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冷量 水泵揚程 通風(fēng)的估算

2017-12-07
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      空調(diào)的問題
  23代表小1匹,制冷面積10-14平米
  26代表正1匹,制冷面積14-18平米
  32代表小1.5匹,制冷面積18-22平米
  35代表正1.5匹,制冷面積22-25平米
  0.8P,1700-2100W
  1P,2200-2600W,適用面積12-15平方米
  1.25P,2600-3000W
  1.5P,3000-3800W,適用面積18平方米左右
  2P,4000-5500W,適用面積28平方米左右
  每平方米所需的空調(diào)功率(制冷量)一般估算在150W
  150W制冷=1平方米一匹的制冷約15平方米這就是基本的最簡單的計算方法,按每平米140W(制冷量)計算,例20平米,即20*140=2800W,考慮到房間密封保溫問題,不要選得正好合適的,要選有余地。

      家用的空調(diào)制冷量與房間面積、密封情況、人員多少、陽光照射程度等因素直接相關(guān)。
  購買空調(diào)前最好根據(jù)房間面積大小、空氣流通情況,合理地選擇適合的機型及功率。
  其實按照匹的概念容易產(chǎn)生混淆,最好還是采用國標的功率單位:瓦(W)

  房間的冷量需求計算方法和數(shù)據(jù):


  一、常用算法
  在空調(diào)制冷量的匹數(shù)(PH)計算是以大卡或瓦(W)來計算的,一般來說1PH=2000大卡,以國際單位來計算要乘于1.16。所以1PH=2324W。
  日常生活中以2500W為標準1PH來計算。
  空調(diào)制冷量與房間面積對應(yīng)表
  場所空調(diào)冷負荷W/m2
  普通客房客廳小辦公室一般辦公室理發(fā)廳圖書館、博物館
  115--145145--175145175220--185145--185
  服裝店百貨商店銀行營業(yè)廳會議室、餐廳電影院(每人)
  160--205175--340160--200340—450300
  空調(diào)冷負荷估算表
  空調(diào)制冷量W
  1250--18702000--35004800--6500720083009300
  居住室面積M24--1015--2530--4540--5560--7065--85
  計算機房面積M24--1015--2030--4030--4540--5050--60
  旅館客房面積M24--1025--3030--4030--4545--5050--65
  餐廳面積M210--1520--2525--3030—3535--40
  商場面積M220--2525--3030--4040--4545--50
  辦公室面積M215--2030--4035—4545--5050--60
  說明:根據(jù)房間面積和形式查表即可求出空調(diào)負荷,如房間面積為20平方普通居室每平方所需要的制冷量為115W--145W,現(xiàn)取130W,則130×20=2600W,空調(diào)的制冷量就可以在2500W--2800W之間取。家庭中選用空調(diào)時一般可按175W平方以下來估算,同時要考慮您所居住房間的朝向、窗門的大小、夏季陽光的照射量和當?shù)氐臏貪穸雀叩驮谙鄳?yīng)的基礎(chǔ)上略加大或減少。

       二、變?nèi)萘克惴?br />
  主要為別墅、大型房間或辦公用,可按:
  普通環(huán)境:一立方米所需制冷量:50W,

  惡劣環(huán)境:一立方米所需制冷量:70W


  估算方法1:
  暖通水泵的選擇:通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130~150的離心式潛水泵,水泵的流量應(yīng)為冷水機組額定流量的1.1~1.2倍(單臺取1.1,兩臺并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長的沿程損失為5mH2O,水泵揚程(mH2O):
  Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)
  △P1為冷水機組蒸發(fā)器的水壓降。
  △P2為該環(huán)中并聯(lián)的占空調(diào)末端裝置的水壓損失最大的一臺的水壓降。
  L為該最不利環(huán)路的管長

  K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和與直管總長的比值,當最不利環(huán)路較長時K值取0.2~0.3,最不利環(huán)路較短時K值取0.4~0.6


  估算方法2:

  這里所談的是閉式空調(diào)冷水系統(tǒng)的阻力組成,因為這種系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)。


  1.冷水機組阻力:由機組制造廠提供,一般為60~100kPa。


  2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中單位長度的磨擦阻力即比摩阻取決于技術(shù)經(jīng)濟比較。若取值大則管徑小,初投資省,但水泵運行能耗大;若取值小則反之。目前設(shè)計中冷水管路的比摩組宜控制在150~200Pa/m范圍內(nèi),管徑較大時,取值可小些。


  3.空調(diào)未端裝置阻力:末端裝置的類型有風(fēng)機盤管機組,組合式空調(diào)器等。它們的阻力是根據(jù)設(shè)計提出的空氣進、出空調(diào)盤管的參數(shù)、冷量、水溫差等由制造廠經(jīng)過盤管配置計算后提供的,許多額定工況值在產(chǎn)品樣本上能查到。此項阻力一般在20~50kPa范圍內(nèi)。

      4.調(diào)節(jié)閥的阻力:空調(diào)房間總是要求控制室溫的,通過在空調(diào)末端裝置的水路上設(shè)置電動二通調(diào)節(jié)閥是實現(xiàn)室溫控制的一種手段。二通閥的規(guī)格由閥門全開時的流通能力與允許壓力降來選擇的。如果此允許壓力降取值大,則閥門的控制性能好;若取值小,則控制性能差。閥門全開時的壓力降占該支路總壓力降的百分數(shù)被稱為閥權(quán)度。水系統(tǒng)設(shè)計時要求閥權(quán)度S>0.3,于是,二通調(diào)節(jié)閥的允許壓力降一般不小于40kPa。

  根據(jù)以上所述,可以粗略估計出一幢約100m高的高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失,也即循環(huán)水泵所需的揚程:
  1.冷水機組阻力:取80kPa(8m水柱);
  2.管路阻力:取冷凍機房內(nèi)的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力為50kPa;取輸配側(cè)管路長度300m與比摩阻200Pa/m,則磨擦阻力為300*200=60000Pa=60kPa;如考慮輸配側(cè)的局部阻力為磨擦阻力的50%,則局部阻力為60kPa*0.5=30kPa;系統(tǒng)管路的總阻力為50kPa+60kPa+30kPa=140kPa(14m水柱);
  3.空調(diào)末端裝置阻力:組合式空調(diào)器的阻力一般比風(fēng)機盤管阻力大,故取前者的阻力為45kPa(4.5水柱);
  4.二通調(diào)節(jié)閥的阻力:取40kPa(4m水柱)。
  5.于是,水系統(tǒng)的各部分阻力之和為:80kPa+140kPa+45kPa+40kPa=305kPa(30.5m水柱)

  6.水泵揚程:取10%的安全系數(shù),則揚程H=30.5m*1.1=33.55m。


  根據(jù)以上估算結(jié)果,可以基本掌握類同規(guī)模建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失值范圍,尤其應(yīng)防止因未經(jīng)過計算,過于保守,而將系統(tǒng)壓力損失估計過大,水泵揚程選得過大,導(dǎo)致能量浪費。


  1.對站臺層、站廳層、主要設(shè)備房的計算可給出實例,然后對屏蔽門漏風(fēng)量等重要參數(shù)選擇作出具體說明,讓各位能對地鐵車站的設(shè)計參數(shù)有初步了解。

  單位面積熱指標:住宅:150W/平方;辦公樓:180W/平方;餐廳:250W/平方;地鐵車站無具體指標,需進行計算


  2.通風(fēng)空調(diào)主要設(shè)備估算:
  通風(fēng)空調(diào)可以估算的主要設(shè)備為主機、冷卻水泵、冷凍水泵和冷卻塔,空調(diào)器因為涉及熱濕轉(zhuǎn)換,沒有明顯的估算數(shù)據(jù)關(guān)系。一般常用浩辰或紅葉軟件計算。
  主機冷量-冷凍水流量-冷卻水流量關(guān)系如下:
  冷凍水流量=主機冷量*4.187/(溫差)*3.6(單位為m3/h)
  冷卻水流量=冷凍水流量*1.25(單位為m3/h)
  冷卻塔流量=冷卻水流量*1.1~1.25常規(guī)說來,冷卻塔選型大有利于熱量傳遞

  例:主機冷量為1290KW,根據(jù)估算冷凍水流量為222m3/h,冷卻水流量為277m3/h,冷卻塔流量為300m3/h。設(shè)計圖紙參數(shù)一致。


  3.新風(fēng)計算標準:公共區(qū)為三中選一最大,通常為屏蔽門漏風(fēng)量最大。
  車站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)小新風(fēng)運行時取下面三者最大值:
  每計算人員按20m3/人·h計;
  新風(fēng)量不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的15%;
  屏蔽門漏風(fēng)量
  當車站采用四個活塞風(fēng)井暫按6m3/s計算
  當車站采用二個活塞風(fēng)井暫按8m3/s計算
  新風(fēng)計算結(jié)果出來后要進行校核,標準為“車站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)全新風(fēng)運行或非空調(diào)季節(jié)全通風(fēng):每個計算人員按30m3/人·h計算且換氣次數(shù)大于5次。”

  車站設(shè)備管理用房區(qū)、控制中心、車輛段:空調(diào)人員新風(fēng)量按30m3/人·h計。


  4.設(shè)備壓力降估算值:
  離心式冷水機組吸收式冷水機組的蒸發(fā)器冷凝器:壓力降kPa50~100
  冷卻塔:壓力降kPa20~80
  熱交換器:壓力降kPa20~50
  冷熱水排管:壓力降kPa20~50
  風(fēng)機排管:壓力降kPa10~20

  調(diào)節(jié)閥:壓力降kPa30~50


  5.排煙口最遠30m間距:實際上應(yīng)為煙氣自然流動距離。
  6.幾個單位的轉(zhuǎn)換
  1RT=3.517KW,1mH2O=0.01Mpa=0.1atm=0.1bar

  7.水流速:一般冷凍水應(yīng)小于2米/秒,冷卻水可適當放大,不宜大于2.5米/秒。


  8.冷凝水管的公稱直徑
  Q≤7kWDN=20mmQ=7.1~17.6kWDN=25mm
  Q=101~176kWDN=40mmQ=177~598kWDN=50mm
  Q=599~1055kWDN=80mmQ=1056~1512kWDN=100mm
  Q=1513~12462kWDN=125mmQ>12462kWDN=150mm
  沿水流方向,水平管道應(yīng)保持不小于千分之一的坡度;且不允許有積水部位。
  當冷凝水盤位于機組負壓區(qū)段時,凝水盤的出水口處必須設(shè)置水封,水封的高度應(yīng)比凝水盤處的負壓(相當于水柱溫度)大50%左右。水封的出口,應(yīng)與大氣相通。為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結(jié)露,必須進行防結(jié)露驗算。
  注:
  (1)采用聚氯乙烯塑料管時,一般可以不必進行防結(jié)露的保溫和隔汽處理。
  (2)采用鍍鋅鋼管時,一般應(yīng)進行結(jié)露驗算,通常應(yīng)設(shè)置保溫層。

  冷凝水立管的頂部,應(yīng)設(shè)計通向大氣的透氣管。


  9.設(shè)計安全系數(shù)
  通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備在利用設(shè)計計算值選型時,制冷機的冷量、空調(diào)器的冷量和風(fēng)壓、水泵的水流量和揚程、風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓等均應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)。圖紙中表示最終的設(shè)備選型參數(shù)(風(fēng)量、冷量、全壓、揚程、流量等)
  空調(diào)器設(shè)備選型冷量=計算冷量*1.1
  空調(diào)器設(shè)備選型風(fēng)量=計算風(fēng)量*1.05
  制冷機的冷量=計算冷量
  水泵的設(shè)備選型流量=計算流量(并聯(lián)工況應(yīng)考慮流量折減)
  水泵的設(shè)備選型揚程=計算揚程*1.05
  風(fēng)機的設(shè)備選型風(fēng)量=計算風(fēng)量*1.05

  風(fēng)機的設(shè)備選型全壓=計算全壓*1.1


  冷水泵的選擇
  通常選用每秒轉(zhuǎn)速在30~150轉(zhuǎn)的離心式清水泵,水泵的流量應(yīng)為冷水機組額定流量的1.1~1.2倍(單臺工作時取1.1,兩臺并聯(lián)工作時取1.2)。水泵的揚程應(yīng)為它承擔的供回水管網(wǎng)最不利環(huán)路的總水壓降的1.1~1.2倍。最不利環(huán)路的總水壓降,包括冷水機組蒸發(fā)器的水壓降Δp1、該環(huán)路中并聯(lián)的各臺空調(diào)末端裝置的水壓損失最大一臺的水壓降Δp2、該環(huán)路中各種管件的水壓降與沿程壓降之和。冷水機組蒸發(fā)器和空調(diào)末端裝置的水壓降,可根據(jù)設(shè)計工況從產(chǎn)品樣本中查知;環(huán)路管件的局部損失及環(huán)路的沿程損失應(yīng)經(jīng)水力計算求出,在估算時,可大致取每100m管長的沿程損失為5mH2O。這樣,若最不利環(huán)路的總長(即供、回水管管長之和)為L,則冷水泵揚程H(mH2O)可按下式估算。
  Hmax=Δp1+Δp2+0.05L(1+K)

  式中K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和與直管總長的比值。當最不利環(huán)路較長時K取0.2~0.3;最不利環(huán)路較短時K取0.4~0.6。


  冷卻水泵的選擇
  1)冷卻水泵的流量應(yīng)為冷水機組冷卻水量的1.1倍。
  2)水泵的揚程就為冷水機組冷凝器水壓降Δp1、冷卻塔開式段高度Z、管路沿程損失及管件局部損失四項之和的1.1~1.2倍。Δp1和Z可從有關(guān)產(chǎn)品樣本中查得;沿程損失和局部損失應(yīng)從水力計算求出,作估算時,管路中管件局部損失可取5mH2O,沿程損失可取每100m管長約5mH2O。若冷卻水系統(tǒng)來回管長為L,則冷卻水泵所需揚程的估算值H(mH2O)約為
  H=Δp1+Z+5+0.05L

  3)依據(jù)冷卻水泵的流量和揚程,參考有關(guān)水泵性能參數(shù)選用冷卻水泵。


  水流量計算
  1、.冷卻冷卻水流量水流量:一般按照產(chǎn)品樣本提供數(shù)值選取,或按照如下公式進行計算,公式中的Q為制冷主機制冷量
  L(m3/h)=[Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163]X(1.15~1.2)
  2、冷凍水流量:在沒有考慮同時使用率的情況下選定的機組,可根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的數(shù)值選用或根據(jù)如下公式進行計算。如果考慮了同時使用率,建議用如下公式進行計算。公式中的Q為建筑沒有考慮同時使用率情況下的總冷負荷。
  L(m3/h)=Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163
  3、冷卻水補水量一般1為冷卻水循環(huán)水量的1~1.6%.

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