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目錄
目錄 6
第1章 緒論 。
1.1設計題目 5
1.2工程概況 5
1.3設計任務 5
1.4設計內容 5
第2章 設計依據 6
2.1設計依據 6
2.2氣象參數(shù) 6
2.2.1基本氣象參數(shù) 6
2.2.2室內設計參數(shù) 6
第3章 負荷計算 7
3.1冷負荷的組成 7
3.2冷負荷 7
3.2.1維護結構冷負荷計算 7
3.2.2人體散熱形成冷負荷 8
3.2.3燈光照明形成的冷負荷 9
3.2.4設備顯熱冷負荷 10
3.3熱負荷 10
3.4濕負荷 11
第4章 空調系統(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 廠房送風量的計算 15
5.1全面通風換氣量的計算 16
5.1.1 全面通風分類 17
5.1.2 全面通風風量計算 18
5.2全空氣一次回風系統(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 19
5.3送風量的確定 20
5.4新風量計算 20
第6章 末端設備的選擇 21
6.1換熱器的選擇與計算 21
6.1.1計算參數(shù)的定義 21
6.1.2表冷器的計算選擇 21
6.2除塵器的選擇 22
6.3風機的選擇 22
6.4送風筒的選擇 22
6.5冷水機組的選擇 23
第7章 空調系統(tǒng)水力計算 24
7.1風管水力計算 24
7.2風機的校核 24
7.2.1空調機房總阻力 24
第8章 空調水系統(tǒng)設計 25
8.1空調管路設計原則 25
8.1.1空調管路系統(tǒng)的劃分原則 26
8.1.2空調管路系統(tǒng)的形式 26
8.1.3空調管路系統(tǒng)的劃分原則 27
8.2空調水系統(tǒng)的水力計算 27
8.2.1管徑的確定 28
8.2.2水流動阻力的確定 29
8.2.3冷凍水系統(tǒng)的水力計算 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)設計 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)設計 36
8.7空調系統(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空調管路系統(tǒng)的保溫 40
第9章 空調系統(tǒng)的消聲與隔振 41
9.1空調系統(tǒng)消聲設計 41
9.2空調系統(tǒng)隔振設計 42
小結 43
參考文獻 44
致謝 45
3
第1章 緒論
1.1設計題目
北京市某建筑空調系統(tǒng)設計。
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、設備機房或者汽車庫等);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人防二等人員掩蔽部設計;地下車庫按6級人防汽車庫設計)。根據具體情況按上述格式填寫。
1.3設計任務
本次設計為北京市某建筑空調系統(tǒng)設計。
1.4設計內容
本次設計以空調系統(tǒng)為主,包括建筑物空調設計、制冷機房及空調設備選型設計。主要內容:
①確定最佳空調方案(集中式、半集中式、分散式空調系統(tǒng);全水、全空氣、空氣—水系統(tǒng)等各種方案比較);
②計算空調負荷(夏季冷負荷,冬季熱負荷);
③選擇空調設備(夏季為設計工況,冬季為校核工況);
④布置空調系統(tǒng);
⑤風、水系統(tǒng)阻力計算;
⑥冷熱站設計(水源熱泵機組、循環(huán)水泵、冷卻水泵等的選擇;機房內設備的布置;機房水系統(tǒng));
⑦設備及材料統(tǒng)計;
⑧空調系統(tǒng)的運行調節(jié);
⑨風、水系統(tǒng)管道的防腐保溫。
第2章 設計依據
2.1設計依據
1.《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GBJ 19-87(2001年版);
2.《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2005版);
3.《汽車庫、修車庫、停車廠設計防火規(guī)范》GB50067-97;
4.《公共建筑節(jié)能設計標準》GB5018-2005;
5.《智能建筑設計標準》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
夏季空調室外計算干球溫度: 33.6
夏季空調室外計算濕球溫度: 26.3
夏季空調日平均溫度: 29.1
夏季室外平均風速: 2.2
冬季大氣壓: 102573Pa
冬季空調室外計算干球溫度: -9.8
冬季室外平均風速: 2.7
2.2.2室內設計參數(shù)
室內設計參數(shù),如表1-1
表1-1
干球溫度()
相對濕度(%)
噪聲dB(A)
夏季
26
60(±5)
40
冬季
18
60(±5)
40
第3章 負荷計算
3.1冷負荷的組成
空調房間的冷負荷包括:
1.建筑圍護結構的傳入室內熱量(太陽輻射進入的熱量和室內外空氣溫差經圍護結構傳入的熱量)形成的冷負荷;
2.人體散熱形成的冷負荷;
3.燈光照明散熱形成的冷負荷;
4.設備散熱形成的冷負荷。
3.2冷負荷
3.2.1維護結構冷負荷計算
采用了冷負荷系數(shù)法計算冷負荷
1、外墻和屋頂
外墻和屋頂瞬變傳熱形成冷負荷
W (3-1)
其中
令
式中 CL——外墻或屋頂瞬變傳熱形成的逐時冷負荷(W);
K——外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)[],可根據外墻和屋頂?shù)牟煌瑯嬙煊筛戒?[1]和附錄6[1]查??;
F——外墻和屋頂?shù)膫鳠崦娣e();
——外墻和屋頂冷負荷計算溫度的逐時值();
——夏季空氣調節(jié)室內計算溫度();
——以北京地區(qū)的氣象條件為依據計算出的外墻和屋頂冷負荷計算溫度的逐時值(),根據外墻和屋頂?shù)牟煌愋头謩e在附錄7[1]和附錄8[1]中查取。
——不同類型構造外墻和屋頂?shù)牡攸c修正值(),根據不同的設計地點在附錄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
窗戶的冷負荷由兩部分組成,一部分是外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷,一部分是透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷。
(1)外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷:
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();
——外玻璃窗冷負荷計算溫度的逐時值,可在附錄13[1]中差得();
——玻璃窗的傳熱系數(shù)的修正值,根據窗框類型可從附錄12中查得;
——玻璃窗的地點修正值,可從附錄15【1】中查得。
(2)透過玻璃窗進入室內的日射得熱形成的逐時冷負荷:
W (3-3)
式中 ——窗玻璃的遮陽系數(shù),可從附錄17[1]查得;
——窗內遮陽設施的遮陽系數(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;
——窗玻璃冷負荷系數(shù),可由附錄24[1]和附錄25[1]查得。如果空調不連續(xù)運行,則=1.0。
3.2.2人體散熱形成冷負荷
人體向室內空氣散發(fā)的熱量有顯熱和潛熱兩種形式。前者通過對流、傳導或輻射等方式散發(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荷
W (3-4)
式中 ——人體顯熱散熱形成的冷負荷(W);
——室內全部人數(shù);
——群集系數(shù);
——不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量(W);
——人體顯熱散熱冷負荷系數(shù),由附錄27[1]中查得。
人體散濕形成的潛熱冷負荷
W (3-5)
式中 ——計算時刻空調去的總人數(shù);
——1名成年男子小時潛熱散熱量(W),見表3-15[1]
3.2.3燈光照明形成的冷負荷
當電壓一定時,室內照明散熱量是不隨時間變化的穩(wěn)定散熱量,但是照明方式仍以對流與輻射兩種方式進行散熱,因此,照明散熱形式的冷負荷計算仍采用相應的冷負荷系數(shù)。
熒光燈冷負荷計算方式為:
W (3-6)
式中 ——照明設備散熱形成的冷負荷(W);
——照明設備所需功率(kW);
——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內時,取=1.2;當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內時,可取=1.0;
——燈罩隔熱系數(shù),當熒光燈罩上部穿有小孔(下部為玻璃板),可利用自然通風散熱于頂棚內時,取=0.5~0.6;而熒光燈罩無通風孔者取=0.6~0.8;
——照明散熱冷負荷系數(shù),可由附錄26[1]查得。
3.2.4設備顯熱冷負荷
設備顯熱冷負荷。設備和用具顯熱形成的冷負荷按下式計算
(3-7)
(3-8)
式中 ——設備和用具顯熱形成的冷負荷(W);
——設備和用具的實際顯熱散熱量(W);
——設備和用具顯熱散熱冷負荷系數(shù),可由附錄24[1]和附錄25[1]中查得。如果空調系統(tǒng)不連續(xù)運行,則=1.0。
——電動設備的安裝功率(kW);
——電動機效率,可從產品樣本中查得,或見表3-10[1];
——同時使用系數(shù),即房間內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比,根據工藝過程的設備使用情況而定,一般為0.5~1.0;
——利用系數(shù)(安裝系數(shù)),是電動機最大實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;
——電動機負荷系數(shù),每小時的平均實耗功率與設計最大實耗功率之比,它反映了平均負荷達到最大負荷的程度,一般可取0.4~0.5,精密機床取0.15~0.4。
根據廠房內情況,設備標準取200 W/,N=200×12636W=2527.2kW;取=0.8,=0.8,=0.4,=0.78。
冷負荷計算結果見附表1。
3.3熱負荷
空調熱負荷的計算采用的是基于日平均溫差的穩(wěn)態(tài)計算法
W (3-9)
式中 ——圍護結構的基本耗熱量形成的熱負荷(W);
——圍護結構的溫差修正系數(shù),可在表3-25[1]中查得;
——圍護結構的面積();
——圍護結構的傳熱系數(shù)[];
——冬季空調室內的計算溫度();
——冬季空調室外計算溫度()。
= -4.0,。
計算結果見附表2。
3.4濕負荷
人體散濕量按下式計算
(3-10)
式中 ——群集系數(shù);
——計算時刻空調區(qū)內的總人數(shù);
——1名成年男子每小時散濕量(),可在表3-15[1]中查得。
第4章 空調系統(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、空調系統(tǒng)按空氣處理設備的集中程度分為三類:(1)集中式空調系統(tǒng);(2)半集中式空調系統(tǒng);(3)分散式空調系統(tǒng)?,F(xiàn)將各系統(tǒng)的特征和實用性比較列入下表4-1。
表4-1 典型空調系統(tǒng)的特征和使用性比較
比較項目
集中式空調系統(tǒng)
半集中式空調系統(tǒng)
分散式空調系統(tǒng)
系統(tǒng)優(yōu)點
集中進行空氣的處理、輸送和分配;設備集中、易于管理。
布置靈活,各房間可獨立調節(jié)室溫,房間不住人時可方便的關掉機組(關風機),不影響其他房間, 從而比其他系統(tǒng)較節(jié)省運轉費用。
把冷熱源和空氣處理、輸送設備集中設置在一個箱體內,形成一個緊湊的空調系統(tǒng),安裝方便,可靈活的布置在空調房間內。
系統(tǒng)缺點
集中供應時各空調區(qū)域冷熱負荷變化不一致,無法進行精確調節(jié);各種集中式均有風管尺寸大、占有空間大。
對機組制作應有較高的要求,否則在建筑物大量使用時會帶來維修方面的困難;當機組沒有新風系統(tǒng)同時工作時,不能用于全年室內濕度有要求的地方。
空調機組是由壓縮冷凝機組、蒸發(fā)器和通風機等聯(lián)合工作的,盡管壓縮冷凝機組有較大的容量,如果蒸發(fā)器(包括風機)的傳熱能力(面積、傳熱系數(shù))不足,則可能使制冷機的冷量得不到應有的發(fā)揮。
設備布置
與機房
1、空調與制冷設備可以集中布置在機房;
2、機房面積較大;
3、有時可以布置在屋頂上或安設在車間柱間平臺上。
1、只需要新風空調機房面積;
2、有集中的中央空調器,還設有分散在各個被調房間內的末端裝置;
3、分散布管敷設各種管線較麻煩。
1、設備成套,緊湊??梢苑湃敕块g也可以安裝在空調機房內;
2、機房面積小,只需集中式系統(tǒng)的50%,機房層高較低;
3、機組分散布置,敷設各種管線較麻煩。
消聲與隔振
可以有效地采取消聲和隔振措施
必須采用低噪聲風機,才能保證室內要求
機組安裝在空氣調節(jié)區(qū)內時,噪聲、振動不好處理
風管系統(tǒng)
1、空調送回風管系統(tǒng)復雜,布置困難;
2、支風管和風口較多時,不易均衡調節(jié)風量。
1、設室內時,不接送回風管;
2、當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時,新風管較小。
1、系統(tǒng)小,風管短,各個風口風量的調節(jié)比較容易,達到均勻;
2、直接放室內,可不接送風管和回風管;
3、余壓小。
系統(tǒng)應用
1、全新風系統(tǒng);
2、一次回風系統(tǒng);
3、一、二次回風系統(tǒng)。
1、末端再熱式系統(tǒng);
2、風機盤管機組系統(tǒng);
3、誘導器系統(tǒng)。
1、單元式空調器系統(tǒng);
2、窗式空調器系統(tǒng);
3、分體式空調器系統(tǒng);
4、半導體式空調器系統(tǒng)。
空氣分布
可以進行理想氣流分布
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
使用壽命長
使用壽命短
2、空調系統(tǒng)按室內熱濕負荷所用的介質分為四類:(1)全空氣式空調系統(tǒng);(2)空氣—水式空調系統(tǒng);(3)全水式空調系統(tǒng);(4)冷劑式空調系統(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)封閉式空調系統(tǒng);(2)直流式空調系統(tǒng);(3)混合式空調系統(tǒng)。
4、集中式空調系統(tǒng)根據回風情況不同又分為三類:(1)全新風系統(tǒng);(2)一次回風系統(tǒng);(3)一、二次回風系統(tǒng)(簡稱二次回風系統(tǒng))。
普通集中式空調系統(tǒng)是典型的全空氣、定風量、低速、單風管系統(tǒng)。集中式空調系統(tǒng)是工程中最常采用、最基本的系統(tǒng)。它廣泛的應用與舒適性或工藝性的各類空調工程中。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)?;旌鲜较到y(tǒng)有一次回風系統(tǒng)和二次回風系統(tǒng)。
對于舒適性空調(夏季以降溫為主要特征)和夏季以降溫為主的工藝性空調,允許采用較大送風溫差,應采用一次回風系統(tǒng)。對于有恒溫恒濕或潔凈要求的工藝性空調,由于允許的送風溫差小,為避免采用再熱(形成冷熱抵消)應采用二次回風系統(tǒng)。對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
系
統(tǒng)
全新風系統(tǒng)
一次回風系統(tǒng)
二次回風系統(tǒng)
1、系統(tǒng)內各房間的排風量大于或接近于負荷計算出的送風量時;
2、系統(tǒng)內各房間為生產或儲存火災危險性物質,防火要求不允許空氣循環(huán)使用時;
3、風機盤管補新風的系統(tǒng)。
1、僅作為降溫的系統(tǒng),可以間斷的使用調節(jié)室溫時;
2、室內散濕量大或室內散濕量變化大,使用二次回風影響室內相對濕度穩(wěn)定時;
3、室內冷負荷變化?。ɡ绱笮徒ㄖ膬葏^(qū);連續(xù)生產發(fā)熱穩(wěn)定的工藝性生產且維護結構冷負荷小時),并可用最大送風溫差時。
1、室溫允許波動范圍≤±1℃,確定的送風溫差小于可能最大的送風溫差時;在室溫允許波動范圍≤±0.5℃或相對濕度允許波動范圍≤±5%時,為避免加大送
風擾量,宜采用固定比例的一、二次回風系統(tǒng);
2、潔凈室按潔凈要求確定的風量大于按負荷計算的風量,應采用固定比例的一、二次回風系統(tǒng)或采用變動比例的一、二次回風系統(tǒng);
3、全年使用的空調系統(tǒng),且室內溫濕度允許波動范圍較大、室內冷、熱負荷變化較大時,宜采用變動比例的一、二次回風系統(tǒng),至少要有變動一、二次回風的可能性。
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、負荷大、是恒溫恒濕要求的工藝性空調,由于允許的送風溫差小,選用集中式一次回風系統(tǒng)。
2、對該工程中的所有衛(wèi)生間不做空調設計。
4.2冷熱源的選擇
冷熱源是空調系統(tǒng)的核心部分??照{系統(tǒng)冷熱源設計的合理與否會直接影響空調系統(tǒng)是否能正常運行與經濟運行。因此,在空調系統(tǒng)設計中,要十分注意合理地選擇和設計空調系統(tǒng)的冷熱源。要根據使用能源的種類、一次投資費用、占地面積、環(huán)境保護、安全問題和運行費用等方面綜合考慮,慎重決定空調系統(tǒng)冷熱源的組成方式并要精心設計。
目前,空調系統(tǒng)中常見的冷熱源組合方式見表4-3:
表4-3 常見空調冷熱源的組合方式
序號
組合方式
制冷設備
制熱設備
1
電動冷水機組供冷,鍋爐供熱
活塞式冷水機組,桿式冷水機組,離心式冷水機組
燃煤鍋爐,燃油鍋爐,燃氣鍋爐,電鍋爐
2
溴化鋰吸收式冷水機組供冷,鍋爐供熱
熱水型吸收式冷水機組,蒸汽型吸收式冷水機組
燃煤鍋爐,燃油鍋爐,燃氣鍋爐,電鍋爐
3
電動冷水機組供冷,熱電站供熱
活塞式冷水機組,桿式冷水機組,離心式冷水機組
大型鍋爐,汽/水換熱器,水/水換熱器
4
溴化鋰吸收式冷水機組供冷,熱電站供熱
熱水型吸收式冷水機組,蒸汽型吸收式冷水機組
燃煤鍋爐,燃油鍋爐,燃氣鍋爐,電鍋爐
5
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組
直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組
6
空氣源熱泵冷熱水機組
空氣源熱泵冷熱水機組
空氣源熱泵冷熱水機組
7
地下井水源熱泵冷熱水機組
地下井水源熱泵冷熱水機組
地下井水源熱泵冷熱水機組
8
天然冷熱源
蒸發(fā)冷卻設備和冷卻塔供冷、夜間自然供冷設備及全新風運行
太陽能供暖設備、地熱供暖設備
目前大中型制冷和集中空調系統(tǒng)使用的大容量制冷機組,大多屬電動式制冷機組,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)及流動場合使用。
根據以上比較,因離心式冷水機組,具有單機制冷量大,重量輕,體積小,易損件少,振動小,運轉平穩(wěn),對基礎要求低,能經濟方便地調節(jié)制冷量,通常可在30~100%的負荷范圍內無級調節(jié),易于實現(xiàn)自動化操作,對于大型制冷劑可采用經濟性較高的工業(yè)汽輪機驅動,利于能源的綜合利用等優(yōu)點。
通過以上綜合比較,本設計采用離心式冷水水機組。
第5章 送風量的計算
5.1全面通風換氣量的計算
本節(jié)所分析的全面通風換氣量是指車間內連續(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)生標準規(guī)定的最高容許濃度以下所必須的通風量。單位時間進入室內空氣的有害物(余熱、水蒸氣、有害氣體和蒸汽,以及粉塵等)數(shù)量是確定全面通風量的原始資料。
5.1.1 全面通風分類
a) 活塞通風;
b) 置換通風;
c) 混合通風;
d) 側送通風。
(1)評價通風效果的指標
換氣效率用工作區(qū)某點空氣被更新的有效性作為氣流分布的評價指標。該方法是示跟蹤氣體標識室內空氣。已知標識后的初始含量為,被通風房間內新鮮空氣的送入使示蹤氣體的含量隨
之下降,由此可測得室內示蹤氣體的含量隨時間而衰減的變化規(guī)律。室內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,其表達式為:
(5-13)
式中 ——初始含量(體積分數(shù))();
——瞬間含量(體積分數(shù))();
——空氣齡(s)
可見,對室內某點而言,其空氣齡越短,即意味著空氣滯留在室內的時間越短,被更新的有效性越好。對整個房間的空氣齡測定通常在排風口。
假定理想的送風方式為“活塞流”,送入室內的新鮮空氣量為,房間體積為v,則該房間換氣的名義時間常數(shù)為
5-14)
(
考慮工作區(qū)高度約為房間的一半,則房間內空氣可能的最短壽命為/2,并以此作為在相同送風量條件下,不同氣流分布方式換氣效果優(yōu)劣的比較基礎。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才有可能,全面孔板送風接近這種條件。四種主要通風方式的換氣效率如圖5-1所示,圖a表示活塞通風,圖b表示置換通風,圖c表示混合通風,圖d表示側送通風,在工程中活塞通風極為少見,通風工程中常用的是傳統(tǒng)的混合通風,置換通風的換氣效率可接近于活塞通風,因此該通風方式具有很強的生命力。
圖5-2 四種主要通風方式的值和值
(2)置換通風
1、置換通風定義
有別于傳統(tǒng)的混合通風的混合稀釋原理,置換通風是通過把較低風速(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方法。
2置換通風的原理
置換通風是以擠壓的原理來工作的,置換通風以較低的溫度西歐哪個地板附近把空氣送入室內,風速的平均值及湍流度比較小,由于送風曾的溫度較低,密度較大,故會沿著整個底板面蔓延開來。室內的熱源(人、電器設備等)在擠壓流中會產生浮升氣流(熱煙羽),浮升氣流會不斷卷吸室內的空氣向上運動,并且,浮升氣流中的熱量不再會擴散到下部的送風層內。因此,在室內某一位置高度會出現(xiàn)浮升氣流量與送風量相等的情況,這就是熱力分層。在熱力分層下部區(qū)域為單向流動區(qū),在上部為混合區(qū)。室內空氣溫度分布和有害物濃度分布在這兩個區(qū)域有非常明顯差異,下部單向流動區(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)溫度場好有害物濃度場則比較均勻,接近排風的溫度和濃度。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;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)上方的冷負荷可以不予考慮,因此,相對于傳統(tǒng)的混合通風,置換通風具有節(jié)能的潛力(空間高度越大,節(jié)能效果越顯著)。置換通風的原理及熱力分層圖如圖5-3。
圖5-3置換通風的原理及熱力分層
3置換通風的特性
傳統(tǒng)的混合通風是以稀釋原理為基礎的,而置換通風以浮力控制為動力。這兩種通風方式在設計目標上存在著本質差別。前者是以建筑空間為本,而后者是以人為本。二者在通風動力源、通風技術措施、氣流分布等方面及最終的通風效果上產生了一系列的差別,比較如表5-1。
表5-1兩種通風方式的比較
項目
混合通風
置換通風
目標
全室溫濕度均勻
工作區(qū)舒適性
動力
流體動力控制
浮力控制
機理
氣流強烈參混
氣流擴散浮力提升
措施1
大溫差、高風速
小溫差、低風速
措施2
上送下回
下側送上回
措施3
風口湍流系數(shù)大
送風湍流小
措施4
風口參混性好
風口擴散性好
流態(tài)
回流區(qū)位湍流區(qū)
送風區(qū)為層流區(qū)
分布
上下均勻
溫度\濃度分層
效果1
消除全室負荷
消除工作區(qū)負荷
效果2
空氣品質接近于回風
空氣品質接近于送風
5.2全空氣一次回風系統(tǒng)夏季處理方案
5.2.1空氣處理過程
夏季處理過程:新風處理到室內狀態(tài)點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 全空氣一次回風系統(tǒng)夏季處理過程
圖5-5全空氣一次回風系統(tǒng)夏季處理過程h-d圖
1)在圖上分別標出夏季室內空氣狀態(tài)點(通常由室內溫度、相對濕度來確定)、夏季室外空氣狀態(tài)點(通常由室外計算干、濕球溫度來確定),并練成直線;
2)通過點畫出過程線:
kJ/kg (5-17)
3)由于舒適性空調沒有精度要求,為了節(jié)能可采用最大送風溫差送風,根據所取的送風溫差畫出等溫線,該線與線相交于點,點為送風狀態(tài)點。
送風量:
(5-18)
5.2.2空氣狀態(tài)點
1、求熱濕比
2、確定確定送風點
在h-d圖上確定室內空氣狀態(tài)點N(℃,),通過該點畫出=75966的過程7線。取送風溫差,該熱濕比線與21℃相交與O點,即為送風點。
3、各狀態(tài)點的參數(shù)
=58.849kJ/kg =53.527kJ/kg
=12.786g/kg =12.725g/kg
4、送風量計算 按公式(5-1)計算:
5.3送風量的確定
根據送風量,與冷負荷,可求得送風狀態(tài)點與室內狀態(tài)點的焓差,即送風狀態(tài)點的焓值為=54.106kJ/kg,該等焓線與熱濕比線交點即為送風狀態(tài)的。在焓濕圖上查得送風狀態(tài)點O,O點各參數(shù)為:
5.4新風量計算
計算結果見附表3。
第6章 末端設備的選擇
6.1換熱器的選擇與計算
僅以夏季做為表冷器用進行計算。冬季工況不再計算。
6.1.1計算參數(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、水當量比
(6-5)
式中 ——考慮內部結垢、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;
——表冷器作冷卻用時之傳熱系數(shù),一些產品樣本表冷器實測值見表6-9[1];
——通過表冷器的風量();
——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
根據廠房每個空調系統(tǒng)的送風量為101250m3/h,選用ZJK-I-5自動卷繞式(濾料種類為DV化纖組合氈)粗效過濾器24臺,每個系統(tǒng)使用3臺粗效過濾器并聯(lián),特性見表6-2:
表6-2過濾器特性表
額定風量m3/h
長(mm)
寬(mm)
高(mm)
初阻力(Pa)
終阻力(Pa)
34000~44000
2154
2084
700
90
220
。6.3風機的選擇
廠房內共布置8個空調系統(tǒng),每臺風機風量(取修正系數(shù)為1.15)為。
選用淄博沈鼓通風設備有限公司的離心式風機,需16臺。選用9-26型。各項技術參數(shù)見表6-2
表6-3型離心式通風機參數(shù)
機號№
轉速r/min
全壓Pa
流量m3/h
配用電動機
NO.16D
1450
16250-13324
70339-123090
850-4
6.4送風筒的選擇
選用長沙凱天環(huán)保科技有限公司生產的KTFS-3.5kD電動送風筒。技術參數(shù)見表6-3:
表6-4 KTFS-3.5kD送風筒參數(shù)
名稱
風量
直徑mm
高度mm
送風深度m
調節(jié)方式
KTFS-5.0kD
3500
450
880
7-11
電壓
6.5冷水機組的選擇
根據系統(tǒng)總冷負荷選用LSLXR123-1050離心式冷水機組2臺,性能及參數(shù)見下表6-6:
表6-5 LSLXR134-1050式冷水機組主要技術參數(shù)
型號
制冷量kW
冷水
進水溫度
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 空調系統(tǒng)水力計算
7.1風管水力計算
各管段局部阻力系數(shù)如下:
1-2:送風筒1個,天圓地方1個,彎頭兩個, ;
2-3:1個分流三通,;
3-4:1個分流三通,;
4-5:1個分流三通,;
5-6:1個分流三通,;
6-7:1個分流三通,1個彎頭,;
7-8:1個分流三通,;
8-9:1個分流三通,;
9-10:1個分流三通,2個彎頭,。
10-11:漸縮管2個,消聲器1個
送風量的水力計算見附錄5。
7.2風機的校核
7.2.1空調機房總阻力
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 空調水系統(tǒng)設計
就空調工程的整體而言,空調水系統(tǒng)包括冷熱水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)??照{水系統(tǒng)的作用,就是以水為介質在空調建筑物之間和建筑物內部傳遞冷量和熱量。正確合理的設計空調水系統(tǒng)是整個空調系統(tǒng)正常運行的重要保證,同時也能有效的節(jié)省能耗。
8.1空調管路設計原則
空調管路系統(tǒng)設計遇到的第一個問題就是如何合理而正確地劃分空調管路系統(tǒng)中的環(huán)路和選用合適的管路系統(tǒng)形式。
8.1.1空調管路系統(tǒng)的劃分原則
空調管路系統(tǒng)的環(huán)路應該遵循滿足空調系統(tǒng)的要求、節(jié)能、運行管理方便、節(jié)省管材等原則,按照建筑物的不同使用功能、不同的使用時間、不同的負荷特性、不同的平面布置和不同的建筑層數(shù)正確劃分空調管路系統(tǒng)的環(huán)路。此外,空調管路系統(tǒng)應和空調風系統(tǒng)的劃分相結合,要同時考慮才能獲得合理的方案。
8.1.2空調管路系統(tǒng)的形式
空調管路系統(tǒng)形式按循環(huán)方式、供回水的布置方式、運行調節(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計空調冷熱水系統(tǒng)形式,空調系統(tǒng)管路形式見下表8-1:
表8-1 空調管路系統(tǒng)的形式
劃分原則
系統(tǒng)形式
特征
按介質(如水)是
否與空氣接觸劃分
閉式系統(tǒng)
系統(tǒng)中介質基本上不與空氣接觸
開式系統(tǒng)
系統(tǒng)中介質與空氣相接觸,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節(jié),當負荷降低時,一部分分水流量與負荷成比例的流經風機盤管或空調器,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,負荷變化時,可通過改變供水量來調節(jié)
按系統(tǒng)中的循環(huán)水泵設置情況劃分
單級泵系統(tǒng)
系統(tǒng)中只用一組循環(huán)泵,即冷熱源側和負荷側合用一組循環(huán)泵
雙級泵系統(tǒng)
冷熱源側與負荷側分別設置循環(huán)水泵
按冷熱水管道的設置方式劃分
雙管制
冬季供應熱水,夏季供應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,構成供冷與供熱彼此獨立的水系統(tǒng)
8.1.3空調管路系統(tǒng)的劃分原則
1、水系統(tǒng)設計應力求各環(huán)路的水力平衡
空調供冷、供暖水系統(tǒng)的設計,應符合各個環(huán)路之間的水力平衡要求。對壓差相差懸殊的高阻力環(huán)路,應設置二次循環(huán)泵。各環(huán)路應設置平衡閥或分流三通等平衡裝置。如管道豎井面積允許時,應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)設計水流量一般是根據最大的設計冷負荷(或熱負荷)再按5℃(或10℃)供回水溫差確定的,而實際上出現(xiàn)最大設計冷負荷(或熱負荷)的時間,即按滿負荷運行的時間僅很短的時間,絕大部分時間是在部分負荷下運行。
(2)水泵揚程一般是根據最遠環(huán)路 、最大阻力,再乘以一定的安全系數(shù)后確定的,然后結合上述的設計流量,查找與其一致的水泵銘牌參數(shù)而確定水泵型號,而不是根據水泵特性曲線確定水泵型號。因此,在實際水泵運行中,水泵實際工作點是在銘牌工作點的右下側,故實際水流量要比設計水流量大20%-50%。
(3)在較大的水系統(tǒng)設計中,設計計算時常常沒有對每個環(huán)路進行水力平衡校核,對于壓差相差懸殊的環(huán)路,多數(shù)也不設置平衡閥等平衡裝置,施工安裝完畢之后又不進行任何調試,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:
考慮到設計時難以做到各環(huán)路之間的嚴格水力平衡,以及施工安裝過程中存在的種種不確定因素,在各環(huán)路中應設置平衡閥等平衡裝置,以確保在實際運行中,各環(huán)路之間達到較好的水力平衡。當遇到某個或幾個支環(huán)路比其它環(huán)路壓差相差懸殊(如阻力差100kPa以上),就應在這些環(huán)路增設二次循環(huán)泵。
3、水系統(tǒng)的膨脹、補水、排水與排氣
(1)水系統(tǒng)的膨脹
封閉空調冷凍水系統(tǒng),應在高于回水管路最高點1-2m處設膨脹水箱。膨脹水箱一般可選標準水箱(T905(二)),其容積范圍為0.3-5m3.膨脹水箱設有膨脹管、補水管、溢水管和泄水管,并應設有水位控制儀表或浮球閥。
(2)水系統(tǒng)的補水與排水
水系統(tǒng)的注水與補水均應通過膨脹水箱來實現(xiàn)。因此,應將膨脹管單獨與制冷站中的回水總管(或集水器)相接,這樣在系統(tǒng)安裝調試時的新注水或在平時運轉中的補充水,均可通過膨脹水箱注水。使整個水系統(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時間不穩(wěn)定。
水系統(tǒng)的排水閥應設在系統(tǒng)的最低點(集水器或制冷機水管路最低點),以便檢修時能將管路系統(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機盤管、新風機組回水管路末端最高點,均應裝設自動排氣閥。如支環(huán)路較長而使管路轉彎較多時,或某些水管為躲避消防管、新風管和裝設在吊頂內的較大斷面電纜等而有上下轉彎時,均應在轉彎的最高點設置自動排氣閥。
(4)空調管路系統(tǒng)應能滿足中央空調部分負荷運行時的調節(jié)要求。
(5)空調管路系統(tǒng)選用的管材、配件要符合有關的規(guī)范要求。
(6)空調管路系統(tǒng)設計要注意便于維修管理,操作、調節(jié)方便。
綜上所述,本設計冷熱水冷采用閉式系統(tǒng),冷卻水采用開式系統(tǒng);冷源側采用定流量系統(tǒng),負荷側采用變流量系統(tǒng);一次泵、雙管制、變流量系統(tǒng)。
8.2空調水系統(tǒng)的水力計算
空調管路的設計是在已知水流量和推薦流速下,確定水管管徑及水流動阻力。
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根據流量確定管徑:
表8-2 管內水流速推薦值
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水流動阻力的確定
1、沿程阻力
水在管道內的沿程阻力由下式確定:
(8-2)
式中——摩擦阻力系數(shù),無因次量;
——直管段長度,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,比摩阻一般為100~400Pa/m,最常用的為250Pa/m。當量絕對粗糙度,摩擦阻力系數(shù)與流體的性質、流態(tài)、流速、管徑大小、內表面的粗糙度有關。過渡區(qū)的可按克列伯洛克公式計算:
(8-3)
式中 ——管內表面的當量絕對粗糙度,閉式系統(tǒng),開式系統(tǒng)。當時,不同流速及管徑的比摩阻值可查【1】表9-7。
——雷諾數(shù),;
——運動粘度。
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
水流動總阻力包括沿程阻力和局部阻力,即:
(8-5)
4、水管道的計算步驟
(1)畫出各層水管系統(tǒng)平面圖并進行各管段編號,選定最不利環(huán)路。
(2)根據水管路平面圖計算各管段的水流量。
(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行比較,使其平衡率在15%以內。
8.2.3冷凍水系統(tǒng)的水力計算
冷卻水量可按下式計算:
(8-6)
式中 ——冷卻水量,kg/s;
——冷卻塔排走的冷量,離心式制冷劑,取制冷機負荷的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個空氣處理機組,則每個系統(tǒng)流量為58.92。采用異程式系統(tǒng),環(huán)路為閉式系統(tǒng)。機組出水管--冷凍水泵—分水器—最遠端空調室—集水器—機組回水管。
突然擴大:1.0;縮?。?.5;合流三通:3.0;分流三通:3.0;立管分流三通:0.1。
水力計算結果見附錄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IS150-125-250水泵, 水泵流量為240m3/h,,設備用泵一臺,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
轉速n(r/min)
流量(m3/h)
揚程H(m)
電機功率(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環(huán)路的許多并聯(lián)管道而設置的,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。一般選用標準的無縫鋼管,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計算:
按照國家建筑標準設計圖集05K232選用DN500的分、集水器。分水器和集水器型號尺寸都相同,各有1個主管(流量為480 m3/h),管徑為DN150mm(流量為60 m3/h),8個支管。
8.5冷卻水系統(tǒng)設計
空調冷卻水用于冷卻機組中冷凝器、吸收式冷水機組中冷凝器和吸收器等設備中。通過冷卻水系統(tǒng)將空調系統(tǒng)從被調房間吸取熱量和消耗的功率釋放到環(huán)境中去。在空調用冷水機組(水冷式)內的冷凝器,經制冷劑冷凝放熱,其熱量被冷卻水吸收,為了保證機組正常的制冷循環(huán),其冷卻水需不斷地進行冷卻,所需的冷卻用水量很大,而在實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,這就需設置一套水冷卻的設施,從而增加了初期投資和運行費用,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),進入到冷水機組的冷凝器中冷卻水吸收冷凝器內制冷劑放出的熱量而溫度升高,然后進入室外冷卻塔散熱降溫、通過冷卻水循環(huán)水泵進行循環(huán)冷卻,不斷帶走制冷劑冷凝放出的熱量,以保證冷水機組的制冷循環(huán)??照{冷卻水系統(tǒng)的形式主要有:
1、直流式冷卻水系統(tǒng)
冷卻水經設備使用后直接排掉,不再重復使用。適用于有充足水源的地方。是最簡單的冷卻水系統(tǒng)。
2、混合式冷卻水系統(tǒng)
經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)的小型空調系統(tǒng)中。結構簡單,占地面積大。
4、機械通風冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)
冷卻塔出來的冷卻水經水泵送到冷水機組中的冷凝器,再送到冷卻塔中蒸發(fā)冷卻。是目前空調系統(tǒng)中應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)中的主要設備一般與冷水機組設置在同一機房內。
空調冷卻水循環(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,除在水泵的進口總管上安裝有除污過濾器外,還需設置防止結垢的軟化水設備,防止在管道系統(tǒng)循環(huán)中產生水垢而沉積附著在冷凝器的換熱管壁上。
冷卻水泵可根據循環(huán)冷卻水量選用多臺并聯(lián)安裝。
冷卻水軟化處理設備常用的有電子水處理儀、磁處理設備、投藥等方法。
目前空調系統(tǒng)中常采用電子水處理儀、它具有安裝簡單,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、自動工作、無需專人操作、維修費用低、不需設置屏蔽等優(yōu)點。
加藥法適用小型冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。磁處理設備體積較大,占面積較大,必要時應增加屏蔽措施,可根據水質、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(簡稱濕塔)和干式冷卻塔(簡稱干塔)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。但需要有補給水的水源,以補充由于蒸發(fā)和吹風造成的水損失,并保證穩(wěn)定的水質。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?,將管內的水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。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、風機部分、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式冷卻塔、機械通風式冷卻塔和混合通風冷卻塔。冷卻塔的極限出水溫度比當?shù)乜諝獾臐袂驕囟雀?.5~5℃。
本設計中欲選用兩臺冷卻塔,總需處理水量為480m3/h,則每臺冷卻塔處理水量為240 m3/h。
選用江蘇裕泰華環(huán)保有限公司生產的DBNL-300超低噪音玻璃鋼冷卻塔,標準水量為300 m3/h。其外形尺寸為:高度=4222mm,外徑=5134mm;送風裝置:電機7.5kW,風葉直徑=3400mm,設備進水壓力為35kPa,自重3558 kg,運轉重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
補給水管
自動()
手動()
200
200
50
100
50
50
8.5.4冷卻水泵
1、水泵揚程
水泵所需揚程:
(8-7)
式中 ——冷卻水系統(tǒng)中的沿程阻力和局部阻力,