暖通空调毕业设计答辩PPT 52页

'指导老师：XXX毕业设计答辩学院：XXXXXXXXX班级：XXXXXXXXX学号：XXXXXXXXX姓名：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX大学 设计题目湖南省长沙市某大型商场空调系统设计 随着商业建筑不断的增多，人们对室内空气的温湿度、洁净度以及空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的关注。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的集中式空调系统来满足人们对高生活水平的追求。研究的意义 该大型商场位于湖南省长沙市。商场总计10层，总计建筑面积约为62950.8平方米。二层至十层每层分别设有五个空调机房，其中一层的空调机房放置在二层。由于受建筑面积的限制，冷热源设备及水泵等放置在屋顶。工程概况 本次毕业设计题目是湖南省长沙市某大型商场空调系统设计。主要目的是保持商场内适宜的温湿度，创造吸引顾客入内的舒适的冷、暖环境，增进顾客的购物欲望；防止室内商品（衣服、家具等）质量变劣；同时为商场职工提供舒适的工作环境。设计目的 本次设计以夏季空调系统为主，包括商场空调设计、防排烟设计、制冷机房及空调设备选型设计。主要内容：（1）工程概况、包括工程名称、设计建筑物概况、建筑物地点及周边环境，建筑物面积，空调面积，建筑物层数及各楼层的功能，设计要求等；（2）设计参数确定：室外设计参数，室内设计参数，建筑物设计参数；（3）空调负荷计算；（4）空调系统方案的选择及空气处理过程的确定；（5）空调冷热源的确定；（6）风系统设计及气流组织；（7）冷冻水系统设计；（8）排烟设计。设计内容 1、商场负荷特点（1）商场建筑空间大，室内人员多，照明设备多，故空调冷负荷和新风负荷大。（2）商品种类多，营业厅布局常有变动，要求空调设备具有一定的灵活性。（3）大商场内有些营业厅人员密度大，有些密度小，在确定空调箱容量和空调分区时，应加以区别。（4）有些商业建筑趋向多功能化，除了商业空间外，还设有会场、剧场、餐厅等，其空调系统应考虑分区。（5）百货大楼的出入口人流频繁，在冬季，为防止或减少室外冷风的侵入，往往要设置前室并使用空气幕，在建筑上应考虑合适的入口方位，并设避风用的挡风壁。（6）由于百货商场进出人数的不定，必须根据建筑消防要求，设置灭火，排烟装置方案论证 2、商场空调方式的选择商业建筑空调系统的选择与其规模大小，建筑的平面结构和功能分区有关，小型商场一般采用分体式空调机组，通常大中型商场有三种空调方式：风机盘管加新风系统；吊顶式空调机系统；组合式空调机组的全空气系统。 风机盘管加新风系统节省使用面积，但是新风量有限，对于大中型商场，很难利用室外新风进行通风换气，不利于过渡季节的节能。回风是由悬挂在吊顶内的风机盘管回风箱处的过滤器过滤，过滤器极易堵塞，清洗工作量既大又很麻烦，特别是在夏季，如果过滤网清洗不及时，将导致回风量减少，凝结水增加，排水不畅，滴水盘处溢水，这种潮湿的条件是病菌滋生的最好环境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋长，给管理带来麻烦和不必要的损失。受安装空间限制，风机盘管的维修和保养不便。不适合用于大型商场。1、风机盘管加新风系统 吊顶式空调机系统是近几年发展起来的一种空调系统，可以省去机房面积，降低建筑层高，节约风管。吊顶式空调机组安装在使用空间吊顶内，机组噪声不仅通过风口传出，而且直接辐射出来，所以噪声问题是吊顶式空调机组的一大问题。其次，供回水管多，并且水管安装在吊顶内，增加了漏滴水。新风量有限也是吊顶式空调机组的一大缺点，由于梁下风管、水管等各种管道很多，限制了新风管道，所以吊顶式空调机系统只在外区有有限的新风。2、吊顶式空调机系统 组合式空调机组的全空气系统具有处理热湿负荷能力较大；过渡季节可实现全新风运行；水管少，减少漏滴水现象；冬季可通过新回风比例的调节来调节送风温度，解决冬季内区温度过高的问题；能达到较高的洁净度；运行管理及维修方便的优点。这些优点使其适合于大中型商场。但由于其机房占地面积过大，风道断面尺寸大，所占空间大，导致一些开发商不愿意采用这种系统形式。3、组合式空调机组的全空气系统 空调冷源的选择，应考虑以下因素：（1）机组能耗（2）空调冷冻水泵的能耗（3）运行管理和使用寿命（4）环境保护要求（5）噪声和振动（6）设备价格空调冷源的选择 目前，空调系统经常采用的冷水机组有活塞式制冷机组、溴化锂吸收式制冷机组、离心式制冷机组、螺杆式制冷机组。空调冷源是空调系统供冷的核心，为整个系统提供冷量。目前多以冷水机组为主，主要有活塞式、螺杆式、离心式和溴化锂吸收式冷水机组。 活塞式冷水机组装置结构简单、容积效率高、加工简单、造价低、调节范围广。但活塞惯性力大、单级容量不易过大、单位制冷剂重量大、调节性能差、适用于中小冷量。1、活塞式冷水机组 溴化锂吸收式冷水机组具有加工简单、操作方便、冷量可调范围大、运动减少、噪音低、振动小、可进行废热、余热等利用、直燃式可省掉锅炉、热效率高、耗电省、溶液对环境无污染等优点。但使用寿命短、性能系数低、维修复杂、性能衰减较为严重。2、溴化锂吸收式冷水机组 离心式冷水机组压缩机输气量大、单机制冷量大、结构紧凑、单位重量制冷量大、性能系数高、运转平稳震动小、噪音低、调节方便可无级调节、无气阀、填料等易损件、可靠性高、但转速高对加工精度要求高、单级压缩低、易发生喘振、运行工况偏离设计工况时效率下降较快、制冷量随蒸发温度降低而减少幅度快。3、离心式冷水机组 与活塞式相比，螺杆式冷水机组结构简单、运动部件少、转速高、运转平稳、振动小、中小型密闭式机组的噪音较低、机组重量轻。另外，其单机制冷量大、具有较高的容积效率、压缩比可达20，且容积效率的变化不大、COP高、易损件少、运行可靠、易于维修而且对湿冲程不敏感、允许少量液滴入缸无液击危险、可通过滑阀进行无级调节，调节方便。制冷剂采用R134A，相比之下危害臭氧层程度低、温室效应小。其中，螺杆式风冷热泵机组具有不占用机房，可放在屋顶；不需要冷却塔，没有冷却水系统，系统简单；可以同时满足制冷和供暖需求，还可以满足热水需求。4、螺杆式冷水机组 由于该设计的地点是湖南省长沙市某大型商场，冬季没有市政热力，同时又鉴于螺杆式风冷热泵机组的以上优点，以及该商场建筑面积的限制，因此该商场空调系统为全空气集中式一次回风系统，冷热源采用螺杆式风冷热泵机组。 1、建筑概况建筑物名称：湖南省长沙市某大型商场地上层数:10建筑面积：62950.8平方米空调面积：一层为4207.2平方米，二层为4483.8平方米，三至十层为4818.3平方米，总计47237.4平方米，占建筑面积的75%建筑总高度：45.6米。其中一层层高5.1米，二至九层层高4.5米。负荷计算 2、室外气象参数纬度（°）28.2经度（°）113.08冬季大气压力（Pa）101990.00夏季大气压力（Pa）99940.00冬季平均室外风速（m/s）2.80冬季平均室外风速（m/s）2.60冬季空调室外设计干球温度（℃）-3.00夏季空调室外设计干球温度（℃）35.80冬季通风室外设计干球温度（℃）5.00夏季通风室外设计干球温度（℃）33.00冬季采暖室外设计干球温度（℃）0.00夏季空调室外设计湿球温度（℃）27.70冬季空调室外设计相对湿度（%）60最大冻土深度（m）5.00 3、室内设计参数房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）1-01750.9261860600.3351-021239.9261860600.3351-03678.2261860600.3351-04611.6261860600.3351-05926.7261860600.335 房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）2-01789.4261860600.3302-021149.7261860600.3302-03821.1261860600.3302-04598261860600.3302-051125.6261860600.330 房间名称房间面积（m2）夏季设计温度（℃）冬季设计温度（℃）夏季设计相对湿度（%）冬季设计相对湿度（%）人员密度（p/m2）照明标准（W/m2）3-01819.2261860600.2193-021290.4261860600.2193-03719.1261860600.2193-04829261860600.2193-051160.6261860600.219 4、围护结构参数围护名称结构名称传热系数（W/m2.℃）夏季冬季外墙标准材料160.830.97外门3mm普通玻璃/钢框5.86.4地面大理石地面77玻璃幕墙6mm普通玻璃/单层/钢框2.72.3外窗8mm+8mm普通玻璃/双层/中空/带热隔断的铝框3.123.43内墙标准材料81.341.34屋顶标准材料130.490.6 逐时负荷计算数据详见:表1-负荷逐时数据.docx负荷计算统计数据详见：表2-负荷统计数据.docx负荷计算逐时数据 1、夏季空调房间送风状态和送风量的确定1.1送风处理方案室内参数TN=26℃Φ=60%由焓湿图查得IN=59.6KJ/KG为了节能及实际上夏季无蒸汽或热水供应，故不设再加热器，采用露点送风方案（民用建筑空调设计117页-4.9.2）选定送风温差后就可以按照以下步骤确定送风状态和送风量：（1）在焓湿图上找出室内状态点N；（2）根据计算出的房间余热Q和余湿W求出热湿比Ε，并通过N点画出过程线Ε；Ε=Q/W（3）热湿比线与机器露点，即90%的相对湿度线相交的点即为送风状态点；按照G=Q/（IN-I0）或G=1000W/（DN-D0）计算送风量；设计计算 根据公式：G=Q/(HN-HO)由此，计算每个房间所需的风量，并选择空气处理设备。下面以标准层301区域为例：首先计算系统热湿比，Ε=8393.78，TG=26，TR=18℃得HN=59.6KJ/KGDN=12.9G/KGHO=47.2KJ/KGDO=11.5G/KG消除余热所用送风量：G=62.557/(59.6-47.2)=5.04KG/S消除余湿所用送风量：G=7.45/(12.9-11.5)=5.32KG/S综上，选择送风量为5.32KG/S。同理，标准层、一层及二层风量汇总详见表3-风量统计表.docx 1.2回风管道的布置该商场采用全空气系统一次回风方式，回风的设计选择在商场走廊内设置回风管道，由管道上的单层百叶风口（带过滤网）将室内的回风送回空调机房。由公式GH=G-GS确定回风量，然后选择管道管径，计算原理与送风相似。在该商场中，在两侧集中设置回风风管，上面配有单层百叶风口（带过滤网），进行回风。 2、空调系统夏季空气处理过程及其系统所需制冷量空气处理过程，其气流组织为：房间空气→回风口→回风管→新回风混合段→空调机组→送风段→送风管→送风口→房间；室外新鲜空气→空调机房→新回风混合段→空调机组→送风段→送风管→送风口→房间。该商场采用一次回风方式，每层设置5个空调机房。下面以三层301区域空调机房为例。其计算如下：（1）计算热湿比：Ε=Q/W=962.557/26.830）X3600=8393.78KJ/KG（2）确定送风状态点：在标准大气压下的I—D图上，通过N点做Ε=8393.78的直线，与90%的相对湿度线相交，其交点即送风状态点O，得HO=47.2KJ/KG，DO=11.5G/KG。 （3）确定机器露点：由于该商场采用露点送风，不设再加热器，因此送风状态点O即为机器露点L。（4）确定混合状态点：由新风百分比为19.02%，从而在I-D图上运用作图法，在线段NW确定混合状态点C的位置，得IC=66.4KJ/KG，DC=14.8G/KG空气处理过程： （5）计算系统所需冷量：QO=QM（HC-HL）=5.32*（66.4-46.7）=104.804KW选择设备时的负荷构成为：室内冷负荷+新风冷负荷。同理，对其他各层机房的制冷量进行汇总，见下表：一层101区域机房137.341KW一层102区域机房204.891KW一层103区域机房128.974KW一层104区域机房110.512KW一层105区域机房152.422KW 二层201区域机房133.049KW二层202区域机房197.165KW二层203区域机房138.352KW二层204区域机房106.347KW二层205区域机房193.164KW 三层301区域机房104.199KW三层302区域机房164.461KW三层303区域机房85.6611KW三层304区域机房98.3981KW三层305区域机房154.695KW 3、散流器送风的选择计算舒适性空调一般采用扩散角Θ>40°的方形或圆形直片式散流器形成平送流型，即空气呈辐射状向四周送出，贴附平顶扩散，能与室内空气充分混合，使得空调区处于回流区，温度分布和速度分布都比较均匀。根据房间面积的大小，可以设置一个或多个散流器，多个散流器应对称布置，送风的水平射程与垂直射程之比一般控制在0.5--1.5之间，送风面积的长宽比控制在1﹕1.5以内，靠墙的散流器其中心离墙的距离应不小于1米。每个区域根据各自的面积选择相应个数的方形散流器为室内送风。 该设计在大面积布置货柜的商场内部横向每隔5M,纵向每隔4.2M布置一个方形散流器,其气流组织计算如下：室内平均风速VPJ=(0.38*0.375*4.2)/(4.22/4+2.82)0.5=0.171m/s，散流器射程为X=0.75*2.5=1.9m。对于送热风VPJ=0.8*0.171=0.14m/s<0.2m/s送风量LS=0.83*1.4/8=0.15m3/s，查实用供热空调设计手册1914页表25.4-2，得V=4.53m/s，F=0.035m2，L=0.16m3/s.对于商场来说，散流器的送风速度4.53m/s是合适的，不会产生较大的噪声。 4、风道的水力计算及送风管径的确定空调风系统阻力计算的目的是选择风管管径和计算风管阻力。对设计计算而言，风量作为已知条件，如果假定流速V，则当量直径D和单位长度比摩阻RM就可以确定，通常称这种方法为假定流速法。下面用假定流速法来进行风道的水力计算，其计算步骤如下：（1）绘制系统的轴测图，标注各段管长和风量。（2）选定最不利环路，划分管段，选定流速。选定流速时，要综合考虑建筑空间，初投资和运行费及噪声等因素。如果风速选的大，则风道断面小，消耗管材少，初投资少，但是阻力大，运行费高，而且噪声大：如果风速选的小，则风道断面大，初投资大，占用的空间大，选择时要统筹考虑。（3）根据给定的风量和选定的流速，计算管道断面尺寸A×B，并使其符合通风管道的统一规格。再用规格化的断面尺寸及风量，算出风道内的实际流速。 （4）根据风量L或实际流速V和断面当量直径D查图得单位长度的摩擦阻力RM。（5）计算各段的局部阻力。（6）计算各段总阻力，总压头等于最不利环路的阻力。（7）检查并联管路的阻力平衡情况，即计算不平衡率。相关计算公式[5]：F=L/V其中F——风管管道截面积（m2）V——初选风速（m/s）PY=RM×L其中PY——摩擦阻力，即沿程阻力L——管段长度（m）RM——比摩阻（PA/m）P=PY+Z其中Z——局部阻力（PA）P——管段总阻力（PA） 下面，进行最不利环路的选定：⑴确定空调系统风道形式，合理布置风道，并绘制风道系统轴测图，作为水力计算草图⑵在计算草图上进行管段编号。⑶选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最大的环路。⑷选择合理的空气流速。⑸根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面积尺寸。⑹计算风道的沿程阻力。⑺计算各管段局部阻力⑻计算系统的总阻力⑼风管材料一般采用薄钢板镀锌，本设计也采用此材料。风管形状选用矩形风管。 该环路管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10为最不利环路，逐段计算沿程压力损失和局部压力损失。以管段5为例。管段5：风量10604.1M3/H，管长L=2.455M（1）沿程压力损失计算：查《空气调节》手册表6.3得初选风速为7M/S，根据公式G=3600ABVM3/H算得风道断面面积为F’=10604.1/（3600×7）=0.42M2取矩形断面积为630MM×630MM的标准风道，则实际断面积F=0.3969M2,实际风速V=2450/（3600×0.3969）=7.42M/S根据流速7.42M/S，查资料，得到单位长度摩擦阻力△PY=0.76PA/M，则管段5的沿程阻力根据公式△PY=△PY*L得△PY=△PY×L=0.76×2.455=1.8658PA （2）局部压力损失计算：ΔPJ=Ξ*（Ρ*V2）/2该管段存在局部阻力的部件有三通、电动对开多叶调节阀。A.三通：查下表，得Ξ=0.10进风口0.5出风口1曲率半径为1（r=b）的圆管90度弯头0.37曲率半径为1（r=b）的圆管45度弯头0.23矩形管带导流片90度直角弯头0.2Y型三通支通道0.5T型三通支通道0.8三通主通道0.1矩形多叶调节阀全开0.52 B.电动对开多叶调节阀：查风管阀门的局部阻力系数表，得Ξ=0.52则管段5的△PJ=0.10*1+0.52*1=0.62该管段的总阻力为△P1-2=△PY+△PJ=1.8658+0.62=2.4858PA同理，将其他管段水力计算进行汇总，详见表4-水力计算.docx 1、空调机组的选择依据三层301区域空调机组送风量17231.6M3/H,以及表冷器制冷量104.199KW,选用39CBFI1522型卧式组合式空调机组,其基本参数如下表：301区域空调机组参数表设备选型计算型号冷量（KW）风量（m3/h）尺寸（宽*高mm）混合段（mm）过滤段（mm）表冷段（mm）风机段（mm）出风段（mm）39CBFI1522135.61212382300*16008006006001300800 其他各层各区域的组合式空调机组的参数表详见表5-空调机组.docx 2、冷水机组的选择本次毕业设计选择风冷热泵机组（已经在方案论证中说明）。冷水机组选型计算如下：整个商场共计十层，每层分为五个区域，分别设有五个空调机房，每个风冷热泵机组需要为相同区域的空调机房（共十层）提供冷量。下面以商场左上角区域的空调机房为例：机组所需提供的冷量为137.4+133.049+104.199*8=1104.041KW。根据以上数据以及冷冻水进出水温度选择冷水机组，该区域选用一台30XQ1280型风冷热泵机组。其基本参数见下表：型号冷水出水温度（度）制冷量（KW）压缩机功耗（KW）水流量（L/S）机组尺寸（长*宽*高mm）30XQ128071355295.464.614372*2253*2297 同理，其它四个区域的空调机房配备的风冷热泵机组的参数表详见表6-风冷热泵.docx 3、冷冻水泵的选择以商场左上角的空调机房为例：按照民用建筑空调提供的经验公式计算冷冻水泵的扬程：HMAX=△P1+0.5•L•(1+K)，MH20其中，△P1——冷水机组蒸发器的水压降，根据冷水机组参数得出冷冻水水头阻力损失为0.115MPA，大约11.73MH2O。L——最不利环路长度，由于把水泵设置在楼顶，供给冷冻水，楼高45.6M，又一层的空调机房放置在二层，一层的净高为5.1M，因此L=40.5M，所以HMAX=11.73+0.5*40.5*(1+0.4)=40.08M考虑1.1的富裕系数，则H=1.1*HMAX=44.09M，流量为L=（97.775/（4.2*5）+75.295/（4.2*5）+62.557/（4.2*5）*8）*3.6=115.5M3/H由此选择CRN（E）90-1-1立式多级离心冷冻水泵。。 同理，其它四个空调机组所选用的冷冻水泵参数见下表：机组位置三层冷负荷（KW）二层冷负荷（KW）一层冷负荷（KW）冷冻水泵流量（m3/h）水泵扬程（m）水泵型号水泵尺寸（长*宽*高mm）中间98.909112.321142.903196.3644.09CR120-1472*380*1334右上49.92378.26892.685106.3344.09CRN（E）-90-1348*380*962左下57.12961.66978.588112.1944.09CRN（E）-90-1348*380*962右下94.856110.131106.438183.4844.09CR120-1472*380*1334 1、概述大型商场集聚的人多，面积较大，其重要疏散通道部位必须设置防排烟设施。因为商场一旦发生火灾，物体燃烧将产生温度很高的有毒和可燃气体会四处流窜，瞬即爆燃，浓烟会是疏散困难，甚至于中毒、窒息、死亡。2、需要进行防排烟设计的商场建筑及部位（1）对于高层建筑类型的商场（建筑高度超过32M的二类建筑），面积超过100M2且四周无窗时，使用面积超过500M2的地下商场等，应设防烟、排烟设施。（2）防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，应设独立的防烟、排烟设施。（3）无直接天然采光和自然通风且长度超过20M的内走道或虽有直接采光和自然通风，但长度超过60M的内走道也应设防烟、排烟设施。排烟设施的目的是排除火灾初期产生的烟气，以利于避难活动和消防活动。商场排烟设计 3、商场排烟量的确定（1）起火层走廊内的排烟为防止烟在起火层走廊内流动，要靠走廊内设置的门或防烟捶壁堵烟，并用排烟口排烟。商场西侧走廊的排烟参数，详见表7-走廊排烟.docx（2）大面积布置货柜商场的排烟大面积布置货柜的商场，应先进行防火分区设计。然后，把防火分区与防烟分区综合起来进行考虑，尽量相互一致。否则，如果设备过多的穿过防火墙，也会削弱防烟分区的机能。防烟分区的保护措施有穿墙管道的埋设和采用防烟阀等。从防火防烟角度应将建筑物中不同用途的部分明确分开，还要特别注意不让容易成为烟气扩散通路的空调管道穿越这些分区。商场内大面积布置货柜的排烟参数，详见表8-货柜排烟.docx 本次毕业设计历时两个月，设计题目为“湖南省长沙市某大型商场空调系统设计”，以大型购物商场为设计对象。首先是外文资料的翻译，通过外文的翻译，对自己的外文翻译水平也进行一个很好的锻炼，同时我也了解了许多的专业外文术语。然后，根据设计内容开展开题报告，进行方案论证，开始毕业设计。在设计过程中，进行了大量的计算、绘图，完成了设计说明书和相关图纸的绘制，这是对我大学四年所学知识的一次很好的巩固和应用，也进一步完善了自己的知识结构，对自己以后走上工作岗位量是一次很好的锻炼。为了完成这次设计，通过自己上网查找资料和阅读国内外的相关文献，培养了我独立思考、刻苦钻研的精神。同时也看到了自己的一些不足之处。通过这次毕业设计我获益良多，这正是大学毕业设计的意义所在。小结 毕业设计内容相对以往的课程设计更为繁琐，然而，我们从中获得的东西也更多。通过方案的选择与确定了解到各种系统的适用条件，空调制冷设备的选用标准，各种管道的适用条件与安装方式，这些都加深了我对大学所学知识的理解，这对以后的工作帮助很大。通过和老师的沟通与交流，和同学之间的讨论，在空调系统设计上综合考虑了方案选择的合理性与经济性。当然，在这次毕业设计中，我也看到了很多不足之处。比如，管路布置的合理性以及相关设计规范知识的匮乏，我想这些都是在以后工作中应该弥补的。在以后的工作中，对土建相关图纸的了解也是我们不可或缺的一部分，顺利地完成本次毕业设计给了我很大的信心，在更加深入的巩固专业知识的同时也对本专业的发展前景充满了信心，对以后工作和学习帮助很大。有利于更好地树立将来的发展方向，在祖国的建设领域放光添彩！ 谢谢'