暖通设计

绪论设计目的空调课程设计是《暖通空调》课程的重要教学环节之一，通过这一环节达到了解空调设计的内容、程序和基本原则，学习设计计算的基本步骤和方法，巩固《暖通空调》课程的理论知识，培养独立工作能力和解决实际工程问题的能力。同时，利用与之相关的软件，增强应用与创造能力。如用于辅助设计的CAD，用于编写文档的WORD，用于数据统计的EXCEL，都是帮助我们高效工作的工具，故此，此次课程设计不仅是对《空调工程》的专业知识的应用，也是对当代的我们应用各种计算机软件的一个考验。设计任务整个设计要求完成恒温车间（一层）的空调设计。应将设计结果整理成设计计算说明书，其中包括：原始资料、设计方案、计算公式、数据来源、设备类型、主要设备材料表。设计成果还应能用工程图纸表达出来，必须提供空调平、剖面图、系统图及机房详图。指导老师：马荣生丁兴凤目录一、原始资料................................................................1（一）建筑及结构........................................................1（二）气象资料..........................................................1（三）工艺资料..........................................................1二、冬夏季室内冷热负荷的计算................................................2（一）围护结构传热系数的确定............................................2（二）夏季空调冷负荷的计算..............................................21、围护结构冷负荷的计算.............................................2（2）人体散热引起的冷负荷...........................................3（3）工艺设备散热引起的冷负荷.......................................4（4）各房间冷负荷汇总...............................................4（三）夏季各房间湿负荷计算.............................................20三、冬季空调热、湿负荷计算.................................................21（一）需要计算的部分...................................................211、基本耗热量计算（墙、吊顶、门、窗、地面）........................212、附加耗热量（考虑朝向、风力及高度等修正）........................213、冷风渗透、浸入耗热量............................................21（二）冬季热湿负荷汇兑.................................................221、各房间热负荷汇总................................................222、冬季湿负荷计算（同夏季）........................................26四、空调方案的确定.........................................................27（一）确定空调方式.....................................................27（二）系统的划分.......................................................27（三）空气处理设备的选择方案...........................................27（四）管道、设备、风口等布置方案.......................................28五、空调系统的设计计算.....................................................29（一）确定送风状态点，送风温差.........................................29（二）计算各房间送风量及系统总风量.....................................29（三）校核冬、夏季设计工况下的室内参数.................................30（四）确定新风量.......................................................30（五）确定回风量.......................................................31（六）空气处理设备的选择计算...........................................31表面式冷却器的选择：...............................................31空气加热器的选择计算...............................................33（七）室内空气分布计算.................................................351、确定送回风口的型式和空气管路的布置..............................352、各房间送回风口的选择计算........................................353、新风口的选择计算................................................37（八）空气管路的阻力计算及风机选择.....................................371、确定送回风道系统，并画出系统的轴测草图..........................372、确定风管尺寸，进行最不利管路的阻力计算..........................373、选风机..........................................................38六、参考书目...............................................................40第1页/共39页一、原始资料（一）建筑及结构恒温车间为双层建筑，每层吊顶为技术夹层，车间内主要为精密机床和三座标测量机室；二楼为计量室（空调），外窗为金属窗框双重窗，80%玻璃，5mm厚普通玻璃，内装浅色窗帘，无外遮阳，外墙构造（由外到内）分别为20mm中色水泥粉刷、240mm砖墙、100mm泡沫混凝土、木丝板白灰粉刷。（二）气象资料AB该厂所在地区气象资料为南京上海夏季空调室外计算干球温度34.8℃34.4℃夏季空调室外计算湿球温度28.1℃27.9℃夏季空调外计算日平均温度31.2℃31.2℃冬季空调室外计算温度-4.1℃-2.2℃冬季空调室外计算相对湿度76%75%（三）工艺资料恒温车间的设备人员，照明等情况见附表，车间生产时间为二班制7:00～23:00，人员劳动强度为中等，全部为男职工。恒温车间要求全年空调、夏季、冬季各房间对室内空气温、湿度要求均为：tN=20±1℃,φN=60±5%。照明均为暗装的荧光灯，罩上带有通风孔，设备的效率与功率有关，n1=0.8n2=0.4n3=0.6，电机的平均效率为y=0.8，车间内设有局部排风、排风量见附表。厂区锅炉房提供P=0.5MPa表压的蒸汽作热源，夏季冷冻站提供7℃的冷冻水作冷源。附表：各房间设备人员照明情况A组房间编号房间名称设备功率W人员数量照明功率W局部排风量M3/h101光曲磨间431001011521000102精镗间39800101152800103精磨间62000158641500第2页/共39页二、冬夏季室内冷热负荷的计算（一）围护结构传热系数的确定（1）吊顶K=0.4W/m2℃(2)内墙K=0.5W/m2℃（3）门K=1.1W/m2℃(4)地面K=0.8W/m2℃（5）外墙K=0.9W/m2℃（二）夏季空调冷负荷的计算冷负荷系数法是建立在传递函数基础上，是便于在工程上进行手工计算的一种简化方法。此设计即采用冷负荷系数法来计算空调冷负荷。1、围护结构冷负荷的计算（1）通过内墙、内门、吊顶、地面的传热而形成的冷负荷内围护结构的冷负荷：当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按计算。当邻室与空调区的夏季温差大于3℃时，宜按下式计算：CL=KF(tls-tNx)TLS=tWP+△TLS式中TLS──邻室计算平均温度△TLS──邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值（℃）（2）通过外墙和屋顶传热而形成的冷负荷公式在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：CL=KF（t’w1-tNx）t’w1=(tw1+td)kakp式中CL──外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷（W）；K──外墙和屋顶的传热系数[W/m2℃]；F──外墙和屋顶的传热面积；t’w1──外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值(℃)；tNx──夏季空气调节室内计算温度（℃）;tw1──以北京地区为气象条件为依据计算出的屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃）；td──不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（℃）；ka──外表面换热系数修正值；kp──外表面吸收系数修正值；二、冬夏季室内冷热负荷的计算第3页/共39页（3）通过外窗传热而形成的冷负荷CL=CWKWFW(tw1+td-tNx)式中kw──外玻璃窗传热系数[W/m2℃]；FW──窗口面积；tw1──外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值（℃）;CW──玻璃窗的传热系数的修正值；Td──玻璃窗的地点修正。（4）通用玻璃窗的日射得热形成冷负荷CL=CaCsCiFwDjmaxCLQ式中Fw──窗口面积；Cs──有效面积系数；CLQ──窗玻璃冷负荷系数；2、工艺设备、人体、照明等散热而产生的冷负荷（1）照明散热引起的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯：CL=1000PCLQ荧光灯：CL=1000n1n2NCLQ本例中，照明设备为暗装荧光灯，罩上带有通风孔。（2）人体散热引起的冷负荷人体散热形成的冷负荷分为显热冷负荷和潜热冷负荷。）人体显热散热引起的冷负荷计算式为CLS=nψqsCLQ式中：CLS──人体显热散热形成的冷负荷；N──室内全部人数；ψ──群集系数；Qs──不同室温和劳动性质成年男子显热散热量；CLQ──人体显热散热冷负荷系数；b）人体散湿形成的潜热冷负荷计算式为Qt=ψnq2式中Qt──人体散湿形成的潜热冷负荷ψ──群集系数；二、冬夏季室内冷热负荷的计算第4页/共39页n──计算时刻空调区内的总人数；q2──1名成年男子小时潜热散热量（W）。（3）工艺设备散热引起的冷负荷电动设备：当工艺设备及电动机都放在室内时Qs=1000n1n2n3P/η当工艺设备在室内，而电动机不在室内时Qs=1000n1n2n3P当工艺设备不在室内，而电动机在室内时Qs=1000n1n2n31-ηηp（4）各房间冷负荷汇总二、冬夏季室内冷热负荷的计算第5页/共39页各房间夏季冷负荷计算表：101室