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0在暖通毕业设计中应注意的几个问题

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0在暖通毕业设计中应注意的几个问题

在暖通毕业设计中应注意的几个问题中原工学院 马富芹 朱彩霞毕业设计是高等工科院校的学生在校期间最重要、 最后的 一个实践环节,是学生走上工作岗位以前,进行设计教育,强化 工程意识,接受工程基本训练,提高工程实践能力的重要培养阶 段;对于学生来说是从 “有充分指导的阶段” 到 “没有指导的阶 段” 的过渡。在通常的理论教学活动中,主要是一种知识灌输式 的理性教育,偏重概念、 基础性知识和理论的认知、 分析训练和 培养,每门课都要学习半年以上,如有不懂的可直接向教师请 教。 而到工作单位后,分配的任务,往往要在短时间内保质完成, 完成过程中遇到困难基本上要靠自己解决。 所以在毕业设计中, 培养学生综合运用多学科理论、 知识与技能,解决具有一定复杂 程度的工程实际问题,理论与实践结合的能力;培养学生树立正 确的设计思想和掌握现代设计方法,强化工程意识等非常重要。 作者根据多年来指导毕业设计的经验,对学生中经常出现的问 题,从细节之处入手进行了分析。1、 冷冻水的定流量和变流量系统设计 冷冻水的定流量和变流量系统实质上是指系统运行过程 中,通过用户侧的水量是否变化。如果水量变化即是变流量系 统,否则是定流量系统。定流量系统的末端使用三通调节阀控 制;而变流量系统的末端水流量则是利用电动二通阀和在供、 回 水之间设置的压差控制的旁通阀配套控制。 可以看出,冷冻水的定流量和变流量系统在控制上有很大 不同。 但有的学生在计算说明书中,将冷冻水系统设计成定流量 系统,对应设备也是按照定流量系统选型,图纸中在末端也设置 了三通自动调节阀,但在分水器与集水器之间又画蛇添足地设 置了压差控制器。当被询问三通自动调节阀和压差控制器的各 自作用,也说的头头是道;而有些学生末端使用电动二通阀,分 水器与集水器之间有压差控制器相配套,但机组容量、 水泵容量 等的确定使用末端的冷量最大值之和。 定流量系统只适用于间歇使用的建筑1,如体育馆、 展览馆 和影剧院等。 冷水机组容量,水泵等选择必须按末端的冷量最大 值之和来计算,而不能按各末端冷量逐时值之和的最大值来决 定,否则系统会因水流量不够而造成部分末端冷量不足,而变流 量中用末端逐时累加负荷最大值就够了。 压差控制器是用来配合末端电动二通阀的变流量运行调节 的。 为了控制和保证每个末端设备所服务范围的温度、 湿度等参 数,使用电动二通阀和末端设备串连,通过调节阀开度来调节通 过盘管的水量,从而控制温度、 湿度等。 在自动调节过程中,管路 性能曲线必然随之改变,如果没有相应措施,水泵的工作点和冷 水机组内水流量必然改变。如当负荷减小,水流量减小。水流量 的减小使冷水机组处于危险之中。 众所周知,在蒸发器设计中对 于保证水流速均匀、 大小恒定(或较小范围波动)是重要的。 因为 小的、 不均匀的流速可能会在蒸发器流道的某些部位,如封头 处,出现不流动区域,在不断制冷过程中不流动区域的水将会结 冰而造成冷水机组的破坏,因此冷水机组侧不适宜采用变流量 运行。 基于此,在冷冻水的变流量系统中,在集水器与分水器(或 冷冻水的供、 回总管)之间应设置压差控制器。 当冷源侧设多台冷水机组,用户侧水量由室内恒温器调节 电动二通阀进行水流量控制;在冷源侧和用户侧之间的供、 回水总管路上设旁通管,在旁通管上装压差控制器控制旁通管上的 二通阀(如图1所示)。当用户负荷减小,负荷侧水流量减少时, 供、 回水总管之间压差增大,通过压差控制器使旁通管上的二通 阀开大,让一部分水旁流而直接进入回水管,与用户侧回水混合 后进入水泵及冷水机组;反之,用户侧负荷增加时,旁通管上的 二通阀开小,使旁通水量减少。在此过程中,基本保持了冷冻水 泵及冷水机组的水量不变。综合以上分析,空调水系统冷源侧宜采用定流量运行,负荷 侧宜为变流量运行。变流量运行时,末端装置设电动两通阀,总 供、 回水管之间应设压差控制的旁通装置。机组容量、 水泵容量 等的确定是依据末端逐时累加负荷最大值。2、 循环水泵与冷水机组间的连接方式 循环水泵与冷水机组间的连接方式一般分吸入式和压入 式;冷水机组设于水泵的出口为压入式,设在水泵吸入口为吸入 式。 对多届学生的调查发现,水泵与冷水机组之间的连接方式 问题,一般无过多考虑,并认为冷水机组设于水泵的出口,水泵 和冷水机组的工作运行稳定。 同时将冷水机组置于水泵出口,水 泵引起的温升出现在冷水回水上,对于保证空调供水温度也是 有利的。但是此连接方式仅适用于建筑高度不高的系统。目前, 现代化的高层建筑比比皆是。 高层建筑使水系统本身静压较大, 这种连接使冷水机组承压的要求提高(一般情况下,定压是在水 泵的吸入口),承压值的提高使冷水机组在制造加工等方面要求 更 高,即设备费用随承压能力的提高而急剧增加(通常以116 M Pa为限1)。 因此,在吸收式制冷机组中,机组通常负压运行。若水泵置 于冷水机组前,因高压作用有可能会使蒸发器破坏。 故对于吸收 式制冷系统,一般采用吸入式即制冷机组设于水泵吸入口是更 好的连接方式。 对蒸气压缩式制冷系统应根据具体情况确定。制冷机的蒸 发器承压能力通常为1. 0 M pa、1. 6 M pa、2. 0 M pa三种。 一般情况 下,使用的蒸发器的承压能力为1. 0 M pa,如果采用压入式,此时 蒸发器承受的最大压力为系统静压和水泵的扬程之和。而系统 静压为楼高加1. 5mH2O的附加值,假设水泵的扬程为50mH2O ,此时就可以计算出楼高为48. 5m,考虑到设备承压能力都具有 一定的富裕量,此时楼高可增加至70m。因此,如果高层建筑不521科技信息高校理科研究 超过70m ,可采用压入式或吸入式,如果超过70m,必须采用吸入 式。3、 风机盘管与新风机组间水系统连接 在办公楼和宾馆空调系统中,学生们一般选用风机盘管加 独立新风的空调系统方式。新风在新风机组中被处理到室内空 气焓值点,不承担室内冷负荷。新风机组吊装在走廊尽头,风机 盘管安装在室内,承担室内冷负荷。 这也是目前在高层综合楼中 较常见的空调系统形式。 但在水管的连接上存在不妥之处。 下面 结合该空气处理方式的i- d图(见图2)进行分析。 假设室内N点参数:干球温度tg= 25、 湿球温度ts=1915、 相对湿度= 60%。 以国内目前普遍采用的8排U 型表 冷器为例:1= 0. 937,迎面风速2. 5m?s,水流速1. 6m?s。则新风 机组所需冷水进水温度:t1= tw-(tw- t1) 1 式中a是热交换效率修正系数,表冷器冷热两用时a取019。 以郑州为例,经计算,新风机组所需冷水进水温度t1=1511。在使用风机盘管加独立新风的空调水系统中,学生们通常 采用同程式系统,将风机盘管和新风机组并联与供、 回管上。这 样在实际的运行中,新风机组的供水温度与风机盘管的冷水进 水温度相同。我们知道,一般风机盘管的供水温度69。根据 前述分析,这样低的水温显然不能满足将新风处理到室内焓值 点的新风机组的需要。此时的新风机组的供水温度应作特殊处 理,如采用冷水串连系统,即冷水先供给风机盘管,其回水再供 给新风机组等形式。4、 小结 暖通毕业设计一般采用实际工程,是对学生的一次较高综 合性的工程设计演练。 笔者结合多年指导毕业设计的经验,列出 了学生在毕业设计中出现的几个常见问题。本着培养学生严肃 认真的科学态度和严谨求实的工作作风及树立正确的工程理念 的原则,对学生在毕业设计中出现的问题予以纠偏,杜绝似是而 非或不正确理念带到实际工程设计中去。1)定流量和变流量系统的控制方式不同。学生在设计时应 注意基础知识理论的融会贯通,灵活地与工程实际相结合。2)风机盘管与新风机组的连接方式不同,空气处理的最终 参数各异。系统设计后,对关键参数的校核不可忽略。该问题体 现了要求学生必须学会用专业知识解决和分析工程中的实际问 题。参考文献1潘云钢.高层民用建筑空调设计.中国建筑工业出版社 2全国民用建筑工程设计技术措施.暖通空调·动力,20033赵荣义,范存养,薛殿华等.空气调节,中国建筑出版社4岑幻霞,章崇清,刘双.旅馆风机盘管系统新风处理终状 态选择分析,暖通空调, 1994. 2: 19- 21(上接第124页)天然气量为55987200?(40000×95% ) =1473Nm3,郑州的天然气价格为1. 6元?m3,故天然气费用为1. 6 ×1473= 2356. 8元;循环泵功率按120W计算,则每个采暖季耗 电量为120×(120×24)?1000= 345度,郑州的电价为0. 56元? 度,故电费为0. 56×345= 193. 2元。因此每年所需总费用为2356. 8+ 193. 2+ 250= 2800元。 从以上简单的计算我们可以看出,燃气采暖热水炉采暖和 集中供热所需费用基本持平。 但需要说明的是,使用燃气采暖热 水炉可根据不同时间、 不同房间的不同需求灵活设置温度,实际 运行大约可节省20%的用气量,使得其在经济性上具有更强的 竞争优势。5、 使用燃气采暖热水炉需要注意的问题 目前,燃气采暖热水炉被越来越多的用户所接受。 但作为处 在快速发展期的产品,从房地产开发商到普通用户对其认识还 不够充分,存在一些需要注意的问题。 房地产开发商最好在楼盘开发前就把采暖类型定位好,如 选择燃气采暖热水炉,则应把一些个性因素考虑进去,如气源、 不同朝向的烟道等。 在楼层密集的高层建筑中使用此设备,需在 设计时预留公共烟道,以确保低层废气安全排放及各户废气集中扩散。 用户在采暖时也应注意避免不合理的使用。 如人走炉关、 人 来炉开,而且开炉后为尽快把房间烘热使用高档位投入运行。 这 些都不是合理的使用方法,忽略了房间及室内物品的蓄热性,实 际并不省气,室内热舒适性也受到影响。6、 结论 综上所述,使用燃气采暖热水炉采暖在技术性能上有诸多 优势,在经济性上竞争力更强。随着燃气消费市场的迅速发展、 房屋产品的多样性趋势以及国家环保政策的进一步规范和实 施,其发展前景广阔。参考文献1李先瑞,苏敏.城市能源与燃气供热及空调.节能与环保J . 2003, (03): 2630.2韩伟国,江亿.多种供热供暖方式的能耗分析.暖通空调J . 2005, 35(11): 106110.3邵宗义.供热采暖的多元化发展与节能设计.中国建设 信息供热制冷J . 2005, (10): 4750.621科技信息高校理科研究

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