制冷機(jī)房設(shè)計計算書

1、制冷系統(tǒng)計算書姓名：牛凡班級：建環(huán)1301學(xué)號：201302440120 2016年5月1項(xiàng)目概況某建筑的空調(diào)系統(tǒng)總需冷量300kW，要求供/回水溫度7/12，已知現(xiàn)有冷卻水，供/回水溫度32/37，環(huán)境空氣溫度35。2項(xiàng)目要求設(shè)計一套制冷系統(tǒng)來滿足建筑需冷要求，并繪制制冷系統(tǒng)流程圖。3制冷劑、潤滑油和載冷劑3.1.制冷劑： R717（NH3） 純氨對潤滑油無不良影響，但有水分時，會降低冷凍油的潤滑作用；氨在潤滑油中的溶解度很小，油進(jìn)人系統(tǒng)后，會在換熱器的傳熱表面上形成油膜，影響傳熱效果，因此在氨制冷系統(tǒng)中往往設(shè)有油分離器。氨液的密度比潤滑油小，運(yùn)行中油會逐漸積存在貯液器、蒸發(fā)器等容器的底部，

2、可以較方便地從容器底部定期放出；純氨對鋼鐵無腐蝕作用，但當(dāng)氨中含有水分時將腐蝕銅和銅合金（磷青銅除外），故在氨制冷系統(tǒng)中對管道及閥件均不采用銅和銅合金；氨與水可以以任意比例互溶，形成氨水溶液，在低溫時水也不會從溶液中析出而造成冰堵的危險，所以氨系統(tǒng)中不必設(shè)置干燥器。但水分的存在會加劇對金屬的腐蝕，所以氨中的含水量仍限制在0.2的范圍內(nèi)單位容積制冷能力大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中，制冷效率高；ODP=0,GWP=0，LCGWP+LCODP×105=0<100，滿足環(huán)境友好性，對大氣臭氧層無破壞作用；3.2潤滑油：CP-1009-68適合用來潤滑該制冷系統(tǒng)所使用的壓縮機(jī)；與制冷劑流體

3、之間存在恰當(dāng)?shù)目苫旌闲院涂扇苄?。有高度的化學(xué)穩(wěn)定性，包含有抗氧化，耐腐蝕，低傾點(diǎn)及抗泡的添加劑。3.3載冷劑：水性質(zhì)穩(wěn)定，安全可靠，無毒害和腐蝕作用，流動傳熱性較好，容易獲得。但是相對而言凝固點(diǎn)較高，適用于工作于工作溫度在0以上的高溫載冷系統(tǒng)中，如空調(diào)設(shè)備。4.制冷設(shè)備選擇41制冷工況的確定（1）蒸發(fā)溫度：4蒸發(fā)溫度取值理由：用于冷卻水或鹽水的蒸發(fā)器，被冷卻液體的溫度降可取58，蒸發(fā)溫度比被冷卻液體的出口溫度低23。被冷卻液的出口溫度為7，故蒸發(fā)溫度范圍為45。（2）冷凝溫度：40冷凝溫度取值理由：對于水冷式冷凝器，冷凝溫度和冷卻水進(jìn)口溫度差取714，冷卻水進(jìn)出口溫差取410；故冷凝溫度范圍為

4、3946，在此冷凝溫度選擇為40。（3）壓縮機(jī)的吸汽溫度 ：4由于壓縮機(jī)吸氣管短且有保溫材料，故壓縮機(jī)吸氣過熱度可忽略。即取壓縮機(jī)的吸汽溫度為4（4） 再冷度：54.2壓縮機(jī)型號的確定 該制冷系統(tǒng)的理論循環(huán)圖如下:關(guān)鍵狀態(tài)點(diǎn)的熱力參數(shù):蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)工況點(diǎn)溫度 ()絕對壓力（MPa）比焓 (KJ/kg)比熵 KJ/（kg/K）比容（m3/kg）140.514675.600.252901.616405.600.10423401.63911.550.0017243'351.63721.650.00169440.53911.480.0017394'40.53721.600.001

5、709制冷理論循環(huán)的熱力計算：單位質(zhì)量制冷能力：單位容積制冷能力：制冷劑質(zhì)量流量：制冷劑體積流量：冷凝負(fù)荷：壓縮機(jī)理論耗功率：理論制冷系數(shù)：制冷效率：再冷器負(fù)荷：實(shí)際循環(huán)熱力計算：容積效率：假設(shè)以下參數(shù)都不發(fā)生改變：軸功率： 指示功率： 電動機(jī)輸出功率：實(shí)際壓縮存在損失，壓縮機(jī)電動機(jī)的輸入功率：冷凝負(fù)荷: 實(shí)際制冷系數(shù)： 實(shí)際制冷效率： 根據(jù)系統(tǒng)的制冷量以及軸功：壓縮機(jī)選型:JZLGA系列螺桿制冷壓縮機(jī)組型號：16系列該型號16系列的壓縮機(jī)，相比12.5系列，制冷量大大超出了需要值，但是12.5系列不能滿足軸功率的要求，相比計算所得軸功率偏小，為了使軸功率滿足要求，故選擇了16系列。它的各個主

6、要參數(shù)如下表所示：制冷量654.0kW機(jī)組軸功率115.5kW壓縮機(jī)壓縮機(jī)形式開啟式噴油螺桿制冷壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子名義直徑160mm理論輸氣量580吸氣閥口徑100mm排氣閥口徑80mm能量調(diào)節(jié)方式無級調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)范圍10-100%電動機(jī)型號（空調(diào)工況）功率（空調(diào)工況）125kW重量（空調(diào)工況）700kg電源3P,380V,50Hz4.3冷凝器型號的確定冷凝負(fù)荷： 冷凝器形式:水冷式臥式殼管式冷凝器。平均傳熱溫差： 冷凝器的傳熱系數(shù)：傳熱面積：冷凝器型號確定型DWN-90冷凝器，換熱面積為90 ，滿足要求。4.4蒸發(fā)器型號的確定蒸發(fā)器形式：滿液式臥式殼管蒸發(fā)器 平均傳熱溫差計算： 計算法得到K值，公式

7、如下：由課本表4-11，滿液式臥式殼管，氨-水的傳熱系數(shù)范圍為550650 初步確定K=傳熱面積：q的范圍為2300-3500，這里初步定為3000；傳熱面積F=100m2根據(jù)傳熱面積（蒸發(fā)面積）100m2,初步確定蒸發(fā)器型號DWZ-110（蒸發(fā)面積為110m2）4.5其他輔助設(shè)備的選型（1）油分離器的設(shè)計計算 查設(shè)計手冊，取型號為YFA-125的油分離器，其缸徑D=616mm.（2）集油器：制冷量為300kW.選擇D219+D325.（3）氣液分離器設(shè)計計算又，筒體氣流速度小于0.5m/s，得到外徑： ；選擇氣液分離器型號為：AFA-100，外徑為516mm，滿足要求。（4）貯液器設(shè)計計算貯

8、液器的容積是按制冷劑循環(huán)量進(jìn)行計算的。貯液器貯存制冷劑 的最大量按每小時制冷劑總循環(huán)量1/21/3的計算；考慮到制冷劑受熱膨脹可能帶來的危險，貯液器貯存制冷劑的最大量不超過本身容積的80。故此處V=2m3, 查設(shè)計手冊，選用型號為ZA-2.5的貯液器一臺。（5）過濾器氨液過濾網(wǎng)流速小于0.070.1m/s，氨氣過濾網(wǎng)流速11.5m/s.過濾器用來清除制冷劑中的機(jī)械雜質(zhì)；過濾器、干燥器結(jié)構(gòu)都比較簡單，一般制造廠都成套配給，設(shè)計中也可按管徑的大小來選用。氨液過濾器型號為YG32。（6）不凝性氣體分離器：空氣分離器的選擇一般不進(jìn)行計算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用。 系統(tǒng)總制冷量為300kw，在750KW以下，

9、故采用空氣分離器,型號為KF-12。5.管路、閥件選擇計算5.1吸氣管管徑計算初選管徑管徑的初選值可以按流速來定，一般吸氣管流速為1220m/s，這里先假定吸氣管制冷劑流速w=14m/s,由之前的計算可知單個制冷劑管道的制冷劑質(zhì)量流量qm =0.274Kg/s,又 密度為4Kg/m3，則得初選管徑80mm.吸氣管管路的當(dāng)量總長為10m,10000mm.吸氣管單位當(dāng)量管長允許壓力將98Pa/m.根據(jù)允許的每米當(dāng)量管長的壓力降和制冷劑流量查取有關(guān)附圖，得管徑d=32mm,故說明初選管徑合適，即吸氣管管徑為80mm.5.2排氣管管徑的計算管徑的初選值可以按流速來定，一般排氣管流速為1525m/s，這

10、里先假定排氣管制冷劑流速w=16m/s,由之前的計算可知單個制冷劑管道的制冷劑質(zhì)量流量qm =0.274Kg/s,則由：m初選管徑50mm.排氣管當(dāng)量總長為20m，排氣管單位當(dāng)量管長允許壓力降為196pa/m.根據(jù)允許的每米當(dāng)量管長的壓力降和制冷劑流量查取有關(guān)附圖，得管徑d=60mm,故說明初選管徑不合適，排氣管管徑為60mm.5.3液體管管徑的計算(1)從冷凝器到貯液器管徑的初選值可以按流速來定，一般供液管流速小于0.5m/s，這里假定供液管制冷劑流速w=0.3m/s, 從冷凝器到貯液器相只有一個總管，由之前的計算可知單個制冷劑管道的制冷劑質(zhì)量流量qm =0.274Kg/s,則由：初選管徑為

11、50mm.液體管路當(dāng)量總長20m,液體管單位當(dāng)量允許壓力降98pa.根據(jù)允許的每米當(dāng)量管長的壓力降和制冷劑流量查取有關(guān)附圖，得管徑d=30mm, ,即從冷凝器到貯液器管管徑=50mm.(2)從貯液器到蒸發(fā)器管徑的初選值可以按流速來定，一般供液管流速為0.51.25m/s，這里先假定供液管制冷劑流速w=0.8m/s,由之前的計算可知單個制冷劑管道的制冷劑質(zhì)量流量q =0.274Kg/s，則由初選管徑30mm，根據(jù)允許的每米當(dāng)量管長的壓力降和制冷劑流量查取有關(guān)附圖，得管徑d=30mm,說明所選管徑合適,即從貯液器到蒸發(fā)器管管徑=30mm。管路壓力降確定根據(jù)實(shí)際所選管徑，以及制冷劑流量，查線算圖得到實(shí)際比摩阻，可以確定實(shí)際管路壓力降。管徑mm長度m單位