空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè)計

1、2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 1 7.1 冷熱源機房設(shè)計冷熱源機房設(shè)計 7.2 冷熱源燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計冷熱源燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計 7.3 排煙氣系統(tǒng)設(shè)計排煙氣系統(tǒng)設(shè)計 7.4 冷熱源水（汽）系統(tǒng)設(shè)計冷熱源水（汽）系統(tǒng)設(shè)計 7.5 冷熱源系統(tǒng)供配電設(shè)計要點冷熱源系統(tǒng)供配電設(shè)計要點 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 2 一、機房建筑設(shè)計 1.機房位置的布置原則 1）一般應(yīng)充分利用建筑物的地下室。 2）由于條件所限不宜設(shè)在地下室時，也可 設(shè)在裙房中或與主建筑分開獨立設(shè)置。 3）對于高層建筑，也可設(shè)在設(shè)備層或屋頂 上。 4）鍋爐房宜為單獨的建

2、筑物，也可與其他 民用建筑、生產(chǎn)廠房相連或設(shè)在民用建筑 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 3 的地下室、半地下室、首層、樓中層和屋 頂上。 2.機房建筑布局要求 1）機房面積、凈高和輔助用房等應(yīng)根據(jù)系 統(tǒng)的集中和分散、冷熱源設(shè)備類型等設(shè)置 。 2)對于全部空氣調(diào)節(jié)的建筑物，其通風、 空氣調(diào)節(jié)與制冷機房的面積可按總建筑面 積的38考慮。 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 4 3）機房面積的大小應(yīng)保證設(shè)備安裝有足夠 的間距和維修空間。 4）制冷機房的凈高（地面到梁底）應(yīng)根據(jù) 制冷機的種類和型號而定。 5）燃油燃氣鍋爐房的凈高（地面到梁底）

3、 應(yīng)根據(jù)鍋爐的類型和型號確定。 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 5 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 6 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 7 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 8 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 9 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 10 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 1、機房設(shè)備的隔振與降噪 動力設(shè)備應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)隔振裝置，防止減少設(shè)備振 動對外界影響。 設(shè)備振動量控制按有關(guān)標準規(guī)定

4、及規(guī)范執(zhí)行。 設(shè)備轉(zhuǎn)速=1500rpm，宜選用橡膠等彈性材料的隔振 墊塊或橡膠隔振器。 動力設(shè)備的流體進出口，宜采用軟管同管道連接 。 機房通風應(yīng)選用低噪風機，位于生活區(qū)的機房通 風系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置消聲裝置。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 2、機房設(shè)備、管道和附件的防腐和保溫 （1）機房設(shè)備、管道和附件的防腐 為了保證機房設(shè)備、管道和附 件的有效工作年限，保溫前須將表面清除 干凈、進行防腐處理。 （2）機房設(shè)備、管道和附件的保溫 機房設(shè)備、管道和附件的保有效 溫可以減少冷（熱）損失。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 集中供暖地區(qū)的制冷機房室內(nèi)溫度不應(yīng)低 于15度，在停止運轉(zhuǎn)

5、期間不得低于5度。 對于通風不能滿足空氣熱濕環(huán)境要求的機 房，應(yīng)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，為節(jié)約能源，機房 內(nèi)溫度、濕度要求可放寬。空調(diào)值班室應(yīng) 設(shè)置獨立的空調(diào)系統(tǒng)，或安裝分體空調(diào)。 機房應(yīng)有良好的通風措施 機房的防火、防爆措施 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 14 7.2.1 燃油系統(tǒng)設(shè)計 燃油供應(yīng)系統(tǒng)是燃油設(shè)備機房的組成部分。其主 要流程是：燃油經(jīng)鐵路或公路運來后，自流或用 泵卸入油庫的貯油罐，油經(jīng)過泵前過濾器進入輸 油泵，經(jīng)輸油泵送至鍋爐房日用油箱。 燃油供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)成：運輸設(shè)施、卸油設(shè)施、貯 油罐、油泵、管路等 燃油運輸方式：鐵路油罐車、汽車油罐車、油船 、管道輸送

6、 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 主要任務(wù)：將滿足要求的燃油送至設(shè)備燃 燒器，保證燃油經(jīng)濟安全的燃燒。 主要流程：先將油通過輸油泵從油罐送至 日用油箱，在日用油箱通過供油泵送至設(shè) 備燃燒器，燃油通過燃燒器一部分進入爐 膛燃燒，另一部分返回油箱。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）油管路系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 （2）典型的燃油系統(tǒng)：圖7-1 （3）燃油系統(tǒng)輔助設(shè)施選擇 1）貯油罐；2）日用油箱；3）燃油 過濾器：選擇原則。4）輸油泵 （4）油泵的揚程 1）油泵揚程計算公式：式（7-1） 2）油泵揚程應(yīng)在管線水力計算后選 擇 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 任務(wù)

7、：根據(jù)已知的流量計算管道直徑和管 線壓力降，以便合理地選擇油泵。 （1）燃油管道直徑計算：式（7-2）（ 7-3）常用流速表7-2 （2）燃油管道管線壓力降計算 方法：水力公式計算法，查圖表法 水力公式計算法主要過程：1）直管段摩擦 阻力；2）局部阻力；3）管線壓力降；4 ）摩擦阻力系數(shù) 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）管道的敷設(shè)方式：架空、管敷、管溝 （2）管道的連接：管材一般為無縫鋼管，連 接方式焊接、法蘭連接 （3）管道的布置 （4）管道的吹掃和放空措施 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 1.機房燃氣系統(tǒng) （1）機房燃氣耗量 1）機房設(shè)備燃氣耗量的確定，可按照

8、總冷（熱 ）負荷計算值，參照設(shè)備樣本資料，選擇設(shè)備， 確定所需燃氣耗量。也可按照總冷（熱）負荷計 算值和設(shè)備效率確定所需燃氣耗量。 單臺燃氣鍋爐燃氣消耗量計算：式（7-15） 2）每只燃燒器燃氣消耗量：式（7-16） 3）機房燃氣消耗量：式（7-17） 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （2）燃氣管道供氣壓力、供氣方式和系統(tǒng) 1）燃氣管道供氣壓力和供應(yīng)方式 城市燃氣管道按所輸送燃氣壓力不同，分為5類 。 燃氣設(shè)備機房供氣系統(tǒng)中，從安全角度考慮，宜 采用中、低壓供氣系統(tǒng)，不宜用高壓系統(tǒng)。 2）燃氣管道系統(tǒng) 設(shè)計應(yīng)遵照國家標準規(guī)范進行 燃氣設(shè)備機房供氣系統(tǒng)組成：供氣管道進口裝置 、機房內(nèi)

9、配管系統(tǒng)以及吹掃放散管道等。 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 21 常用燃氣設(shè)備機房的燃氣系統(tǒng)有： a.一般手動控制燃氣系統(tǒng)：圖7-2 設(shè)備由人工控制 b.強制鼓風供氣系統(tǒng)：圖7-3 在中型采暖和生產(chǎn)的燃氣鍋爐房中經(jīng) 常采用。 c.WNQ4-0.7型燃氣鍋爐供氣系統(tǒng)：圖 7-4 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）供氣管道進口裝置設(shè)計要求 （2）機房內(nèi)燃氣配管系統(tǒng)設(shè)計要求 （3）吹掃放散管道系統(tǒng)設(shè)計 為什么應(yīng)設(shè)置吹掃和放散管道 設(shè)計吹掃放散系統(tǒng)應(yīng)注意的要求 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）管道敷設(shè)原則：分為埋地和架空敷設(shè) （2）機

10、房內(nèi)管道的敷設(shè) （3）管道的連接方法 （4）燃氣管道清掃和試壓 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 任務(wù)：根據(jù)燃氣流量和允許壓力損失確定管道直 徑，或者在已知管徑和壓力損失情況下，求管道 的通過能力。 （1）燃氣管道管徑計算 式（7-18）（7-19） （2）燃氣管道水力計算方法 （3）不同壓力下燃氣管道的水力計算公式 1）低壓燃氣管道：式（7-21）式（7-26） 2）中壓和高壓燃氣管道：式（7-27）（7-28） 3）燃氣管道局部阻力計算 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 25 7.3.1煙氣排放標準和系統(tǒng)設(shè)計依據(jù) 1、煙氣排放標準 燃油燃氣設(shè)備排入大

11、氣中的有害氣體主要是二氧 化硫和氮氧化物，其排放濃度應(yīng)符合 GB132712001鍋爐大氣污染物排放標 準和GB30951996環(huán)境空氣質(zhì)量標準 、GB162971996大氣污染物綜合排 放標準。 各項污染物排放的濃度極限見表7-6 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 可參照鍋爐房設(shè)計規(guī)范（GB50041- 1992）進行設(shè)計 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 27 1.燃油燃氣設(shè)備運行的通風方式 燃油燃氣設(shè)備在運行時，必須連續(xù)地向設(shè)備供入 燃料燃燒所需要的空氣，并將生成的煙氣不斷排 出。按設(shè)備容量和類型的不同，可采用自然通風 和機械通風。 自然通風時，設(shè)

12、備僅利用煙囪中熱煙氣和外界冷 空氣的密度差來克服鍋爐通風的流動阻力。這種 通風方式只適用于煙氣阻力不大，無尾部受熱面 的小型設(shè)備，如立式水火管鍋爐等。 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 28 對于設(shè)置尾部受熱面和除塵裝置的小設(shè)備，或較 大容量的供熱鍋爐因煙、風道的流動阻力較大， 必須采用機械通風，即借助風機所產(chǎn)生的壓頭去 克服煙道、風道的流動阻力。目前采用的機械通 風方式有以下3種。 （1）負壓通風：煙囪+煙囪前的引風機 適用于小容量的、煙風系統(tǒng)阻力不大的鍋 爐 （2）正壓通風：只裝設(shè)送風機 目前在燃氣和燃油鍋爐、吸收式直燃機等應(yīng) 用較為普遍 （3）平衡通風:送風

13、機+引風機 供熱鍋爐目前大都采用平衡通風。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）排煙氣系統(tǒng)設(shè)計計算方法 根據(jù)額定負荷選擇合適設(shè)備，煙 道流量即確定。然后根據(jù)具體情況布置排 煙氣管路系統(tǒng)，由假定流速法計算系統(tǒng)管 道和煙囪截面積大小，計算沿程阻力和局 部阻力損失，選擇風機。系統(tǒng)計算和風機 選擇時，須考慮煙囪的抽力。 具體計算和選擇詳見相關(guān)設(shè)計手冊 。 （2）排煙氣系統(tǒng)煙道布置的一般要求 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）煙囪高度的確定 煙囪高度應(yīng)根據(jù)煙氣中所含有害 物質(zhì)、飛灰等的擴散條件來確定，使附近 的環(huán)境處于允許的污染程度之下，符合現(xiàn) 行國家標準。 供熱鍋爐煙囪推

14、薦高度，按表7- 7執(zhí)行。 （2）煙囪直徑的計算 （3）高層建筑煙囪布置 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 31 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 32 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 33 集中式空調(diào)的冷熱源水系統(tǒng)包括冷（熱） 水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。 冷水循環(huán)系統(tǒng)：來自空調(diào)設(shè)備的冷凍水回 水經(jīng)集水器、除污器、循環(huán)水泵，進入冷 水機組蒸發(fā)器內(nèi)，吸收了制冷劑蒸發(fā)的冷 量，使其溫度降低成為冷水，進入分水器 后再送入空調(diào)設(shè)備的表冷器或冷卻盤管內(nèi) ，與被處理的空氣進行熱交換后，再回到 冷水機組內(nèi)進行循環(huán)再

15、冷卻。 2021-6-13 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 34 熱水循環(huán)系統(tǒng)：主要是完成冬季空調(diào)設(shè)備 所需的熱量，使其加熱空氣用，熱水循環(huán) 系統(tǒng)需包含熱源部分。 冷卻水循環(huán)：從冷卻塔來的較低溫度的冷 卻水，經(jīng)冷卻泵加壓后送入冷水機組，帶 走冷凝器的熱量后，溫度便升高了，然后 被送到冷卻塔上進行噴淋，由于冷卻塔風 扇的轉(zhuǎn)動，使冷卻水在噴淋下落過程中， 不斷與室外空氣發(fā)生熱濕交換而冷卻，冷 卻后的水落入冷卻塔積水盤中，然后再次 被冷卻泵加壓后進入下一個循環(huán)。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 1.閉式循環(huán)系統(tǒng)和開式循環(huán)系統(tǒng)（圖7-5） （1）閉式循環(huán)系統(tǒng) 管路不與大氣接觸，

16、系統(tǒng)最高點設(shè)膨脹水 箱并有排氣和泄水裝置的系統(tǒng)。 適宜采用閉式系統(tǒng)的情況 優(yōu)點 缺點 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （2）開式循環(huán)系統(tǒng) 管路之間有貯水箱（ 或水池）通大氣，自 流回水時，管路通大 氣的系統(tǒng)。 適宜采用開式系統(tǒng)的 情況 優(yōu)點 缺點 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）定水量系統(tǒng) 系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，或夏季和冬季分 別采用不同的定水量，負荷變化時，改變 供、回水溫度以改變制冷量或制熱量的系 統(tǒng)。 優(yōu)點 缺點 適用場合 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （2）變水量系統(tǒng) 保持供水溫度在一定范圍內(nèi)，當負荷變化 時，改變供水量的系統(tǒng)。 優(yōu)點 缺點

17、空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）單式泵系統(tǒng) 冷（熱）源側(cè)與負荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵 優(yōu)缺點 適用場合 （2）復(fù)式泵系統(tǒng) 冷（熱）源側(cè)與負荷側(cè)分別配備循環(huán)水泵 優(yōu)缺點 適用場合 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）系統(tǒng)的最高壓力 系統(tǒng)最低處或水泵出口處，設(shè)計時應(yīng)對各 個點的壓力進行分析，以選擇合理的設(shè)備 。 （2）設(shè)備的承壓 系統(tǒng)中管路和設(shè)備均有其承壓極限，系統(tǒng) 壓力不應(yīng)超過設(shè)備承壓能力。 高層建筑中，設(shè)備承壓能力不夠時，應(yīng)進 行分區(qū)。常見的方案有5種。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）天然水冷卻 典型：直接蒸發(fā)式空調(diào)機組 建筑物周圍有非常充足水源

18、時，也可用于集中空 調(diào)。 （2）循環(huán)水冷卻（圖7-8，圖7-9） 目前高層民用建筑空調(diào)系統(tǒng)多采用。 流程：冷卻塔較低溫度冷卻水（32度）冷卻泵 冷水機組冷凝器冷卻塔高位冷卻水（37度） 冷卻水量損失：空氣吸濕帶走的蒸發(fā)部分；風機 排風吹走部分。一般約占冷卻塔循環(huán)水量0.3%-1% 設(shè)計常用圖例：表7-8 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 包括給水系統(tǒng)和蒸汽系統(tǒng)兩個部分。 給水系統(tǒng)：將給水送入鍋爐的設(shè)備、管道及其配 件。 蒸汽系統(tǒng)：從鍋爐引出蒸汽的管道及其配件。 1.鍋爐用水簡述 根據(jù)水質(zhì)及功用，分為原水、補給水、生產(chǎn)回水 、給水、鍋水、排污水、冷卻水等。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機

19、房與系統(tǒng)設(shè) 計 （1）給水系統(tǒng) 一級給水系統(tǒng)：圖7-10 二級給水系統(tǒng)：圖7-11 （2）蒸汽系統(tǒng) 飽和蒸汽；過熱蒸汽 組成：分汽缸、蒸汽管道及其閥門組件 分汽缸作用：穩(wěn)壓、緩沖、調(diào)節(jié)及分配蒸汽 （3）軟化水系統(tǒng) （4）回水設(shè)備 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 機房供電負荷級別和供電方式，應(yīng)根據(jù)工藝要求 、主機容量、負荷重要性和環(huán)境特征等因素，按 GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范執(zhí) 行。 普通建筑的鍋爐房、冷凍站、空調(diào)機房的電力負 荷一般為三級負荷，對供電無特殊要求，采用一 回路電源供電即可。 若主體建筑有大量一級負荷時，其附屬鍋爐房、 冷凍站、空調(diào)機房的電力、照明為二級負荷，一 般應(yīng)采用兩回路電源供電，兩路電源應(yīng)來自低壓 配電屏不同母線段。 空調(diào)冷熱源期第7章-冷熱源機房與系統(tǒng)設(shè) 計 計算供電負荷應(yīng)根據(jù)機房的用電設(shè)備工作方式、運行使用 情況，統(tǒng)計其設(shè)備容量，然后按照不同的用電設(shè)備組，采 用需要系數(shù)法計算其總用電負荷。 1）長期連續(xù)工作制設(shè)備：機房的壓縮機、冷凍、冷卻水 泵、鼓風機、引風機