某酸洗电镀车间通风系统设计说明书[推荐五篇]

第一篇：某酸洗电镀车间通风系统设计说明书

目录 1.设计目的 2 3.原始资料 2 4.设计任务 2 5.车间得热量和失热量计算 3 5.1 冬季 3 5.1.1 冬季室内温度 3 5.1.2 失热量 3 5.1.3 得热量 4 5.2 夏季 4 5.2.1 室内温度，湿度 5 5.2.2 得热量 5 5.2.3 失热量 5 6.局部排气设备的选择和局部排气量的计算 5 6.1 槽边吸气罩的形式以及局部排风量计算 5 6.2 发电机室的通风 6 6.3 除尘通风 7 7.空气平衡和热平衡计算 7 7.1 整个车间的空气平衡和热量平衡 7 7.2 各工部的送风量计算 8 8.空气加热器的选择计算 8 9.净化设备的选择 9 10.送排风系统方案的确定，系统划分 10 11.进行水力计算，选择风机和电机 10 11.1 送风系统.......................................................................................................10 11.2排风系统.........................................................................................................11 12.设计小结 11 13.参考资料 12 14.附表.………………………………………………………………….………….13 1.设计目的 培养学生运用《通风空调工程》课程学习时所掌握的理论和技术知识解决实际工程问题的能力，进一步提高设计计算、制图和使用参考资料能力，培养学生创造能力。通过课程设计，掌握通风工程设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际问题。

2设计题目：某酸洗电镀车间通风系统设计 3原始资料：

1.设计地点：天津；

2.建筑物土建工程资料：

⑴． 车间平面图和剖面图；

⑵． 外墙：符合《公共建筑节能设计标准》的有关规定；

⑶． 屋面：符合《公共建筑节能设计标准》的有关规定；

⑷． 地面：水泥地面；

⑸． 门窗：单层木门：1.5×2.5，双层塑钢窗：1.5×2.5。

3.其他资料：热源为换热站；

热媒为热水；

热媒参数为95℃/70；

建筑物周围环境：城市内无遮挡 4.气象资料：供暖室外计算温度为-9℃；

夏季通风室外计算温度 ℃ 5.工作班制：所有车间均为两班制。

4.设计任务 本设计为一电镀车间设计一通风系统，一方面要保证车间内的有害物浓度在国家有关标准允许范围内，同时要求夏季和冬季的温度在设计温度范围内。

5车间得热量和失热量计算 5.1冬季 5.1.1.冬季室内温度 电镀部，溶液配置室，车间办公室，发电室，抛光工部及其它工部t=18℃;5.1.2.失热量 ⑴．维护结构耗热量 维护结构的传热系数：

车间的体积V=6*42*12=3225.6m；

外表面积S=1166.06㎡；

体形系数S/V=1152/3024=0.362；

单层木门面积1.5*2.5=3.75㎡；

双层塑钢窗面积为3.75㎡ 根据《公共建筑设计节能标准》查得 当0.3＜体型系数≤0.4时，屋面≤0.45 W/(㎡·k),外墙≤0.5 W/(㎡·k)由《采暖通风与空调设计手册》查得窗的传热系数为3.256 W/(㎡·k)，门为4.652 W/(㎡·k)地面的热阻≥1.5(㎡.K)/W,传热系数K≤1/1.5=0.67W/(㎡.K)查供热课本 地面、外墙、屋顶、窗的温差修正系数a=1.0 由公式Q=a×K×F×得散热量，计算结果见附表1；

⑶．由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量（较小，略而不计）⑷．车间的水分蒸发耗热量：

水分散湿量计算：G= 其中：---饱和水蒸气压力，Pa；

---水蒸气分压力，Pa；

=2064 Pa；

=1341.6Pa；

A=42*12*0.8=403.2㎡；

B=101325 Pa；

=10266Pa；

代入数值计算得：G=60.08kg/h；

水的汽化潜热为r=2450Kj/Kg；

故车间水分蒸发耗热量为=r×G=147196KJ/h=40888W 5.1.3.得热量 ⑴．槽子散热量：应考虑不同时使用和一部分热量直接有排风罩排到室外等因素。

查《采暖通风与空调设计手册》得：

2镀银槽：1740W；

3镀锡槽：2021W；

4镀锌槽：2303W；

5电解除油槽：1948W；

6酸洗槽：521W；

8化学除油槽：2355W（7有色金属腐蚀槽与1溶液配置槽内的溶液温度与室温相同，故不考虑得热量的计算）电镀工部：1×1740W+2×2021W+3×2303W=12691W；

电镀准备室：1×1948W+2×521W+3×2355W=10055W；

⑵．发电机等用电设备的散热量：车间内有两台14KW的直流发电机和两台0.8KW的抛光机：

每台发电机的散热量:=；

故发电机的散热量：；

每台抛光机的散热量：；

同时使用系数取0.6；

故抛光机的散热量：

⑶.太阳辐射热：在维护结构耗热量计算中由朝向附加考虑进去了。

⑷． ．人体散热量可以不算，作为一个有利条件。

⑸． 总得热量12691+10055+5880+492=29118W 5.2夏季 5．2.1.室内温度，湿度 发电机室 ≤40℃；

故取40℃；

其它工部 ℃，相对湿度=65%，故=32℃；

---夏季通风室外计算温度。取29℃ 电镀工部温度梯度 a=0.3 ℃/m;发电机室温度梯度 a=1.5 ℃/m;5.2.2.得热量 ⑴．太阳辐射热 太阳辐射热不计算 ⑵．槽子散热量分为液面散热量和侧壁面散热量两部分。本次设计中由冬季查得的槽子散热量采用温差修正法计算得夏季的槽子散热量。

计算得：

镀银槽2：1372W；

镀锡槽3：1631W；

镀锌槽4：1894W；

电解除油槽5：1602W；

酸洗槽6：342W；

化学除油槽8：1841W（有色金属腐蚀槽与溶液配置槽内的溶液温度与室温相同，故不考虑得热量的计算）电镀工部：1×1372W+2×1631W+3×1894W=10316W；

电镀准备室：1×1602W+2×342W+3×1841W=7809W；

⑶．发电机等散热量 车间内有两台14KW的直流发电机和两台0.8KW的抛光机：

每台发电机的散热量:=；

故发电机的散热量：；

每台抛光机的散热量：；

同时使用系数取0.6;故抛光机的散热量：

⑶．人体散热量可以不算。

5.2.3.失热量 ⑴．水分蒸发吸热量，夏季可以不算，作为有利条件。

⑵．围护结构传热量：由于温差较小，在夏季可以不算。

⑶． ．夏季无冷风渗透耗热量。

6.局部排气设备的选择和局部排气量的计算 6.1.槽边吸气罩的形式以及局部排风量计算 根据《使用供热空调设计手册》槽边排风罩的槽宽B<500mm时采用单侧排风；

500mm≤B≤800mm时采用双侧排风；

由于设计中所有的槽宽都介于500mm到800mm之间，故均采用双侧排风。局部排风量计算：用控制风速法计算。下面以镀银槽为例：

镀银槽尺寸为1000×800×800，在《简明通风设计手册》中查得，根据国家标准设计，条缝式槽边排风罩的断面尺寸共有三种：200mm×200mm,250mm×250mm,250mm×200mm,此设计中采用250mm×250mm,所以。

镀银槽的控制风速为 则总排风量为 每一侧的排风量为 假设条缝口风速,采用等高条缝，条缝口面积；

条缝口高度，而此时0.336＞0.3,为保证条缝口上速度分布均匀，在每一侧分设两个罩子，设两根立管。

所以，<0.3 每个排风罩阻力：

式中：为局部阻力系数，取2.34；

为周围空气密度；

为条缝口风速；

其它各槽的排风量和阻力见附表排风罩计算表 6.2.发电机室的通风 发电机室内有两台14KW的直流发电机，产生很大热量，要消除余热；

夏天应考虑机械排风，且保证室温不超过40℃（夏季室外平均温度定为29℃）。发电机室余热量较大，冬季可以考虑将发电机室的排风排到电镀部。

⑴． 夏季通风量的计算（即为消除余热的风量）两台直流发电机产热量为5.88KW, 设室温为40℃，又室外平均温度为29℃，则温差为△t=40-29=11 ℃，则风量为G=Q/(c×△t)=5.88/(1.01×11)=0.53kg/s=0.468。

⑵．冬季通风量的计算 冬季在发电机室与电镀工部的隔墙上开一个百叶窗自然排风至电镀工部 6.3.除尘通风 本设计只有抛光工部产生粉尘，粉尘的成分有：抛光粉剂，粉尘，质灰尘等。抛光的目的主要是为了去掉金属表面的污垢及加亮镀件。

排风量计算：一般按抛光轮的直径D计算L=A·D 式中：

A---与轮子材料有关的系数；

步轮：

A=6·mm直径；

毡轮：

A=4·mm直径；

D---抛光轮直径mm；

抛光工部有两台抛光机，每台抛光机有两个抛光轮，抛光轮为步轮。其直径为200mm,抛光机的排气罩应采用接受排风罩，抛光机号为7。

故抛光机的局部排风量：L=4×6×200=4800=1.333 7.空气平衡和热平衡计算 为保证车间各工部的空气按需要分配，保证车间有良好的气流状态，同时使车间各工部按数量要求补充热量（冬季）或者排走余热（夏季），使车间温度满足卫生标准。

为防止一个工部的有害物质扩散到另一个工部，除保证电镀部，溶液配制室等为负压外，抛光工部负压最大，电镀工部负压最小。维持房间负压，也就是要保证，一般，则取，负压，所以。

7.1 整个车间的空气平衡和热量平衡 风量平衡：

热量平衡：

即以上两式变成：30%70% ℃，c=1010J/(kg·℃),18℃,1.213 包括各槽上局部排风罩的总排风量和抛光机的排风量。故计算得=7.684 =7.686×1.213=9.321㎏／s，㎏/s，㎏/s，总得热量29118W；

总失热量 86912W；

总得热量和总失热量求得整个车间的散热器提供的总热量为 将数值带入上式即可求得：℃。

7.2各工部的送风量计算如下：

溶液配制室 电镀工部 抛光工部 电镀准备部 各工部的机械进风量为：

溶液配制室 电镀工部 抛光工部 电镀准备部 8.空气加热器的选择计算 需要加热的空气量为：=6.525，加热前的空气温度为℃，加热后的空气温度为℃，假定空气的质量流速s),则需要的加热器的有效截面积为：，据此查《设备材料手册》空气加热器技术表4-23知，选4台/2型加热器串并联，每台有效截面积为0.43散热面积为43.6,根据实际有效截面积可算出实际的·s, 加热器的传热系数为：K=16.5×·K；

计算需要加热量：；

热媒与空气间的平均温差：℃ 需要的加热面积为：；

需要的加热器串联台数为：；

取2台串联共四台加热器，总加热面积：43.6×4=174.4；

检查安全系数：，即安全系数为1.16，说明所选加热器合适。

计算空气侧压力损失：

9.净化设备的选择 选用哈尔滨机械厂生产的LWZ-12型自动浸油滤尘器，该滤尘器使用于初含尘浓度低于40毫克/立方米的空气净化。相关技术参数如下表：

风量（）阻力（mm）滤尘效率 滤网运转速度（mm/min）用油牌号 油槽容量 电机型号 重量（kg）20000 7 93%~98% 48 12或20 188 J-11-4 529 10.送排风系统方案的确定，系统划分 其中应注意的问题包括：

1.送风机可设在车间上部的平台上；

2.排风系统可划分为3个系统；

3.除尘，净化设备可设在室外；

送风一个系统，从上面送风，排风分三个系统，经排风罩再到地沟，通过地沟排至室外。

与风机相连接的烟囱的高度要高于建筑物6m以上 11．进行水力计算，选择风机和电机 11.1送风系统 画出平面图，编号，然后确定最不利环路，接下来计算不平衡率。

送风最不利环路为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13 下面以干管管段1-2为例 流量L=5.378，假定流速为8，则可查《工业通风》得管道当量直径为800 mm，换算矩形管道的当量直径得送风管尺寸为1000mm×630mm, 用流量除以管的截面积可得管段的实际流速，再查上图可得0.44Pa/m.同样方法可得其他管段，结果见附表送风系统计算表 求出1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13的阻力，风机的选择就是依据这个阻力和总风量 风机及电机的选择：

风量；

风压；

风机型号：由《简明通风设计手册》中查得，选用4-68型离心通风机NO.12.5.C, 全压为530Pa，流量为21469电动机型号为Y132-6，功率为5.5KW.11.2 排风系统 排风系统用地沟排风，地沟的尺寸选择同上，排风分三个系统，每个系统的结果见附表 排风系统水力计算。

P-1 系统风机的选择 风量；

风压；

根据风量，风压，由《简明通风设计手册》查得，选用4-68离心通风机No.8.C。

全压为1040Pa,流量为12128m³/h.电动机型号为Y132M-4，功率为7.5Kw。

P-2系统风机的选择 风量；

风压；

其中除尘器的阻力是1000Pa;根据风量，风压，由《简明通风设计手册》查得，选用4-68离心通风机No.4.C 全压为1970Pa,风量为5633m³/h.电动机型号为Y112M-2，功率为4.0KW P-3系统风机的选择 风量；

风压；

根据风量，风压，由《简明通风设计手册》查得，选用4-68离心通风机No.8.C 全压为770Pa,流量为15008m³/h.电动机型号为Y132S-4，功率为5.5Kw。

12.设计小结 忙碌了两个星期的供热课程设计到现在告一段落，回想起其中的种种，感想颇多！想要做好一个课设，不仅需要扎实的课堂知识，更需要与实际生活联系起来，注重实践，同时，和同组者的合作默契也是必不可少的。课程设计的每个环节都要仔细用心去做，不能马虎，一步接一步，这样对于后面的工作才可以比较顺手的进行。遇到困难，可以问同学，问老师，查资料解决，但是绝对不可以不去解决，否则问题会越积越多，影响课程设计的质量，另外，在画图部分，是否熟练的掌握了CAD的使用也是关键！所以，现在认真的学习知识，完成课程设计，就是在给将来的工作打基础!13.参考资料 1.陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1997 2.孙一坚主编.简明通风设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2004 3.中华人民共和国建设部.GB/T 50114-2001.中华人民共和国国家标准-暖通空调制图标准.北京：中国计划出版社，2002 4.中华人民共和国建设部.GB50019-2003.中华人民共和国国家标准-采暖通风与空气调节设计规范.北京：中国计划出版社，2004 5.北京市建筑设计研究院编.建筑设备专业技术措施.北京：中国建筑工业出版社，2006.

第二篇：煤矿通风设施构筑设计说明书

煤业有限公司

井下巷道风门设计方案

技术管理部 2014年3月

煤业有限公司

井下巷道风门设计方案

构筑风门的材料要用不燃材料：砖、沙、水泥，建造的标准必须符合《煤矿安全规程》要求，（后面附有风门设计图）。风门建造的设计如下：

1、风门门框设计如下： 门框用方木150mm×150mm，大门框如图：

中型门框设计如图：

小型门框设计如图：

2、风门设计如下：

风门用40mm的木板，错缝。用宽50 mm，厚4mm的扁铁五道夹木板，用10mm螺丝间隔100mm固定，并加斜拉 如图： 大型风门门板设计：

合页

中型风门门板设计：

合页

小型风门门板设计：

合页

3、风门墙设计如下（以大风门为例）：

上门槛电缆孔风门闭锁孔门轴铁道横梁风管孔水管孔反水槽

二、建造风门前必须对风门建造地点前后5米巷道的岩层进行壁后注浆加固，风门墙体施工位置补打钢筋锚杆，实现设施与巷道连体，具体施工方案要求如下：(1)注浆孔应成排布置，间排距2—3m。

(2)注浆加固深度不得小于5m。(3)注浆压力最终压力应介于2—3Mpa。

(4)加密棚距，棚间距不大于0.4m，并使用连锁梁对巷道顶帮进行连锁加固，提高支护强度。

(5)除对巷帮按规定进行掏槽外，必须向周边打2排Φ18mm以上的密集钢筋

锚杆，打入煤体的深度不得小于1m外漏长度不得小于0.5m，间排距均为0.3m—0.4m且将外露锚杆全部砌入墙体内。

三、风门建造标准：

风门采用砖、沙、水泥等不燃性材料建筑，风门四周掏槽深度不小于0.2m，风门设反水槽，正反向风门墙体下部厚度不小于1m，上部厚度不小于0.7m；单向风门墙体下部厚度不小于0.85m，上部厚度不小于0.7m；风门倾斜84度，墙体凹凸不大于10mm/m2，做到墙体平整描缝不漏风、不透光、手摸无感觉、耳听无声音，要及时闭锁，并悬挂风门说明牌。

技术管理部

2012年3月

第三篇：留言板系统 设计说明书

留 言 板 系 统 设 计 说 明 书

电商141 魏巍 2016.06.2

4本留言板系统基于Windows操作系统平台，web服务器为IIS，数据库服务器为Microsoft access。

其工作流程为：所有人都可以在该系统留言，并且能查看留言，管理员在通过登录验证后，可以发表留言，查看留言，并且能对用户的留言进行回复和删除。

该留言板具有的主要功能如下：

1、可以按照留言的id进行排序；

2、友好简洁的管理界面，便于管理员维护留言板；

3、管理员具有回复和删除留言的权限；

4、管理员可以修改留言板页面的名称和网址以及每页显示的留言数；

5、拥有更多留言者的信息，包括昵称、主题、邮箱等；

6、具有防止留言客户非法进入管理界面功能；

一、利用Microsoft access创建一个数据库liuyanban.mdb并建立两个数据库表，一个是留言信息表liuyan，另一个是用来存放用户账户和密码信息的表user

二、在编写ASP脚本进行数据库操作前，必须先给数据库建立一个基本ADO对象的连接，代码如下：

三、建立一个留言板首页index.asp，所有用户都可以进入此系统，可以看到留言的主题、内容、留言的时间，还有留言被浏览的次数。这些信息都是来自于数据库liuyanban.mdb，此页面还可以连接到发表留言页面guestbok.asp和后台管理页面admin.asp

四、建立一个所有用户都可进入，用来留言的页面guestbook.asp，在页面内可输入留言主题，留言内容，留言者昵称，和电子邮箱，点提交以后，所输入的记录会显示在留言板首页index.asp，同时也会保存至数据库表liuyan中

五、建立一个管理员登录页面login.asp。对于一个留言板系统来说，必不可少的是管理员的登录系统，此系统只有管理员可以登录，普通用户无法登陆，用来管理留言。在输入正确的用户名和密码以后才可以进入到后台管理页面admin.asp，如果密码或用户名输入错误或者是未输入，则会由登录检验界面cklogin.asp检验后转入静态的错误提示页面error.html。如果点击此页面中的“放弃登录”，则而会跳转到留言板首页index.asp

六、建立登录检验界面cklogin.asp用于检验登陆的用户是不是管理员，如果不是，则会跳转至错误提示页面error.html

七、建立一个后台管理的系统admin.asp.在这个页面中，管理员可以直接看到每条留言的id，主题，内容，留言时间。点击每条留言记录后面“回复”链接到回复页面reply.asp，点击“删除”可以将这条留言直接删除掉，上方的“退出管理”可以直接跳转到留言板的首页index.asp

八、建立回复页面reply.asp便于管理员对留言进行回复，可以通过后台管理页面跳转到此页面，并且会在下方通过now（）函数显示回复的时间

九、建立删除界面del.asp，通过request对象取出数据库表liuyan中的id，在后台管理页面将留言信息删除后，直接跳转至留言板首页index.asp

十、建立一个静态的错误提示页面error.html，在管理员登录错误，或者非管理员用户登录时跳转到此页面用来提醒。

十一、有一个将记录写入数据库的文件save.asp，在发表留言的时候而将留言的信息写入到数据库liuyanban.mdb

第四篇：家用电器节能系统设计说明书

家用电器节能系统设计说明书

设计者：

指导教师：

（XX学院，机械设计制造及其自动化工程，机本班）

作品内容简介

通过实验设计了一套空调与电热水器联合节能系统，实现家庭、酒店、理发店医院等同时需要制冷和制热（包括制热水）系统的节能。通过对空调系统的改进实现，空调废热利用，节约热水器耗能。把热水器变成空调系统的一个冷凝器，在夏天使用空调时顺便加热热水，热水器不耗电；春秋冬通过热泵原理，利用空调设备，用电能取得大量热量，实现节能。

研制背景及意义

空调和热水器是家庭的必备家电，目前大中城市普遍采用的是电热水器，酒店既大量使用空调有需要大量热水，夏天空调制冷产生的大量废热，如果能利用这些废热来加热水可提供大量生活热水。春秋冬季节需要大量生活热水，如果用电热水器来加热，能耗很到，空调设备也基本闲置，如果能利用空调装置和热水器装置构成一个热泵，既可实现空调装置的有效利用，也能实现热水器的节能。

对于家庭、酒店、理发店或医院等系统来说，同时购买空调和热泵热水器可实现有效节能，但是热泵热水器投资巨大，节能却不省钱。没有经济意义。

因此，我们致力于研发尽量少的的增加设备投资的情况下实现系统的节能。

设计方案

2.1机械控制

空调热水器设计如图1所示

室内换热器

热水器换热器（冷凝器）

室外换热器

压缩机

毛细管（节流阀）

6、7

四通阀8、9

截止阀

可调节三通阀

图1

空调热水器系统设计图

空调热水器原理图如图2

室内换热器

热水器换热器（冷凝器）

室外换热器

压缩机

毛细管（节流阀）

6、7

四通阀8、9

截止阀

可调节三通阀

图2

空调热水器原理图

制冷、制热水循环：

关闭阀门8，打开阀门9，四通阀6，7通电，当水温较低时，阀门10调节流量是工质全部流向2（热水器换热器）加热水，当水温升高（>32度）调节阀门10减小流向2的流量，让一部份工质流经3（室外换热器），当水温超过40度，只让工质流经3。

室内换热器（蒸发器）

热水器换热器（冷凝器）

室外换热器（冷凝器）

压缩机

毛细管（节流阀）

6、7

四通阀8、9

截止阀

可调节三通阀

图3

制冷制热水循环

制热、制热水循环：

关闭阀门9，打开阀门8，四通阀6，7失电，此时3（室外换热器）充当蒸发器，1（室内换热器）、2（热水器换热器）充当冷凝器，通过阀门10可以实现仅制热，或者仅制热水，同时制热和制热水将受室外换热器负荷限制。

室内换热器（冷凝器）

热水器换热器（冷凝器）

室外换热器（蒸发器）

压缩机

毛细管（节流阀）

6、7

四通阀8、9

截止阀

可调节三通阀

图4

制热制热水循环

设计时考虑的主要问题：

1.热水器和空调的工况差异大，在水温的不同阶段由于工况的漂移，压缩机负荷急剧变化，致使机组无法有效运行，如何在不影响空调性能的前提下，实现空调的热量利用？

2.空调热水器能否实现的四季均可利用？

3.热水器换热器怎么在空调中一直充当冷凝器？

2.2电器部分（电路控制）

1.空调控制系统十分复杂，修改难度大，同时改动成本也高。因此我们基本不对空调控制系统的进行修改。

2.根据水温调节阀门开度，市场有该控制电路成品，采用这种产品。我们可以实现对阀门10的控制。

3.还需要另外设计的控制包括阀门8、9和四通阀7，（注：四通阀6在空调控制系统中）下面设计对阀门8、9和四通阀7进行的控制设计：

这些阀门只存在两种状态：状态一：阀门8关，阀门9开，四通阀7得电；状态二：阀门8开，阀门9关，四通阀7失电。所有阀门的两种状态对应相反。阀门8、9均为得电打开，因此控制电路设计就比较简单。

图5

电磁阀控制

开关向右，电磁阀9得电打开，电磁阀8失电关闭，实现制冷制热水循环；

开关向左，电磁阀8得电打开，电磁阀9失电关闭，实现制热制热水循环

理论设计计算

1.空调工况计算：

考虑到目前主要使用的制冷剂为R22，有必要对原有设备进行节能改造，本设计计算采用R22做制冷剂计算，但R22对臭氧层有破坏作用，属于将要淘汰的制冷剂之一。故在日后新产品的设计制造中考虑使用R134a等环保制冷剂。

空调制冷系统，工质为R22，需要制冷量=5kW，空调用冷气温度为=15°C，蒸发器端部传热温差为∆

=10°C，冷却水温度为=32°C，冷凝器端部的传热温差取

∆=

8°C，液体过冷度△=5°C，有害过热度△=5°C，压缩机的输气系数为λ=0.8,指示效率ŋ=0.8。

分析：绘制制冷循环的压-焓图，如右图所示

根据已知条件，得出制冷剂的工作温度为：

=+∆=32+8=40°C

=-∆=10-5=5°C

=-∆=40-5=35°C

=+∆=5+5=10°C

查R22表得到各循环特征点的状态参数如下：

点号

P（MPa）

t（°C）

h（kJ/kg）

v（/kg）

0

0.58378

407.143

0.58378

412

0.043

1.5335

446

1.5335

250

热力计算：

(1)

单位质量制冷量

=-=407.143-250=157.143kJ/kg

(2)

单位容积制冷量

=/=157.143/0.043=3654.5kJ/

(3)

理论比功

=-=446-412=34kJ/kg

(4)

指示比功

=/ŋ=34/0.8=42.5kJ/kg

=+=412+42.5=454.5kJ/kg

(5)

制冷系数

ε=/=157.143/34=4.62

ε=/=157.143/42.5=3.70

(6)

冷凝器单位热负荷

=-=454.5-250=204.5kJ/kg

(7)

所需工质流量

=/=5.0/157.143=0.0318kg/s

(8)

理论输气量

=/λ=1.37×/0.8=1.71×

/s

实际输气量

==0.0318×0.043=1.37×

/s

(9)压缩机消耗的理论比功

==0.0318×34=1.08

kW

压缩机消耗的指示功率

=/

ŋ=1.08/0.8=1.35

kW

(10)冷凝器的热负荷

==0.0318×204.5=6.50

kW

(11)热力学完善度

卡诺循环制冷系数ε=(273+10)/(40-15)=11.32

指示热力学完善度

ŋ=ε/ε=3.7/11.32=0.327

2.热水器换热器设计计算：

经分析：该换热器在空调中一直起着水冷式冷凝器的作用，下面按照水冷式冷凝器的设计方法设计换热器。

设计要求：热负荷

Qk=6.5KW;

冷凝温度

tk=40oC；制冷剂

R22

（1）

冷凝器的结构形式：卧式壳管式冷凝器

（2）

冷却水温

t’,温升△t,t1’=32oC;在卧式冷凝器中，一般取△t=3～5oC,取△t=4

oC，冷却水出口温度

t’

’=

t1’+△t=36

oC

（3）

冷凝器中污垢热阻

管外热阻

ro=0.9x10-4m2.oC/W

管内热阻

ri=

0.9x10-4m2.oC/W

（4）

冷凝器的设计计算

①

冷却水流量

qvs

和平均传热温差△tm

冷却水流量qvs为

QVS=Qk／(ρc∆t)=6.5／(1000×4.187×4)=0.388×10-3

m/s

平均传热温差

△tm

=t，-t,／㏑[tk-t1,/(tk-t1，)]=36-32/㏑[40-32/(40-36)]=5.8

℃

②

初步规划的结构尺寸

选用的铜管，取水流速度

u=1.5m/s

则每流程的管子数

z=4qVS／πdi2u=4×0.388×10-3/[3.14×(10-2)2×10-6×1.5]=5.15

圆整后z=6

根

实际水流速度

u=4qVS／πdi2z=4×0.388×10-3/[3.14×(10-2)2×10-6×6]=1.3

m/s

③

管程与有效管长

假定热流密度q=6400w/m2则所需的传热面积Fo为

Fo=Qk/q=6500/6400=1.015

m2

管程与管子有效长度乘积

NLc=F0/πd2z=1.015/(3.14×0.01×6)=5.38

m

采用管子或正三角形排列的布置方案，管距

S=20mm,对不同流程数N，有不同管长lc及筒径D,见下表：

N

lc(m)

NZ

D(m)

lc/D

2.69

0.14

1.34

0.18

0.89

0.20

0.67

0.22

从D及lc/D值看，8流程是可取的④

传热系数

1)

管内冷却水与内壁面的换热系数，αi=0.023λ/di

Ref0.8Prf0.4

计算时取冷却水的平均温度ts为定性温度

ts=(t1’+t1’’)/2=(32+36)/2=34℃

Ref=udi/v=1.3×0.008/(0.7466×10-6)=13930

Ref0.8=2066

Pr=4.976(查物性表中的数据)

Pr0.4=1.9

λ=62.48×10-2

W/(m

oC)

αi=0.023×62.48×10-2/0.008×2066×1.9=7051

W/(m2

oC)

2)

水平管的排数

因流程数N=8，总的管子数Nz=48，将这些管子布置在17个纵列内，每列管子数分别为1，2，3，4，3，3，3，3，4，3，3，3，3，4，3，2，1则按公式

=[48/(2×10.75+2×20.75+10×30.75+3×40.75)]4=2.94

(3)管外换热系数α0的计算

α0=cb(1/∆t0d0)0.25

W/(m2

·℃)

查表得

b=1465.9,c=0.725,α0=nm-0.25αco=2585∆t0-0.25

W/(m2

·℃)

（4）传热系数大。传热过程分成两部分：第一部分是热量经过制冷剂的传热过程，其传热温差为∆t0，第二部分是热量经过管外污垢管。管壁管内污垢层以及冷却水的传热过程：

第一部分的热流密度：

q1=λα0∆t=2585∆t00.75

W/m3

第二部分的热流密度为：

q2=∆ti/[(1/αi+γi)d0/di+δ/λ(d0/dm)+

γ0]

W/m2

其中

dm为管子的平均直径，将有关数值代入求的：

q2=2614∆ti=2614(5.8-∆t0)

取不同的∆t0试凑：

∆t0

q1

q2

7319.2

5892.5

3.5

6012.2

6614.78

3．35

6404.3

6400.9

可见∆t0=3.35时，q1与q2的误差已经很小，所以tw=36.65oC，q=6404

W/m2

这与前面假定的q=6400

W/m2

只差0.6%，表明前面的假定可取。

(5)传热面积和管长：

传热面积F0=1.015m2，有效管长L=0.67m，适当增加后，取管长为0.93m。

(6)水的流动阻力

沿程阻力系数ξ=0.3164/Ref0.25=0.3164/(13930)0.25=0.0291

冷却水的流动阻力∆P为：

∆P=1/2

ρu2

[(ξ

N

L/di)+1.5(N+1)]

=0.5×1000×1.32×[0.0291×8×0.93/0.008+1.5(8+1)]

=0.034MPa

考虑到外部管路损失，冷却水总压降约为：

∆P，=0.1+∆P=0.134MPa

取离心水泵的效率ŋ=0.6，则水泵所需的功率为：

Pe

=qr

∆P，/ŋ=0.388×10-3×0.134×106/0.6=86.7

W

设计综述如下：Ф10×1的铜管总数为48根，每根传热管的有效长度为930mm，管板的厚度取30mm，考虑传热与管板之间胀管加工时两端各伸出3mm，传热管实际下料长度为1000mm，壳体长度为930mm，壳体规格为Ф273×7mm的无缝钢管，取端盖水腔深度为50-60mm，端盖铸造厚度约为10mm，则冷凝器外形总长为1100mm。冷却水流程为8，传热管48根。冷凝器外壁涂上1mm的隔热涂料。

3.热水器烧水时间计算（实用性计算）：

热水器换热器热负荷

6.5kW，电热水器总共50L水

将50L水从14℃加热到40℃水温升高26℃

烧水时间t

假设水箱保温不够散热，损失20热能

烧水时间t’=

冷凝器设计入口温度为32℃，当水温较低(<=32)时，冷凝器的传热温差较大，传热快。当水温较高（>32℃）时，冷凝器的传热温差较小，传热慢。总体来看，启动空调20分钟内，能够将水烧开到40℃供洗澡用。

4.节能计算

情况1：夏季使用空调制冷，且需要热水洗澡，冷水水温20℃

需要水温40℃：节约全部原来需要电热水器烧水消耗的电能

需要水温60℃：节约初始20℃到40℃的烧水电能；40℃到60℃，使用电热水器加热；

电热水器耗能：W=cm∆t=4187*50*40=8374000J

本装置耗能：W=cm∆t=4187*50*20=4187000J

与使用电热水器加热相比节能：（8374000-4187000）/8374000=50%

情况2：春秋季节不使用空调制冷，且需要热水洗澡，冷水水温15℃

需要水温40℃：使用热泵加热，供热系数为4.3，与电热水器加热相比，节约电能76%。

需要水温60℃，先使用热泵将水加热到40℃，再用电热水器加热到60℃；

电热水器耗能：W=cm∆t=4187*50*45=9420750J

本装置耗能：W=cm∆t=4187*50*（25/4.3+20）=5404151J

与使用电热水器加热相比节能：42.6%。

情况2：春秋季节不使用空调制冷，且需要热水洗澡，冷水水温10℃

需要水温40℃：使用热泵加热，供热系数为4.3，与电热水器加热相比，节约电能76%。

需要水温60℃，先使用热泵将水加热到40℃，再用电热水器加热到60℃；

电热水器耗能：W=cm∆t=4187*50*50=10467500J

本装置耗能：W=cm∆t=4187*50*(30/4.3+20)=4187000J

与使用电热水器加热相比节能：46%。

综上，本设计主要在节约电热水器加热部分的能量，至少能节能40%以上。且夏天能利用空调制冷的热量，春秋冬季使用热泵制热，节能优势明显。

工作原理及性能分析

工作原理：能级匹配节能原理，热泵原理

电热水器通过电加热的方式加热水，是把功变成热，能级严重不匹配，造成能源的品质浪费。本作品基于热泵原理（通过做功把热量由低温热源传向高温热源，得到数量高于功的能量），较电加热热水器而言实现电能的合理利用。

性能分析：

从经济性上来说，热泵成本较高，本作品合理的利用空调装置，实现热水器的热泵改造，实现设备投资的节约。

理论估计本设计的性能要远高于空调和热水器单独使用。具体的性能指标还有看实际中空调和热水器联用对空调系统的影响程度，才能确定。

创新点及应用

1）实现空调和热水器不同工况的有效整合；

2）操作和控制简便，容易地使用它；

3）空调设备在春秋冬季节得到有效利用。

在全国大中城市，空调和电热水器普及数量很多，大部分属于隔离状态，有待在节能改造，因此应用前景很广。

参考文献

[1]

张小松，王铁军，金苏敏

制冷技术与装置设计

重庆大学出版社：142-146

[2]

吴业正，韩宝琦

制冷原理及设备

西安交通大学出版社，1998：53-54，246-250

第五篇：信息采集系统设计说明书

信息采集系统概要设计

整体网络拓扑

信息采集系统的总体网络拓扑如下图所示：

工程师站服务器公网采集站1采集站2...网络结构说明

设备与采集站属于厂区内的同一个私有网络。

采集站/工程师站与公网直连，或者通过路由器间接地与公网连接。

终端状态管理

工程师站可以看到采集站的在线状态。选择采集站后，可以看到采集站下各个终端的在线状态。如果网络连接正常，所有采集站和终端都应该是在线的状态。采集站和终端注册

为了显示采集站和终端的在线状态，用户需要在工程师站上注册所有的采集站以及采集站下的终端信息。

用户在注册采集站时，需要填写采集站的标识符，该标识符不可重复，目的是让用户区分不同的采集站，且该标识符需要在采集站和工程师站上保持一致。

用户注册完采集站后，就可以在该采集站下添加终端信息。添加终端时需要填写终端的标识符和描述信息。其中，唯一标识符应当是终端内部可以取到的，可以区分同一个采集站下的不同终端；描述信息的目的是帮助用户区分不同的终端。

采集站和终端信息注册完成后，需要上传到服务器。当其他工程师站连接上服务器时，可以读取到这些信息，无需重复注册。

数据采集过程

本系统采集的数据有三种类型，分别是组态数据，运行数据和故障报警。其中，故障报警又分为实时故障和历史故障。下面分别阐述这三种类型数据的采集过程。

组态数据

每个终端都有一份组态数据，用户可以在终端上直接修改该组态。工程师站可以实时查看终端的最新组态信息，也可以修改并下发该组态信息。

查看终端组态

工程师站可以查询某个终端的最新组态。查询的详细过程如下：

1.2.3.4.5.6.工程师站发送查询命令给服务器

服务器从查询命令中解析出目的采集站，并将查询命令发送给采集站 采集站收到查询命令后向指定终端查询最新组态数据 终端回复最新组态数据

采集站将得到的组态数据回复给服务器

服务器将组态数据回复给发起查询的工程师站

数据流如下所示：

1.工程师站发送组态查询命令6.返回最新组态服务器工程师站2.服务器转发组态查询5.采集站返回最新组态采集站4.终端返回最新组态3.采集站向终端查询最新组态终端

修改终端组态

工程查询到终端的最新组态后，可以修改某些参数，然后将修改好的组态下发到终端设备。查询的详细过程如下：

1.工程师站发送写组态的消息给服务器，消息中需要包含组态和终端标识，可以有多个终端，这些终端的组态将更新为同一份组态。注意，多个终端必须属于同一个厂区，即由同一个采集站管理。

2.服务器从写组态消息中解析出目的采集站，并将写组态消息转发给采集站。3.采集站收到写组态的消息后，将组态下发给指定终端。4.终端回复组态更新结果给采集站。5.采集站将更新结果回复给服务器

6.服务器将组态更新结果转发给工程师站 数据流如下所示：

1.发送写组态消息6.返回组态更新结果服务器工程师站2.服务器转发写组态消息5.采集站返回写组态结果采集站3.采集站向终端写组态4.终端返回组态更新结果终端

运行数据

工程师站可以查询指定终端的当前运行数据，以了解终端的运行状态。查询过程与组态查询过程类似，此处不再赘述。

故障数据

终端运行过程中，如果发生故障，则需要将故障信息发送给采集站。采集站收到故障数据后，需要将此数据保存到本地数据库中。如果采集站此时能连接上服务器，则需要将故障信息发送给服务器。服务器接收到此故障报警后，需要将此故障报警推送给当前在线的工程师站。如果没有工程师站在线，则丢弃此条报警。

从上面的描述可知，工程师站被动接收到的故障报警都是实时故障报警。工程师站也可以通过历史报警功能查询历史报警信息。

实时故障

实时故障由终端主动上报给在线的工程师站，故障上报流程如下： 1.终端检测到故障，上报故障给采集站

2.采集站收到故障后，将故障信息发送给服务器

3.服务器查看是否有在线的工程师站，如果有，则将故障信息推送给工程师站，如果没有在线的工程师站，则丢弃该条故障报警。数据流如下图所示：

3.服务器推送故障报警服务器工程师站2.采集站上报该条故障报警采集站1.上报故障信息给采集站终端

历史故障

用户可以通过工程师站查询终端的历史故障信息，以了解终端的历史运行状态。历史故障查询时需要指定采集站和查询的时间范围，查询得到的结果为指定采集站下所有终端的某一时间段内的历史报警。

历史故障查询的详细过程如下：

1.工程师站向服务器发起历史故障查询，查询消息中包含了待查询的采集站和查询时间段。

2.服务器将查询消息转发到指定的采集站。

3.采集站根据查询消息中的时间范围查询本地数据库，采集站将查询到的结果返回给服务器

4.服务器将查询到的历史故障转发给发起查询的工程师站 数据流如下图所示：

2.将查询命令转发给采集站1.发起历史故障查询工程师站服务器3.服务器转发查询结果3.采集站返回查询结果采集站 各组件功能设计

工程师站

操作界面

需要展示的信息有：

1.已注册的采集站和终端的在线状态 2.终端的组态数据、运行数据和故障数据 需要编辑的数据有：

1.采集站和终端的注册信息 2.终端的组态数据

历史故障查询时需要指定时间范围，时间范围太长有可能会导致网络响应缓慢。

信息读写和接收

用户可以通过工程师站主动查询指定设备的各类数据，包括组态数据、运行数据和历史故障。可主动查询的信息有：

1.2.3.4.5.各采集站的在线状态

采集站下的终端的在线状态 指定终端的组态数据 指定终端的运行数据 指定采集站下的历史故障

实时故障由于对实时性要求比较高，需要由服务器主动推送给工程师站，工程师站接收到实时故障后，需要给用户提示，用户可以查看工程师站接收到的实时故障的详细信息。终端信息注册和组态修改

用户编辑好后终端和采集站的信息后，通过网络模块将组态保存到服务器上。组态修改完成后，通过网络模块将组态下发到各个终端上。

采集站

采集站标识符

采集站的功能生效之前，需要在界面上输入该采集站的标识符。该标识符需要与工程师站注册采集站时所用的标识符保持一致，这样工程师站才能将该采集站的信息正确的显示出来。

终端状态管理

采集站在启动后，需要根据采集站标识符从服务器上下载该采集站下面所有的终端信息。采集站监测各终端的在线状态，当状态发生变化时，需要将此状态更新到服务器，以便工程师站上可以实时反应出各终端的在线状态。

故障报警

采集站收到终端的故障报警时，需要将此条故障报警保存在本地数据库中，以备后续的历史故障查询。

组态模板

当工程师站向采集站下的某个终端发起过组态查询时，采集站需要将此终端的组态保存到本地数据库中，后续可能需要导出此组态信息，用于其他厂区的组态模板信息。

查询响应

采集站需要响应服务器的查询和下发命令。查询的信息类型有：组态数据、运行数据和历史故障。如果是组态数据和运行数据，采集站需要从终端中取得最新的结果，然后返回。历史故障数据从数据库中根据一定的条件返回。采集站还需要下发组态给终端。采集站与终端之间的交互接口

服务器

查询中转

工程师站查询终端信息时，需要服务器将这些查询指令转发给对应的采集站；采集站将结果返回给服务器时，服务器需要再将结果转发给工程师站。

报警推送

服务器接收到采集站的故障报警时，需要检查当前是否有在线的工程师站，如果有，则需要推送故障报警到工程师站。如果没有，则丢弃此条故障报警。

采集站注册信息管理

工程师站上注册好采集站和终端的信息后，需要保存到服务器中。当其他工程师站开启时，需要从服务器上获取到最新的采集站和终端注册信息。

采集站状态管理

每个厂区的采集站在上线时都要向中转服务器汇报在线状态，并开启保活机制，一段时间后，如果保活失败，则判定采集站的状态为离线。

采集站下的终端在线信息发生变化时，需要将此信息发送给服务器。

网络组件的接口

与工程师站之间的接口

工程师站的UI层通过网络组件来实现数据采集和下发。网络组件主要提供的功能包括终端在线状态管理、组态读写、运行数据查询、历史故障查询和实时故障接收这几个方面，下面是这几类功能的主要接口：

终端在线状态管理

1.增删采集站及终端信息 2.获取所有采集站的在线状态

3.获取指定采集站中所有终端的在线状态

组态读写

1.获取指定终端的组态

2.写入组态，可以指定采集站下的一个或者多个终端

运行数据查询

1.获取指定终端的运行数据

历史故障查询

1.获取指定采集站下的历史故障，查询条件是时间范围

实时故障接收

1.设置故障接收的回调对象（该回调对象有可能被频繁调用，需要确认终端的故障推送间隔时间）

与终端之间的接口

采集站与终端之间的通信有下面四种：

1.2.3.4.采集站向终端读取组态数据 采集站向终端写入组态数据 采集站向终端读取运行数据 终端推送故障报警给采集站

具体的通信协议待定。