空調制冷課程設計

1、安徽建筑r業(yè)學院設計說明書空調用制冷技術設計計算書專業(yè)班級學號姓名課題指導教師空調用制冷技術2012年6月12日設計題目與原始條件方案設計 冷水機組選擇 水力計算 1 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)水力計算2 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)水力計算 設備選擇 冷凍水和冷卻水水泵的選擇軟化水箱及補水泵的選擇1112分水器及集水器的選擇過濾器的選擇冷卻塔的選擇及電子水處理儀的選擇定壓罐的選擇制冷機房的工藝布置 設計總結參考文獻 1213141516設計題目與原始條件;某空調系統(tǒng)制冷站工藝設計1、工程概況本工程為合肥市某建筑體集中空調工程，建筑單體共 15層，建筑面積約30000m2，主要 功能及使用面積為：商場10000 m2,

2、辦公7500 m2,會議中心1000 m2，客房為2500 m2,多 功能廳500 m2。二方案設計；該機房制冷系統(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)冷水機組制冷后的7C的冷凍水通過冷凍水供水管到達分水器， 再通過分水器分別送往 房間的各個區(qū)域，經(jīng)過空調機組后的12C的冷凍水回水經(jīng)集水器再由冷凍水回水管返回冷水 機組，通過冷水機組中的蒸發(fā)器與制冷劑換熱實現(xiàn)降溫過程。從冷水機組出來的37r的冷卻水經(jīng)冷卻水供水管到達冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后降溫后再 返回冷水機組冷卻制冷劑，如此循環(huán)往復?？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定安全高效地運行，系統(tǒng)中配備補水系統(tǒng)，軟化水系統(tǒng)，電子水處理系 統(tǒng)等附屬系統(tǒng)

3、。負荷計算;1. 面積熱指標(查民用建筑空調設計)商場：q=230(w/m2);辦公：q=120(w/m2);會議中心：q=180 (w/m2); 客房：q=80(w/m2); 多功能廳：q=200(w/m2)建筑物類型商場辦公會議中心客房多功能 廳總冷負荷Kw冷負荷指標w/m2230120180802003680空調面積m210000750010002500500冷負荷量w23000009000001800002000001000002. 根據(jù)面積熱指標計算冷負荷商場：Q=10000*200=2300(Kw);辦公:Q=100*7500=900(Kw);會議中心：Q=180*1000=180

4、(Kw);客房：Q=2500*100=200(Kw);多功能廳：Q=500*200=100（Kw）考慮到同時工作系數(shù)取，貝總負荷：Q=（2300+900+180+200+100）*=2944（Kw）四冷水機組選擇;方案A方案B方案C方案D直燃機蒸汽機離心機螺桿機機組型號16DN04016DEH6150LSBLX600G30XW1452使用臺數(shù)2222制冷量（KW）1407150016001438耗氣量（NmZh）*2=蒸汽量（Kg/h）-6000*2=12000-冷凍水流量（mZh）242*2=484907*2=1814275*2=550247*2=494冷卻水流量（mZh）366*2=732

5、1321*2=2642344*2=688289*2=578冷凍水進出口溫度（0C）7127/121127/12冷卻水進出口溫度（0C）3232/38323830/35機組尺寸（長*4791*2296*2636924*3600*3851730*4150*2154695*1231*206寬*高）0004重量（Kg）140794950078007549制冷劑水水R134aR123冷水（熱泵）機組的單臺容量及臺數(shù)的選擇，應能適應空調負荷全年變化規(guī)律， 滿足季節(jié)及 部分負荷要求。當空調冷負荷大于 528kW時，機組的數(shù)量不宜少于2臺。冷水機組的臺數(shù)宜為24臺，一般不必考慮備用。選擇冷水機組時，不僅應保證

6、其供冷量滿足實際運行工況條件下的要求，運行時的噪聲與振 動符合有關標準的規(guī)定外，還必須考慮和滿足下列各項性能要求：1熱力學性能：運行效率高、能耗少（主要體現(xiàn)為COP值的大?。? 安全性：要求毒性小、不易燃、密閉性好、運行壓力低；3 經(jīng)濟性：具有較高的性能價格比；4環(huán)境友善性：具有消耗臭氧層潛值ODP(Ozone Depletion Potential)低、全球變暖潛值GWP(Global Warming Potential小、大氣壽命短等特性通過上述四種機組的比較，可以發(fā)現(xiàn)： 方案 A,B 均為吸收式制冷機組，它加工簡單，成本低，制冷量調節(jié)范圍大，可以實現(xiàn)無極調 節(jié)，運行費用低，利用余熱，廢

7、熱，使用壽命低于壓縮式冷水機組，蒸汽耗量大，熱效率低， 制冷運行時，負荷變化時，易發(fā)生溶液結晶 ,機組較重，體積龐大，占地面積大。方案D螺桿式制冷機組，COP值高，單機制冷量大，容積效率高，結構簡單，對濕壓縮不敏 感，無液擊危險，運行可靠，實現(xiàn)無極調節(jié)，但潤滑油系統(tǒng)比較大，耗油量較大。方案C采用離心式制冷機組，COP值高，結構緊湊，調節(jié)方便，在10% 100%范圍內能較 經(jīng)濟的實現(xiàn)無極調節(jié)。離心式制冷壓縮機作為一種速度型壓縮機,具有以下優(yōu)點 : 1.在相同冷量的情況下 ,特別在大容量時 ,與螺桿壓縮機組相比 ,省去了龐大的油分裝置 ,機組的 重量及尺寸較小 ,占地面積小 ;2. 離心式壓縮機結

8、構簡單緊湊 ,運動件少,工作可靠,經(jīng)久耐用,運行費用低 ;3. 容易實現(xiàn)多級壓縮和多種蒸發(fā)溫度 ,容易實現(xiàn)中間冷卻 ,使得耗功較低 .4 離心機組中混入的潤滑油極少 ,對換熱器的傳有較高的效率。但是也有其缺點 1 轉子轉速較 高, 為了保證葉輪一定的寬度 , 必須用于大中流量場合 ,不適合于小流量場合；單級壓比低 ,為 了得到較高壓比須采用多級葉輪 ,一般還要用增速齒輪； 喘振是離心式壓縮機固有的缺點 ,機組 須添加防喘振系統(tǒng) ; 一臺機組工況不能有大的變動 ,適用的范圍較窄。螺桿式制冷機組屬于中型制冷機組，與活塞式相比，運動部件少，無往復運動的慣性力，轉 速高，單機制冷量大；無余隙容積和吸排

9、氣閥，有較高的容積效率；調節(jié)方便，制冷量可以 通過滑閥進行無級調節(jié)；要求加工精度和裝配精度高，單級容量比離心式小。綜合考慮選擇離心式制冷機組。根據(jù)標準，屬于中型規(guī)模建筑，宜取制冷機組 2臺，而且 2臺機組的容量相同。所以每臺制冷機組制冷量Q =944十2=1472 kW根據(jù)制冷量選取制冷機組具體型號如下： 名稱：格力 C 系列離心式冷水機組型號： LSBLX1 600G名義制冷量KW1600冷 凝 器型式臥式殼管式壓 縮 機數(shù)量2水壓降Kpa< 70配給功率Kw283水流量m3/h344使用制冷劑R134a管徑mm2-DN200制冷劑填充量Kg575蒸八、 發(fā) 器型式滿液冗官式長mm41

10、50水壓降Kpa< 75寬mm1730水流量m3/h275高mm2150管徑mm2-DN200冷凍水進口溫度：12C冷卻水出口溫度：22 37 r冷凍水出口溫度：7C冷卻水進口溫差：10r冷卻水進口溫度：30 r冷凍水出口溫度：5 20 r冷卻水出口溫度：35 r冷卻水進口溫差：10r工作范圍注：名義制冷量按如下工況確定:五水力計算根據(jù)規(guī)范查得數(shù)據(jù)，管內流速的假定依據(jù)如下DN/mm<250>=250出水管的流速m/s進水管的流速m/s*1冷凍水循環(huán)系統(tǒng)水力計算;兩臺機組水泵進水管：假定冷凍水的進口流速為sd=103 vL=x 2= m/s, 2臺機組總管di=360mm,取4

11、00mm,則管段流速為v=s 水泵出水管：假定冷凍水的出口流速為s4Ld=103 Y vL=x 2= ms,2臺機組總管di=取350mm,則管段流速為v=s單臺機組時水泵的進水管：假定流速為 m/s d=103 V vL= m3/s,單臺機組管d1=312mm,取350mm,則管段流速為v=s 水泵的出水管：假定流速為 m/s d=103 &L=s單臺機組管di=，取300mm,則管段流速為v=s流量m3/s管徑長 度(m)V(m/s)R(Pa/m) Py (Pa)E動壓(Pa) Pj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002418244567558192即管段阻力為

12、水柱。2冷卻水循環(huán)系統(tǒng)水力計算;水泵進水管：假定冷卻水的進口流速為s03戶d=103 V vL=x 2= ms,2臺機組總管di=402mm取400mm,則管段流速為v=s 水泵出水管假定冷卻水的出口流速為s仕d=103 ' vL=x 2= ms,2臺機組總管di=取350mm,則管段流速為v=s 單臺機組時水泵的進水管：假定流速為 m/sd=103、vL=s單臺機組管d1=,取350mm,則管段流速為s泵的出水管：假定流速為 m/s4Ld=103 Y VL=s單臺機組管di=取250mm,則管段流速為v=s流量m3/s管徑長 度(m)V(m/s)R(Pa/m) Py (Pa)E動壓(

13、Pa) Pj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002419444665659156即管段阻力為水柱。3補給水泵的水力計算水泵進水管：假定補給水泵的進口流速為sd=103' vL=2xx 1%=/s= m3/h , 2臺機組總管d1=，取35mm,則管段流速為v=s 水泵出水管：假定補給水泵的進口流速為sd=103 V vL=2xx 1%=/m2臺機組總管d1=取30mm,則管段流速為v=s單臺機組時水泵的進水管：假定流速為m/s4Ld=103 VL=x 1%單臺機組管d1=，取30mm,則管段流速為v=s泵的出水管：假定流速為 m/s4Ld=103 vL=x 1%=

14、單臺機組管d1=,取25mm,則管段流速為v=s六設備選擇1冷卻塔的選擇冷卻塔的選擇：冷卻塔選用開放式逆流式冷卻塔，特點是安裝面積小，高度大，適用于 高度不受限制的場合，冷卻水的進水溫度為 30 r，出水溫度為35 C,冷卻塔的補給水量為冷卻塔的循環(huán)水量的1% 3%冷卻塔的冷卻水量和風量的計算G=3600Q/CP (twi-tw2) tw= twi- tw2=35-30=5CQc= Q其中Qc冷卻塔冷卻熱量（KW），對壓縮機制冷機?。≦0為制冷量）這里取;(KJ/)Cp-為水的比熱容則 Qc=X 1600=2080KW每臺制冷機配一臺冷卻塔,所以冷卻塔冷卻水量為:G=3600 Q( Cp tw

15、)=3600 X 2080/ X 5)=356571kg/h=h風量計算：3600QcQ= 7.1 7c（I s1 I s2）其中Is1 Is2對應于下列溫度的飽和空氣焓；ts2 ts1為室外空氣的進出口濕球溫度；ts2合肥市夏季空氣調節(jié)室外計算濕球溫度，查得C 0 ts1 = ts2 +5 =CIs1 =KgIs2=KgG=3600X 2080/ X） =h= m3/h（空氣密度 m3）選用兩臺同型號CDBNL系列超低噪聲逆流玻璃鋼冷卻塔，參數(shù)如下:型號冷卻水量（m3/h）總咼mm風量(m3/h)風機直徑mm進水壓力（kpa）直徑mCDBNL3-3503505963187400640052冷

16、凍水和冷卻水水泵的選擇;（一）冷卻水泵的選擇（開式系統(tǒng)）（1）揚程的計算:H=Hi + H2 + H3+ H4H冷卻水泵的揚程H1冷卻水系統(tǒng)的沿程及局部阻力水頭損失（由上面計算）H2冷凝器內部阻力水頭損失（m）,這里取7m （冷凝器水壓降V 69kpa）H3冷卻塔中水的提升高度（m）,這里取H4冷卻塔的噴嘴霧壓力水頭，常取 5m因此冷卻水泵所需的揚程H=Hi +啟+ H3+ H4 =0Hmax=（）H 貝U Hmax=< =（2）流量的確定:由制冷機組性能參數(shù)得臥式殼管式式冷凝器水量為344m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，344 X（ 1+10% =h（3）冷卻水泵的選擇:根

17、據(jù)以上所得流量和揚程，選擇三臺（二用一備）IS系列型號為200-150-400水泵:型號流 量揚 程效率"轉1r/m速” 功率kwiJ電機型 號汽蝕 余量吸入口直徑mmm3/hmlin軸 功 率電動機 功率IS200-150-4004005081%145090280M-4200外形尺寸mnX mnX mm安裝尺寸壓出口直徑mmaHH1H2L1L5B1B28-©dmmmmmmmmmmmmmmmmmm2060X 73X915160465915825184020606707308-© 22150（三）冷凍水泵的選擇（1）揚程的計算:H=Hi + H2 + H3H冷凍水泵

18、的揚程Hi冷凍水系統(tǒng)的沿程及局部阻力（上述計算可知）H2蒸發(fā)器內部阻力水頭損失（m）,這里取7m （蒸發(fā)器水壓降V 69kpa）H3冷凍水的提升高度（m）,這里取因此冷凍水泵所需的揚程H=Hi + H? + Hb =0Hmax=（）H 貝U HmaxX二（2）流量的計算由制冷機組性能參數(shù)得臥式殼管式蒸發(fā)器水量275m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為,275 X（ 1+10%） =h,具體參數(shù)如下:根據(jù)以上所得流量和揚程，選擇上海奧利泵業(yè)制造有限公司的臥式離心泵(mm)型號外型尺寸安裝尺寸進出口法蘭尺寸長高底長底寬ahLDNDD1冷凍水泵200-315(l)A10608657905601

19、68461600200340295型號流量（m3/h）揚程（m）效率電機功率（kw）轉速（r/min）必需 的汽 蝕余量（m）重量（kg）200-315(I)A2627511014501254每組使用使用三臺泵，兩用一備3軟化水器的選擇根據(jù)補水流量選用MHW系列全自動軟水器型號產(chǎn)水量（m3/h）樹脂填量（t）周期鹽耗（mm）安裝尺寸（mm）進出管徑mmMHW-IR-AT6005-647500 X 760 X 120>01004軟化水箱及補水泵的選擇;(1)冷凍水的補給水量為冷凍水總循環(huán)水量的 <1取 1%則補水量Q1=275X 2X 1%=軟化水箱的大小滿足補水泵能連續(xù)運行 ，這里

20、取2h,則V=Q1X 2=11m3補給水泵的流量 Q2=275< 2X 1%=h揚程H<冷凍水泵的揚程所以選擇兩個如下的泵：(一用一備)型號流 量揚 程效 率轉速功率kw電機型 號汽蝕 余量吸入口直徑mmm3/hmr/mi n軸 功 率電動 機功 率IS50-32-20075%1450802-450外形尺寸mnX mnXmm安裝尺寸壓出口直徑mmaHH1H2L1L5B1B24-©dmmmmmmmmmmmmmmmmmm850 X 360 X 415 802354153258208503203604-©325分水器及集水器的選擇;2倍。水泵、電動調節(jié)閥等設備的入口管

21、道上應安裝過濾器或除污器,(1) 分集水器一一多用于多回路的空調水系統(tǒng)，直徑應按總流量通過時的斷面流速(s) 初選，并應大于最大接口管開口直徑的冷水機組的進出水管、水泵出口應設壓力表。 冷水機組的進出水管影射溫度計。(2) 過濾器冷水機組、 以防雜質進入。(3) 壓力表 分集水器、(4) 溫度計一一分集水器、 膨脹水箱的選擇膨脹水箱一般按照冷凍水系統(tǒng)管路總水容量的 23%選擇一般，一萬平方米左右建筑空調水系統(tǒng)膨脹水箱的容積為24立方。2.軟化水箱及補水泵的選擇(1)假定集水器的流速為嚴d=103 ' vL=2X 275=550mh=s ,D=443mm取450mm，分集水器內流速為 v

22、=s 支管流量Ll=2= m3/s,假定分水器的流速為s, L=2 X 344=688/h =, D=457mm取450mm,則速度為 s所選集水器和分水器的特性:內徑(mm)管壁厚(mm)封頭壁厚(mm)支架(角鋼)支架(圓鋼)4501016L60X 5D18(2) 分水器和集水器的長度計算(3) 集水器的長度：D1=400 mm, D2=250 mm, D3=250 mm，D4=100mm(D1 為冷凍水泵(4) 進水管直徑，D2和D3為用戶管路直徑，D4為旁通管直徑)L1=D1+60=410mmL2=D1+D2+120=670 mmL3=D2+D3+120=620 mmL4=D3+D4+

23、120=470mmL5=D4+60=160mm總長度為 L=L1+L2+L3+L4+L5+1 採 2=2366mm分水器的長度：D1=400 mm, D2=250 mm，D3=250 mm，D4=100mm(D1為冷凍水泵出水管直 徑，D2和D3為用戶管路直徑，D4為旁通管直徑)L仁D1+60=46mmL2=D1+D2+120=620 mmL3=D2+D3+120=620 mm L4=D3+D4+120=470mmL5=D4+60=160mm總長度為 L=L1+L2+L3+L4+L5+1 採 2=2330 mm集水器和分水器一般會設置排污口的直徑取DN40 mm6過濾器的選擇;所以過濾器選丫-

24、350mm 所以過濾器選Y-400mm所以過濾器選丫-35mm根據(jù)管路直徑選擇對應的丫型過濾器。 冷凍水泵進水口直徑 d=350mm, 冷卻水泵進水口直徑 d=400mm, 補給水泵進水口直徑 d=35mm,7電子水處理儀的選擇;根據(jù)冷卻水泵壓出管直徑d=400mm選用電子水處理儀型號輸水管徑(mm)處理流量 范圍(t/h)設備外形尺寸凈重(kg)連接形 式面積直徑C400280-440850420150法蘭8定壓罐的選擇可根據(jù)冷凍水補水量進行選擇，由上面可得補水量為h,可選擇NDB-60定壓罐。其具體性能參數(shù)如下補水流 量m3/h系統(tǒng)壓力氣壓水罐DXH(mm)定壓泵型號進口管 徑mm出口管

25、徑mm凈重量KG<=1600 X 2700IS65-60-2065651600七.制冷站工藝布置1.對制冷機房的要求制冷機房應布置在全區(qū)夏季主導風向的下風側； 在動力站內，一般應布置在乙炔站、鍋 爐房、煤氣站、堆煤場上風側，以保證制冷機房的清潔。位置應盡可能靠近冷負荷中心以縮 短冷凍水和冷卻水管網(wǎng)。空調用制冷機房主要包括主機房、水泵房、變配電間和值班室等。高度不應低于一4m, 設備間也不應低于。由于設備運行時如變壓器、開啟式離心冷水機組、溴化鋰吸收式制冷機組等都有較大 的熱量產(chǎn)生，水泵房還有余濕，制冷機房應有良好的通風，制冷機房應有每小時不少于3次換氣的自然通風。此外對電動型冷水機組、燃

26、氣型溴化鋰吸收式制冷機組還應考慮事故通風。制冷機房應采用二級耐火材料建造， 機房最好設為單層建筑，設有兩個出入口，機房 門窗應向外開啟，機房應預留能通過最大設備的安裝口。2.制冷機房的設備布置機房內設備布置應保證操作和檢修的方便，同時應盡可能使設備布置緊湊，以節(jié)省建 筑面積，制冷機組的主要通道寬度；制冷機組與配電柜距離不應小于；制冷機組之間或與其 他設備之間凈距離不小于；機組與墻壁之間以及與其上方管道或電纜橋架的凈距離不小于 1m。冷卻塔應布置在通風散熱條件良好的屋面或地面上，并遠離熱源和塵源，冷卻塔之間 及冷卻塔與周圍建筑物應有一定間距水泵的布置應便于接管、操作和維修；水泵之間通道一般不小于。八. 設計總結這次課程設計非常考驗前期所學習的知識，還有我們查閱資料的能力。課程設計的過程非常復雜，在此過程中我學習到了很多東西，之前對規(guī)范基本上沒有用過，通過這次課程