冷熱源(制冷與鍋爐)課程設(shè)計說明書

1、<p>　　冷熱源（制冷與鍋爐）課程設(shè)計說明書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、建筑所在地..............................................................1</p><p>　　二、氣象資料......................

2、..........................................1</p><p>　　三、土建資料見土建圖紙......................................................1</p><p>　　四、工程概況及暖通空調(diào)設(shè)計條件..............................................1<

3、;/p><p>　　五、冷水機組及泵的選擇......................................................2</p><p>　　六、制熱負荷及熱源的選擇....................................................7</p><p>　　七、機房布置.................

4、..............................................10</p><p>　　八、參考資料...............................................................11</p><p>　　一、建筑所在地：上海。 </p><p><b>　　二、氣象資料</

5、b></p><p>　　上海地處我國長江下游地區(qū)，屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明，夏熱冬冷，春秋短暫，雨量集中，歷年平均氣溫15.7℃，主導(dǎo)風向夏季為西南風，冬季為東北風。根據(jù)《暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊》附錄1“我國主要城市和地區(qū)的室外氣象參數(shù)”查得：</p><p><b>　　(1) 地理位置</b></p><p>　　上海位于北緯3

6、1°14′，東經(jīng)121°29′，海拔4m。 </p><p>　　(2) 外氣設(shè)計條件</p><p>　　夏季：干球溫度34.6℃，濕球溫度28.2℃；</p><p>　　冬季：干球溫度－1.2℃，相對濕度74％。</p><p><b>　　(3) 大氣壓力</b></p><

7、;p>　　冬季：102647Pa；</p><p>　　夏季：100573 Pa。</p><p>　　(4) 年平均溫度15.7℃；</p><p>　　(5) 最大凍土深度8m；</p><p>　　(6) 室外平均風速</p><p>　　冬季：3.3m/s；</p><p>　　夏

8、季：3.4m/s。</p><p>　　三、土建資料見土建圖紙</p><p>　　四、工程概況及暖通空調(diào)設(shè)計條件</p><p>　　本工程涉及的高層建筑為一棟集商業(yè)、文化娛樂、辦公、賓館、地下設(shè)備用房和地下車庫于一體的多功能大樓，位于大城市中心重要街道一側(cè)，水、電、燃氣供應(yīng)等市政設(shè)施完備。</p><p>　　該建筑采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

9、。主要圍護結(jié)構(gòu)做法：</p><p>　　（1）外墻：五層及其以下墻體為240磚墻。六層及其以上按以下兩種做法選定：（a）240空心磚；（b）200厚加氣混凝土砌塊。</p><p>　?。?）外窗：3mm普通玻璃、鋁塑單層窗，一般按無外遮陽且配備淺色內(nèi)窗簾考慮。</p><p>　?。?）屋面：70厚鋼筋混凝土板，上置75厚加氣混凝土，k=1.465W/m2℃。&

10、lt;/p><p>　　五、冷水機組及泵的選擇</p><p>　　1．制冷總負荷：5200kW；</p><p>　　所需供冷樓層共28層（地上），其中一層到五層為商場，六層為餐廳，七層到二十八層為寫字間。根據(jù)使用的性質(zhì)不同，對空調(diào)區(qū)域進行分區(qū)，一層到六層劃為A區(qū)，七層到十八層為B區(qū)，十九層到二十八層劃為C區(qū)。A區(qū)的制冷負荷為總負荷的40%，B區(qū)的制冷負荷為總負荷的3

11、5%，C區(qū)的制冷負荷為總負荷的25%。</p><p><b>　　因此：</b></p><p><b>　　A區(qū)制冷量：</b></p><p><b>　　B區(qū)制冷量：</b></p><p><b>　　C區(qū)制冷量：</b></p>

12、<p>　　2.冷水機組臺數(shù)選擇</p><p>　　冷水機組臺數(shù)選擇應(yīng)按工程大小，負荷變化規(guī)律及部分負荷運行的調(diào)節(jié)要求來確定。當空氣調(diào)節(jié)冷負荷大于528kw時不宜少于2臺。因為分A.B.C區(qū)供冷，這里設(shè)3臺冷水機組。</p><p>　　3.冷水機組機型選擇 </p><p>　　選用冷水機組的制冷負荷必須滿足計算負荷的要求，即選用冷水機組的額定制冷負荷

13、不應(yīng)小于冷水機組計算熱負荷，以保證制冷的需要。但也不應(yīng)該選用冷水 機組的總制冷量超過計算負荷太多而造成浪費。冷水機組的制冷量還應(yīng)適用冷水機組負荷變化的需要，特別是某些季節(jié)性冷水機組，要避免鍋爐長期在高負荷下運行。</p><p>　　由此A、B、C區(qū)選的冷水機組分別為: HS-700H、HS-600H、HS-500H-G，</p><p>　?。℉S系列 沈鼓-日立） 選用的均為離心式冷水

14、機組。</p><p>　　這三種型號的相關(guān)銘牌參數(shù)見表冷水機組選型</p><p><b>　　4．冷凍水泵的選取</b></p><p>　　冷凍水泵所需要的揚程：冷凍水管進出冷水機組的阻力損失+沿程阻力損失+局部阻力（mH2O）。</p><p>　　其中局部阻力按沿程阻力的50%計算。 并取10%的安全系數(shù)<

15、;/p><p><b>　　冷水機組選型</b></p><p>　　注：水接管法蘭標準JB81-59 PN10</p><p>　　設(shè)定沿程阻力損失為6.1mH2O。</p><p>　　所以：A區(qū)：揚程 </p><p><b>　　流量 </b></p>&

16、lt;p><b>　　B區(qū)：揚程 </b></p><p><b>　　流量 </b></p><p>　　C區(qū)：揚程 </p><p><b>　　流量 </b></p><p>　　根據(jù)流量和揚程A、B、C區(qū)冷凍水泵分別為IS200-150-25

17、0I、IS200-150-315A、IS200-150-315A,其相關(guān)銘牌參數(shù)見下表</p><p>　　冷凍水泵的性能參數(shù) </p><p>　　因此選取IS200-150-250I、IS200-150-315A、IS200-150-315A各一臺，及一臺備用泵。</p><p><b>　　5．冷卻水泵的選取</b></p>

18、<p>　　由于冷卻水系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，因此，冷卻水系統(tǒng)所需要的揚程不僅需要克服冷卻水系統(tǒng)的阻力損失，還需要提供冷卻塔所需要的靜壓高度。</p><p>　　冷卻水泵所需要的揚程：冷凍水管進出冷水機組的阻力損失+沿程阻力損失+局部阻力+冷卻塔高度+進塔水壓（mH2O）。</p><p>　　其中局部阻力按沿程阻力的50%計算。</p><p>　　設(shè)定沿

19、程阻力損失為5.8mH2O。</p><p>　　冷卻塔高度取為4m，進塔水壓取為4m。 并取10%的安全系數(shù)</p><p>　　所以 A區(qū)：揚程 </p><p><b>　　流量 </b></p><p>　　B區(qū)：揚程 </p><p><b>　　流

20、量 </b></p><p><b>　　C區(qū)：揚程 </b></p><p><b>　　流量 </b></p><p>　　根據(jù)流量和揚程A、B、C區(qū)冷凍水泵分別為IS200-150-315I、IS200-150-315A、IS200-150-315A，其相關(guān)銘牌參數(shù)見下表</p><

21、p>　　冷卻水泵的性能參數(shù) </p><p>　　因此選取 IS200-150-315I、IS200-150-315A、IS200-150-315A各一臺，及一臺備用泵。</p><p>　　水泵的軸封應(yīng)選用機械密封式，填料密封式摩擦阻力大且易漏水。</p><p>　　6．冷凍、冷卻水管尺寸的確定</p><p>　　冷凍水供回水管

22、管徑：由公式 Q=A·V , 利用經(jīng)濟流速求出最佳管徑。經(jīng)濟流速1.2～1.8m/s，取1.8m/s，水的密度為1000kg/m3。</p><p>　　冷凍水管尺寸：A區(qū)： 取管徑300mm</p><p>　　B區(qū)： 取管徑300mm</p><p>　　C區(qū)： 取管徑250mm</p>&

23、lt;p><b>　　冷卻水管尺寸同上</b></p><p><b>　　管徑尺寸 </b></p><p><b>　　冷卻塔的選型</b></p><p>　　冷卻塔選用及布置時需注意以下問題：</p><p>　　（1）冷卻塔的臺數(shù)或方形冷卻塔組合的模塊數(shù)（也可以

24、說是冷卻塔的風機數(shù)）應(yīng)與冷水機組的臺數(shù)對應(yīng)，以便運行節(jié)能。</p><p>　?。?）冷卻塔設(shè)置位置應(yīng)通風良好，遠離高溫或有害氣體，并應(yīng)避免飄逸水和噪聲對周圍環(huán)境的影響。通常是將冷卻塔安裝在建筑物或裙房的屋面上。</p><p>　?。?）為了保證水泵不吸入空氣產(chǎn)生氣蝕，同時也為了冷卻水溫穩(wěn)定性較好，宜采用集水型冷卻塔，即增大冷卻塔存水盤的深度，集水量可考慮1.5~2分鐘左右的冷卻水循環(huán)水

25、量。</p><p>　?。?）由于上海地區(qū)夏季室外風速低，散熱差，此外，城區(qū)風冷式空調(diào)和中央空調(diào)逐年增多，室外空氣溫濕度高，再加上市場上的冷卻塔熱工性能達不到樣本值，有的廠家以小充大，以次充好等原因，建議冷卻塔進出水溫差按4℃來確定所需的冷卻水循環(huán)水量和冷卻塔的型號。</p><p>　?。?）冷卻塔由于冷卻水的蒸發(fā)和風機吹散水滴損失的水量需要及時得到補充，因此，冷卻塔運行時要補充自來水

26、。這也是暖通工種與給排水工種配合時需要提供給對方的資料。冷卻塔自來水補水管的大小可按2%的冷卻水循環(huán)水量來確定。</p><p>　?。?）在工程設(shè)計中，冷卻塔的基礎(chǔ)尺寸和冷卻塔的運行重量是暖通工種需要向結(jié)構(gòu)工種提供的資料。冷卻塔的基礎(chǔ)形狀、尺寸可由樣本查得并布置在建筑圖上提供給結(jié)構(gòu)工種，其運行重量可按冷卻塔自身重量加集水的重量來確定。</p><p>　　在改造工程中或建設(shè)單位購買的冷卻

27、塔與設(shè)計選用的不一致時，冷卻塔的基礎(chǔ)可以用型鋼支架來制作，并將型鋼支架的著力點設(shè)計在原有的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上或建筑物的梁、柱上。當然應(yīng)得到結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的認可。</p><p>　　根據(jù)冷卻水量以及當?shù)貧庀髤?shù)氣溫、空氣風速選擇LRN系列低噪聲型逆流冷卻塔，冷卻塔根據(jù)不同的區(qū)域選?。?lt;/p><p><b>　　A區(qū)：</b></p><p>　　

28、低噪聲型逆流冷卻塔主要參數(shù)表</p><p><b>　　B區(qū)：</b></p><p>　　低噪聲型逆流冷卻塔主要參數(shù)表</p><p><b>　　C區(qū)：</b></p><p>　　低噪聲型逆流冷卻塔主要參數(shù)表</p><p>　　設(shè)計工況如下：進水溫度：37 ℃ 、出

29、水溫度：32℃、濕球溫度：28 ℃ </p><p>　　六．制熱負荷及熱源的選擇</p><p>　　1. 制熱總負荷為3700kW；</p><p>　　所需供熱樓層共28層（地上），其中一層到五層為商場，六層為餐廳，七層到二十八層為寫字間。根據(jù)使用性質(zhì)不同，對空調(diào)區(qū)域分區(qū)，一層到六層劃為A區(qū)，七層到十八層為B區(qū)，十九層到二十八層劃為C區(qū)。A區(qū)的制熱負荷為總負荷

30、的35%，B區(qū)的制熱負荷為總負荷的35%，C區(qū)的制熱負荷為總負荷的30%。</p><p><b>　　A區(qū)制熱負荷：</b></p><p>　　熱負荷取10%余量，所以</p><p><b>　　B區(qū)制熱負荷：</b></p><p>　　熱負荷取10%余量，所以</p><

31、;p><b>　　C區(qū)制熱負荷：</b></p><p>　　熱負荷取10%余量，所以</p><p><b>　　2.熱源選擇</b></p><p>　　選A、B、C區(qū)的鍋爐均為為：SZL1.4-0.7/95/70-AII2型熱水鍋爐</p><p>　　根據(jù)A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)最大計算熱負荷

32、，本設(shè)計選用燃煤鍋爐三臺。</p><p>　　鍋爐的選型及參數(shù)見下表</p><p><b>　　鍋爐參數(shù) </b></p><p>　　選擇三臺SZL1.4-0.7/95/70-AII2型熱水鍋爐，擬用95-70℃熱水供暖</p><p>　　4.循環(huán)水泵流量確定</p><p><

33、b>　　利用公式 </b></p><p><b>　　其中： ;</b></p><p>　　利用上述公式計算各區(qū)的流量。</p><p><b>　　B區(qū)流量 </b></p><p><b>　　取管徑DN110</b></p>&l

34、t;p><b>　　C區(qū)流量 </b></p><p><b>　　取管徑 DN110</b></p><p>　　5.循環(huán)水泵揚程的確定</p><p>　　由于熱水供應(yīng)系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，所以計算揚程時無需考慮高差影響。循環(huán)水泵揚程可按照如下公式計算。</p><p>　　循環(huán)水泵所需

35、要的揚程 = （水管進出鍋爐的阻力損失 + 沿程阻力損失 +局部阻力損失 ）×1.2。</p><p>　　設(shè)鍋爐內(nèi)水阻力位5米，管路沿程阻力損失為10米，局部阻力損失為沿程阻力損失的50％，所以各區(qū)的循環(huán)水泵揚程均為</p><p><b>　　循環(huán)水泵的選型</b></p><p>　　因此根據(jù)計算所得的揚程與流量，各分區(qū)循環(huán)水泵

36、均為IR100-65-315B</p><p><b>　　循環(huán)水泵參數(shù)表</b></p><p>　　注：共選用4臺，3用1備</p><p><b>　　7.鍋爐水軟化</b></p><p>　　由于上海地區(qū)水質(zhì)普遍偏硬，同時水的結(jié)垢與其水質(zhì)和水溫有關(guān)。當水溫超過70℃時，結(jié)垢現(xiàn)象變得較為明顯

37、，它對換熱設(shè)備的效率將產(chǎn)生較大的影響。因此，空調(diào)冷、熱水應(yīng)盡可能地采用軟化水。系統(tǒng)的充水和補水可通過全自動軟水處理器，經(jīng)膨脹水箱加入系統(tǒng)。不能用軟水至少也應(yīng)考慮電子除垢器、加藥等水處理措施。</p><p><b>　　七、機房布置</b></p><p>　　1.冷熱源機房當采用燃氣熱水鍋爐加電冷水機組作冷熱源，或采用直燃機作冷熱源時，應(yīng)由值班控制室、冷源（水泵）機

38、房和熱源機房組成，或由值班控制室、直燃機房和水泵房組成；當采用電熱水鍋爐加電冷水機組作冷熱源時，只需由值班控制室和冷熱源機房組成，水泵和分、集水器均可安裝在冷熱源機房內(nèi)。按消防要求，熱源機房或直燃機房應(yīng)用防爆墻與冷源（水泵）機房或水泵房分開。</p><p>　　2.冷水機組和直燃機的四周均應(yīng)按樣本要求留足間距，特別是在機組的一端應(yīng)有足夠的空間能對管殼式換熱器進行清洗和換管。</p><p&g

39、t;　　3．水泵宜集中布置一處，以便管理和排水。</p><p>　　4．機組和水泵的基礎(chǔ)四周應(yīng)有排水溝，將冷凝水、滲漏水排至地漏或集水坑。</p><p>　　5．分、集水器的中心安裝標高為0.9m左右。</p><p>　　6．機房高度方向應(yīng)有一個預(yù)先布置。在機組的頂部和梁下之間應(yīng)考慮通風送、</p><p>　　排風管（或排煙管）和多層

40、水管的布置高度。</p><p>　　7．值班控制室應(yīng)有大玻璃窗能觀察機房設(shè)備的運行。</p><p>　　8．機房需設(shè)洗手盆。</p><p>　　9．機房應(yīng)有兩個不相鄰的門。其中一個門的寬度應(yīng)考慮能讓設(shè)備進入。</p><p>　　10．機房應(yīng)設(shè)電話和事故照明裝置。</p><p>　　11．機房主要通道的寬度不小

41、于1.5m。</p><p><b>　　八、參考資料</b></p><p>　　《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》 （第二版） 電子工業(yè)部第十設(shè)計研究院 主編</p><p>　　《高層民用建筑空調(diào)設(shè)計》（潘云鋼著）</p><p>　　《冷熱源工程》 ，本書編委會 ，重慶大學(xué)出版社 ，2007</p><p