制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)和已知條件根據(jù)要求， 在武漢地區(qū)， 以風(fēng)機(jī)盤管為末端裝置， 冷凍水溫度為 7，空調(diào)回水溫度為 11， 總制冷量為 400KW，冷卻水系統(tǒng)選用冷卻塔使用循環(huán)水。二、制冷壓縮機(jī)型號(hào)及臺(tái)數(shù)的確定1、確定制冷系統(tǒng)的總制冷量制冷系統(tǒng)的總制冷量， 應(yīng)該包括用戶實(shí)際所需要的制冷量， 以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷 損失，可按下式計(jì)算：式中 制冷系統(tǒng)的總制冷量（ KW）用戶實(shí)際所需要的制冷量（ KW）A冷損失附加系數(shù)。一般對(duì)于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于174KW時(shí)， A=0.150.20 ；當(dāng)空調(diào)制冷量為 1741744KW時(shí)，A=0.100.15 ；當(dāng)空調(diào)制冷量大于 1744KW時(shí)，A=0.0

2、50.07 ；對(duì)于直接供冷系統(tǒng)， A=0.050.07 。2、確定制冷劑種類和系統(tǒng)形式根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，選用氨為制冷劑并且采用間接供冷方式。3、確定制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況確定制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況主要指確定蒸發(fā)溫度、 冷凝溫度、 壓縮機(jī)吸氣溫度和過冷溫度等工 作參數(shù)。有關(guān)主要工作參數(shù)的確定參考制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算。確定冷凝溫度時(shí)，冷凝器冷卻水進(jìn)、出水溫度應(yīng)根據(jù)冷卻水的使用情況來確定。 、 冷凝溫度（ ）的確定從制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到武漢地區(qū)夏季室外平均每年不保證50h 的濕球溫度（）對(duì)于使用冷卻水塔的循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水進(jìn)水溫度按下式計(jì)算：式中 冷卻水進(jìn)冷凝器溫度（）；當(dāng)?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC 50h

3、 的濕球溫度（）；安全值，對(duì)于機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，=24。冷卻水出冷凝器的溫度 （），與冷卻水進(jìn)冷凝器的溫度及冷凝器的形式有關(guān)。按下式確定：選用立式殼管式冷凝器 = +（ 24） =31.2+3=34.2 注意： 通常不超過 35。系統(tǒng)以水為冷卻介質(zhì)，其傳熱溫差取46，則冷凝溫度為式中 冷凝溫度（）。 、 蒸發(fā)溫度（ ）的確定蒸發(fā)溫度是制冷劑液體在蒸發(fā)器中汽化時(shí)的溫度。 蒸發(fā)溫度的高低取決于被冷卻物體的溫度 及傳熱溫差，而傳熱溫差與所采用的載冷劑（冷媒）有關(guān)。系統(tǒng)以水為載冷劑，其傳熱溫差為 ，即式中載冷劑的溫度（）。一般對(duì)于冷卻淡水和鹽水的蒸發(fā)器，其傳熱溫差取=5。 、 過冷溫度（ ）的確定是否采

4、用過冷應(yīng)進(jìn)在冷凝壓力下， 制冷劑液體的過冷溫度與冷凝溫度的差值， 稱為過冷度。 行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。對(duì)于一般的空氣調(diào)節(jié)用制冷裝置，不采用液體過冷；對(duì)于大型的蒸發(fā)溫度較低（ 53.27KW符 合要求。 、 壓縮機(jī)汽缸套冷卻水量（ ）的計(jì)算三、冷凝器的選擇計(jì)算1、冷凝器的選擇原則 冷凝器的選擇取決于當(dāng)?shù)氐乃疁?、水質(zhì)、水源、氣候條件，以及壓縮機(jī)房布置要求等因素。一般在冷卻水水質(zhì)較差、 水溫較高、 水量比較充足的地方，宜采用立式冷凝器。武漢地區(qū)冷 卻水溫較高，所以選用立式殼管式冷凝器。2、冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷可按下式計(jì)算：式中 冷凝器的熱負(fù)荷（ KW）壓縮機(jī)實(shí)際排氣的比焓（ KJ/Kg ）壓

5、縮機(jī)的指示效率3、冷凝器傳熱面積計(jì)算冷凝器的傳熱面積（ ）。冷凝器的傳熱系數(shù) .制冷劑與冷卻介質(zhì)之間的對(duì)數(shù)平均溫度立式殼管式氨制冷劑冷凝器K=700800W/ 。裕量取 10% 15%。由壓縮機(jī)配套的冷凝器 LN 120 可知，其傳熱面積為 120 109.648 滿足要求。4、冷凝器冷卻水量的計(jì)算：5、冷卻塔冷卻水量計(jì)算：四、蒸發(fā)器的選擇計(jì)算1、蒸發(fā)器的選擇原則蒸發(fā)器形式的選擇， 應(yīng)根據(jù)制冷劑和載冷劑的種類， 以及空調(diào)系統(tǒng)處理室的結(jié)構(gòu)形式而確定。 若空氣處理室使用水冷式表面冷卻器，以氨為制冷劑時(shí)，宜采用臥式殼管式蒸發(fā)器。所以， 本設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)中采用臥式殼管式蒸發(fā)器。2、蒸發(fā)器傳熱面積計(jì)算a、

6、傳熱溫差：b、傳熱系數(shù)：K 查制冷技術(shù) P156 表 8 2 知： K 為 500 550 此處取 K=540c、傳熱面積：考慮到 10%15% 的富裕量 Ac(s) = 119.65 (1+ 0.15 ) = 137.5975 由壓縮機(jī)配套的冷凝器 DWZ 150 可知，其傳熱面積為 150 137.5975 滿足要求。3、載冷劑水循環(huán)量計(jì)算：五、其它輔助設(shè)備的選擇計(jì)算1、貯液器的選擇計(jì)算貯液器的容積按制冷劑循環(huán)量進(jìn)行計(jì)算， 但最大貯存量應(yīng)不超過每小時(shí)制冷劑總循環(huán)量的 1 /31/2 。同時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，貯液器內(nèi)的液體制冷劑因受熱膨脹造成的危險(xiǎn)， 鼓其貯存量一般不超過整個(gè)容積的7

7、0%80%。貯液器的容積按下列公式計(jì)算：由配套的 ZA 1.5B 可知其容積為：1.5 1.279 滿足要求。2、油氨分離器的選擇計(jì)算油分離器筒體直徑：壓縮機(jī)配套的 YF40 直徑為 273mm 215 mm 滿足要求。3、氣液分離器的選擇計(jì)算汽液分離器的桶體直徑按下列公式計(jì)算：配套的 AF80 桶體直徑為： 400mm 392.33 mm 滿足要求。4、集油器的選擇計(jì)算集油器的選擇是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)冷凍站的制冷量為300 600 KW 時(shí)，選用 219mm的集 油器一臺(tái)。型號(hào)為： JY200。5、不凝性氣體分離器的選擇計(jì)算一般的，一個(gè)系統(tǒng)只選配一臺(tái)空氣分離器，當(dāng)冷凍站標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量小于116

8、3KW時(shí)，宜采用一臺(tái)小號(hào) （桶體直徑為 108mm）空氣分離器。 根據(jù)以上條件可知： KF32B 滿足要求。六、設(shè)備清單序號(hào)名稱單位型號(hào)規(guī)格數(shù)量1制冷壓縮機(jī)臺(tái)4V-12.5Q=100000Kal/h22配套電動(dòng)機(jī)臺(tái)JR91-6P=75KW13立式冷凝器臺(tái)LN-120F=12014臥式蒸發(fā)器臺(tái)DWZ-150F=15015貯液器臺(tái)ZA-1.5BV=1.516集油器臺(tái)JY-300D=325mm17油氨分離器臺(tái)YF-40D=175mm18空氣分離器臺(tái)KF-32BD=108mm19氨液分離器臺(tái)AF-80D=400mm1七、制冷機(jī)房布置方案的確定及說明制冷機(jī)房的布置見系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙。八、制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙1、

9、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng)平面圖（ 2 號(hào)圖紙）2、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng) A-A 剖面圖（ 2 號(hào)圖紙）3、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng)系統(tǒng)圖（ 1 號(hào)圖紙）九、參考文獻(xiàn)1、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)用制冷技術(shù)李樹林主編 機(jī)械工業(yè)出版社2、空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社3、制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社4、氨制冷系統(tǒng)附屬設(shè)備 大連冰山集團(tuán)5、 125 系列氨制冷壓縮機(jī) 大連冰山集團(tuán)附錄：1、壓縮機(jī)規(guī)格表名稱氨制冷壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家上海第一冷凍機(jī)廠型號(hào)4V-12.5 型使用工質(zhì)NH3制冷量標(biāo)準(zhǔn)工況100000Kcal/h重量750Kg空調(diào)工況250000Kcal/h汽缸直徑125

10、mm活塞行程100mm汽缸數(shù)4個(gè)主軸轉(zhuǎn)數(shù)960r/min活塞行程容積283 /h外型尺寸長(zhǎng)L1910mm傳動(dòng)方式直聯(lián)寬W990mm配用電動(dòng)機(jī)型號(hào)JO3 250M-6高H450mm配用電動(dòng)機(jī)功率75KW2、冷凝器規(guī)格表名稱立式冷凝器外型尺寸H5260mm型號(hào)LN-150D900mm蒸發(fā)面積149 重量4915Kg3、蒸發(fā)器規(guī)格表名稱臥式蒸發(fā)器外型尺寸L4710mm型號(hào)DWZ-150D1350mm蒸發(fā)面積150 重量770Kg4、貯氨器規(guī)格表名稱貯氨器筒體尺寸L3000mm型號(hào)ZA-1.5BD800mm類型型重量685Kg容積1.632容器類別Cm-25、不凝性氣體分離器規(guī)格表名稱不凝性氣體分離器外型尺寸L1593mm型號(hào)KF-32BD108mm公稱直徑32mm換熱