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目錄
目錄 6
第1章 緒論 。
1.1設(shè)計(jì)題目 5
1.2工程概況 5
1.3設(shè)計(jì)任務(wù) 5
1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 5
第2章 設(shè)計(jì)依據(jù) 6
2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 6
2.2氣象參數(shù) 6
2.2.1基本氣象參數(shù) 6
2.2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) 6
第3章 負(fù)荷計(jì)算 7
3.1冷負(fù)荷的組成 7
3.2冷負(fù)荷 7
3.2.1維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算 7
3.2.2人體散熱形成冷負(fù)荷 8
3.2.3燈光照明形成的冷負(fù)荷 9
3.2.4設(shè)備顯熱冷負(fù)荷 10
3.3熱負(fù)荷 10
3.4濕負(fù)荷 11
第4章 空調(diào)系統(tǒng)方案的選擇 12
4.1空氣處理方案的比較與確定 12
4.1.1空氣處理方案比較 13
4.1.2空氣處理方案的確定 14
4.2冷熱源的選擇 15
第5章 廠房送風(fēng)量的計(jì)算 15
5.1全面通風(fēng)換氣量的計(jì)算 16
5.1.1 全面通風(fēng)分類 17
5.1.2 全面通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算 18
5.2全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理方案 19
5.2.1空氣處理過程 19
5.2.2空氣狀態(tài)點(diǎn) 19
5.3送風(fēng)量的確定 20
5.4新風(fēng)量計(jì)算 20
第6章 末端設(shè)備的選擇 21
6.1換熱器的選擇與計(jì)算 21
6.1.1計(jì)算參數(shù)的定義 21
6.1.2表冷器的計(jì)算選擇 21
6.2除塵器的選擇 22
6.3風(fēng)機(jī)的選擇 22
6.4送風(fēng)筒的選擇 22
6.5冷水機(jī)組的選擇 23
第7章 空調(diào)系統(tǒng)水力計(jì)算 24
7.1風(fēng)管水力計(jì)算 24
7.2風(fēng)機(jī)的校核 24
7.2.1空調(diào)機(jī)房總阻力 24
第8章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
8.1空調(diào)管路設(shè)計(jì)原則 25
8.1.1空調(diào)管路系統(tǒng)的劃分原則 26
8.1.2空調(diào)管路系統(tǒng)的形式 26
8.1.3空調(diào)管路系統(tǒng)的劃分原則 27
8.2空調(diào)水系統(tǒng)的水力計(jì)算 27
8.2.1管徑的確定 28
8.2.2水流動(dòng)阻力的確定 29
8.2.3冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算 30
8.3冷凍水泵的選擇 31
8.4分水器與集水器 32
8.5冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32
8.5.1冷卻水 33
8.5.2冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 33
8.5.3冷卻塔 34
8.5.4冷卻水泵 35
8.6 冷凝水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36
8.7空調(diào)系統(tǒng)的定壓 36
8. 7.1膨脹水箱體積確定 36
8.7.2膨脹水箱選型 36
8.8空調(diào)管路系統(tǒng)的管材及附件 37
8.8.1管路系統(tǒng)的管材 37
8.8.2管路系統(tǒng)的閥門 38
8.8.3管路伸縮與確定 39
8.9空調(diào)管路系統(tǒng)的保溫 40
第9章 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與隔振 41
9.1空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì) 41
9.2空調(diào)系統(tǒng)隔振設(shè)計(jì) 42
小結(jié) 43
參考文獻(xiàn) 44
致謝 45
3
第1章 緒論
1.1設(shè)計(jì)題目
北京市某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1.2工程概況
全樓共 11 層，地上 9 層；地下室2層的具體功能（如為電氣、設(shè)備機(jī)房或者汽車庫(kù)等）；地上各層的功用（如一、二層為公共用房，三層以上為寫字間。高層地下部分按六級(jí)人防二等人員掩蔽部設(shè)計(jì)；地下車庫(kù)按6級(jí)人防汽車庫(kù)設(shè)計(jì)）。根據(jù)具體情況按上述格式填寫。
1.3設(shè)計(jì)任務(wù)
本次設(shè)計(jì)為北京市某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)以空調(diào)系統(tǒng)為主，包括建筑物空調(diào)設(shè)計(jì)、制冷機(jī)房及空調(diào)設(shè)備選型設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容：
①確定最佳空調(diào)方案（集中式、半集中式、分散式空調(diào)系統(tǒng)；全水、全空氣、空氣—水系統(tǒng)等各種方案比較）；
②計(jì)算空調(diào)負(fù)荷（夏季冷負(fù)荷，冬季熱負(fù)荷）；
③選擇空調(diào)設(shè)備（夏季為設(shè)計(jì)工況，冬季為校核工況）；
④布置空調(diào)系統(tǒng)；
⑤風(fēng)、水系統(tǒng)阻力計(jì)算；
⑥冷熱站設(shè)計(jì)（水源熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵、冷卻水泵等的選擇；機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的布置；機(jī)房水系統(tǒng)）；
⑦設(shè)備及材料統(tǒng)計(jì)；
⑧空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)；
⑨風(fēng)、水系統(tǒng)管道的防腐保溫。
第2章 設(shè)計(jì)依據(jù)
2.1設(shè)計(jì)依據(jù)
1．《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 19-87(2001年版)；
2．《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2005版)；
3．《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車廠設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50067-97；
4．《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5018-2005；
5．《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5.314-2000。
2.2氣象參數(shù)
2.2.1基本氣象參數(shù)
地理位置： 北京市
夏季大氣壓 99987 Pa
夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度： 33.6
夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度： 26.3
夏季空調(diào)日平均溫度： 29.1
夏季室外平均風(fēng)速： 2.2
冬季大氣壓： 102573Pa
冬季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度： -9.8
冬季室外平均風(fēng)速： 2.7
2.2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)
室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，如表1-1
表1-1
干球溫度（）
相對(duì)濕度（%）
噪聲dB(A)
夏季
26
60(±5)
40
冬季
18
60(±5)
40
第3章 負(fù)荷計(jì)算
3.1冷負(fù)荷的組成
空調(diào)房間的冷負(fù)荷包括：
1．建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳入室內(nèi)熱量（太陽(yáng)輻射進(jìn)入的熱量和室內(nèi)外空氣溫差經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量）形成的冷負(fù)荷；
2．人體散熱形成的冷負(fù)荷；
3．燈光照明散熱形成的冷負(fù)荷；
4．設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷。
3.2冷負(fù)荷
3.2.1維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算
采用了冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算冷負(fù)荷
1、外墻和屋頂
外墻和屋頂瞬變傳熱形成冷負(fù)荷
W （3-1）
其中
令
式中 CL——外墻或屋頂瞬變傳熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷（W）；
K——外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)[],可根據(jù)外墻和屋頂?shù)牟煌瑯?gòu)造由附錄5[1]和附錄6[1]查??；
F——外墻和屋頂?shù)膫鳠崦娣e（）；
——外墻和屋頂冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值（）；
——夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算溫度（）；
——以北京地區(qū)的氣象條件為依據(jù)計(jì)算出的外墻和屋頂冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值（），根據(jù)外墻和屋頂?shù)牟煌愋头謩e在附錄7[1]和附錄8[1]中查取。
——不同類型構(gòu)造外墻和屋頂?shù)牡攸c(diǎn)修正值（），根據(jù)不同的設(shè)計(jì)地點(diǎn)在附錄9 [1]中查??；
——外表面放熱系數(shù)修正值，在表3-7[1]中查取；
——外表面吸收系數(shù)修正值，在表3-8[1]中查取，考慮到城市大氣污染和中淺顏色的耐久性差，建議吸收系數(shù)一律采用，即。
2、窗戶
窗戶的冷負(fù)荷由兩部分組成，一部分是外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷，一部分是透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷。
（1）外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷：
W （3-2）
令
式中——同式（3-1）；
——外玻璃窗傳熱系數(shù)[]，單層窗可5.8
，雙層窗可取2.9；
——窗口面積（）；
——外玻璃窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值，可在附錄13[1]中差得（）；
——玻璃窗的傳熱系數(shù)的修正值，根據(jù)窗框類型可從附錄12中查得；
——玻璃窗的地點(diǎn)修正值，可從附錄15【1】中查得。
（2）透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷：
W （3-3）
式中 ——窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)，可從附錄17[1]查得；
——窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)，由附錄18[1]；
——有效面積系數(shù)，由附錄19[1]查得；
——窗口面積（）；
——各緯度帶的日射得熱因數(shù)最大值，由附錄16查得；
——窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄24[1]和附錄25[1]查得。如果空調(diào)不連續(xù)運(yùn)行，則=1.0。
3.2.2人體散熱形成冷負(fù)荷
人體向室內(nèi)空氣散發(fā)的熱量有顯熱和潛熱兩種形式。前者通過對(duì)流、傳導(dǎo)或輻射等方式散發(fā)出來，后者是指人體散發(fā)的水蒸氣所包含的汽化潛熱。
人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷
W （3-4）
式中 ——人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷（W）;
——室內(nèi)全部人數(shù)；
——群集系數(shù)；
——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量（W）；
——人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，由附錄27[1]中查得。
人體散濕形成的潛熱冷負(fù)荷
W （3-5）
式中 ——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)去的總?cè)藬?shù)；
——1名成年男子小時(shí)潛熱散熱量（W）,見表3-15[1]
3.2.3燈光照明形成的冷負(fù)荷
當(dāng)電壓一定時(shí)，室內(nèi)照明散熱量是不隨時(shí)間變化的穩(wěn)定散熱量，但是照明方式仍以對(duì)流與輻射兩種方式進(jìn)行散熱，因此，照明散熱形式的冷負(fù)荷計(jì)算仍采用相應(yīng)的冷負(fù)荷系數(shù)。
熒光燈冷負(fù)荷計(jì)算方式為：
W （3-6）
式中 ——照明設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷（W）；
——照明設(shè)備所需功率（kW）；
——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)，取=1.2；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)，可取=1.0；
——燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取=0.5~0.6；而熒光燈罩無(wú)通風(fēng)孔者取=0.6~0.8；
——照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄26[1]查得。
3.2.4設(shè)備顯熱冷負(fù)荷
設(shè)備顯熱冷負(fù)荷。設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算
（3-7）
（3-8）
式中 ——設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷（W）；
——設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量（W）；
——設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄24[1]和附錄25[1]中查得。如果空調(diào)系統(tǒng)不連續(xù)運(yùn)行，則=1.0。
——電動(dòng)設(shè)備的安裝功率（kW）;
——電動(dòng)機(jī)效率，可從產(chǎn)品樣本中查得，或見表3-10[1];
——同時(shí)使用系數(shù)，即房間內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，根據(jù)工藝過程的設(shè)備使用情況而定，一般為0.5~1.0；
——利用系數(shù)（安裝系數(shù)），是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)耗功率與安裝功率之比，一般可取0.7~0.9，可用以反映安裝功率的利用程度；
——電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，每小時(shí)的平均實(shí)耗功率與設(shè)計(jì)最大實(shí)耗功率之比，它反映了平均負(fù)荷達(dá)到最大負(fù)荷的程度，一般可取0.4~0.5，精密機(jī)床取0.15~0.4。
根據(jù)廠房?jī)?nèi)情況，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)取200 W/,N=200×12636W=2527.2kW；取=0.8，=0.8，=0.4，=0.78。
冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見附表1。
3.3熱負(fù)荷
空調(diào)熱負(fù)荷的計(jì)算采用的是基于日平均溫差的穩(wěn)態(tài)計(jì)算法
W （3-9）
式中 ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量形成的熱負(fù)荷（W）；
——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，可在表3-25[1]中查得；
——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積（）；
——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)[]；
——冬季空調(diào)室內(nèi)的計(jì)算溫度（）；
——冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度（）。
= -4.0，。
計(jì)算結(jié)果見附表2。
3.4濕負(fù)荷
人體散濕量按下式計(jì)算
（3-10）
式中 ——群集系數(shù)；
——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)；
——1名成年男子每小時(shí)散濕量（），可在表3-15[1]中查得。
第4章 空調(diào)系統(tǒng)方案的選擇
4.1空氣處理方案的比較與確定
4.1.1空氣處理方案比較
1、空調(diào)系統(tǒng)按空氣處理設(shè)備的集中程度分為三類：（1）集中式空調(diào)系統(tǒng)；（2）半集中式空調(diào)系統(tǒng)；（3）分散式空調(diào)系統(tǒng)。現(xiàn)將各系統(tǒng)的特征和實(shí)用性比較列入下表4-1。
表4-1 典型空調(diào)系統(tǒng)的特征和使用性比較
比較項(xiàng)目
集中式空調(diào)系統(tǒng)
半集中式空調(diào)系統(tǒng)
分散式空調(diào)系統(tǒng)
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
集中進(jìn)行空氣的處理、輸送和分配；設(shè)備集中、易于管理。
布置靈活，各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié)室溫，房間不住人時(shí)可方便的關(guān)掉機(jī)組（關(guān)風(fēng)機(jī)），不影響其他房間， 從而比其他系統(tǒng)較節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
把冷熱源和空氣處理、輸送設(shè)備集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)，形成一個(gè)緊湊的空調(diào)系統(tǒng)，安裝方便，可靈活的布置在空調(diào)房間內(nèi)。
系統(tǒng)缺點(diǎn)
集中供應(yīng)時(shí)各空調(diào)區(qū)域冷熱負(fù)荷變化不一致，無(wú)法進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；各種集中式均有風(fēng)管尺寸大、占有空間大。
對(duì)機(jī)組制作應(yīng)有較高的要求，否則在建筑物大量使用時(shí)會(huì)帶來維修方面的困難；當(dāng)機(jī)組沒有新風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí)，不能用于全年室內(nèi)濕度有要求的地方。
空調(diào)機(jī)組是由壓縮冷凝機(jī)組、蒸發(fā)器和通風(fēng)機(jī)等聯(lián)合工作的，盡管壓縮冷凝機(jī)組有較大的容量，如果蒸發(fā)器（包括風(fēng)機(jī)）的傳熱能力（面積、傳熱系數(shù)）不足，則可能使制冷機(jī)的冷量得不到應(yīng)有的發(fā)揮。
設(shè)備布置
與機(jī)房
1、空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機(jī)房；
2、機(jī)房面積較大；
3、有時(shí)可以布置在屋頂上或安設(shè)在車間柱間平臺(tái)上。
1、只需要新風(fēng)空調(diào)機(jī)房面積；
2、有集中的中央空調(diào)器，還設(shè)有分散在各個(gè)被調(diào)房間內(nèi)的末端裝置；
3、分散布管敷設(shè)各種管線較麻煩。
1、設(shè)備成套，緊湊?？梢苑湃敕块g也可以安裝在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)；
2、機(jī)房面積小，只需集中式系統(tǒng)的50%，機(jī)房層高較低；
3、機(jī)組分散布置，敷設(shè)各種管線較麻煩。
消聲與隔振
可以有效地采取消聲和隔振措施
必須采用低噪聲風(fēng)機(jī)，才能保證室內(nèi)要求
機(jī)組安裝在空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)時(shí)，噪聲、振動(dòng)不好處理
風(fēng)管系統(tǒng)
1、空調(diào)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜，布置困難；
2、支風(fēng)管和風(fēng)口較多時(shí)，不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量。
1、設(shè)室內(nèi)時(shí)，不接送回風(fēng)管；
2、當(dāng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)，新風(fēng)管較小。
1、系統(tǒng)小，風(fēng)管短，各個(gè)風(fēng)口風(fēng)量的調(diào)節(jié)比較容易，達(dá)到均勻；
2、直接放室內(nèi)，可不接送風(fēng)管和回風(fēng)管；
3、余壓小。
系統(tǒng)應(yīng)用
1、全新風(fēng)系統(tǒng)；
2、一次回風(fēng)系統(tǒng)；
3、一、二次回風(fēng)系統(tǒng)。
1、末端再熱式系統(tǒng)；
2、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組系統(tǒng)；
3、誘導(dǎo)器系統(tǒng)。
1、單元式空調(diào)器系統(tǒng)；
2、窗式空調(diào)器系統(tǒng)；
3、分體式空調(diào)器系統(tǒng)；
4、半導(dǎo)體式空調(diào)器系統(tǒng)。
空氣分布
可以進(jìn)行理想氣流分布
氣流分布受到一定制約
氣流分布受制約
使用壽命
使用壽命長(zhǎng)
使用壽命長(zhǎng)
使用壽命短
2、空調(diào)系統(tǒng)按室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)分為四類：（1）全空氣式空調(diào)系統(tǒng)；（2）空氣—水式空調(diào)系統(tǒng)；（3）全水式空調(diào)系統(tǒng)；（4）冷劑式空調(diào)系統(tǒng)。
3、就全空氣系統(tǒng)而言，按被處理空氣的來源分為三類：（1）封閉式空調(diào)系統(tǒng)；（2）直流式空調(diào)系統(tǒng)；（3）混合式空調(diào)系統(tǒng)。
4、集中式空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)回風(fēng)情況不同又分為三類：（1）全新風(fēng)系統(tǒng)；（2）一次回風(fēng)系統(tǒng)；（3）一、二次回風(fēng)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱二次回風(fēng)系統(tǒng)）。
普通集中式空調(diào)系統(tǒng)是典型的全空氣、定風(fēng)量、低速、單風(fēng)管系統(tǒng)。集中式空調(diào)系統(tǒng)是工程中最常采用、最基本的系統(tǒng)。它廣泛的應(yīng)用與舒適性或工藝性的各類空調(diào)工程中。按照被處理空氣的來源不同，主要有混合式和直流式系統(tǒng)。混合式系統(tǒng)有一次回風(fēng)系統(tǒng)和二次回風(fēng)系統(tǒng)。
對(duì)于舒適性空調(diào)（夏季以降溫為主要特征）和夏季以降溫為主的工藝性空調(diào)，允許采用較大送風(fēng)溫差，應(yīng)采用一次回風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)于有恒溫恒濕或潔凈要求的工藝性空調(diào)，由于允許的送風(fēng)溫差小，為避免采用再熱（形成冷熱抵消）應(yīng)采用二次回風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)于混合式和直流式系統(tǒng)的特征和使用性如下表4-2。
表4-2 直流式和混合式系統(tǒng)比較
名稱
類型
直流式
混合式
集
中
式
空
調(diào)
系
統(tǒng)
全新風(fēng)系統(tǒng)
一次回風(fēng)系統(tǒng)
二次回風(fēng)系統(tǒng)
1、系統(tǒng)內(nèi)各房間的排風(fēng)量大于或接近于負(fù)荷計(jì)算出的送風(fēng)量時(shí)；
2、系統(tǒng)內(nèi)各房間為生產(chǎn)或儲(chǔ)存火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)，防火要求不允許空氣循環(huán)使用時(shí)；
3、風(fēng)機(jī)盤管補(bǔ)新風(fēng)的系統(tǒng)。
1、僅作為降溫的系統(tǒng)，可以間斷的使用調(diào)節(jié)室溫時(shí)；
2、室內(nèi)散濕量大或室內(nèi)散濕量變化大，使用二次回風(fēng)影響室內(nèi)相對(duì)濕度穩(wěn)定時(shí)；
3、室內(nèi)冷負(fù)荷變化小（例如大型建筑的內(nèi)區(qū)；連續(xù)生產(chǎn)發(fā)熱穩(wěn)定的工藝性生產(chǎn)且維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷小時(shí)），并可用最大送風(fēng)溫差時(shí)。
1、室溫允許波動(dòng)范圍≤±1℃，確定的送風(fēng)溫差小于可能最大的送風(fēng)溫差時(shí)；在室溫允許波動(dòng)范圍≤±0.5℃或相對(duì)濕度允許波動(dòng)范圍≤±5％時(shí)，為避免加大送
風(fēng)擾量，宜采用固定比例的一、二次回風(fēng)系統(tǒng)；
2、潔凈室按潔凈要求確定的風(fēng)量大于按負(fù)荷計(jì)算的風(fēng)量，應(yīng)采用固定比例的一、二次回風(fēng)系統(tǒng)或采用變動(dòng)比例的一、二次回風(fēng)系統(tǒng)；
3、全年使用的空調(diào)系統(tǒng)，且室內(nèi)溫濕度允許波動(dòng)范圍較大、室內(nèi)冷、熱負(fù)荷變化較大時(shí)，宜采用變動(dòng)比例的一、二次回風(fēng)系統(tǒng)，至少要有變動(dòng)一、二次回風(fēng)的可能性。
4.1.2空氣處理方案的確定
綜合上述的方案分析比較，該工程空氣處理方案確定如下：
1、因該廠房面積大、負(fù)荷大、是恒溫恒濕要求的工藝性空調(diào)，由于允許的送風(fēng)溫差小，選用集中式一次回風(fēng)系統(tǒng)。
2、對(duì)該工程中的所有衛(wèi)生間不做空調(diào)設(shè)計(jì)。
4.2冷熱源的選擇
冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)的核心部分。空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計(jì)的合理與否會(huì)直接影響空調(diào)系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要十分注意合理地選擇和設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源。要根據(jù)使用能源的種類、一次投資費(fèi)用、占地面積、環(huán)境保護(hù)、安全問題和運(yùn)行費(fèi)用等方面綜合考慮，慎重決定空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的組成方式并要精心設(shè)計(jì)。
目前，空調(diào)系統(tǒng)中常見的冷熱源組合方式見表4-3：
表4-3 常見空調(diào)冷熱源的組合方式
序號(hào)
組合方式
制冷設(shè)備
制熱設(shè)備
1
電動(dòng)冷水機(jī)組供冷，鍋爐供熱
活塞式冷水機(jī)組，桿式冷水機(jī)組，離心式冷水機(jī)組
燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t，電鍋爐
2
溴化鋰吸收式冷水機(jī)組供冷，鍋爐供熱
熱水型吸收式冷水機(jī)組，蒸汽型吸收式冷水機(jī)組
燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t，電鍋爐
3
電動(dòng)冷水機(jī)組供冷，熱電站供熱
活塞式冷水機(jī)組，桿式冷水機(jī)組，離心式冷水機(jī)組
大型鍋爐，汽/水換熱器，水/水換熱器
4
溴化鋰吸收式冷水機(jī)組供冷，熱電站供熱
熱水型吸收式冷水機(jī)組，蒸汽型吸收式冷水機(jī)組
燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t，電鍋爐
5
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組
6
空氣源熱泵冷熱水機(jī)組
空氣源熱泵冷熱水機(jī)組
空氣源熱泵冷熱水機(jī)組
7
地下井水源熱泵冷熱水機(jī)組
地下井水源熱泵冷熱水機(jī)組
地下井水源熱泵冷熱水機(jī)組
8
天然冷熱源
蒸發(fā)冷卻設(shè)備和冷卻塔供冷、夜間自然供冷設(shè)備及全新風(fēng)運(yùn)行
太陽(yáng)能供暖設(shè)備、地?zé)峁┡O(shè)備
目前大中型制冷和集中空調(diào)系統(tǒng)使用的大容量制冷機(jī)組，大多屬電動(dòng)式制冷機(jī)組，功率在數(shù)十至數(shù)千千瓦之間，但耗電量大，不適合供電緊張地區(qū)及流動(dòng)場(chǎng)合使用。
根據(jù)以上比較，因離心式冷水機(jī)組，具有單機(jī)制冷量大，重量輕，體積小，易損件少，振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對(duì)基礎(chǔ)要求低，能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量，通常可在30~100%的負(fù)荷范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，對(duì)于大型制冷劑可采用經(jīng)濟(jì)性較高的工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，利于能源的綜合利用等優(yōu)點(diǎn)。
通過以上綜合比較，本設(shè)計(jì)采用離心式冷水水機(jī)組。
第5章 送風(fēng)量的計(jì)算
5.1全面通風(fēng)換氣量的計(jì)算
本節(jié)所分析的全面通風(fēng)換氣量是指車間內(nèi)連續(xù)、均勻的散發(fā)有害物，在合理的氣流組織下，將有害物濃度稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高容許濃度以下所必須的通風(fēng)量。單位時(shí)間進(jìn)入室內(nèi)空氣的有害物（余熱、水蒸氣、有害氣體和蒸汽，以及粉塵等）數(shù)量是確定全面通風(fēng)量的原始資料。
5.1.1 全面通風(fēng)分類
a) 活塞通風(fēng)；
b) 置換通風(fēng)；
c) 混合通風(fēng)；
d) 側(cè)送通風(fēng)。
（1）評(píng)價(jià)通風(fēng)效果的指標(biāo)
換氣效率用工作區(qū)某點(diǎn)空氣被更新的有效性作為氣流分布的評(píng)價(jià)指標(biāo)。該方法是示跟蹤氣體標(biāo)識(shí)室內(nèi)空氣。已知標(biāo)識(shí)后的初始含量為，被通風(fēng)房間內(nèi)新鮮空氣的送入使示蹤氣體的含量隨
之下降，由此可測(cè)得室內(nèi)示蹤氣體的含量隨時(shí)間而衰減的變化規(guī)律。室內(nèi)示蹤氣體的含量衰減曲線如圖5-1上部曲線所示。
定義空氣齡為曲線下面積與初始含量之比，其表達(dá)式為：
(5-13)
式中 ——初始含量（體積分?jǐn)?shù)）（）；
——瞬間含量（體積分?jǐn)?shù)）（）；
——空氣齡（s）
可見，對(duì)室內(nèi)某點(diǎn)而言，其空氣齡越短，即意味著空氣滯留在室內(nèi)的時(shí)間越短，被更新的有效性越好。對(duì)整個(gè)房間的空氣齡測(cè)定通常在排風(fēng)口。
假定理想的送風(fēng)方式為“活塞流”，送入室內(nèi)的新鮮空氣量為，房間體積為v，則該房間換氣的名義時(shí)間常數(shù)為
5-14)
(
考慮工作區(qū)高度約為房間的一半，則房間內(nèi)空氣可能的最短壽命為/2，并以此作為在相同送風(fēng)量條件下，不同氣流分布方式換氣效果優(yōu)劣的比較基礎(chǔ)。以此可得出換氣效率的定義為
(5-15)
可見換氣效率為可能最短的空氣齡與平均空氣齡之比。
顯然，換氣效率只有在理想的活塞流時(shí)才有可能，全面孔板送風(fēng)接近這種條件。四種主要通風(fēng)方式的換氣效率如圖5-1所示，圖a表示活塞通風(fēng)，圖b表示置換通風(fēng)，圖c表示混合通風(fēng)，圖d表示側(cè)送通風(fēng)，在工程中活塞通風(fēng)極為少見，通風(fēng)工程中常用的是傳統(tǒng)的混合通風(fēng)，置換通風(fēng)的換氣效率可接近于活塞通風(fēng)，因此該通風(fēng)方式具有很強(qiáng)的生命力。
圖5-2 四種主要通風(fēng)方式的值和值
(2)置換通風(fēng)
1、置換通風(fēng)定義
有別于傳統(tǒng)的混合通風(fēng)的混合稀釋原理，置換通風(fēng)是通過把較低風(fēng)速（湍流度）的新鮮空氣送入人員工作區(qū)，利用擠壓的原理把污染的空氣擠到上部空間排走的通風(fēng)方法。
2置換通風(fēng)的原理
置換通風(fēng)是以擠壓的原理來工作的，置換通風(fēng)以較低的溫度西歐哪個(gè)地板附近把空氣送入室內(nèi)，風(fēng)速的平均值及湍流度比較小，由于送風(fēng)曾的溫度較低，密度較大，故會(huì)沿著整個(gè)底板面蔓延開來。室內(nèi)的熱源（人、電器設(shè)備等）在擠壓流中會(huì)產(chǎn)生浮升氣流（熱煙羽），浮升氣流會(huì)不斷卷吸室內(nèi)的空氣向上運(yùn)動(dòng)，并且，浮升氣流中的熱量不再會(huì)擴(kuò)散到下部的送風(fēng)層內(nèi)。因此，在室內(nèi)某一位置高度會(huì)出現(xiàn)浮升氣流量與送風(fēng)量相等的情況，這就是熱力分層。在熱力分層下部區(qū)域?yàn)閱蜗蛄鲃?dòng)區(qū)，在上部為混合區(qū)。室內(nèi)空氣溫度分布和有害物濃度分布在這兩個(gè)區(qū)域有非常明顯差異，下部單向流動(dòng)區(qū)存在明顯的垂直我呢度梯度和有害物濃度梯度，而上部湍流混合區(qū)溫度場(chǎng)好有害物濃度場(chǎng)則比較均勻，接近排風(fēng)的溫度和濃度。因此，從理論上講，只要保證熱分離層高度位于人員工作區(qū)以上，就能保證人員處于相對(duì)清潔、新鮮的空氣環(huán)境中，大大改善人員工作區(qū)的空氣品質(zhì)；另一方面，只需滿足人員工作區(qū)的溫度即可，而人員工作區(qū)上方的冷負(fù)荷可以不予考慮，因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的混合通風(fēng)，置換通風(fēng)具有節(jié)能的潛力（空間高度越大，節(jié)能效果越顯著）。置換通風(fēng)的原理及熱力分層圖如圖5-3。
圖5-3置換通風(fēng)的原理及熱力分層
3置換通風(fēng)的特性
傳統(tǒng)的混合通風(fēng)是以稀釋原理為基礎(chǔ)的，而置換通風(fēng)以浮力控制為動(dòng)力。這兩種通風(fēng)方式在設(shè)計(jì)目標(biāo)上存在著本質(zhì)差別。前者是以建筑空間為本，而后者是以人為本。二者在通風(fēng)動(dòng)力源、通風(fēng)技術(shù)措施、氣流分布等方面及最終的通風(fēng)效果上產(chǎn)生了一系列的差別，比較如表5-1。
表5-1兩種通風(fēng)方式的比較
項(xiàng)目
混合通風(fēng)
置換通風(fēng)
目標(biāo)
全室溫濕度均勻
工作區(qū)舒適性
動(dòng)力
流體動(dòng)力控制
浮力控制
機(jī)理
氣流強(qiáng)烈參混
氣流擴(kuò)散浮力提升
措施1
大溫差、高風(fēng)速
小溫差、低風(fēng)速
措施2
上送下回
下側(cè)送上回
措施3
風(fēng)口湍流系數(shù)大
送風(fēng)湍流小
措施4
風(fēng)口參混性好
風(fēng)口擴(kuò)散性好
流態(tài)
回流區(qū)位湍流區(qū)
送風(fēng)區(qū)為層流區(qū)
分布
上下均勻
溫度\濃度分層
效果1
消除全室負(fù)荷
消除工作區(qū)負(fù)荷
效果2
空氣品質(zhì)接近于回風(fēng)
空氣品質(zhì)接近于送風(fēng)
5.2全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理方案
5.2.1空氣處理過程
夏季處理過程：新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的等焓線的夏季處理過程如下圖5-4，h-d圖的繪制步驟如下：
全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理過程及處理過程在焓濕圖上的表示如下：
圖5-4 全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理過程
圖5-5全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理過程h-d圖
1)在圖上分別標(biāo)出夏季室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)（通常由室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度來確定）、夏季室外空氣狀態(tài)點(diǎn)（通常由室外計(jì)算干、濕球溫度來確定），并練成直線；
2)通過點(diǎn)畫出過程線：
kJ/kg （5-17）
3)由于舒適性空調(diào)沒有精度要求，為了節(jié)能可采用最大送風(fēng)溫差送風(fēng)，根據(jù)所取的送風(fēng)溫差畫出等溫線，該線與線相交于點(diǎn)，點(diǎn)為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。
送風(fēng)量：
（5-18）
5.2.2空氣狀態(tài)點(diǎn)
1、求熱濕比
2、確定確定送風(fēng)點(diǎn)
在h-d圖上確定室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)N(℃，)，通過該點(diǎn)畫出=75966的過程7線。取送風(fēng)溫差，該熱濕比線與21℃相交與O點(diǎn),即為送風(fēng)點(diǎn)。
3、各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)
=58.849kJ/kg =53.527kJ/kg
=12.786g/kg =12.725g/kg
4、送風(fēng)量計(jì)算 按公式（5-1）計(jì)算：
5.3送風(fēng)量的確定
根據(jù)送風(fēng)量，與冷負(fù)荷，可求得送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)與室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的焓差，即送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的焓值為=54.106kJ/kg，該等焓線與熱濕比線交點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)的。在焓濕圖上查得送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O，O點(diǎn)各參數(shù)為：
5.4新風(fēng)量計(jì)算
計(jì)算結(jié)果見附表3。
第6章 末端設(shè)備的選擇
6.1換熱器的選擇與計(jì)算
僅以夏季做為表冷器用進(jìn)行計(jì)算。冬季工況不再計(jì)算。
6.1.1計(jì)算參數(shù)的定義
1、干球溫度效率
（6-1）
2、接觸系數(shù)
（6-2）
3、析濕系數(shù)
（6-3）
4、傳熱單位數(shù)
（6-4）
5、水當(dāng)量比
（6-5）
式中 ——考慮內(nèi)部結(jié)垢、外部積灰的安全系數(shù)，見表6-8[2]；
、——空氣初干球溫度和終干球溫度（℃）；
——冷水進(jìn)水溫度（℃）；
、——空氣初濕球溫度和終濕球溫度（℃）；
、 ——空氣的初焓值和終焓值kJ/kg；
——空氣定壓比熱容；
——表冷器作冷卻用時(shí)之傳熱系數(shù)，一些產(chǎn)品樣本表冷器實(shí)測(cè)值見表6-9[1]；
——通過表冷器的風(fēng)量（）；
——冷水比熱容；
——通過表冷器的冷水量[kg/h];
6.2除塵器的選擇
1、粗效過濾器的選擇
根據(jù)廠房每個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量為101250m3/h，選用ZJK-I-5自動(dòng)卷繞式（濾料種類為DV化纖組合氈）粗效過濾器24臺(tái)，每個(gè)系統(tǒng)使用3臺(tái)粗效過濾器并聯(lián)，特性見表6-2：
表6-2過濾器特性表
額定風(fēng)量m3/h
長(zhǎng)(mm)
寬(mm)
高(mm)
初阻力(Pa)
終阻力(Pa)
34000～44000
2154
2084
700
90
220
。6.3風(fēng)機(jī)的選擇
廠房?jī)?nèi)共布置8個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量（取修正系數(shù)為1.15）為。
選用淄博沈鼓通風(fēng)設(shè)備有限公司的離心式風(fēng)機(jī)，需16臺(tái)。選用9-26型。各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)見表6-2
表6-3型離心式通風(fēng)機(jī)參數(shù)
機(jī)號(hào)№
轉(zhuǎn)速r/min
全壓Pa
流量m3/h
配用電動(dòng)機(jī)
NO.16D
1450
16250-13324
70339-123090
850-4
6.4送風(fēng)筒的選擇
選用長(zhǎng)沙凱天環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的KTFS-3.5kD電動(dòng)送風(fēng)筒。技術(shù)參數(shù)見表6-3：
表6-4 KTFS-3.5kD送風(fēng)筒參數(shù)
名稱
風(fēng)量
直徑mm
高度mm
送風(fēng)深度m
調(diào)節(jié)方式
KTFS-5.0kD
3500
450
880
7-11
電壓
6.5冷水機(jī)組的選擇
根據(jù)系統(tǒng)總冷負(fù)荷選用LSLXR123-1050離心式冷水機(jī)組2臺(tái)，性能及參數(shù)見下表6-6：
表6-5 LSLXR134-1050式冷水機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)
型號(hào)
制冷量kW
冷水
進(jìn)水溫度
出水溫度
流量
流程
接管通徑mm
污垢系數(shù)
水阻損失
LSLXR
123-1050
1055
12
7
181.4
4
150
0.086
0.12
冷卻水
進(jìn)水溫度
出水溫度
流量
流程
接管通徑mm
污垢系數(shù)
水阻損失Mpa
32
37
226
3
150
0.086
0.083
第7章 空調(diào)系統(tǒng)水力計(jì)算
7.1風(fēng)管水力計(jì)算
各管段局部阻力系數(shù)如下：
1-2：送風(fēng)筒1個(gè)，天圓地方1個(gè)，彎頭兩個(gè)， ；
2-3：1個(gè)分流三通，；
3-4：1個(gè)分流三通，；
4-5：1個(gè)分流三通，；
5-6：1個(gè)分流三通，；
6-7：1個(gè)分流三通，1個(gè)彎頭，；
7-8：1個(gè)分流三通，；
8-9：1個(gè)分流三通，；
9-10：1個(gè)分流三通，2個(gè)彎頭，。
10-11：漸縮管2個(gè)，消聲器1個(gè)
送風(fēng)量的水力計(jì)算見附錄5。
7.2風(fēng)機(jī)的校核
7.2.1空調(diào)機(jī)房總阻力
式中——過濾器總阻力，Pa；
——表冷器總阻力，Pa；
——加熱器總阻力，Pa；
——管道阻力損失，Pa。.
第8章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
就空調(diào)工程的整體而言，空調(diào)水系統(tǒng)包括冷熱水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)。空調(diào)水系統(tǒng)的作用，就是以水為介質(zhì)在空調(diào)建筑物之間和建筑物內(nèi)部傳遞冷量和熱量。正確合理的設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保證，同時(shí)也能有效的節(jié)省能耗。
8.1空調(diào)管路設(shè)計(jì)原則
空調(diào)管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)遇到的第一個(gè)問題就是如何合理而正確地劃分空調(diào)管路系統(tǒng)中的環(huán)路和選用合適的管路系統(tǒng)形式。
8.1.1空調(diào)管路系統(tǒng)的劃分原則
空調(diào)管路系統(tǒng)的環(huán)路應(yīng)該遵循滿足空調(diào)系統(tǒng)的要求、節(jié)能、運(yùn)行管理方便、節(jié)省管材等原則，按照建筑物的不同使用功能、不同的使用時(shí)間、不同的負(fù)荷特性、不同的平面布置和不同的建筑層數(shù)正確劃分空調(diào)管路系統(tǒng)的環(huán)路。此外，空調(diào)管路系統(tǒng)應(yīng)和空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的劃分相結(jié)合，要同時(shí)考慮才能獲得合理的方案。
8.1.2空調(diào)管路系統(tǒng)的形式
空調(diào)管路系統(tǒng)形式按循環(huán)方式、供回水的布置方式、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法、供回水管數(shù)、系統(tǒng)中循環(huán)泵的配置方式有以下幾種分類形式，通過比較各形式后確定本設(shè)計(jì)空調(diào)冷熱水系統(tǒng)形式，空調(diào)系統(tǒng)管路形式見下表8-1：
表8-1 空調(diào)管路系統(tǒng)的形式
劃分原則
系統(tǒng)形式
特征
按介質(zhì)（如水）是
否與空氣接觸劃分
閉式系統(tǒng)
系統(tǒng)中介質(zhì)基本上不與空氣接觸
開式系統(tǒng)
系統(tǒng)中介質(zhì)與空氣相接觸，系統(tǒng)中有水箱
按系統(tǒng)中的合并聯(lián)環(huán)路中水的流程劃分
同程系統(tǒng)
各并聯(lián)環(huán)路中水的流程基本相同，即各環(huán)路的管路總長(zhǎng)度基本相等
異程系統(tǒng)
各并聯(lián)環(huán)路中水的流程不相同，即各環(huán)路的管路總長(zhǎng)度不相等
按系統(tǒng)循環(huán)水量的特征劃分
定流量系統(tǒng)
系統(tǒng)中的循環(huán)水量保持定值；常采用三通閥定流調(diào)節(jié)，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，一部分分水流量與負(fù)荷成比例的流經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管或空調(diào)器，另一部分從三通閥旁通，保持環(huán)路中水流量不變
變流量系統(tǒng)
系統(tǒng)中供回水溫度保持不變，負(fù)荷變化時(shí)，可通過改變供水量來調(diào)節(jié)
按系統(tǒng)中的循環(huán)水泵設(shè)置情況劃分
單級(jí)泵系統(tǒng)
系統(tǒng)中只用一組循環(huán)泵，即冷熱源側(cè)和負(fù)荷側(cè)合用一組循環(huán)泵
雙級(jí)泵系統(tǒng)
冷熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置循環(huán)水泵
按冷熱水管道的設(shè)置方式劃分
雙管制
冬季供應(yīng)熱水，夏季供應(yīng)冷水都是用相同的管路
三管制
系統(tǒng)中有冷熱兩條供水管，但共用一根回水管
四管制
供冷、供熱分別由供、回水管承擔(dān)，構(gòu)成供冷與供熱彼此獨(dú)立的水系統(tǒng)
8.1.3空調(diào)管路系統(tǒng)的劃分原則
1、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)力求各環(huán)路的水力平衡
空調(diào)供冷、供暖水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合各個(gè)環(huán)路之間的水力平衡要求。對(duì)壓差相差懸殊的高阻力環(huán)路，應(yīng)設(shè)置二次循環(huán)泵。各環(huán)路應(yīng)設(shè)置平衡閥或分流三通等平衡裝置。如管道豎井面積允許時(shí)，應(yīng)盡量采用管道豎向同程式。
2、防止大流量小溫差
造成大流量小溫差的原因：
（1）設(shè)計(jì)水流量一般是根據(jù)最大的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷（或熱負(fù)荷）再按5℃（或10℃）供回水溫差確定的，而實(shí)際上出現(xiàn)最大設(shè)計(jì)冷負(fù)荷（或熱負(fù)荷）的時(shí)間，即按滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間僅很短的時(shí)間，絕大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷下運(yùn)行。
（2）水泵揚(yáng)程一般是根據(jù)最遠(yuǎn)環(huán)路 、最大阻力，再乘以一定的安全系數(shù)后確定的，然后結(jié)合上述的設(shè)計(jì)流量，查找與其一致的水泵銘牌參數(shù)而確定水泵型號(hào)，而不是根據(jù)水泵特性曲線確定水泵型號(hào)。因此，在實(shí)際水泵運(yùn)行中，水泵實(shí)際工作點(diǎn)是在銘牌工作點(diǎn)的右下側(cè)，故實(shí)際水流量要比設(shè)計(jì)水流量大20%-50%。
（3）在較大的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)常常沒有對(duì)每個(gè)環(huán)路進(jìn)行水力平衡校核，對(duì)于壓差相差懸殊的環(huán)路，多數(shù)也不設(shè)置平衡閥等平衡裝置，施工安裝完畢之后又不進(jìn)行任何調(diào)試，環(huán)路之間的阻力不平衡所引起的水力工況、熱力工況失調(diào)象現(xiàn)只好大流量來掩蓋。
避免大流量小溫差的方法：
考慮到設(shè)計(jì)時(shí)難以做到各環(huán)路之間的嚴(yán)格水力平衡，以及施工安裝過程中存在的種種不確定因素，在各環(huán)路中應(yīng)設(shè)置平衡閥等平衡裝置，以確保在實(shí)際運(yùn)行中，各環(huán)路之間達(dá)到較好的水力平衡。當(dāng)遇到某個(gè)或幾個(gè)支環(huán)路比其它環(huán)路壓差相差懸殊（如阻力差100kPa以上），就應(yīng)在這些環(huán)路增設(shè)二次循環(huán)泵。
3、水系統(tǒng)的膨脹、補(bǔ)水、排水與排氣
（1）水系統(tǒng)的膨脹
封閉空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，應(yīng)在高于回水管路最高點(diǎn)1-2m處設(shè)膨脹水箱。膨脹水箱一般可選標(biāo)準(zhǔn)水箱(T905(二）)，其容積范圍為0.3-5m3.膨脹水箱設(shè)有膨脹管、補(bǔ)水管、溢水管和泄水管，并應(yīng)設(shè)有水位控制儀表或浮球閥。
（2）水系統(tǒng)的補(bǔ)水與排水
水系統(tǒng)的注水與補(bǔ)水均應(yīng)通過膨脹水箱來實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)將膨脹管單獨(dú)與制冷站中的回水總管（或集水器）相接，這樣在系統(tǒng)安裝調(diào)試時(shí)的新注水或在平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)中的補(bǔ)充水，均可通過膨脹水箱注水。使整個(gè)水系統(tǒng)的注水從位置較低的回水總管（或集水器）由低向高進(jìn)行，從而將管路系統(tǒng)中的空氣由下往上通過排氣閥和膨脹水箱排除。許多工程安裝為圖省工省料，將膨脹水箱的膨脹管就近與較高處的回水管相接，致使系統(tǒng)中的空氣難以排除而招致供水壓力長(zhǎng)時(shí)間不穩(wěn)定。
水系統(tǒng)的排水閥應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)的最低點(diǎn)（集水器或制冷機(jī)水管路最低點(diǎn)），以便檢修時(shí)能將管路系統(tǒng)中的水全部排除。
（3）水系統(tǒng)的排氣
安裝在每層建筑物的風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)機(jī)組回水管路末端最高點(diǎn)，均應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)排氣閥。如支環(huán)路較長(zhǎng)而使管路轉(zhuǎn)彎較多時(shí)，或某些水管為躲避消防管、新風(fēng)管和裝設(shè)在吊頂內(nèi)的較大斷面電纜等而有上下轉(zhuǎn)彎時(shí)，均應(yīng)在轉(zhuǎn)彎的最高點(diǎn)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。
（4）空調(diào)管路系統(tǒng)應(yīng)能滿足中央空調(diào)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)要求。
（5）空調(diào)管路系統(tǒng)選用的管材、配件要符合有關(guān)的規(guī)范要求。
（6）空調(diào)管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)要注意便于維修管理，操作、調(diào)節(jié)方便。
綜上所述，本設(shè)計(jì)冷熱水冷采用閉式系統(tǒng)，冷卻水采用開式系統(tǒng)；冷源側(cè)采用定流量系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)采用變流量系統(tǒng)；一次泵、雙管制、變流量系統(tǒng)。
8.2空調(diào)水系統(tǒng)的水力計(jì)算
空調(diào)管路的設(shè)計(jì)是在已知水流量和推薦流速下，確定水管管徑及水流動(dòng)阻力。
8.2.1管徑的確定
水管管徑由下式確定：
（8-1）
式中 ——水流量，；
——水流速，。
水系統(tǒng)中，管內(nèi)的流速可按下表8-2中的推薦流速選取，也可按表8-3根據(jù)流量確定管徑：
表8-2 管內(nèi)水流速推薦值
管徑/mm
15
20
25
32
40
50
65
80
閉式系統(tǒng)
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.7
0.7～0.9
0.8～1.0
0.9～1.2
1.1～1.4
1.2～1.6
開式系統(tǒng)
0.3～0.4
0.4～0.5
0.5～0.6
0.6～0.8
0.7～0.9
0.8～1.0
0.9～1.2
1.1～1.4
管徑/mm
100
125
150
200
250
300
350
400
閉式系統(tǒng)
1.3～1.8
1.5～2.0
1.6～2.2
1.8～2.5
1.8～2.6
1.9～2.9
1.6～2.5
1.8～2.6
開式系統(tǒng)
1.2～1.6
1.4～1.8
1.5～2.0
1.6～2.3
1.7～2.4
1.7～2.4
1.6～2.1
1.8～2.3
表8-3水系統(tǒng)的管徑和單位長(zhǎng)度阻力損失
鋼管管徑/mm
閉式系統(tǒng)
開式系統(tǒng)
流量/（m3/h）
kPa/100m
流量/（m3/h）
kPa/100m
15
0～0.5
0～60
-
-
20
0.5～1.0
10～60
-
-
25
1～2
10～60
0～1.3
043
32
2～4
10～60
1.3～2.0
1140
40
4～6
10～60
2～4
1040
50
6～11
10～60
4～8
-
65
11～18
10～60
8～14
-
80
18～32
10～60
14～22
-
100
32～65
10～60
22～45
-
125
65～115
10～60
45～82
10～40
150
115～185
10～47
82～130
10～43
200
185～380
10～37
130～200
10～24
250
380～560
9～26
200～340
10～18
300
560～820
8～23
340～470
8～15
350
820～950
8～18
470～610
8～13
400
950～1250
8～17
610～750
7～12
450
1250～1590
8～15
750～1000
7～12
500
1590～2000
8～13
1000～1230
7～11
8.2.2水流動(dòng)阻力的確定
1、沿程阻力
水在管道內(nèi)的沿程阻力由下式確定：
（8-2）
式中——摩擦阻力系數(shù)，無(wú)因次量；
——直管段長(zhǎng)度，m；
——管段直徑，m；
——水的密度，1000；
——水流速度，。
冷水管路比摩阻宜控制在100~300Pa/m。采用鋼管或鍍鋅管時(shí)，比摩阻一般為100～400Pa/m，最常用的為250Pa/m。當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，摩擦阻力系數(shù)與流體的性質(zhì)、流態(tài)、流速、管徑大小、內(nèi)表面的粗糙度有關(guān)。過渡區(qū)的可按克列伯洛克公式計(jì)算：
（8-3）
式中 ——管內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，閉式系統(tǒng)，開式系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)，不同流速及管徑的比摩阻值可查【1】表9-7。
——雷諾數(shù)，；
——運(yùn)動(dòng)粘度。
2、局部阻力
（8-4）
式中 ——局部阻力系數(shù)；
——重力加速度；
——水流速度,m/s。
3、水管總阻力
水流動(dòng)總阻力包括沿程阻力和局部阻力，即：
（8-5）
4、水管道的計(jì)算步驟
（1）畫出各層水管系統(tǒng)平面圖并進(jìn)行各管段編號(hào)，選定最不利環(huán)路。
（2）根據(jù)水管路平面圖計(jì)算各管段的水流量。
（3）由推薦流速和各管段水流量確定管徑，比摩阻，動(dòng)壓。
由以上確沿程阻力和局部阻力，累加算得總阻力，與其它分這只管路的阻力進(jìn)行比較，使其平衡率在15%以內(nèi)。
8.2.3冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算
冷卻水量可按下式計(jì)算：
（8-6）
式中 ——冷卻水量，kg/s；
——冷卻塔排走的冷量，離心式制冷劑，取制冷機(jī)負(fù)荷的1.3倍；
——水的比熱容，取
——冷卻水的溫升。
則廠房的最大冷凍水水流量為：
平分給8個(gè)空氣處理機(jī)組，則每個(gè)系統(tǒng)流量為58.92。采用異程式系統(tǒng)，環(huán)路為閉式系統(tǒng)。機(jī)組出水管--冷凍水泵—分水器—最遠(yuǎn)端空調(diào)室—集水器—機(jī)組回水管。
突然擴(kuò)大：1.0；縮?。?.5；合流三通：3.0；分流三通：3.0；立管分流三通：0.1。
水力計(jì)算結(jié)果見附錄3.
總阻力為P=9.75+1.02+53.55kPa=64.32kPa。
8.3冷凍水泵的選擇
由上節(jié)可知，總阻力損失為64.32kPa。取安全系數(shù)為1.15，則最大阻力損失為P=1.15×64.32kPa=73.97kPa。冷凍水總流量為471.35 m3/h。選用2臺(tái)IS150-125-250水泵, 水泵流量為240m3/h，，設(shè)備用泵一臺(tái)，泵的性能參數(shù)見表8-5：
表8-5 冷凍水泵性能參數(shù)
型號(hào)
轉(zhuǎn)速n(r/min)
流量(m3/h)
揚(yáng)程H（m）
電機(jī)功率(kW)
IS150-125-250
1450
200
19.6
18.5
8.4分水器與集水器
分、集水器是為了連接通向各個(gè)環(huán)路的許多并聯(lián)管道而設(shè)置的，在一定程度上起均壓的作用，通過分集水器的斷面流速為1.0-1.5m/s。一般選用標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)縫鋼管，分、集水器草圖見圖8-2：
圖8-2 分水器
已知最大供水量為480m3/h，取通過分集水器的斷面流速1m/s，供回水管的接管外徑按式10-1計(jì)算：
按照國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集05K232選用DN500的分、集水器。分水器和集水器型號(hào)尺寸都相同，各有1個(gè)主管（流量為480 m3/h），管徑為DN150mm（流量為60 m3/h），8個(gè)支管。
8.5冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空調(diào)冷卻水用于冷卻機(jī)組中冷凝器、吸收式冷水機(jī)組中冷凝器和吸收器等設(shè)備中。通過冷卻水系統(tǒng)將空調(diào)系統(tǒng)從被調(diào)房間吸取熱量和消耗的功率釋放到環(huán)境中去。在空調(diào)用冷水機(jī)組（水冷式）內(nèi)的冷凝器，經(jīng)制冷劑冷凝放熱，其熱量被冷卻水吸收，為了保證機(jī)組正常的制冷循環(huán)，其冷卻水需不斷地進(jìn)行冷卻，所需的冷卻用水量很大，而在實(shí)際使用中不可能連續(xù)提供如此大量的水資源。為了不使吸熱后溫度上升的冷卻水白白的排掉，需把冷卻水收集后進(jìn)行降溫處理到冷凝器所需冷卻水的水溫、供其正常的制冷循環(huán)使用，這就需設(shè)置一套水冷卻的設(shè)施，從而增加了初期投資和運(yùn)行費(fèi)用，因此合理地選擇水冷卻的方案，需因地制宜。常用的冷卻水系統(tǒng)的水源有：地表水（河水、湖水）、地下水（深井水或淺水井）、海水、自來水等。本系統(tǒng)采用自來水。
8.5.1冷卻水
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)入到冷水機(jī)組的冷凝器中冷卻水吸收冷凝器內(nèi)制冷劑放出的熱量而溫度升高，然后進(jìn)入室外冷卻塔散熱降溫、通過冷卻水循環(huán)水泵進(jìn)行循環(huán)冷卻，不斷帶走制冷劑冷凝放出的熱量，以保證冷水機(jī)組的制冷循環(huán)。空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的形式主要有：
1、直流式冷卻水系統(tǒng)
冷卻水經(jīng)設(shè)備使用后直接排掉，不再重復(fù)使用。適用于有充足水源的地方。是最簡(jiǎn)單的冷卻水系統(tǒng)。
2、混合式冷卻水系統(tǒng)
經(jīng)冷凝器使用后的冷卻水部分排掉，部分與供水混合后循環(huán)使用。用于冷卻水水溫較低且系統(tǒng)較小的場(chǎng)合。
3、利用噴水池的冷卻水系統(tǒng)
在水池上部將水噴入大氣中，增加水與空氣的接觸面積，利用水蒸發(fā)吸熱的原理，使少量的水蒸發(fā)而把自身冷卻下來。適宜在氣候比較干燥地區(qū)的小型空調(diào)系統(tǒng)中。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積大。
4、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)
冷卻塔出來的冷卻水經(jīng)水泵送到冷水機(jī)組中的冷凝器，再送到冷卻塔中蒸發(fā)冷卻。是目前空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的冷卻水系統(tǒng)。
8.5.2冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
冷凍水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的主要設(shè)備一般與冷水機(jī)組設(shè)置在同一機(jī)房?jī)?nèi)。
空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷卻水循環(huán)水泵、分（集）水器、除污器、過濾器、水處理設(shè)備、膨脹水箱、冷卻塔、冷卻水循環(huán)水箱及其系統(tǒng)連接管道等組成。
冷卻水泵也采用離心式水泵，除在水泵的進(jìn)口總管上安裝有除污過濾器外，還需設(shè)置防止結(jié)垢的軟化水設(shè)備，防止在管道系統(tǒng)循環(huán)中產(chǎn)生水垢而沉積附著在冷凝器的換熱管壁上。
冷卻水泵可根據(jù)循環(huán)冷卻水量選用多臺(tái)并聯(lián)安裝。
冷卻水軟化處理設(shè)備常用的有電子水處理儀、磁處理設(shè)備、投藥等方法。
目前空調(diào)系統(tǒng)中常采用電子水處理儀、它具有安裝簡(jiǎn)單，可直接安裝在被處理的水循環(huán)系統(tǒng)管道上，有除垢防垢、滅藻、殺菌、防氧化等多種功能，并具有體積小、自動(dòng)工作、無(wú)需專人操作、維修費(fèi)用低、不需設(shè)置屏蔽等優(yōu)點(diǎn)。
加藥法適用小型冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。磁處理設(shè)備體積較大，占面積較大，必要時(shí)應(yīng)增加屏蔽措施，可根據(jù)水質(zhì)、循環(huán)水量選定
8.5.3冷卻塔
冷卻塔是將攜帶熱量的冷卻水在塔中與空氣進(jìn)行熱交換，將熱量傳輸給空氣并散入大氣環(huán)境中去的裝置，在冷卻水系統(tǒng)中起節(jié)約用水和降低能耗的作用。
冷卻塔有濕式冷卻塔（簡(jiǎn)稱濕塔）和干式冷卻塔（簡(jiǎn)稱干塔）之分。在濕塔中，空氣與水直接接觸，通過接觸和蒸發(fā)散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。濕塔熱交換效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但需要有補(bǔ)給水的水源，以補(bǔ)充由于蒸發(fā)和吹風(fēng)造成的水損失，并保證穩(wěn)定的水質(zhì)。在缺水地區(qū)，只能用干塔。干塔中空氣與水的熱交換是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠幔瑢⒐軆?nèi)的水的熱量傳輸給散熱器外流動(dòng)的空氣。干塔熱交換效率比濕塔低。制冷工程中常用的水冷卻塔以濕塔為多。
冷卻塔一般由塔體部分、風(fēng)機(jī)部分、配水部分、淋水部分及收水部分組成，下塔體可以兼做貯水用。常用的冷卻塔有自然通風(fēng)式冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔和混合通風(fēng)冷卻塔。冷卻塔的極限出水溫度比當(dāng)?shù)乜諝獾臐袂驕囟雀?.5～5℃。
本設(shè)計(jì)中欲選用兩臺(tái)冷卻塔，總需處理水量為480m3/h，則每臺(tái)冷卻塔處理水量為240 m3/h。
選用江蘇裕泰華環(huán)保有限公司生產(chǎn)的DBNL-300超低噪音玻璃鋼冷卻塔，標(biāo)準(zhǔn)水量為300 m3/h。其外形尺寸為：高度=4222mm,外徑=5134mm；送風(fēng)裝置：電機(jī)7.5kW，風(fēng)葉直徑=3400mm，設(shè)備進(jìn)水壓力為35kPa，自重3558 kg，運(yùn)轉(zhuǎn)重9229kg。冷卻塔配管尺寸見表8-4：
表8-4
配管尺寸（DN）
溫水入管
冷水出管
排水管
溢水管
補(bǔ)給水管
自動(dòng)（）
手動(dòng)（）
200
200
50
100
50
50
8.5.4冷卻水泵
1、水泵揚(yáng)程
水泵所需揚(yáng)程：
(8-7)
式中 ——冷卻水系統(tǒng)中的沿程阻力和局部阻力，