制冷机房部分设计.doc

第1章 系统保温设计
1.1 中央空调系统保温的目的
在空调系统中，空调设备和管道外一般需要做保温处理，其原因主要有：
1．减少系统的热损失和冷损失，既节省了能量，又保证了输送的冷媒参数不偏离设计要求；
2．防止设备或管道的表面温度过高，而致人烫伤，或引起有燃烧爆炸危险的气体、粉尘起火爆炸，或辐射强度过高而造成对人的损害；
3．防止设备或管道表面温度过低而导致结露，如蒸发器冷冻水管、寒冷地区的新风管道等都可能出现结露；
4．当设备于管道内的气体含有可凝结物时，防止内部出现凝结而堵塞，如排风中含有苯蒸汽时，则排风管内温度过低时可能形成凝结物。
1.2 保温材料的选择
保温材料种类繁多，目前常用的有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、岩棉、矿渣棉、玻璃棉、微孔硅酸钙、泡沫混凝土、聚氨酯等。近年来生产的预制保温管（例如：聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管）性能好，可加快施工进度，是一个发展方向。新型材料技术的发展为确定管道、设备的保温方案提供了多种途径。
在进行保温材料选择时，应注意以下几点：
1． 导热系数低、价格低。
2． 容重小、多孔性材料。
3． 保温后不易变形并具有一定的抗压强度。
4． 保温材料不宜采用有机物和易燃物，以免生虫、腐烂、生菌、引鼠或发生火灾。
5． 宜采用吸湿性小、存水性弱的材料，这样可防止结露。冷管道、放在地沟内的管道，不易采用含有硫化物的材料。
6． 保温材料应采用非燃和难燃材料，必须符合《建筑设计防火规范》等规定的防火要求。
本设计的中选用保温材料时考虑了：一导热系数低 二不易燃烧 三吸湿性小并应具有一定的阻湿性能。最后选择了“一级福乐斯发泡橡塑绝热材料”，这种材料是一种柔软，闭泡结构,不含氯氟烃的黑色发泡橡塑绝热材料，具有较低的导热系数（平均温度0°C, λ=0.034w/mk）,很好的抗水汽渗透能力(湿阻因子m >=7000)，良好的防火性能(难燃B1级)。适用温度范围为-50°C~105°C，适用于中央空调系统制冷机组与设备、冷冻水管、冷凝水管、风管及热水管道的保冷保温,尤其是突出的防潮性能，在防止低温管道外壁凝露方面是首选材料。初投资成本较一般材料要高，但维护费用较一般材料要低，而且对于管道及管道附件保温层的施工都十分方便。
保温材料主要技术参数表：

一级福乐斯发泡橡塑绝热材料测试报告
导热系数
燃烧性能
透湿性能
-20°C时， l=0.032W/(m·k)
0°C时， l=0.034W/(m·k)
37°C时， l=0.040W/(m·k)
氧指数36.3%
25mm标准厚度烟密度等级47
湿阻因子 7500
测试报告编号BJ01-129
测试报告编号2002F609
测试报告编号R-59/01

1.3 保温层厚度的计算
在本设计中，取防止结露的保温层厚度为设计计算厚度防止结露的保温层厚度保证绝大多数时间不结露，而当室外相对湿度很高且温度较高时，不结露是很难的，也是不必要的。
1.3.1 风管的保温层厚度的计算
本设计中的风管为矩形风管，在计算中，对于矩形的风管和设备的保温层计算，时按平面保温考虑的。此种情况可按下式进行计算：
.........( 8-1)
式中：δ┈防止结露保温层的最小厚度（m）
twg┈保温层外的空气温度（℃），需保温的管道或设备不在空调房间内或室外时，取室外最热月历年平均温度。本设计中，需保温的风管和水管都位于室内，计算时取干球温度30℃，相对湿度80％的空气状态点已经足够安全。
tl┈保温层外的空气露点温度（℃），按干球温度30℃，相对湿度80％的空气状态点查得，为26.3℃
tng┈管内介质温度（℃），取新风状态点的干球温度15.22℃
λ┈保温材料的导热系数[w/(m·℃)]，根据保温材料技术参数，按0℃条件下选取为l=0.034W/(m·k)
awg┈保温层外表面换热系数[w/(m·℃)],一般为5.8-11.6，室内管道可取8.1。
因此，保温层厚度应为：

1.3.2 冷冻水供回水管的保温层厚度计算
对于圆管保温层厚度可按下式计算：
.........(8-2)
注：按上式左侧计算需进行试算较为繁琐，可以先计算等式右侧的公式，计算出后，保温层厚度可由《空气调节设计手册》表3-14查得。
式中：δ、twg、tl、tng、λ、awg的意义与上式相同。
d┈保温前的管道外径（m），在此次计算中，取最大冷冻水管道（DN80）的外径0.0885m
由：

查《空气调节设计手册》表3-14得结果为0.02m。

1.3.3 高位水箱的保温
为防止安装在楼顶的高位水箱在冬季时，因室外温度过低，而水箱内水流循环不很充分的时候发生冻结，需要对水箱外壁进行保温。因此，为水箱设计保温层，只要满足大气温度经保温层衰减到水箱外壁时仍高于水的凝固温度即可。
当系统管网中充满水时，水在水箱与系统管网之间存在着由温度差异引起的微循环，例如冬季时，由于室内温度高于室外温度，室内管网内的水温也将高于膨胀水箱内的水温，温度较高的水将从室内管网流向水箱置换出低温水，这个过程将由能量被从室内带入水箱。根据传热学原理，如果想求出水箱外所需的保温层厚度，必须知道传出水箱的热流密度，而在达到稳定时，这水箱传出的热量应与室内传入的热量相等，但由室内传入水箱的热量很难确定，故在本次设计中，水箱外保温不做详细计算，而取工程中的估算值，即取冷冻水管保温层厚度的二倍。
因此，膨胀水箱的保温层厚度应为：

式中：

第2章 消声减震设计
2.1 消声减振
空调系统的消声和隔振是空调设计中的重要一环，它对减少噪声和振动，提高人们的舒适感和工作效率，延长建筑物的使用年限有着极其重要的作用。空调系统中各种冷冻机、冷却塔、水泵、风冷冷凝器、风机盘管等末端设备与水泵、冷却塔等相连的水管，与风机相接的风管均为建筑物噪声和振动源。这一章的设计是为了选择恰当的消音减振设备来减少噪音和振动。
2.1.1 消声
1）气流对消声器的影响
消声器实际消声量不仅与背景噪声、气流噪声水平有关，而且还与噪声源声压级大小有关。消声器的性能取决于气流的流速，当流速加大时，其声功率级增加，意味着气流噪声加大，消声量下降。当消声器入口声级大于消声器气流噪声的声功率级LwA时，气流噪声对消声器的影响较小；反之，如果静态出口声级小于消声器气流噪声的声功率级时，则说明消声器出口声级大于入口声级，表明消声量为负值，不但不起消声作用，反而使消声后的噪声增加。
消声设计步骤如下：
（1） 根据房间用途确定房间的允许噪声值的NR评价曲线。
（2） 计算通风机的声功率级。
（3） 计算管路系统各部件的噪声衰减量，并计算噪声经管路衰减后的剩余噪声。
（4） 求房间内某点的声压级。
（5） 根据NR评价曲线的各频带的允许噪声值和房间内某点各频率的声压级，确定各频带所必须的消声量。
（6） 根据必须的消声量，选择消声器。
2）消声器的设置位置
消声器的入口应放在声源较高的位置，通常设置于空调机或风机的出口较合理。
2.1.2 减振
1）设备的隔振
由于冷水机组、空调机组等都有厂家配套的减振器，所以这里做的是对于其它空调设备的减振。
设计步骤如下：
（1）确定扰动频率f
（2）确定台座材料，对于水泵一般采用钢筋混凝土。
（3）确定台座平面尺寸。
（4）确定台座形状。混凝土台座通常有平板型和T形。
（5）确定台座最小厚度，此值应大于水泵要求的递脚螺栓长度，最小不应小于200mm。
（6）确定设备重量W0, 此重量应包括水泵、电机及底盘等。之后对混凝土台座进行结构配筋。
（7）确定台座的重量，
（8）确定减振器数量
（9）根据实际情况，确定所要求的减震频率，同时可计算得出要求的频率比，并由此求出所要求的减振器自振频率。
（10）根据使用场所及条件确定所采用的减振器形式。
（11）根据单个减振器的荷载以及要求的f0值，选择合适的减振器型号。
（12）考虑减振体系的重心及减振器的实际安装位置，保证各减振器能受力相同。
2）部件及管道的隔振
设备基础的减振只是减振设计的一部分工作。设备的振动还会通过所连接的管道传递出去，因此，必须消除或减少这部分振动传递。
对于水路系统，在设备的进、出口水管设置橡胶软接头。
对于风机及空调机，在设备进出口处采用软风管连接。为了既考虑防火，又有一定的强度，采用加钢丝的玻璃纤维制复合软风管。由于吸入口空气流场会对风机性能产生影响，因此风机吸入口处的软风管长度不应过长，一般控制在100～150㎜（净尽尺）；而风机出口处软风管可适当加长一些，一般控制在150～200㎜。