污水源热泵机房毕业设计任务书及指导书.doc

热能工程学院
毕业设计任务书及指导书

题目：太原市某单位污水源热泵机房设计
专业：建筑环境与设备工程
班级：暖本035
姓名：XXX
指导教师：XXX
二零零七年三月

山东建筑大学毕业设计（论文）任务书

班 级
暖本035
学生姓名
XXX
指导教师
XXX
设计（论文）题目
太原市某单位污水源热泵机房设计（矿井废水）

设计
（论文）
原始
参数

1、该工程设计地点为太原市，基地南北长月80米，东西宽约120米。
2、本工程总建筑面积15818m2，其中地下一层777 m2，地上15041 m2，容积率0.73，建筑层数、高度：地下一层，地上9层，建筑高度30.9 m，防火设计的建筑分类为二类；其耐火等级为地上一级，地下一级。
3、建筑分为南、北、中三区，北区裙房建筑面积3800 m2，三层，设置检验实验室、变配电室、空调机房、水泵房等房间；中区建筑面积为8818 m2，地下一层，地上9层，地下室设消防水池泵房等；地上为办公室、小型会议室；南区裙房建筑面积3200 m2，三层，一层为办公室、二三层为大会议室。
4、本单位矿井每天排放的废水约为8000吨，水温为20℃，具体水质情况参见指导书。
设计
（论文）
工作
内容
一、建筑物空调冷热负荷的计算
1、确定中区各房间的室内温湿度参数及室外设计计算参数。
· 确定中区二层空调方案，并进行方案比较。
3、计算中区二层各空调房间冷、热负荷、湿负荷。
4、计算建筑物空调总的冷热负荷，除中区外，其他各区可采用面积指标估算法（包括新风负荷）。
二、选择冷热源设备
1、根据当地能源情况、使用单位条件、政策等确定采用污水热泵机组作为空调系统冷热源，说明该方案的优点，并进行可行性分析。
2、根据建筑物总的冷负荷、热负荷，确定热泵机组的大小、型号、台数。
3、根据负荷计算所需污水量的大小，由污水水质确定污水的处理流程、污水的利用方式。
4、根据厂区平面图，确定污水池的位置、大小、选择污水泵。
5、计算用户侧冷、热水流量、补水量等。
6、选择机房内其他附属，如水处理设备、定压补水设备等
7、布置机房管路并进行水管的阻力计算，校核水泵扬程。

续附表

设计（论文）工作基本要求

1、设计计算说明书一份
2、绘制中区二层空调平面图一张
3、绘制机房设备平面图1张
4、绘制机房设备管线平面图1张
5、绘制机房设备剖面图1~2张
6、绘制机房流程图1张
7、绘制厂区管线平面图1张
8、污水处理设备平面布置图1张
9、污水相关设备施工图2~3张
10、设计施工说明一份
11、主要材料明细表一份
12、图例等一份

主要参
考资料
及文献

o 空气调节
o 实用供热空调设计手册
o 产品说明书一套
o 采暖通风与空气调节设计规范
o 采暖通风与空气调节制图规范
o 建筑设计防火规范
o 旅馆建筑设计规范
o 民用建筑采暖通风设计技术措施
o 制冷工程设计手册
o 简明空调用制冷设计手册
o 地源热泵设计指南
教务处制
指导教师（签字）： ?教研室主任（签字）：
院系主任（签字）：
注：1、不够可加附页 2、左列名称可根据各专业具体情况修改
山东建筑大学毕业设计（论文）工作进程表

班级
暖本035
学生姓名
刘中宝
指导教师
曲云霞
设计（论文）题目

太原市某单位污水源热泵机房设计（矿井废水）
时间（按两周填写）
应完成的工作内容
检查情况
第7~8周
撰写毕业实习报告、借阅参考资料、熟悉图纸，确定设计地点室内外设计参数，开始进行冷、热负荷计算
第7周末交实习日记和实习报告
每周一例会，检查上周设计情况，布置本周任务
第8~10周
确定空调系统方案，选择空调系统设备，布置风系统和水系统管路，进行水力计算
每周一、二、三、四上午辅导，周五辅导（机动）
第11~12周
确定热泵机房方案，选择热泵机组、污水泵、选环水泵、水处理设备等。
检查空调、制冷计算内容、进度等
第13~14周

开始绘图
检查计算内容、进度等，应开始绘图
第15~16周
绘图
去机房检查图纸绘制情况，对出现问题集中讲解
第17~18周
绘图，出图
去机房检查图纸绘制情况，对出现问题集中讲解
第19~20周
绘图，指导教师审阅图纸、学生修改图纸、毕业答辩
检查图纸绘制情况、计算书的撰写。
教务处制

毕业设计指导书
一、毕业设计目的和作用
毕业设计是本科学生在完成教学计划规定的全部课程后所必须进行的重要实践教学环节。通过工程设计综合运用和深化所学专业理论知识、培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。为了让同学在短时间内获得多方面的专业知识训练，这次毕业设计要求对综合楼的空调和制冷都进行练习，而且设计采用的题目为真题。
另外，由于毕业设计时间较短，本工程设计量比较大，不可能在短时间内完成所有的设计图纸，因此针对每位同学老师具体分配不同的设计任务，全组同学共同配合来完成这个工程设计，这样也避免了相互间的抄袭和雷同现象。
二、对学生的基本要求
1、用所学知识进行实际工程设计；
2、独立设计计算、分析、绘图、数据处理、撰写计算说明书；
3、掌握工程技术设计和科学研究的基本方法，学会调查研究，查阅技术文献、资料、手册、工具书等；
4、学习有关技术方针、政策，树立正确的设计思想和求实的作风及工程技术的全局观点、生产观点、经济观点。

空调部分
一、设计内容
具体详见每位同学的设计任务书
二、工程概况
详见建筑图纸。
三、设计内容及步骤
1、建筑图纸的识读
首先根据设计任务书和建筑图纸，了解所设计工程的概况、建筑物冷热源的情况、建筑物的使用功能等。
2、 室内外设计参数的确定
根据建筑物的使用功能，查阅《采暖通风与空气调节设计规范》及其他资料，确定建筑物内各房间温湿度标准。
室外气象参数则根据设计地点查阅相关设计手册或规范而定。
3、计算各房间冷、热、湿负荷
冷负荷的计算采用冷负荷系数法或谐波反应法，应逐时计算。
热负荷的计算可采用稳态计算方法，具体可参考《供热工程》教材。
湿负荷可参考《空气调节》教材。
只详细计算中区二层空调负荷，其他各区可采用面积指标估算法
4、确定空调方案，并进行方案比较。
根据空调房间的使用功能，综合考虑经济性、可靠性、调节和控制等方面的因素考虑，确定建筑物内部空调方案，是采用风机盘管空调系统、还是采用全空气定风量或变风量系统。
5、划分空调系统并确定各系统送风状态及送风量、新风量、排风量等。
对全空气系统，确定空气处理方案，空气处理过程的I-d图及空调设备的容量；
对风机盘管空调系统，则应计算新风量，并确定风机盘管的型号规格。
6、选择空气处理设备，并对设备进行校核计算。
7、风口选择及气流组织的计算
8、布置管路并进行空调风管及水管的阻力计算，确定风管阻力损失，校核风机压头；确定用户水系阻力损失。
9、在选择设备时，对噪声有要求的空调系统还应对系统噪声进行简单校核计算，选取合理的消声设备。
10、对管道进行保温计算，确定保温材料及其厚度。
11、对消防有要求的建筑物，应进行建筑物防火排烟的设计。
详细内容在设计过程中由指导教师定期讲解。
四、参考文献
· 空气调节
· 实用供热空调设计手册
· 产品说明书一套
· 采暖通风与空气调节设计规范
· 采暖通风与空气调节制图规范
· 建筑设计放火规范
· 旅馆建筑设计规范
· 民用建筑采暖通风设计技术措施
· 体育建筑空调设计
冷热源（机房）部分
一、设计任务

根据所设计的建筑物的空调负荷和空调系统方案，设计空调冷热源，为科技楼空调系统夏季提供温度为7℃（供）-12℃（回）的冷冻水，冬季为60（供）-50℃（回）的热水，对采用地源热泵、污水源热泵或其他形式的空调冷热源，可根据采用的方式不同确定冷热源提供的供、回水温度。
二、原始资料
1 水源：自来水，冬季水温为10℃，夏季为24℃，由于水源紧张，冷却水系统必须使用循环水。
2 室外气象参数：根据自己选择的设计地点查设计手册。
3结构资料：根据图纸中给定尺寸。
三、设计内容
1、 方案确定
根据本单位的实际情况，确定机房冷热源设备方案。方案比较应从设备的初投资、运行费、调节性能、可靠性、建筑投资以及当地能源情况、政策等多方面进行比较，以确定合理的方案。本设计采用矿井废水作为空调系统冷热源，给出方案可行性报告。
对于采用地源热泵、污水源热泵等新技术，可在指导教师的指导下，参考有关资料进行设计。
2、根据建筑物冷热负荷，确定所需污水量大小。
3、热泵机组型号及台数的选择
（1）首先根据空调系统方案，确定机组冷冻水、热水供回水设计温度。根据设计温度确定制冷系统的蒸发温度和冷凝温度，然后进行热力计算或查产品说明书，将实际工况所需的制冷量转换为机组标准工况（或空调工况）的制冷量。
（2）根据冷负荷的性质、使用时间等确定机组的型号和台数。
4、 确定污水的利用方式
首先根据污水水质，确定污水的利用方式是直接还是间接换热。
然后根据建筑物实际的冷负荷大小，确定夏季所需排热量，进而求出所需的污水量的大小。根据热负荷的大小，确定冬季所需要污水量的大小。
根据所需最大污水量确定污水池大小、污水处理流程、污水水泵等。
5、 确定机房管路布置方案
6、 选择机房其他辅助设备
主要包括：软化水装置、分集水器、除污器、换热器、水泵等
7、 设计图纸要求
制冷机房设备平面布置图及管线平面图
机房剖面图一张，机房工艺流程图一张
污水处理流程图
设计说明及设备明细表一张
具体图纸要求详见任务书。
五、主要参考文献
o 空气调节用制冷技术
o 产品说明书一套
o 简明空调用制冷设计手册
o 锅炉房设备安装图集（L89R101、802等）
o 地埋管地源热泵技术
o 地源热泵设计指南
o 污水源热泵技术应用（查阅暖通空调期刊）
关于毕业设计计算书外文翻译的要求
及利用计算机进行计算的要求

毕业设计内容，除了前述的要求外，要求每位同学翻译与毕业设计相关的外文资料1～2篇，英文字符大约为3.0万个，折合汉字约4000～6000字左右，在设计计算书后必须附上外文文献原文和翻译。
在毕业设计计算过程中，要求利用计算机编制相关软件，计算空调房间热负荷、设备选择计算、风管或水管阻力计算等内容。要求每个同学只选择其中一项内容编写相关程序即可，计算程序应附在计算书之后作为附录内容。
地源热泵简介（补充内容）
热泵：空气源热泵
水源热泵——水环热泵和地源热泵
· 地源热泵的类型
· 地下水源热泵：以地下水为吸热源和放热源的热泵技术。
· 地埋管地源热泵：以地下土壤为吸热源和放热源的热泵技术。
· 地表水源热泵：以地表水为吸热源和放热源的热泵技术。包括海水源、城市污水源、河水湖水源热泵。
《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）
· 地下水源热泵
1、地下水源热泵关键技术
· 地下水流量：使用一段时间后，流量是否稳定
· 水质处理：除沙、腐蚀，（采用间接式换热）
· 地下水回灌：与抽水井的距离为≥50米
· 井的结构、位置
· 潜水泵的电耗
· 地表水源热泵
1、原理：
2、类型
直接
式和间接式
直接式：用于洁净的水质
?
间接式：用于海水、污水等
?
?
?
3、关键技术
水量（水体）是否满足要求，规定时间内不能有明显温升或温升不能太高。
间接式热交换器的换热量估算值：
水深≤3米，散热量不如室外空气
水深4~6米，散热量≤13W/平方米水面
水深4~6米，散热量≤69W/平方米水面
单位管长散热量12~38W/米
4、间接式样换热器的类型

板式换热器：
壳管式换热器：
淋激式换热器：
复合塑料类换热器：
四、地埋管地源热泵
1、原理
2、关键技术
· 地埋管的长度的确定
· 冬夏季放热量与吸热量的匹配
· 岩土的热物性
· 可供埋管的面积
· 与其他制冷制热方式的匹配
五、污水源热泵技术
1、原理：污水源热泵也是地表水源热泵的一种，污水源主要包括生活污水、生产废水、城市污水处理厂中水或可再生水等。
2、污水源热泵关键技术
对直接式系统（极少应用）：热泵换热器的防腐和防堵塞技术是关键技术。
对间接式系统：污水换热器的选择、清洗是关键。常用的污水换热器有淋激式、浸泡式、板式、壳管式换热器等，具体应根据水质情况来定。
3、特点
节能：采用水作为冷却介质，比采用空气作为冷却介质，机组COP 更高
节水：采用污水或废水，省却冷却水（一般采用自来水）。
环保：利用城市污水中蓄存热量，属于可再生能源。
地源热泵设计基础资料
1、地下水情况：
地下水水质情况较查，总硬度、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体等多项指标超过国家标准。地下水正常水位较浅，一般正常水位在10~20米之间，当地土壤为黏土。
2、矿井废水排水情况
该煤矿设计最大排水量为800立方米/小时，目前每天正常排水量为5000~7000吨小时，排水泵运行时间为≥22小时。矿井废水经过沉淀处理后，水质较为浑浊，，主要成分为煤泥和岩石粉。
3、场地及土壤情况
该单位场地设置详见总平面图。
当地土壤主要成分为黏土，土壤热物性可参阅相关资料。
黏土物性如下：（温度为10℃ ）
密度：1850kg/m3
导热系数：1.41J/m.s. ℃
比热：1.84kJ/kg.℃
蓄热系数18.7J/m2.s.℃
山东建筑大学毕业设计说明书与毕业论文的撰写要求
一篇完整的毕业设计说明书或毕业论文由封面、目录、摘要、引言（前言）、正文、结论、谢辞、参考文献和附录等几部分构成。
一、毕业设计说明书撰写的内容与要求

一份完整的毕业设计说明书应包括以下内容：
1、封面
2、目录
3、中外文摘要：应扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要简练。
4、前言：应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求；简述本课题在国内（外）发展概况及存在的问题；本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题。
5、正文：
设计方案论证：应说明设计原理并进行方案选择。应说明为什么要选择这个方案（包括各种方案的分析、比较）；还应阐述所采用方案的特点（如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等）。
计算部分：这部分在设计说明书中应占相当的比例。
设计部分：这也是设计说明书的重要组成部分。
样机或试件的各种实验及测试情况；包括实验方法、线路及数据处理等（视课题而定）。
方案的校验：说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求，能否达到预期效果。校验的方法可以是理论分析（即反推算） ，包括系统分析；也可以是实验测试及计算机的上机运算等。
6、结论：概括说明本设计的情况和价值，分析其优点、特色，有何创新，性能达到何水平，并指出其中的问题和今后的改进方向，特别是对设计中遇到的重要问题要重点指出并加以研究。
7、谢辞：简述自己通过本设计的体会，并对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。
8、参考文献与附录：在说明书的谢辞之后，应列出主要参考文献，并将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等附予说明书之后。
二、毕业设计（论文）格式要求
1、毕业设计（论文）要求使用统一的封面格式（见下页），计量单位以国际单位制（SI）为基础；注释用页末注，即把注文放在加注处一页的下端；公式、图表应按顺序编号，并与正文对应。计算书可以采用打印或手写方式。
2、图纸尺寸按国家标准，图面整洁、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑、尺寸标注规范、文字注释用工程字书写，图表须按规定要求或工程要求绘制。
3、参考文献格式
科技书籍和专著：编著者．译者．书名[M]（文集用[C]）．版本．出版地：出版者，出版年．页码．
科技论文：作者．篇名[J]．刊名，出版年，卷号（期号）：页码．
作者．篇名．′′单位博（硕）论文，年．

（封面样式）

山东建筑大学
毕业设计（论文）

题目：

院? （系）：
专??? 业：
班??? 级：
学生姓名：
学生学号：
指导教师：
完成日期：
山东建筑大学毕业设计（论文）中期检查表
（学生用表）
学生姓名：
题目：

1、你是否按计划进度进行工作？能否完成任务书所规定的各项任务？你的工作态度和遵守纪律情况如何？

2、有何困难和要求？
3、平均每周与指导教师见面次数（或几小时）？
教务处制
注：学生在毕业设计（论文）中期按院系规定的时间填写，完成后以班级为单位交所在院系。