空调工程设计计算书 - 图文

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摘 要

本次设计的是天津市爱丽斯顿大酒店空调系统。该酒店共有19层，总建筑面积32000㎡，其中，地下1层，建筑面积2000㎡，地上部分设置空调系统，总冷负荷3585kW。本次设计主要是针对该酒店的功能要求和特点，以及该地区气象条件和空调及制冷机房的设计要求，参考有关文献资料对该酒店的空调风系统、水系统及制冷机房进行规划、设计计算和设备选型。

结合该建筑的功能特点，为方便调节，本工程采用风机盘管加新风系统，上送上回方式。室内采用微正压，卫生间采用微负压。空调管道及空调设备均布置在吊顶内，每层设置独立的新风管道及排风管道，卫生间排风均接至排风竖井，由屋面统一排出。制冷机房布置在该楼地下一层，冷却塔布置在2层屋面上。

在设计过程中，综合该地区的气候条件和该酒店的使用要求，根据设计计算结果，对该酒店的空调系统及制冷机房进行了合理的布置，在满足该酒店使用需求。

关键词 空调；风机盘管；制冷机房；冷却塔；新风；排风

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Abstract

This design is on air conditioning system of Tianjin AILISIDUN hotel building。This four-storey hotel has a total construction area of 32000㎡ . while the story underground takes up an area of2000㎡. In this design, in line with functional requirements and features of this hotel, weather conditions of this area and design requirements of refrigerating plant room, the planning, design, calculation, and equipment selection of air conditioning system, water system and refrigerating plant room are made based on reference to relevant documents and materials.

In line with functional features of this building, primary air fan-coil system, which can send air from side and upside, is used to make the operation more convenient. The slight positive pressure is used in the interior system, while the slight negative pressure in the restroom system. Air conditioning duct and air conditioning equipment are both fixed in the suspended ceiling. Every floor has an independent fresh air pipe and air exit. Restroom in the first floor has an independent air exit system, while other restrooms exhaust air through air exist well which gives off air from roof..

In the designing, in line with weather conditions of this area, operating requirement of this hotel and calculation results, its air conditioning system and refrigeration planting room are arranged reasonably in hopes of meeting the use demands of this hotel.

Keywords Air conditioning; Fan coil; Refrigeration planting room; Cooling tower; Fresh air;

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目录

摘 要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................... II 目录 .................................................................................................................................................... III 第1章 绪论 ........................................................................................................................................ 1 第2章 设计参数 ................................................................................................................................ 2

2.1 地点 ....................................................................................................................................... 2 2.2 室外气象参数 ....................................................................................................................... 2 2.3 室内空气计算参数 ............................................................................................................... 2 2.4 围护结构参数 ....................................................................................................................... 2 第3章 工程概况和空调方案设计 .................................................................................................... 3

3.1 工程概况 ............................................................................................................................... 3 3.2 空调方案设计 ....................................................................................................................... 3

3.2.1 空调系统的选择 ........................................................................................................ 3 3.2.2 冷热源的选择 ............................................................................................................ 4

第4章 空调系统负荷计算 ................................................................................................................ 5

4.1 冷湿负荷的概念及组成 ....................................................................................................... 5

4.1.1冷湿负荷的概念 ......................................................................................................... 5 4.1.2 冷负荷的组成 ............................................................................................................ 5 4.1.3 湿负荷的组成 ............................................................................................................ 5 4.2 主要计算公式 ....................................................................................................................... 5

4.2.1 冷负荷计算公式 ........................................................................................................ 5 4.2.2 湿负荷计算公式 ........................................................................................................ 8 4.3 算例 ....................................................................................................................................... 9 第5章 系统风量及新风负荷计算 .................................................................................................. 12

5.1 系统送风量计算 ................................................................................................................. 12 5.2 系统新风量计算 ................................................................................................................. 12 5.3 系统排风量计算 ................................................................................................................. 13 5.4 新风负荷计算 ..................................................................................................................... 13 5.5 算例 ..................................................................................................................................... 13 第6章 气流组织 .............................................................................................................................. 16

6.1 布置原则 ............................................................................................................................. 15 6.2 气流组织分布 ..................................................................................................................... 15 第7章 空调风系统设计及设备选择 .............................................................................................. 18

7.1 风管设计 ............................................................................................................................. 18

7.1.1 风道布置原则 .......................................................................................................... 19 7.1.2 风管设计 .................................................................................................................. 19 7.1.3 风管水力计算 .......................................................................................................... 19 7.1.5 算例 .......................................................................................................................... 20 7.2 设备选型 ............................................................................................................................. 21 第8章 空调水系统设计 .................................................................................................................. 22

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8.1 水系统的设计选择 ............................................................................................................. 22 8.2 系统水管水力计算 ............................................................................................................. 22 8.3 水系统水力计算 ................................................................................................................. 23

8.3.1 算例 .......................................................................................................................... 24 8.4 冷凝水系统 ......................................................................................................................... 25 第9章 空调制冷机房设计 .............................................................................................................. 26

9.1 设计方案 ............................................................................................................................. 26

9.1.1 制冷机房布置 .......................................................................................................... 26 9.1.2 管材选用 .................................................................................................................. 26 9.1.3 阀门选择 .................................................................................................................. 26 9.1.4连接方式 ................................................................................................................... 26 9.2 设备选型 ............................................................................................................................. 26

9.2.1设计参数 ................................................................................................................... 26 9.2.2设计方案 ................................................................................................................... 27 9.2.3制冷机组负荷计算及选型 ....................................................................................... 27 9.2.4冷冻水泵的选型计算 ............................................................................................... 28 9.2.5冷却水泵的选型和计算 ........................................................................................... 30 9.2.6.补水泵及补水箱的选择计算 ................................................................................... 32 9.2.7冷却塔的选型计算 ................................................................................................... 33 9.2.8旋流除污器的选择 ................................................................................................... 34

致 谢 ................................................................................................................................................ 35

参考文献 ............................................................................................................................ 36

附录计算表

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第1章 绪论

建筑是人们生活与工作的场所。所以对于大型公共、民用建筑及一些特殊场所来说，空调是不可缺少的。

但值得注意的是空调等。因此在考虑室内气流组织及冷热源、水泵的合理选用就显得格外重要。为避免实际工程中普遍存在的大流量、小温差现象，本设计对于整个水系统进行了详尽的水力计算。在设计过程中，根据阅读的大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理的选择，以确保设计能符合工程中的各类规范。

本次设计的工程是天津市爱丽斯顿大酒店空调设计，本综合楼有银行营业厅、包间、客房、宴会大厅、商业营业厅、制冷机房、等房间。根据各部分使用功能的区别，本工程的空调系统全部风机盘管加新风系统。具体设计的步骤有：冷热湿负荷的计算，空调系统的选择，空气的处理过程，水力计算，设备的选型与布置，气流组织计算与分析，制冷机房设计等。

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第2章 设计参数

2.1 地点

天津（北纬39°10′，东经117°10′；海拔33m）

2.2 室外气象参数

夏季空调计算干球温度：33.9℃[1]； 夏季空调计算湿球温度：26.9℃[1]； 夏季空调计算日均温度：29.3℃[1]； 夏季大气压力：100284kPa[1]； 夏季设计计算相对湿度62%[1]。

2.3 室内空气计算参数

1.夏季[2]：

室内温度：25℃；相对湿度：50～65%；气流平均速度≤0.3m/s。

2.4 围护结构参数

1.外墙[1]：外墙属于Ⅱ型，传热系数K=1.5W/(㎡.K)

3.楼板[1]：钢筋混凝土土屋面板；

4.屋顶[1]：架空层屋面，k =1.5W/(㎡ ℃)；

5.窗户[3]：双层金属中空玻璃窗，传热系数为k =3 W/(㎡ ℃)。 6.外门按窗考虑。

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第3章 工程概况和空调方案设计

3.1 工程概况

本次设计的是天津市爱丽斯顿大酒店空调设计。该酒店共19层，总建筑面积32000，其中地下1层，建筑面积2000㎡，地上部分设置空调系统，总冷负荷3585kw。冷媒为水，冷冻水供水回水温度为7/12℃。

3.2 空调方案设计

3.2.1 空调系统的选择

空调系统一般均由空气处理设备和空气分配设备组成，根据需要，他可组成许多不同形状的系统，在工程上，应考虑建筑物的用途和性质，热湿负荷特点，温湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。

对于该建筑的办公房间面积大，楼层高度却各不相同，并且所要求的处理效果差不多。针对楼层低的房间风管不易布置所采用的中央空调方式，又以采用半集中式空调较多，而其中首选的为风机盘管加新风空调系统，风机盘管的空调方式是空气—水系统中的一种主要形式,主要是由风机与冷热交换盘管组成，他的功能主要是在空气进入被调房间之前对从集中处理设备来的空气再进行一次处理，或者新风由新风机组集中处理，而房间内回风由风机盘管处理，组成风机盘管加新风的半集中式空调系统。该系统的优点是：

1．与全空气系统比较，可节省空间。 2．布置灵活，具房间的使用。 3．节省运行费用大体相同,甚至略低。 4．机组定择安装。 5．有较好热能力。 风机盘管机组的缺点是：

1. 作为空气-水系统，潜在漏水的可能性； 2. 机组可能产生凝雾；

3. 冷凝水盘可能滋生影响人体健康的微生物；

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4. 要单独设立新风系统解决室内新风问题； 5. 风机盘管机组过滤效率差，影响到室内空气品质。

因此综上考虑及分析，本次设计全部采用风机盘管加新风系统，新风系统也是以中间的变形缝为这样采用的中央空调系统不但具有投资低，调节灵活，运行管理方便等优点，还能很好的控制室内的空气参数。

3.2.2 冷热源的选择

冷源作为空调系统中最重要的设备之一，在工程设计方案阶段就应进入考虑的范畴之列。冷源的选择依据不仅包括系统自身的要求，而且还涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、环境保护、城市规划、建筑物用途、规模、冷负荷、初投资、运行费用以及消防、安全和维护等许多问题。因此，这是一个技术经济的综合比较过程，必须进行综合技术经济比较来确定。

根据本工程所在地区及工程本身的情况，该空调系统冷源选用电力驱动的水冷式螺杆式制冷机，每组分别对应一台冷却塔，冷却塔均设置在2层屋面上。

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第4章 空调系统负荷计算

4.1 冷湿负荷的概念及组成

4.1.1冷湿负荷的概念

为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷；

4.1.2 冷负荷的组成

1）围护结构传入的热量； 2）外窗进入的太阳辐射的热量； 3）人体散热量； 4）照明散热量；

5）设备、器具、管道及其他内部热源的散热量； 6）食品和物料的散热量 7）渗透空气带入的热量；

8) 伴随各种散湿过程产生的潜热量。

4.1.3 湿负荷的组成

1）人体散湿量； 2）渗入空气带入的湿量； 3）各种湿表面的散湿量； 4）食品或气体物料的散湿量； 5）设备散湿量。

4.2 主要计算公式

4.2.1 冷负荷计算公式

1.外墙、屋面的传热冷负荷[1]

Q??KF(t??????tn) 式中Q?—计算时刻冷负荷W4

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K—传热系数W/(m2?oC)，由《实用供热空调设计手册》表20.2-1和表20.2-2查取；

F—面积m2；

t???—作用时刻下冷负荷计算温度℃，由《实用供热空调设计手册》表

20.3-1和表20.3-2查取；

?—温度地点修正值℃，由《实用供热空调设计手册》表20.3-1和表

20.3-2查取；

tn—室内计算温度℃。

2.外窗的温差传热冷负荷[1]

Q??aKF(t????tn) (4-2) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

K—传热系数W/(m2?oC)，由《实用供热空调设计手册》表20.4-2查

取；

F—面积m2；

t?—计算时刻下冷负荷计算温度℃，由《实用供热空调设计手册》表

20.4-1查取；

?—地点修正系数℃，由《实用供热空调设计手册》表20.4-1查取；

tn—室内计算温度℃；

a—窗框修正系数，由《实用供热空调设计手册》表20.4-2查取。 3.太阳辐射冷负荷[1]

Q??FXgXdJw? (4-3) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

F—面积m2；

Xg—窗的构造修正系数，由《实用供热空调设计手册》表20.5-1查取；

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Xd—地点修正系数，由《实用供热空调设计手册》表20.5-2查取；

Jw?—计算时刻冷负荷强度W/m2，由《实用供热空调设计手册》表

20.5-3查取；

4.内围护结构传热冷负荷[1]

Q??KF(twp?tn) (4-4) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

K—传热系数W/(m2?oC)，由《实用供热空调设计手册》表20.2-4查

取；

F—面积m2；

twp—室外计算平均温度℃，由《实用供热空调设计手册》表20.4-1查

取；

tn—室内计算温度℃；

5.人体显热冷负荷[1]

Q???nq1X??T (4-5) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

?—集群系数，由《实用供热空调设计手册》表20.7-2查取；

n—总人数；

q1—一名成年男子小时显热散热量W，由《实用供热空调设计手册》表

20.7-3查取；

X??T—??T时刻冷负荷系数，由《实用供热空调设计手册》表20.7-4

查取；

6.灯具冷负荷[1]

Q??n1NX??T (4-6) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

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n1—同时使用系数，可取0.6-0.8；

N—灯具安装功率W，由《实用供热空调设计手册》表20.8-1查取；

X??T—??T时刻冷负荷系数，由《实用供热空调设计手册》表20.8-2

查取；

7.设备冷负荷[1]

Q??qsX??T (4-7) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

qs—热源的显热散热量；

X??T—??T时刻冷负荷系数，由《实用供热空调设计手册》表20.9-7

查取；

8.人体潜热冷负荷[1]

Q???n?q2 (4-8) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

?—集群系数，由《实用供热空调设计手册》表20.7-2查取；

n?—总人数；

q2—一名成年男子小时潜热散热量W，由《实用供热空调设计手册》表

20.7-3查取； 9.食物潜热冷负荷[1]

Q??700D? (4-9) 式中Q?—计算时刻冷负荷W；

D?—食物散湿量；

4.2.2 湿负荷计算公式

1.人体散失量[1]

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D??0.001?n?g (4-10) 式中D?—计算时刻湿负荷kg/h；

?—集群系数，由《实用供热空调设计手册》表20.7-2查取；

n?—总人数；

g—一名成年男子小时潜热散湿量g/h，由《实用供热空调设计手册》

表20.7-3查取； 2.食物散失量

[1]

D??0.012?n? (4-11) 式中D?—计算时刻湿负荷kg/h；

?—集群系数，由《实用供热空调设计手册》表20.7-2查取；

n?—总人数；

4.3 算例

以标准层双床房1201为例，计算时刻为00:00~22:00 表12层标准层1201房冷负荷计算表

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致 谢

经过几个月的辛苦和努力，我的毕业设计课题终于完成了，看着设计说明

书中的每个字，每个数据，每幅插图，感触颇多。仔细想想，从开始做设计时到完成的这一刻，我的导师和同组成员给了我很大的帮助。很多在设计中遇到的问题都是在他们的帮助下解决的，很多错误也是他们发现并帮助我修改。周围老师、同学的帮助和关怀，也令我受益匪浅。可以说没有他们的帮助，我就不可能取得这样的成果。在此，我特别感谢我的导师刘其伟老师在设计过程中给我的帮助和指导，此外，对那些在学习、工作、生活上给予过我帮助和支持的其他老师和同学，我也要在此向他们表示衷心的谢意！

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参考文献

[1] 陆耀庆主编. 实用供热空调设计手册. 北京:中国建筑工业出版社,第

二版

[2] 中国建筑标准设计研究所编. 全国民用建筑工程设计技术措施 暖通

空调?动力. 北京:中国计划出版社,2009

[3] 中华人民共和国国家标准. 采暖通风与空气调节设计规范.

GB50019-2003. 北京:中国计划出版社,2003 [4] 黄翔主编. 空调工程. 机械工业出版社

[5] 中华人民共和国国家标准. 通风与空调工程施工质量验收规范.

GB50243-2002. 北京:中国计划出版社,2002

[6] 中华人民共和国国家标准. 高层民用建筑设计防火规范（2005年版）.

GB50045-95. 北京:中国计划出版社,2005

[7] 中华人民共和国国家标准. 暖通空调制图标准. GB/T50114-2010.

北京: 中国建筑工业出版社,2010

[8] 中华人民共和国行业标准. 通风管道技术规程. JGJ141-2004.

北京:中国建筑工业出版社,2004

[9] 中华人民共和国国家标准. 公共建筑节能设计标准. GB50189-2005.

北京: 中国建筑工业出版社,2005

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第6章 气流组织

6.1 布置原则

1．满足室内设计温湿度及其精度、工作区允许的气流速度、噪声标准及防尘要求；

2．气流分布均匀，避免产生短路及死角； 3．与建筑装饰有较好的配合。[6]

4．设计中全部采用矩形风道，根据要求的流量分配，利用假定流速法来确定管径和阻力。对于低速风管风速，总管和总支管为6～8 m/s，无送、回风口支管为5～7 m/s，有送、回风口支管为3～5 m/s；回风口的吸风速度为4.0～5.0 m/s新风入口的流速为4.0～4.5 m/s。[4]

6.2 气流组织分布

1．风机盘管加新风系统的气流组织：为保持室内空气均匀，送风口和回风口均匀的布置在吊顶上，风机盘管的送风口采用双层百叶送风口（自带调节阀），回风口采用单层百叶回风口（自带调节阀）。

2．由于厕所须保持负压，因而在男女厕所各设置一个圆形排气扇，直接将空气排到竖井风道里，并且再不设置风机盘管和送风口。其风量主要是由走廊风经过门下面的百叶风口因正压压入到厕所。

2.本次设计均采用方形散流器下送，以一层宴会厅气流组织计算为例

（1）送风口的喉部风速

查表得知宾馆散流器喉部风速?d取4-6m/s，最大风速不得超过7m/s。 （2）计算散流器射程

x?K?0F?x?x0 （6-1）

式中x——以散流器中心为起点的射流水平距离，m；

?x——在x处的最大风度，m/s；

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?0——散流器出口风速，m/s；

x0——自散流器中心算起到射流外观原点的距离，对于多层锥面型为

0.07m；

F——散流器的有效流通面积，㎡；

K——系数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1。 （3）室内平均风速

?m?0.381rL(L2/4?H2)1/2

（6-2）

式中L——散流器服务区边长，m；

H——房间净高，m；

r——射流射程与边长L之比。 （4）计算过程：

1）布置散流器，由于面积不大，该房间空调区为1。

2）选用散流器，假定散流器喉部风速?d=4m/s，则单个散流器所需喉部面积为

qv1000??0.35m2 ?dn4?2?3600选用180mm×180mm的方形散流器。

1000?4.29m/s散流器实际出口面经计算得喉部实际风速为vd?0.182?2?3600积约为喉部面积的90%，则散流器的有效流通面积

F?90%?0.182?0.03m2

散流器出口风速为

?0?（3）计算射程

?d90%?4.29?4.76m/s 0.9x?K?0F?x?x0?1.4?4.76?0.03?0.07?2.3m

0.5散流器中心到区域最远边缘距离为3 m，散流器的射程应为散流器中心到区域边缘距离的75%，所需最小射程为：3×0.75=2.25m，2.3＞2.25，射程满足要求。

（4）计算室内平均风速

?m?17

0.381rL0.381?2.3??0.16m/s221/2221/2(L/4?H)(5/4?5)17

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夏季工况送冷风，室内平均风速为0.16×1.2=0.2m/s，满足舒适性空调夏季室内风速不大于0.3m/s的要求。

其它房间气流组织计算同理。

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第7章 空调风系统设计及设备选择

7.1 风管设计

7.1.1 风道布置原则

1.合理利用空间，并同建筑结构配合，尽量考虑到美观；

2.不能影响工艺及操作；

3.管路应尽量短，且转弯少，便于施工与制作； 4.考虑到运行调节的灵活性。

7.1.2 风管设计

1.风管材料的选用：采用镀锌钢板制作，其优点是不燃烧、易加工、耐久，也较经济。空调风管保温材料采用带铝箔的离心超细玻璃棉板，厚度为40mm（用塑料钉固定在风管上），外缠玻璃布保护层。

2.风管形式的确定：由于采用定风量系统，而且建筑本身的负荷不是很大，所以系统的送风量也不是很多，所以采用了低速系统，又因为技术夹层的限制，在这里不能再布置圆管，仍然采用矩形方管的型式。并且矩形风管具有易布置，弯头及三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小，且容易加工的优点。所以在本设计中的所有风管都为矩形方管。在个别的管路中（总干管和总支管），风速还是比较大的。对于普通低速定风量系统，风管的末端就是风口，风速过高引发的再生噪音会通过风管传到风口，进入室内。因此在机房出口位置增加一个消声器，减少噪音的传播。

7.1.3 风管水力计算

设计中全部采用矩形风道，根据要求的流量分配，利用假定流速法来确定管径和阻力。对于低速风管风速，总管和总支管为6～8 m/s，无送、回风口支管为5～7 m/s，有送、回风口支管为3～5 m/s；回风口的吸风速度为4.0～5.0 m/s新风入口的流速为4.0～4.5 m/s。[4]

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阻力管段中流体流动的阻力分为沿程阻力和局部阻力。系统总阻力为最不利环路的阻力与管路末端的风口阻力之和。设计计算步骤：[5]

1．绘制系统轴测图，标注各管段长度和风量； 2．选定最不利环路，划分管段，选定流速；

3．根据给定风量和选定流速，计算管道断面尺寸a×b(或管径D)，并使其符合通风管道的统一规格。再用规格化了的断面尺寸及风量，算出风道内实际流速；

4．根据风量L或实际流速v和断面当量直径D查手册得到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；

7．检查并联管路的阻力平衡情况。

7.1.4 风管水力计算

1.沿程阻力损失[1]

?Pl??pm?l (7-1) 式中

?Pl—沿程阻力损失Pa；

—单位长度阻力损失PaW/m2，由《实用供热空调设计手册》表

?pm11.2-2查取；

l—管段长度。

2.局部阻力损失[1]

V2??Pj???2 (7-2)

式中

?Pj—局部阻力损失Pa；

?—局部阻力系数W/m2，由《实用供热空调设计手册》表11.3-1

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最不利环路计算表图8-2

8.4 冷凝水系统

冷凝水管径按下表估算

表8-3 冷凝水管径估算表[1]

负荷（kW） ≤42 公称直径 25 42-230 32 231-400 40 400-1100 50 1101-2000 80 2001-3500 100

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第9章 空调制冷机房设计

9.1 设计方案

9.1.1 制冷机房布置

本工程制冷机房布置在该综合楼地下一层。

9.1.2 管材选用

本工程管材均选用焊接钢管。

9.1.3 阀门选择

该制冷机房内管路均选用碟阀。

9.1.4连接方式

该制冷机房内管道与管道之间使用焊接，阀门等与管道之间使用法兰连接。

9.2 设备选型

9.2.1设计参数

1.冷冻水供回水温度为：7℃/12℃

2.冷却水进出水温度为：32℃/37℃

3.制冷剂为：氟利昂（R22）

2. 空调冷负荷3600kw

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9.2.2设计方案

1.冷冻水系统：经冷水机组制冷后的7℃的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往三楼的各个区域，经过空调机组后的12℃的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。

2：冷却水系统：从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温到32℃后再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。 3.考虑到系统的稳定安全高效地运行，系统中配备补水系统、软化水系统、旋流除污器系统等附属系统。

9.2.3制冷机组负荷计算及选型

1.制冷机组负荷计算：

冷负荷由空调系统提供，考虑设备、管路的冷损失，可按总制冷量的大小采用一定的附加值，对于对空调间接蒸发式系统一般附加10%--15%，本方案选取10%。 一分区的最大冷负荷 Qmax?1250KW 二分区的最大冷负荷 Qmax?2007KW

??1.1?Qmax=1375KW 一分区机组所需提供的冷量为 Qmax??1.1?Qmax=2210KW 二分区机组所需提供的冷量为 Qmax

2.机组选型：

螺杆式冷水机组结构紧凑，运行平稳，冷量能无极调节，节能性好，易损件少，与活塞式和离心式机组相比，螺杆式冷水机组一般应用于中、小制冷量范围。其典型制冷量范围为700-1200kw，所以，本设计选择螺杆式冷水机组。 根据以上数据吧，冷冻水出水温度7℃ ，冷却水进水温度32℃查《清华同方中央空调》选取螺杆式冷水组，参数如下表：

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表9-1 冷水机组性能参数

型号 制冷量 制冷剂 功率 长 宽 高 SGHP560LII 735 kw R22 141 kw 3545 mm 1355 mm 1725 mm 2680 kg 冷凝器 蒸发器 形式 冷却水流量 水侧压降 进出水管径 形式 冷冻水流量 水侧压降 进出水管径 形式 冷却水流量 水侧压降 进出水管径 形式 冷冻水流量 水侧压降 进出水管径 卧式管壳式 151 m3/h 90 kpa DN125 mm 干式蒸发器 126 m3/h 50 kpa DN150 mm 卧式管壳式 232 m3/h 90 kpa DN150 mm 干式蒸发器 194 m3/h 50 kpa DN150 mm 冷水机组 外形尺寸 机组重量 型号 制冷量 制冷剂 功率 SGHP860LII 1131 kw R22 冷217 kw 水机长 4500 mm 外形尺组 宽 1400 mm 寸 高 1570 mm 机组重量 4720 kg

冷凝器 蒸发器 9.2.4冷冻水泵的选型计算

水泵流量和扬程的确定：

选择水泵所依据的流量Q和压头（扬程）H按如下确定：

Q=β1Qmax （m3/h）

式中 Q max—按管网额定负荷的最大流量，m3/h；

β1—流量储备系数，对单台水泵工作时，β1=1.1；两台水泵并联工作时，β1=1.2。

H=β2 H max (m)

式中 H max—冷冻水泵所需扬程；

β2—扬程（压头）储备系数，β2=1.1-1.2。

制冷机房1分区的布置平面简图如下：取最不利环路如下所示，由1、2、3、

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4、5、6组成。

制冷机房冷冻水系统平面图

水力计算见下表：表9-2

制冷机房外冷冻水系统的管段总阻力为57.47kpa，取机房内的除污器，冷水机组的阻力为50kpa，故H1=5.7+5+7.8=18.5m H max =H1 + H2 + H3 H max—冷冻水泵的扬程

H1—冷冻水系统的沿程及局部阻力水头损失18.5m(由上面计算) H2—蒸发器内部阻力水头损失,根据冷水机组性能参数表取7m H3—空调系统末端设备（风机盘管）阻力，取4.0m

因此冷冻水泵所需的扬程H max =H1 + H2+ H3 =18.5+7+4.0=29.5m

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则H=（1.10～1.2） 则H=1.1×29.5=32.45m Q=β1Q max=252×1.1=277.2m3/h

根据以上所得流量和扬程，一分区选择三台ISG系列型号为ISG 125-200水泵：

表9-3 冷冻水循环水泵技术参数表 型号 125-200 流量 m3/h 160 扬程 m 50 效率 74 转速 r/min 2900 电动机功率 备注 KW 37 汽蚀余量 5.5 同理 ，二分区选择三台ISG系列型号为ISG 150-315(I)A水泵：

表9-4冷冻水循环水泵技术参数表 型号 150-315（I）A 流量 m3/h 224 扬程 m 50 效率 74 转速 r/min 2900 电动机功率 备注 KW 90 汽蚀余量 4.5 9.2.5冷却水泵的选型和计算

水泵流量和扬程的确定

选择水泵所依据的流量Q和压头（扬程）H按如下确定：

Q=β1Q max （m3/h）

式中 Q max—按管网额定负荷的最大流量，m3·；

β1—流量储备系数，对单台水泵工作时，β1=1.1；两台水泵并联工作时，β1=1.2。

H=β2·H max (kPa)

式中H max—冷却水泵所需扬程

β1—扬程（压头）储备系数，β1=1.1-1.2。 制冷机房的布置平面简图如下：

取最不利环路如下所示，由A-B、C-D、D-E组成。

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制冷机房冷却水系统平面图

水力计算表如下：表9-5

冷却水系统中，旋流除污器的阻力为50kpa，故H1=5+7=13m H max=H1 + H2 + H3 H max—冷却水泵的扬程

H1—冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失，取13m (由上面计算) H2—冷凝器内部阻力水头损失,根据冷水机组性能参数表，取5.5m H3—冷却塔中水的提升高度,根据冷却塔型号，取4m

因此冷却水泵所需的扬程H max =H1 +H2 +H3+h=13+5.5+4=22.5m 则 H=（1.1-1.2）H max=22.5×1.1=24.75m Q=β1Q max=300×1.1=330

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根据以上所得流量和扬程，一分区选择三台ISG系列型号为ISG 125-250B水泵：

表9-6冷却水水泵技术参数表 型号 125-250B 流量 m3/h 166 扬程 m 45 效率 73 转速 r/min 2900 电动机功率 备注 KW 37 汽蚀余量 5.5

同理，2分区选择三台ISG系列型号为ISG 200-400（I）水泵：

表9-7 冷却水水泵技术参数表 型号 200-400(I) 流量 m3/h 280 扬程 m 45 效率 75 转速 r/min 1450 电动机功率 备注 KW 77 汽蚀余量 4 9.2.6.补水泵及补水箱的选择计算

1.补水泵的选择计算：

补水泵的自动补水量可按系统循环水量的4％考虑，直接补入循环水泵的入口处,则水泵的流量为

一分区L=4％×227.2=11.088m3/h

补水泵的扬程应按补水点与系统最高点的高差加上3～5mH2O的富裕量考虑。

一分区水泵扬程 H=16.5+3=19.5m 根据以上所得流量和扬程选用:ISG系列 65-125型水泵

补给水水泵技术参数表9-8 型号 65-125 流量 m3/h 17.5 扬程 m 21.5 效率 60 转速 r/min 2900 电动机功率 备注 KW 3 汽蚀余量 2.5 同理二分区选用:ISG系列 65-315B型水泵

补给水水泵技术参数表9-10 型号 65-315B 流量 m3/h 22.5 扬程 m 101 效率 39 转速 r/min 2900 电动机功率 备注 KW 18.5 汽蚀余量 2.5

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2.补给水箱的选择计算：

采用补给水泵水泵定压方式，氮气加压落地膨胀水箱的容积一般为系统每小时泄漏量的1~2倍补水定压点安全阀的开启压力宜为连接点的工作压力加上50Kpa的富余量。Q补=1.5Q

泄露

=1.5×1% Q

冷冻

=1.5×654×1%= 9.8m 3 。故膨胀

水箱尺寸为 长×宽×高=2000×200×2500.

9.2.7冷却塔的选型计算

冷却塔的位置：冷却塔设在裙房三楼屋顶，高度为19m

冷却塔的选择：冷却塔选用开放式逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32℃，出水温度为37℃，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的1%—3% 1）冷却塔的冷却水量和风量的计算

G?3600Qc [3]

(4.1)

Cp(tw1?tw2) △tw= tw1- tw2=37-32=5℃

Qc=1.3 Q0

其中 Qc—冷却塔冷却热量（KW）,对压缩机制冷机取1.25-1.3Q0（Q0为制冷量）这里取1.3Q0；

CP—-为水的比热容4.2（kJ/(kg·℃)），则 Qc=1.3×1375=1787.5KW

每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为： G?2）风量计算：

3600Qc3600?1787==306342kg/h=312m3/h

4.2?5Cp?tw3600QcQ= (4.2)

c(Is1?Is2)

其中 Is1 ， Is2 对应于下列温度的饱和空气焓； ts2 ， ts1 为室外空气的进出口湿球温度；

ts2—天津市夏季空气调节室外计算湿球温度,查得26℃。 ts1 = ts2 + 5 =26+5=31℃

Is1 =110.11KJ/Kg Is2 =84.57 KJ/Kg

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G=

3600?1787=59973kg/h=49978m3/h(空气密度1.2kg/m3)

4.2?(110.11?84.57)选用一分区一台型号DBNL4?200逆流式玻璃钢冷却塔，参数如下：

表9-11 DBNL3?350冷却塔参数

型号 冷却水量（m3/h） 总高 mm 风量 (m3/h) 风机直径 mm 外径 mm 电机功率 kw DBNL3-350 350 4473 187400 3400 5134 11 同理二分区选用一台型号 表9-12 DBNL3?500冷却塔参数

型号 冷却水量（m3/h） 总高 mm 风量 (m3/h) 风机直径 mm 外径 mm 电机功率 kw DBNL3-500 500 5219 284000 4200 6746 15 9.2.8旋流除污器的选择

旋系流除污器选用时可直接选用和所接管道相同的公称直径，例如一分区冷冻水统、冷却水系统的水回水管径均为DN=200mm，所以选用公称直径为DN=200mm的旋流除污器两台（冷冻水系统、冷却水系统各一台），型号参数表如下：

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