340.5340.5340.534330.432330.432330.432330.432330.432330.43216842.2218306.7619039.0319039.0325629.4641739.41 续表816:0017:0018:0019:0020:0021:0022:000.760.830.670.130.10.090.094154154154154154154150.5340.5340.5340.5340.5340.5340.534330.432330.432330.432330.432330.432330.432330.43255652.5560778.4449062.119519.5157322.7046590.4336590.433人员散热引起的冷负荷 表9时间10:0011:0012:0013:0014:0015:000.050.550.640.70.750.79515151515151n2782278227822782278227820.890.890.890.890.890.891311311311311311316313.74969451.2480815.9988392.4994706.2499757.23 324353.4324353.4324353.4324353.4324353.4324353.4LQ330667.1393804.6405169.4412745.9419059.6424110.6 续表9 16:0017:0018:0019:0020:0021:0022:000.810.840.860.880.890.910.925151515151515127822782278227822782278227820.890.890.890.890.890.890.89131131131131131131131102282.7106071108596.5111122112384.7114910.2116173324353.4324353.4324353.4324353.4324353.4324353.4324353.4426636.1430424.4432949.9435475.4436738.1439263.6440526.4照明散热形成的冷负荷 表10时间10:0011:0012:0013:0014:0015:001000N000360657.6360657.6360657.60.690.690.690.860.890.9LQ000310165.5320985.3324591.8 续表1016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:00360657.6360657.6360657.6360657.6360657.6360657.6360657.60.910.910.920.930.940.950.95328198.4328198.4331805335411.6339018.1342624.7342624.7各项冷负荷汇总（W） 表11时间10:0011:0012:0013:0014:0015:00东北玻璃传热负荷9542.96611260.712978.4314314.4515077.8915650.46东南玻璃传热负荷9813.8311580.3213346.8114720.7515505.8516094.68西南玻璃传热负荷9965.53811759.3313553.1314948.3115745.5516343.48西北玻璃传热负荷9813.8311580.3213346.8114720.7515505.8516094.68东北玻璃日射负荷27058.2620649.7320649.7320649.7319225.6117801.49东南玻璃日射负荷52794.0540915.3928376.819797.7718477.9216498.14西南玻璃日射负荷15412.9218763.5625464.8335516.7348919.2842218.01西北玻璃日射负荷16842.2218306.7619039.0319039.0325629.4641739.41人员负荷330667.1393804.6405169.4412745.9419059.6424110.6照明负荷000310165.5320985.3324591.8总计481910.7538620.7551924.9876618.9914132.3931142.8 续表1116:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0015650.4615268.7514505.3112978.4311260.79733.8268397.8116094.6815702.1314917.0213346.8111580.3210010.118636.17116343.4815944.8615147.6213553.1311759.3310164.858769.67316094.6815702.1314917.0213346.8111580.3210010.118636.17114953.2511392.958544.7145696.4764984.4174984.4174272.35714518.3611218.738579.0325939.335279.4055279.4054619.47952940.0439537.524794.77371.3986701.2716701.2716031.14455652.5560778.4449062.119519.5157322.7046590.4336590.433426636.1430424.4432949.9435475.4436738.1439263.6440526.4328198.4328198.4331805335411.6339018.1342624.7342624.7957082944168.3915222.4852638.8846224.7845362.7839104.37.湿负荷计算 散湿量为194g/h =人数X散湿量8.空气调节过程的设计计算8.1.一层空气调节过程的设计计算8.1.1.求热湿比8.1.2.确定送风状态点O1.h-d图上确定室内空气状态点N(=60，=27,)。通过该点画出=6385的热湿比线。2.取送风温差8,则送风温度.查h-d图，当地室内空气的露点温度.则23，不合适，送风温度偏低。将to减小为7，则送风温度为20，2满足防止送风口结霜的要求。此时送风温度to=20.3.在h-d图上to=20的等温线与过程线的交点即为送风状态点O,查h-d图得,8.1.3.送风量 8.1.4.换气次数 n=12次/h，满足要求8.1.5.新风处理状态点L由室内等焓线与=90的相对湿度线交点即为L点。查的=62kj/kg,=96.5kj/kg8.1.6.新风机组选型计算1.新风空调箱冷量2. .新风量计算商场每人每小时的新风量为3.新风机组选型新风机组选型表型号冷量风量机组全压台数BFP-80W/L90.180006001BFP-120W/L135.2100006001BFP-150W/L1691500060038.1.7.风机盘管选型计算1.风机盘管送风量2.风机盘管出口空气焓查h-d图，风机盘管出风温度3.风机盘管的全冷量和显冷量4.风机盘管的选型一层风机盘管选型表型号冷量风量机组全压台数YAH08B47.180003351YAH10B59100003401YAH15B94.815000335139.风系统设计9.1一层气流组织的确定及风口布置为节省建筑空间，该商场送风口，不在单独从主管接入一支管往下送风。而是直接从主管下端开口，用散流器送风。（出自文献2P239-248）散流器计算1.布置散流器，空调房间分为长5.6m宽5m共有100个方格，在每格中心分被设置一个散流器。2 选用散流器，假定散流器的喉部风速为4m/s则单个散流器的喉部面积为则选喉部尺寸为直径500mm的FK10的圆形散流器则喉部实际风速为散流器实际出口面积为喉部面积的90%则有效面积为F=90%×0.196=0.176m2散流器出口风速为计算射程满足射程计算室内平均风速满足室内风速要求校核轴心温差衰减满足要求则选择选喉部尺寸为直径500mm的FK10的圆形散流器最大风量为2920（以上参数和公式均出自文献2，散流器规格选型出自文献2）9.2.一层风管规格计算共有100个风口，每个风口的风量为管段风量风速m/s面积风管规格1-20.7450.15400x4002-31.4850.30630x5003-42.2260.37630x6304-52.9660.49800x6305-63.760.62800x8006-74.4470.63800x8009.3.一层风管水力计算1.画出管路图并进行编号2.风管材料为薄钢板，粗糙度K=0.153.选择1-2-3-4-5-6-7为最不利管路，逐段计算摩擦阻力和局部阻力。管段1-2，规格为，F=0.16 ，实际流速V=4.53m/s,流速当量直径D=0.4m，由V=4.53m/s，D=0.4m，K=0.15查文献2的=0.7pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有多叶调节阀、渐缩管、散流器散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力管段2-3，规格为，F=0.315，实际流速V=4.6m/s,流速当量直径D=0.558m，由V=4.6m/s，D=0.558m，K=0.15查表的=0.5pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有多叶调节阀、渐缩管、散流器散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力管段3-4，规格为，F=0.3969，实际流速V=5.48m/s,流速当量直径D=0.63m，由V=5.48m/s，D=0.63m，K=0.15查表的=0.5pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有多叶调节阀、渐缩管、散流器散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69 m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力管段4-5，规格为，F=0.504，实际流速V=5.75m/s,流速当量直径D=0.705m，由V=5.75m/s，D=0.705m，K=0.15查表的=0.48pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有多叶调节阀、渐缩管、散流器散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力管段5-6，规格为，F=0.64，实际流速V=5.7m/s,流速当量直径D=0.8m，由V=5.7m/s，D=0.8m，K=0.15查表的=0.45pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有多叶调节阀、渐缩管、散流器散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力管段6-7，规格为，F=0.64，实际流速V=6.8m/s,流速当量直径D=0.8m，由V=6.8m/s，D=0.8m，K=0.15查表的=0.51pa/m,该管道的沿程阻力局部压力损失部分：该管段存在局部阻力的部件有散流器、弯头、多叶调节阀、渐缩管散流器：查文献3散流器局部阻力系数=1，散流器面风速v=3.69m/s散流器阻力：渐缩管：查文献9， =30°45°查得=0.1多叶风量调节阀：得全开时=0.25该段局部阻力该管段总阻力总阻力10.空调系统冷源的确定10.1.方案比较（1） 溴化锂机组 溴化锂机组对冷却水温要求不太严格，所以其运行工况较为稳定。缺点是：需要一个锅炉房为其提供热源，对冷却水量的要求更大，而且溴化锂溶液具有腐蚀的性质，从而增加了一次性投资，也为今后维修带来不便。（2）螺杆式机组 螺杆式机组结构简单、体积小、质量轻、在低负荷时能效比较高。可靠性高，维护简单。主要用于商场、宾馆、体育馆、饭店等场所。终上所述，因为本工程为武汉一大型商场，故要求，制冷机组具有制冷量大，质量轻，体积小，震动少等要求，故选择螺杆式制冷机组。10.2.选择机组型号冷量= 3687.38kw 由于本次设计空调系统有冰蓄冷系统，