空气调节课程设计说明书secretztg.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流空气调节课程设计说明书secretztg.精品文档.空气调节课程设计说明书院系班级：土建学院建环02级指导教师： x x姓名： x x x学号： 02020735摘要：经过两个星期的努力，我基本完成了此次课程设计关键词：空调设计 工艺性空调 节能 加热器 运行调节 经过两个星期的努力，我基本完成了此次课程设计的任务。在此过程，我得到很多课本所没有的知识，因为我碰到很多问题，特别是一些工程实践的问题，通过查资料和老师的帮助，得到很好的解决。在此，我要特别感谢陈平老师一次又一次耐心而细致的指导。同时也感谢我搭档冯廷龙同学以及其他同学的帮助！一.

2、工程概况与设计要求（一） 工程概况该工程北京摸某生物有限公司的一种新型生物制品实验，本实验是在一固体物料发酵车间进行的。该公司是一家规模较大的生物制品高新技术产业，目前正处于蓬勃发展的时期。（二） 设计要求1. 实验车间设计参数车间长60米，宽48米，高6米，分成上下两层，每层发酵层水平布置，有效高度为2米。车间东侧没有空调机房，沐浴室，更衣室的楼梯间。附简图2. 时验物料参数每次加物料800Kg,每层4000Kg，物料最大厚度300mm,发酵前物料水分=65%。3. 工艺参数该产品发酵过程中对环境有特殊的要求，根据公司所提出的基本参数如下：发酵过程： 培养温度280.5 相对湿度=80%培养

3、时间72小时4. 培养时菌体所需要通风量：不小于1200m3/h5. 设计特点：恒温恒湿，且为工艺性空调；冬季均需增湿处理，夏季冷负荷较小，但冬季热负荷较大。6. 室外设计参数地点位置夏季冬季北纬东经干球温度湿球温度干球温度相对湿度北京39481162833.226.4-1245%二. 车间热湿负荷的确定（一） 夏季冷负荷的确定在本工程空调设计中，夏季冷负荷主要根据冷负荷法来确定的。夏季冷负荷主要由屋顶冷负荷，墙体冷负荷，玻璃窗传热冷负荷，玻璃窗日射得热冷负荷，照明冷负荷组成的。具体如下：1屋面冷负荷的确定时间屋面冷负荷温度面积室内设计温度传热系数屋面冷负荷1462880281.1636028

4、9.92244.22880281.16354260.928342.42880281.16348231.936440.62880281.16342202.944538.82880281.16336173.952637.12880281.16330479.904735.52880281.16325120.8834.12880281.16320431.584933.12880281.16317082.1441032.72880281.16315742.36811332880281.16316747.212342880281.16320096.641335.82880281.16326125.6321

5、433.12880281.16317082.1441540.72880281.16342537.8881643.52880281.16351916.321746.12880281.16360624.8641848.32880281.16367993.6321949.92880281.16373352.7362050.82880281.16376367.2322150.92880281.16376702.1762250.32880281.16374692.5122349.22880281.16371008.1282447.72880281.16365983.9682照明冷负荷的确定时间功率盏数照

6、明散热冷负荷系数照明冷负荷120240.55264220240.61292.8320240.65312420240.68326.4520240.71340.8620240.74355.2720240.77369.6820240.79379.2920240.81388.81020240.83398.41120240.39187.21220240.351681320240.31148.81420240.28134.41520240.251201620240.23110.41720240.2961820240.1886.41920240.1676.82020240.15722120240.1467.

7、22220240.1257.62320240.1152.82420240.34163.23玻璃窗总冷符合（详见Excel）玻璃窗冷负荷 :F=10m2 K=3.01W/m2.k tn=28 玻璃窗日射总冷负荷：玻璃窗冷负荷系数:南Dj,max=260W/m2 北Dj,max=98 W/m2 F=7.5综合遮挡系数Cz=0.86时间玻璃窗冷负荷系数S玻璃窗冷负荷系数N玻璃窗日射冷负荷S玻璃窗日射冷负荷N玻璃窗日射总冷负荷玻璃窗日射总冷负荷玻璃窗计算温度玻璃窗冷负荷玻璃窗总冷符合10.150.24125.77575.852201.627277.47926.7-11.739265.7420.140.

8、23117.3972.6915190.0815262.77326.2-16.254246.51930.130.21109.00566.3705175.3755241.74625.8-19.866221.8840.120.19100.6260.0495160.6695220.71925.5-22.575198.14450.110.1892.23556.889149.124206.01325.3-24.381181.63260.130.44109.005139.062248.067387.12925.4-23.478363.65170.170.42142.545132.741275.286408.

9、02726-18.06389.96780.210.43176.085135.902311.9865447.88826.9-9.933437.95590.280.49234.78154.865389.6445544.50927.9-0.903543.606100.390.56327.015176.988504.003680.991299.03690.021110.490.61410.865192.791603.6555796.44629.917.157813.603120.540.64452.79202.272655.062857.33430.825.284882.618130.650.6654

10、5.025208.593753.618962.21131.531.605993.816140.60.66503.1208.593711.693920.28631.935.217955.503150.420.63352.17199.112551.2815750.39332.237.926788.319160.360.59301.86186.47488.3295674.79932.237.926712.725170.320.64268.32202.272470.592672.8643236.12708.984180.270.64226.395202.272428.667630.93931.632.

11、508663.447190.230.38192.855120.099312.954433.05330.825.284458.337200.210.35176.085110.618286.7025397.3229.917.157414.477210.20.32167.7101.136268.836369.97229.19.933379.905220.180.3150.9394.815245.745340.5628.43.612344.172230.170.28142.54588.494231.039319.53327.8-1.806317.727240.160.26134.1682.173216

12、.333298.50627.2-7.224291.2824外墙总冷负荷（详见Excel）参数南墙北墙东墙西墙面积247m2247 m2198 m2201.6 m2室内设计温度28传热系数1.55W/K.m2时间南墙温度西墙温度北墙温度东墙温度冷负荷S冷负荷W冷负荷N冷负荷E外墙总冷负荷1363933383139.373406.031990.823191.7611727.9822363933383139.373468.531990.823130.3811729.0983363933383101.0853499.781990.82306911660.6814363933383024.5153468

13、.531952.5352946.2411391.8185363933372909.663406.031914.252854.1711084.1126353933372794.8053312.291837.682731.4110676.1837353833362679.953187.31761.112577.9610206.3168353832362526.813062.31646.2552455.29690.5699343732362373.672906.061569.6852301.759151.16910343732352258.8152749.821454.832209.688673.1

14、4911343632352105.6752593.581378.262148.38225.81912333631351990.822468.591301.692148.37909.40213333631351875.9652343.61263.4052209.687692.6514333531361837.682249.861225.122332.447645.09615333531361875.9652156.111225.122485.897743.08716333531371952.5352124.861263.4052639.347980.14417333531372067.39212

15、4.861301.692792.798286.73418343532382258.8152156.111378.262915.558708.73719343532382450.242281.11454.833038.319224.48420353632382641.6652437.341569.6853130.389779.07421353732382794.8052656.081684.543191.7610327.18522363733392947.9452906.061761.113222.4510837.56923363833393062.83124.81875.9653253.141

16、1316.70524363933393101.0853281.041952.5353222.4511557.115总冷负荷时间照明冷负荷玻璃窗总冷符合外墙总冷负荷屋面冷负荷总冷负荷1264265.7411727.98260289.9272547.642292.8246.51911729.09854260.92866529.353312221.8811660.68148231.93660426.54326.4198.14411391.81842202.94454119.315340.8181.63211084.11236173.95247780.56355.2363.65110676.18330

17、479.90441874.947369.6389.96710206.31625120.836086.688379.2437.9559690.56920431.58430939.319388.8543.6069151.16917082.14427165.7210398.4690.0218673.14915742.36825503.9411187.2813.6038225.81916747.225973.8212168882.6187909.40220096.6429056.6613148.8993.8167692.6526125.63234960.914134.4955.5037645.0961

18、7082.14425817.1415120788.3197743.08742537.88851189.2916110.4712.7257980.14451916.3260719.591796708.9848286.73460624.86469716.581886.4663.4478708.73767993.63277452.221976.8458.3379224.48473352.73683112.362072414.4779779.07476367.23286632.782167.2379.90510327.18576702.17687476.472257.6344.17210837.569

19、74692.51285931.852352.8317.72711316.70571008.12882695.3624163.2291.28211557.1165983.96877995.56 因此，由上表可知，最大冷负荷出现在21：00，其值为87476.47W（二） 冬季热负荷的确定本工程用稳态导热法来确定冬季热负荷，具体如下：类别面积导热系数温差热负荷屋面热负荷28801.163-40-133.98外墙热负荷897.61.55-40-55.63玻璃窗热负荷103.01-40-1.2照明热负荷0.053总热负荷190.8（三） 全年湿负荷的确定根据公司给定的参数及室内外参数可知，W=0。总结

20、：在本项设计计算中，应注意一层地板是绝热保温或传热很小可忽略不计。而二层地板则是易导热的。在计算冬季热负荷时，门不单独考虑的，而是并在墙体里。三. 送风量及送风参数的确定在确定热湿负荷以后，根据设计参数可算出送风量和送风状态点。已知：Q=87.476KW W=0 N=80% iN=77.8KJ/kgtN=28Q=-190.8kW（一） 夏季1. 热湿比：=Q/W=+ 2. 根据空调与制冷设计手册（以下简称手册），本工程允许波动值为：3-6。由作图及分析得出：把机器露点作为送风状态点，这样可以省去再热，从而达到节能的目的。此时送风温差为t=2.86，符合要求。在图上：dN=do=19.3g/kg

21、 to=25.23.计算送风量 G=Q/（iN-io）=87.476/（77.8-74.596）=27.3kg/s（二） 冬季采用与夏季相同的送风量G=27.3kg/s。此时：1. 送风次数：n= G/V=27.3X3600/60X48X4.2=8.1258满足要求2. 送风状态：io= iN+Q/G=84.789kj/kg=Q/W=, dN=do=19.3g/kg则：由i=1.01t+(2500+1.84t)d/1000得to=34.9545 满足要求。四. 一次回风式空调系统设在计算出热负荷与确定送风状态和送风量后，我们开始空调系统的设计，经过比较论证，一次回风式空调系统经济，节能。满足要

22、求。具体过程如下：（一） 夏季1. 确定送风比.GN=0.43kg/s m%= GN/G=0.43/27.3=1.6%根据手册不符合要求，因此m%调整到10%.2. 实际所需的新风量：GW=G*m%=27.3x0.1=2.73kg/s。3.实际所需要的回风量：G1=G- GW=27.3-2.73=24.57kg/s4. 确定新，回风状态混合带点北京室外设计参数：tW=33.2 tSW=26.4 iW=82.5KJ/Kg送风状态点iC=iN+(iW-iN)*m%=77.8+(82.5-77.8)x0.1=78.27 tC=tN+(tW-tN)*m%=28+(33.2-28)x0.1=28.55.

23、 确定需要的冷量及再热量因为该工程的特殊性，机器露点与送风状态点刚好重合。如果用喷水室则所需的冷量为：QO=G*（iC-il）=27.3x(78.27-74.596=100.3kw。再热量Q=0。（二） 冬季1. 检查是否预热 iw1=iN-(iN-iC)/m%=77.8-(77.8-74.596)/0.1=45.76kj/kg 北京冬季室外设计温度为：=45% t w=-12 查i-d图：i w=-10.5kj/kg iw1 需要预热。2. 确定新风预热后状态点W点作等d线与iw等焓线交于W1即为所求。由i=1.01t+(2500+1.84t)*d/1000得tW=43.33确定新风与一次回

24、风混合状态点 NW1连线与iL线的交点为所求C1,tC1=tO+(tW-tO)*m%=34.24.预热量:Q1=GW*(iW1-iW)=2.73x(45.76-(-10.5)=153.9kw5.再热量:Q2=G*(iO-iL)=27.3x(84.789-74.596)=278.3kw五.喷水室的热工计算根据前面的计算设计，我们可知C点，C点两个状态点需要经过喷水室才能达到机器露点L，具体过程如下：（一） 夏季已知条件：G=27.3kg/s空气参数为 t1=28.5 i1=78.27kj/kg tS1=25.6 t2=25.2 i2=74.596kj/kg tS2=24.61.参照手册选用喷水室

25、结构：双排对喷。Y-1型离心式喷嘴，d=5mm n=13个/m2排 v*=3kg/m2s2. 列出热工计算方程式由右图可知，本工程夏季为减焓加湿过程根据手册得 1-(tS2-tW2)/(tS1-tw1)=0.745(v*)0.07*0.265 1-(t2-tS2)/(t1-tS1)=0.755(v*)0.12*0.27 i1-i2=*c*(tW2-tW1)代入数据得：1-(24.6-tW2)/(25.6-tw1)=0.745(3)0.07*0.285 1-(25.2-24.6)/(28.5-25.6)=0.755(3)0.12*0.2778.27-74.596=x4.19x(tW2-tW1)方

26、程求解得:=0.737 tw2=23.845 tW1=22.6563.求总喷水量：W=*G=27.3X0.737=20.12kw4.求喷嘴前水压，根据已知条件，可求出喷水室断面为：f=G/*v=9.1m2,两排喷嘴的总喷嘴数为：N=2nf=237个.则每个喷嘴的喷水量为：W/N=27.3/237=0.115kg/s因此，根据每个喷嘴的喷水量查手册可得喷嘴前所需的循环水压为0.165.求冷冻水量及循环水量：若取初温为tl=7w=G*(i1-i2)/c*(tW2-tl)=27.3x(78.27-74.596)/4.19X(23.845-7)=1.42kg/s则同时可得需要的循环水量为：WX=20.

27、12-1.42=18.7kg/s六、空气加热器选择1.预热加热器选择需要将空气从加热到，热媒工作压力为的蒸汽，选择合适的型空气加热器(1).初选加热器型号因为，假定，则需要的加热器有效截面积为根据算得的值，查空气加热器的技术数据可选1台的加热器，每台有效截面积为，加热面积为根据有效截面积可算出实际为(2).求选加热器的传热系数 由附录查得型加热器的传热系数经验公式为：将值代入上式得(3).计算加热面积和台数加热量需加热面积为需加热器串联台数为取2台串联，总加热面积为(3).检查安全系数即安全系数为1.02，所选加热器合适2.再热加热器选择需要将空气从加热到，热媒工作压力为的蒸汽，选择合适的型空

28、气加热器(1).初选加热器型号因为，假定，则需要的加热器有效截面积为根据算得的值，查空气加热器的技术数据可3台的加热器并联，每台有效截面积为，加热面积为根据有效截面积可算出实际为(2).求选加热器的传热系数 由附录查得型加热器的传热系数经验公式为：将值代入上式得(3).计算加热面积和台数加热量需加热面积为需加热器串联台数为取1台，总加热面积为(3).检查安全系数即安全系数为2.32 七.空调全年运行调节我们知道，在确定热湿负荷时是取其最不利值，但是室内外环境是变化了。因此，为了满足工程要求，同时也是为了节能，我们就必须对空调系统进行调节。在空调系统的运行调节过程中，一般存在着室外空气参数的变化

29、和室内负荷的变化。因此，我们必须：（一） 室外空气状态变化时的运行调节 室外空气状态的变化可以引起送风状态的变化和建筑围护结构传热量的变化。根据室外空气状态情况，在i-d图上可分为五个区域.具体如下：1. 第区域：该区域采用改变预热器加热量的调节方法，新风比为满足室内工艺，卫生要求的最小新风比m%2. 第区域：该区域采用改变新，回风混合比的调节方法。一般用喷水室的处理方法保持机器露点不变。3. 第区域：该区域采用室内参数整定值，并改变新回风比的调节方法。4. 第区域：该区域采用改变喷水温度的调节方法，新风比为m%。5. 第区域：该区域也采用改变喷水温度的调节方法，但新风比为最小新风比m%。（二） 室内空气状态变化时的运行调节 由于工艺过程的变化以及维护结构的传热量随室外气象参数而变化，因而室内热湿负荷也发生变化。本工程一般采用调节再热量法。1. 室内余热量变化，余湿量不变2. 室内余热量变化，余湿量也变