某工业厂房中央空调及除尘设计.doc
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1、湖南工业大学本科毕业设计(论文) 目录目录1第1章 绪论41.1设计题目41.2工程概况41.3设计任务41.4设计内容4第2章 设计依据62.1设计依据62.2气象参数62.2.1基本气象参数62.2.2室内设计参数62.3土建资料6第3章 负荷计算83.1冷负荷的组成83.2冷负荷83.2.1维护结构冷负荷计算83.2.2人体散热形成冷负荷123.2.3灯光照明形成的冷负荷123.2.4设备显热冷负荷133.2.5冷负荷汇总143.3热负荷153.4湿负荷15第4章 空调系统方案的选择174.1空气处理方案的比较与确定174.1.1空气处理方案比较174.1.2空气处理方案的确定184.2
2、冷热源的选择19第5章 厂房送风量的计算205.1全面通风换气量的计算205.1.1全面通风换气的基本微分方程式205.1.2 全面通风分类235.1.2 全面通风风量计算255.2全空气一次回风系统夏季处理方案265.2.1空气处理过程265.2.2空气状态点275.3送风状态点与送风量的确定285.4新风量计算28第6章 末端设备的选择296.1换热器的选择与计算296.1.1计算参数的定义296.1.2表冷器的计算选择296.2除尘器的选择316.3风机的选择326.4送风筒的选择326.5冷水机组的选择33第7章 空调系统水力计算347.1风管水力计算347.2风机的校核357.2.1
3、空调机房总阻力357.3回风管道计算357.4新风管道计算35第8章 空调水系统设计368.1空调管路设计原则368.1.1空调管路系统的划分原则368.1.2空调管路系统的形式368.1.3空调管路系统的划分原则378.2空调水系统的水力计算388.2.1管径的确定388.2.2水流动阻力的确定398.2.3冷冻水系统的水力计算408.3冷冻水泵的选择418.4分水器与集水器428.5冷却水系统设计428.5.1冷却水438.5.2冷却水循环系统438.5.3冷却塔448.5.4冷却水泵458.6 冷凝水系统设计468.7空调系统的定压468. 7.1膨胀水箱体积确定478.7.2膨胀水箱选
4、型478.8空调管路系统的管材及附件478.8.1管路系统的管材478.8.2管路系统的阀门488.8.3管路伸缩与确定498.9空调管路系统的保温49第9章 空调系统的消声与隔振519.1空调系统消声设计519.2空调系统隔振设计52小结53参考文献54致谢55第1章 绪论1.1设计题目铜陵市某工业厂房中央空调及除尘设计1.2工程概况厂房位于安徽省铜陵市。厂房用途主要为该厂房主要进行碳钢转向架构架及其部件的焊接和焊后打磨等工作。厂房内的焊接工作主要以混合气体保护焊为主,手工电弧焊(药皮焊条)以及钨极氩弧焊为辅。其比例为:混合气体保护焊占98%,手工电弧焊以及钨极氩弧焊仅占2%。混合气体为富氩
5、混合气体,其中氩气含量82%,其余为二氧化碳。厂房总计4跨,其中3跨宽18米,1跨宽为24米,建筑面积约为13374平方米。厂房内工业布局以手工焊为主,共有手工半自动CO2/MAG焊机220台左右。厂房内有各专业人员240人左右。1.3设计任务本次设计为厂房内的中央空调及除尘设计。要求车间生产时,厂房内5米以下空气的清洁度达到工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)及工业场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2002)要求中的有害粉尘浓度4mg/m,工作区以上焊接烟尘不应有明显烟雾聚集现象。烟尘经过净化后排放到空气中的气体应符合大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)要求。室内焊接区
6、域风速应以不影响混合气体保护焊接质量为前提,在焊接区域风速0.5m/s。1.4设计内容本次设计以夏季空调系统为主,包括建筑物空调设计、制冷机房及空调设备选型设计。主要内容:(1)工程概况、包括工程名称、设计建筑物概况、建筑物地点及周边环境,建筑物面积,空调面积,建筑物层数及各楼层的功能,设计要求等;(2)设计参数确定 室外设计参数,室内设计参数,建筑物设计参数;(3)空调负荷计算;(4)空调系统方案的选择及空气处理过程的确定;(5)空调冷热源的确定;(6)风系统设计及气流组织;(7)水系统设计;(8)消声、减震及保温。第2章 设计依据2.1设计依据1采暖通风与空气调节设计规范GBJ 19-87
7、(2001年版);2高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005版);3汽车库、修车库、停车厂设计防火规范GB50067-97;4公共建筑节能设计标准GB5018-2005;5智能建筑设计标准GB/T5.314-2000。2.2气象参数2.2.1基本气象参数地理位置: 安徽省 铜陵市夏季大气压 99907 Pa夏季空调室外计算干球温度: 35.1夏季空调室外计算湿球温度: 28.1夏季空调日平均温度: 31.7夏季室外平均风速: 3.2冬季大气压: 102360Pa冬季空调室外计算干球温度: -4.0冬季室外平均风速: 2.62.2.2室内设计参数室内设计参数,如表1-1表1-1干球
8、温度()相对湿度(%)噪声dB(A)夏季2660(5)40冬季1860(5)402.3土建资料厂房为钢结构厂房,墙体为含聚苯乙烯夹层的卷面钢材,夹层厚度为50mm,两侧钢板厚度均为25mm,传热系数K=0.72W/m2.K。西侧墙为混泥土墙,传热系数K=1.26W/m2。K屋顶为APP防水卷材屋面。厂房总计4跨,其中3跨为18米/跨,另一跨为24米,建筑面积约为13374平方米。厂房南侧直接与原厂房相接。第3章 负荷计算3.1冷负荷的组成空调房间的冷负荷包括:1建筑围护结构的传入室内热量(太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)形成的冷负荷;2人体散热形成的冷负荷;3灯光照明散
9、热形成的冷负荷;4设备散热形成的冷负荷。3.2冷负荷3.2.1维护结构冷负荷计算采用了冷负荷系数法计算冷负荷1、外墙和屋顶外墙和屋顶瞬变传热形成冷负荷 W (3-1)其中 令 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,可根据外墙和屋顶的不同构造由附录51和附录61查取; F外墙和屋顶的传热面积(); 外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值(); 夏季空气调节室内计算温度(); 以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值(),根据外墙和屋顶的不同类型分别在附录71和附录81中查取。 不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值(),根据不同的设计地点在
10、附录9 1中查取; 外表面放热系数修正值,在表3-71中查取; 外表面吸收系数修正值,在表3-81中查取,考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差,建议吸收系数一律采用,即。各围护结构计算如下表3-1 地点修正值表3-2 北外墙冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:009.39.29.29.18.98.88.78.68.58.58.5K0.72F1296CL86788585858584918305821181188025793279327932表3-3 东外墙冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:
11、0015:0016:0017:0018:0013.413.212.912.712.512.312.212.212.312.412.5K0.72F732.6CL70686963680466996593648864356435648865416593表3-4 西外墙冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:001413.913.813.613.413.21312.712.512.312.21.26288.680.72385.3250925056502049474874480147294619454744744438388438563
12、8283773371836623607352534683412338589768912884887208592846383368144801578867823表3-5 屋顶冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0010.19.18.79.010.011.814.116.719.522.124.3K0.63F12924CL8223574093708367327981421960771148041359731587711799411978532、窗户窗户的冷负荷由两部分组成,一部分是外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,一部分是透过玻璃
13、窗的日射得热形成的冷负荷。(1)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷: W (3-2) 令 式中同式(3-1); 外玻璃窗传热系数,单层窗可5.8,双层窗可取2.9; 窗口面积(); 外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值,可在附录131中差得(); 玻璃窗的传热系数的修正值,根据窗框类型可从附录12中查得; 玻璃窗的地点修正值,可从附录15【1】中查得。(2)透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷: W (3-3)式中 窗玻璃的遮阳系数,可从附录171查得; 窗内遮阳设施的遮阳系数,由附录181; 有效面积系数,由附录191查得; 窗口面积(); 各纬度带的日射得热因数最大值,由附录16查得; 窗玻璃
14、冷负荷系数,可由附录241和附录251查得。如果空调不连续运行,则=1.0。表3-6 北外窗冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:003.94.96.06.97.88.58.99.29.29.08.61.05.8F7000.850.8811150.430.490.560.610.640.660.660.630.590.640.64158341989424360280143166834510361343735237352365403491660214686167841885420896219242192421882208261
15、989621896217604888510102778113434121289126931128555125573119971126161124537表3-7东外窗冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:003.94.96.06.97.88.58.99.29.29.08.61.05.8F2970.850.881.05390.490.600.560.370.290.290.280.260.240.220.196718844110336118861343614642153311584815848155031481458674718
16、456705644305347253472533528311332873826343227516539280286773925619148161493674885946981445864184637565表3-8西外窗冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:003.94.96.06.97.88.58.99.29.29.08.61.05.8F2560.850.881.05390.150.160.170.170.180.250.370.470.520.620.555790727689091024511581126211306113
17、501135011320812621154821651417546175461857825803381884851053670639915676721272237902645527791201593842451252620116717177199693883.2.2人体散热形成冷负荷人体向室内空气散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导或辐射等方式散发出来,后者是指人体散发的水蒸气所包含的汽化潜热。人体显热散热引起的冷负荷 W (3-4)式中 人体显热散热形成的冷负荷(W); 室内全部人数; 群集系数; 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量(W); 人体显热散热冷负荷系数,由附录27
18、1中查得。人体散湿形成的潜热冷负荷 W (3-5)式中 计算时刻空调去的总人数; 1名成年男子小时潜热散热量(W),见表3-151人体散热形成冷负荷计算结果如下:表3-9人体按热形成冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00742400.90.530.620.690.740.770.800.830.850.870.890.4216184729910110291182812308127871326713586139061422667133477643248446864580546604470844756348043483624
19、868249002414893.2.3灯光照明形成的冷负荷当电压一定时,室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量,但是照明方式仍以对流与辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。荧光灯冷负荷计算方式为: W (3-6)式中 照明设备散热形成的冷负荷(W); 照明设备所需功率(kW); 镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取=1.2;当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取=1.0; 灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热于顶棚内时,取=0.50.6;而荧光灯罩无通风孔者取=0.60.8; 照明散热冷负荷系数
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