空調(diào)課設(shè)冷凍站設(shè)計(jì)

1、能源與環(huán)境學(xué)院·建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)院系名稱： 能源與環(huán)境學(xué)院 班 級(jí)： 建環(huán)124 學(xué) 號(hào)： 201201114406 學(xué)生姓名： 王文婷 指導(dǎo)教師： 劉海濤 2015年01月目錄目錄一、 原始資料二、 方案設(shè)計(jì)三、 確定制冷量四、 機(jī)房的布置五、 設(shè)備的選擇1. 冷水機(jī)組的選型2. 水力計(jì)算3. 冷卻塔的選型4. 冷卻水冷的選型5. 冷凍水泵的選型6. 分水器與集水器的選擇7. 補(bǔ)水系統(tǒng)的確定8. 軟化水設(shè)備的選擇9. 冷卻水、冷凍水電子水處理器10. 定壓裝置11. 除污器的選擇六、 設(shè)計(jì)總結(jié)七、 參考文獻(xiàn) 設(shè)計(jì)題目：北京某綜合辦公樓空

2、調(diào)制冷機(jī)房的設(shè)計(jì)已知：建筑面積為5000m2，空調(diào)冷負(fù)荷為800KW；冷水機(jī)組設(shè)計(jì)運(yùn)行工況：冷凍水712，冷卻水3035。 一、原始資料1、地理位置：地點(diǎn)：中國(guó) 北京 經(jīng)緯度：經(jīng)度 116.46 緯度：39.422、氣象參數(shù)夏季參數(shù)：表1夏季室外計(jì)算參數(shù)大氣壓室外日平均溫度室外計(jì)算相對(duì)濕度室外干球溫度室外濕球溫度室外平均風(fēng)速99987Pa29.158%33.626.32.2m/s冬季參數(shù)：表2冬季室外計(jì)算參數(shù)大氣壓室外計(jì)算溫度室外計(jì)算相對(duì)濕度風(fēng)力修正高度修正室外平均風(fēng)速102573Pa-9.837%由于房間高度不高，不作考慮由于房間高度不高，不作考慮2.7m/s3、冷負(fù)荷空調(diào)冷負(fù)荷為800KW

3、4、建筑資料（略） 二、 方案設(shè)計(jì)冷熱源方案選擇：電制冷 + 城市熱網(wǎng)該機(jī)房制冷系統(tǒng)為四管制系統(tǒng)，即冷卻水供/回水管、冷凍水供/回水管系統(tǒng)。經(jīng)冷水機(jī)組制冷后的7的冷凍水通過(guò)冷凍水供水管到達(dá)分水器，再通過(guò)分水器分別送往辦公樓的各個(gè)區(qū)域，經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)組的12的冷凍水回水經(jīng)集水器再由冷凍水回水管返回冷水機(jī)組，通過(guò)冷水機(jī)組中的蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)降溫過(guò)程。 從冷水機(jī)組出來(lái)的35的冷卻水經(jīng)冷卻水供水管到達(dá)冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻到30返回冷水機(jī)組，如此循環(huán)往復(fù)。 考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，系統(tǒng)中配備補(bǔ)水系統(tǒng)，軟化水系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)。三、確定制冷量已知冷負(fù)荷為800KW實(shí)際所需制冷量Q=（1+0.1）×

4、;800KW=880KW四、機(jī)房的布置查參考文獻(xiàn)，制冷機(jī)房的布置原則如下：1制冷機(jī)房的位置應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心，力求縮短輸送管道，本設(shè)計(jì)將機(jī)房布置在地下室。2大中型制冷機(jī)房的主機(jī)宜與輔助設(shè)備分間布置。3在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)需要預(yù)留大型設(shè)備的進(jìn)出安裝和維修的空間，并應(yīng)配備必要的起吊設(shè)備。4機(jī)房需要設(shè)置每小時(shí)不小于2次的機(jī)械通風(fēng)，配用的電機(jī)必須采用防爆型，并設(shè)置必要的消防和安全器材。5制冷機(jī)房設(shè)備布置的間距見(jiàn)下表51。 制冷機(jī)房設(shè)備布置間距表 表51項(xiàng) 目間距（m）主要通道和操作通道寬度1.5制冷機(jī)突出部分與配電盤之間1.5制冷機(jī)突出部分相互之間的距離1.0制冷機(jī)與墻面之間的距離0.8非主要通道0

5、.86機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)考慮留出必要的檢修用地，當(dāng)利用通道作為檢修用地時(shí)，根據(jù)設(shè)備的種類和規(guī)格適當(dāng)加寬。根據(jù)以上布置原則布置制冷機(jī)房，主要布置見(jiàn)圖紙。五、 設(shè)備選擇1冷水機(jī)組的選型根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)冷負(fù)荷528kw時(shí)，不宜少于2臺(tái)，因此取制冷機(jī)組2臺(tái)，而且2臺(tái)機(jī)組的容量相同。則每臺(tái)制冷機(jī)組制冷量Q= 880KW ÷ 2 = 440KW單機(jī)制冷量為440KW，則可考慮選用螺桿式冷水機(jī)組機(jī)型的比較與選擇頓漢布什約克壓縮機(jī)形式立式全封閉，不存在泄露問(wèn)題，噪音低臥式開(kāi)啟式，存在泄露問(wèn)題，適當(dāng)時(shí)候要對(duì)機(jī)組充注冷媒，以彌補(bǔ)泄露問(wèn)題螺桿形式雙螺桿，4帶6旋轉(zhuǎn)；專利齒型設(shè)計(jì)，螺桿表面經(jīng)過(guò)激光淬火，在磨擦面上有油膜保

6、護(hù)，螺桿間無(wú)限靠近，但不做實(shí)際接觸，不存在磨損問(wèn)題。雙螺桿冷凝器兩回程兩回程蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器潤(rùn)滑及潤(rùn)滑油分離利用吸氣與排氣壓力差帶動(dòng)潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑，不需要潤(rùn)滑油泵，可靠性高；專利的油分離器在全封閉的壓縮機(jī)內(nèi)，使油分離率高達(dá)99.7%以上，確保潤(rùn)滑油不會(huì)進(jìn)入蒸發(fā)器，影響換熱效果。機(jī)組帶有很大的油分離裝置，利用重力的不同進(jìn)行油分離，效果不好，會(huì)造成少量的潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸發(fā)器，影響換熱效果。經(jīng)濟(jì)器兩次壓縮,節(jié)能16%無(wú)經(jīng)濟(jì)性美國(guó)空調(diào)協(xié)會(huì)評(píng)定IPLV指標(biāo)最低美國(guó)空調(diào)協(xié)會(huì)評(píng)定IPLV指標(biāo)較低根據(jù)制冷量選取制冷機(jī)組具體型號(hào)如下：名稱：頓漢布什第六代立式全封閉螺桿壓縮機(jī)型號(hào)：WCFX23SRC制冷

7、量464噪聲（kW）(Db)電機(jī)功率84.8×1長(zhǎng)度3750（kW×臺(tái)數(shù)）（mm）寬度1175高度2170（mm）（mm）R134a充量145Kg蒸發(fā)器冷凍水量79.6冷凝器冷卻水量94.9(m³/h)(m³/h)進(jìn)水溫度12進(jìn)水溫度30()()出水溫度7出水溫度35()()標(biāo)準(zhǔn)水阻力63.4標(biāo)準(zhǔn)水阻力63.8(kPa)(kPa)進(jìn)出水管徑127進(jìn)出水管徑127(mm)(mm)電源380V±10% 三相四線 50Hz電流運(yùn)行/滿載（A）147/4992水力計(jì)算1、冷凍循環(huán)水的管路水力估算根據(jù)機(jī)組性能參數(shù)可知冷凍水循環(huán)水量為79 m3/h假定冷凍

8、水的流速為2m/s根據(jù)公式 d=2×103L=79×2m3/h=158m3/h =0.044m3/s, 兩臺(tái)機(jī)組總管d1=167.4mm,取200mm,則管段流速為v=1.4m/s，滿足流速要求。單臺(tái)機(jī)組流量L1=79 m3/h =0.022 m3/s,其管徑為118.4mm,取125mm,則管段流速v=1.8m/s，滿足流速要求。2、冷卻循環(huán)水的管路水力估算根據(jù)機(jī)組性能參數(shù)可知冷卻水循環(huán)水量為94 m3/h假定冷卻水的流速為2m/s 根據(jù)公式 d×=2×103 所以 L=90×2 m3/h =180 m3/h =0.05 m3/s, 兩臺(tái)機(jī)組

9、總管d1=178.5mm,取200mm,則管段流速v=1.6m/s，滿足流速要求。單臺(tái)機(jī)組流量L1=90 m3/h =0.025 m3/s, 其管徑為126mm，取125mm，則管段流速v=2.04m/s，滿足流速要求。流量管徑長(zhǎng)度RPy動(dòng)壓Pj管段阻力m3/s(m)(m/s)(Pa/m)(Pa)(Pa)(Pa)(Pa)0.05DN20045.6279.33616.07241964.447145.750761.78即管段阻力為5.08m水柱。3冷卻塔的選擇冷卻塔選用開(kāi)放式冷卻塔，且為逆流式冷卻塔，特點(diǎn)是安裝面積小，高度大，適用于高度不受限制的場(chǎng)合，冷卻水的進(jìn)水溫度為32，出水溫度為3

10、7，冷卻塔的補(bǔ)給水量為冷卻塔的循環(huán)水量的2%3%冷卻塔的冷卻水量G：G=冷卻水系統(tǒng)水量×1.5 每臺(tái)冷卻塔的水量計(jì)算：G=94×1.5=141m3/h選用兩臺(tái)型號(hào)一樣的冷卻塔，分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)制冷機(jī)組。查說(shuō)明書(shū)，選用兩臺(tái)DFNL-150T型冷卻塔，不考慮備用，其性能參數(shù)見(jiàn)下表：冷卻塔型號(hào)DFNL-150T 流量150m3/h送風(fēng)裝置電機(jī)4kw風(fēng)葉直徑2400mm外形尺寸高度4050mm外徑5180mm配管尺寸溫水入管2000mm冷水出管200mm排水管50mm溢水管100mm補(bǔ)給水管自動(dòng)50mm手動(dòng)50mm4冷卻水泵的選擇（開(kāi)式系統(tǒng)）（1）揚(yáng)程的計(jì)算：H=1.1(H1 + H

11、2 + H3+ H4) H冷卻水泵的揚(yáng)程H1 冷卻塔集水盤水位至布水器的高差4m H2 冷卻塔布水管出所需自由水頭10m；H3 冷凝器等換熱設(shè)備阻力6.2m；H4 吸入管道和壓出管道阻力10m 因此冷卻水泵所需的揚(yáng)程H=1.1(H1 + H2 + H3+ H4)=33.22 m。（2）流量的確定：由制冷機(jī)組性能參數(shù)得冷凝器水量為94m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，94×（1+10%）=103.4m3/h綜上所訴，冷卻水泵所需揚(yáng)程33.22m、流量103.4 m3/h，以此參數(shù)為依據(jù)對(duì)冷卻水泵進(jìn)行選型（3）冷卻水泵的選擇：根據(jù)以上所得流量和揚(yáng)程，選擇三臺(tái)（兩用一備）KTP系

12、列型號(hào)為KTP125-100-400型水泵：型號(hào)流量揚(yáng)程效率轉(zhuǎn)速軸功率電機(jī)型號(hào)吸入口直徑m3/hmr/minKwmm125-100-40014045.766%145026.4Y225S-4-LK37KW150外形尺寸安裝尺寸壓出口直徑aHL1BB14-dmm×mmmmmmmmMmmmmmMm1288×8451603956006406404-281255冷凍水泵的選擇（1） 流量的計(jì)算由制冷機(jī)組性能參數(shù)得蒸發(fā)器水量為79m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，79×（1+10%）=86.9 m3/h（2） 揚(yáng)程的估算:H=5 mH2O(制冷機(jī)組蒸發(fā)器水阻力) +

13、7mH2O(末端設(shè)備阻力)+6mH2O(分水器、集水器水阻力)+10 mH2O(制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和局部阻力損失)+6.5mH2O(回水過(guò)濾器阻力)=34.5mH2O 綜上所述，估計(jì)冷凍水泵的流量約為86.9 m3/h、揚(yáng)程約為34.5m（3）冷凍水泵的選擇：根據(jù)以上計(jì)算的流量和揚(yáng)程，選擇三臺(tái)（兩用一備）KTP系列型號(hào)KTP100-80-400為水泵型號(hào)流量揚(yáng)程效率轉(zhuǎn)速軸功率電機(jī)型號(hào)吸入口直徑m3/hmr/minKwmmKTP100-80-40096.549.560%145021.7Y200L-4-LK30KW125外形尺寸安裝尺寸壓出口直徑aHL1BB14-dmm×mmmmmm

14、mmmmmmmmMm1168×8451603956006406404-281006分水器和集水器的選擇 分水器和集水器的管徑可根據(jù)并聯(lián)管道的總流量，通過(guò)該管徑時(shí)的斷面流速v=0.50.8m/s來(lái)確定。5 從分(集)水器上接出4根供向(來(lái)自)空調(diào)機(jī)組水管以及1根壓力平衡管和1根來(lái)自（供向）冷水機(jī)組的水管，供水(回)管流速為2.0m/s取，d1=d2= d3= d4 =200mm, d5 =200mm , d6=300mm.則總流通斷面積為55cm2，取分（集）水器內(nèi)流速為0.7m/s，那么分(集)水器的流通斷面積應(yīng)為55×2.0÷0.7=158cm2，于是算出分（集

15、）水器內(nèi)徑為71mm，選用D80×20.0無(wú)縫鋼管，實(shí)際流速為0.71m/s,滿足要求。L1=d1+60=260mm L2=d1+d2+120=520mm L3=d2+d3+120=520mm L4=d3+d4+120=520mm L5=d4+d5+120=520mm，L6=560mm選擇分（集）水器如下： 內(nèi)徑（mm）管壁厚度（mm）外徑（mm）重量(kg/m)803.5897.387補(bǔ)水系統(tǒng)的確定1. 水箱的選擇冷凍水的補(bǔ)水量為循環(huán)水量的3%4%，這里取3%。所以 補(bǔ)水量為 79×2×3%=4.74 m3/h又補(bǔ)水箱的大小應(yīng)滿足補(bǔ)水泵能連續(xù)運(yùn)行1.52.5小時(shí)

16、，這里取1.6小時(shí)。所以 補(bǔ)水箱的容積為V=1.6×4.74=7.584m32. 補(bǔ)水水泵的選擇 冷凍水系統(tǒng)是閉式的，補(bǔ)水泵即起補(bǔ)水的作用又能對(duì)冷凍水系統(tǒng)起定壓作用。 根據(jù)以上可知補(bǔ)水流量為4.74m3/h根據(jù)流量選擇兩臺(tái)（一用一備）JLW系列型號(hào)為IS80-50-250的離心式清水單級(jí)泵：7型號(hào)流量（m3/h）揚(yáng)程（m）進(jìn)出口直徑 （mm）電機(jī)功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min）電壓（V）重量（kg）IS50-32-2007.55080222900380300 8軟化水設(shè)備的選擇根據(jù)補(bǔ)水流量為4.74m3/h選用菲洛克全自動(dòng)軟化水設(shè)備一臺(tái)：型號(hào)額定流量（m3/h）進(jìn)出口管徑（mm）樹(shù)脂填

17、裝量（L）安裝空間 L×W×H（m）FLK-400RS4-5251251×0.6×2.29冷卻水、冷凍水電子水處理器根據(jù)冷卻水流量180m3/h，選用2臺(tái)FLK-125D電子水處理器：型號(hào)額定流量（m3/h）進(jìn)出口管徑（mm）排污口（mm）功率W重量Kg安裝尺寸L×D（mm）FLK-125D125125508035500×800 10定壓裝置 可根據(jù)冷凍水補(bǔ)水量進(jìn)行選擇，由上面可得補(bǔ)水量為4.74m3/h，可選擇FLK系列FLK-2000PZ型號(hào)定壓罐。其具體性能參數(shù)如下補(bǔ)水流量氣壓水罐補(bǔ)水管徑容積（m3）m3/hD×H（m）(mm)602×3.61201611除污器的選擇 除污器和水過(guò)濾器的型號(hào)可以按連接管管徑選頂，連接管管徑與干管的管徑相同，選用菲洛克全自動(dòng)刷式排污過(guò)濾器。型號(hào)管徑(mm)過(guò)濾流量(m3/h)過(guò)濾面積(cm2)排污閥管徑(mm)一次清洗水量（L）