空气调节系统设计

空气调节系统设计筒摇车间空气调节系统设计计算设计题目: 长沙纺织厂筒摇车间，设计计算车间的空调系统。车间的建筑平面图及锯齿屋架结构详见图1-1，图1-2。已知条件1.车间机台及最大班人数列于表1-1。表1-1 车间机台及最大班人数机器名称台数负荷（kW/台）同周期运转系 数最大班人数工种人数 A513C126络筒机4.17捻线7.5双面摇纱机0.74小打包机1.0中打包机100.900.95挡车工挡车辅助工保全工检修，保养，管理787024422冷源水温度12 (不包括管路温升)。3工作区的平均风速要求不大于0.7m/s。设计计算书一、室内外设计温湿度和室外其它参数一)室外设计温湿度由采暖通风与空气调节设计规范TJl 987(以下简称规范)查得，见表12。表12 室外设计温湿度季节干球温度（）湿球温度（）相对湿度（）夏季空调35.827.7冬季空调-359冬季采暖0(二)室内设计温湿度根据工艺和卫生要求而定，见表13。表13 室内设计温湿度车间名称夏季冬季值班采暖温度（）温度（）相对湿度（）温度（）相对湿度（）细纱2965226518 (三)室外其它气象参数由规范查得，见表14。表14 室外其它参数大气压力夏 季999.4本设计采用的i-d图冬 季1019.9室外风速（m/s）夏 季2.6 Pa冬 季2.8极端最高温度（）40.6极端最低温度（）-11.3二、冷热负荷的计算(一) 围护结构面积计算一个跨度中各围护结构的面积计算：1. 一个跨度的东山墙面积，如图13所示。ABC的面积： 矩形外墙ACDE的面积：2.一个跨度的坡屋面面积：3.一个跨度的天窗面积(需扣除三角架所占据的面积)： F3.2×132.69×95%403.384.一个跨度的天窗墙面积(需加上三角架所占据的面积)： F0.5×132.69+3.2×132.69×587.585.一个跨度的天沟面积(天沟净宽为710 mm )： F=0.71×132.6994.216.地板面积：F43×132.69=5705.67(二)车间各围护结构的传热系数1外墙：一砖墙，两面粉刷，由空气调节设计手册（以下简称手册）查得：Kl.992 W/m2.K2天窗：采用两框三层玻璃。查表得：外层：一个框两层玻璃，K13.49 W/m2K内层：金属框单层玻璃，查表得：空气内表面放热系数：an8.7 W/m2K空气外表面放热系数：aw23.3 W/m2K则天窗的传热系数K：3屋顶：构造见图112和表115。表115 屋面结构各层材料热工指标材料名称 (m)（W/m·K）R（m2·K/W）粘土瓦钢筋混凝土挂瓦板水泥砂浆粉面0.0150.930.0163沥青膨胀珍珠岩0.10.0811.2287一毡二油隔气层0.0050.1740.0284钢筋混凝土倒槽板0.0301.5470.01981：2水泥砂浆粉面0.020.930.0215刷大白浆二度1.31474天窗墙：构造见图12及表16。表16 天窗墙各层材料热工指标材料名称(m)（W/m·K）R（m2·K/W）三毡四油八层做法0.0150.1740.08620厚1：25水泥砂浆找平层0.0200.930.0215120厚砖墙50号砂浆砌筑0.1200.81410.147140厚空气层0.1400.163100厚沥青膨胀珍珠岩保温层0.100.081411.2287一毡二油隔气层0.0050.1740.028315厚1：25水泥砂浆找平层0.150.930.0163180厚砖墙50号砂浆砌筑0.180.81410.22120厚纸筋灰粉面刷白二度0.0200.6980.02831.94015.天沟：构造见图12及表17。表17 天沟各层材料热工指标材料名称(m)（W/m·K）R（m2·K/W）三毡四油八层做法0.0150.1740.08620厚1：25水泥砂浆找平层0.0200.930.0215钢筋混泥土填坡板0.0201.5470.012930厚空气隔气层0.0300.1538100厚沥青膨胀珍珠岩保温层0.100.08141.2287一毡二油隔气层0.0050.1740.028315厚1：25水泥砂浆粉面层0.0150.930.016350厚钢筋混泥土风道顶板0.0501.5470.03231.57986.地板：本车间地板均属第IV地带，故 K0.07 W/m2·K K值的校核：由图14可知，车间空气露点温度(冬季)为15.3 ，则由上面计算可知，各围护结构的K值均小于Kmax ，不会发生凝露现象。（三）冬季围护结构的热损失1冬季空调时的房屋热损失，见表18。表18 筒捻车间房屋热损失计算表注：表中第5项室内外计算温差为 (tn tw)·a25(-12)×1=37总热损失W146061606182891038314778高度附加热损失热损失W13423423102742533619848高度127.57.57.743.57.5累计热损失W115638563880361002214778其它附加热损失热损失W10006354302风速95555方向855基本热损Q= K F (tntw)aW7563856387729.01002214778传热系数KW/m2·K61.9921.9921.5690.4770.5750.6790.07室内外计算温度差(tn tw)·a537373737373737传热面积m2476.576.52016.9437.9471.0550745705.67传热面尺寸m×m3（11.93.4）×5（11.93.4）×5403.38×587.58×594.21×51014.8×543×132.69方 向2东西北北水平水平水平围护结构 名称1东山外墙西山外墙天窗天窗墙天沟屋顶地板总计2房屋高度附加率计算，见表19。表19 房屋高度附加率围护结构名称平均高度（m）附加百分数（）东、西山墙（7.754）×27.5天 窗（7.854）×27.7天 窗 墙（6.04）×24.0屋 顶（7.754）×27.5天 沟5.75（5.754）×23.53冬季值班采暖时的房屋热损失：由表18可知，冬季空调时房屋热损失为 (W)。而冬季值班采暖时的室内值班温度tzh =18 ，室外采暖设计温度 -9 ，得 tzh =27。则冬季值班采暖时的房屋热损失为： (四)机器发热量计算见表110。 表1-10 机器发热量计算表机器型号机台数n（台）铭牌功率N（kW）安全系数n1同时使用系数n2负荷系数n3蓄热系数s总发热量（W）A513C12614.680.80.91.01.0(五)灯光散热量计算本工程为锯齿厂房，白天是天然采光，故灯光散热量不予计算。（6） 太阳辐射热量计算纺织厂车间内机器发热量占总发热量的比例很大，相对来说太阳辐射热传入车间的热量所占的比例较小。所以，可作简化计算，并规定如下：以中午12时来计算通过屋顶传入室内的太阳辐射传热量。以下午16时来计算透过玻璃天窗传入室内的太阳辐射传热量。 上述和两点主要是考虑到下午16时是室内冷负荷最大值的出现时刻（延迟时间=4h）。1. 从屋顶传入室内的太阳辐射热量 计算值见表1-11。表1-11 屋顶的太阳辐射热计算表辐射面名称辐射面尺寸（mm）辐射面积（m）传热系数（W/mK）辐射强度J（W/m）系数辐射热量(W)屋顶43132.695705.670.6797980.800.74886632. 夏季通过山墙传入室内的热量： Q=KF（t-t）（W）计算值见表1-12。 表1-12 通过山墙传入热量计算表传热面名称传热面积F（m）传热系数K（W/mK）室内外计算温差（t-t）（）传热量Q(W)东山墙76.51.9925.8883.4西山墙76.51.9925.8883.41767.83. 夏季通过天窗传入室内的传热量： Q=KF（t-t）+xxJF（W）计算值见表1-13。表1-13 通过天窗传入热量计算表传热面名称传热面积F（m）传热系数K(W/mK)窗的有效面积系数x窗的遮阳系数x透过玻璃天窗的太阳辐射强度J（W/m）传热量Q（W）天窗2016.91.5690.6016716179.2（7） 人体散热量、散湿量计算均按中等体力劳动计算。计算值见表1-14。表1-14 人体散热散湿量计算表细纱车间季 节最