制冷站設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、 制冷技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書制冷技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 制冷站工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)制冷站工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 制冷設(shè)備的選擇計(jì)算制冷設(shè)備的選擇計(jì)算 制冷站工藝設(shè)計(jì)是制冷技術(shù)課程中很重要的一項(xiàng)綜制冷站工藝設(shè)計(jì)是制冷技術(shù)課程中很重要的一項(xiàng)綜 合性實(shí)際訓(xùn)練項(xiàng)目。在進(jìn)行制冷站工藝設(shè)計(jì)之前，必須合性實(shí)際訓(xùn)練項(xiàng)目。在進(jìn)行制冷站工藝設(shè)計(jì)之前，必須 了解和收集以下原始資料：了解和收集以下原始資料： （1 1）用戶要求用戶要求：包括用戶需要的冷量及其變化情況，供：包括用戶需要的冷量及其變化情況，供 冷方式，冷水的供回水溫度，用戶使用場所及其安裝方冷方式，冷水的供回水溫度，用戶使用場所及其安裝方 面的要求。面的要求。 （2 2）水源資料

2、水源資料：是指制冷站附近的地表水、地下水的水：是指制冷站附近的地表水、地下水的水 量、水溫、水質(zhì)等情況。量、水溫、水質(zhì)等情況。 （3 3）氣象條件氣象條件：指當(dāng)?shù)氐淖罡吆妥畹蜌鉁?、大氣相對濕：指?dāng)?shù)氐淖罡吆妥畹蜌鉁亍⒋髿庀鄬?度、當(dāng)?shù)乇鶅鼍€的深度以及全年主導(dǎo)風(fēng)向和當(dāng)?shù)卮髿鈮憾?、?dāng)?shù)乇鶅鼍€的深度以及全年主導(dǎo)風(fēng)向和當(dāng)?shù)卮髿鈮?力等。力等。 （4 4）地質(zhì)資料地質(zhì)資料：是指制冷站所在地區(qū)土壤等級、承壓能：是指制冷站所在地區(qū)土壤等級、承壓能 力、地下水位和地震烈度等資料。力、地下水位和地震烈度等資料。 （5 5）發(fā)展規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃：設(shè)計(jì)制冷站時(shí)，應(yīng)該了解制冷站的近期：設(shè)計(jì)制冷站時(shí)，應(yīng)該了解制冷站的近期

3、 和遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，以便在設(shè)計(jì)中考慮制冷站的擴(kuò)建余地。和遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，以便在設(shè)計(jì)中考慮制冷站的擴(kuò)建余地。 一、一、制冷設(shè)備的選擇計(jì)算制冷設(shè)備的選擇計(jì)算 制冷設(shè)備的選擇計(jì)算主要是根據(jù)工藝的要求和系制冷設(shè)備的選擇計(jì)算主要是根據(jù)工藝的要求和系 統(tǒng)總制冷量來確定的，是在耗冷量計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。統(tǒng)總制冷量來確定的，是在耗冷量計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 制冷設(shè)備選擇的恰當(dāng)與否，將會影響到整個(gè)制冷裝置的運(yùn)制冷設(shè)備選擇的恰當(dāng)與否，將會影響到整個(gè)制冷裝置的運(yùn) 行特性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)以及運(yùn)行管理工作。制冷設(shè)備的選擇行特性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)以及運(yùn)行管理工作。制冷設(shè)備的選擇 計(jì)算一般按下列步驟進(jìn)行：計(jì)算一般按下列步驟進(jìn)行： 1 1確

4、定制冷系統(tǒng)的總制冷量確定制冷系統(tǒng)的總制冷量 制冷系統(tǒng)的總制冷量，應(yīng)包括用戶實(shí)際所需要的制冷量，制冷系統(tǒng)的總制冷量，應(yīng)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：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： Q Q0 0= =（1+1+A A）Q Q Q Q0 0制冷系統(tǒng)的總制冷量制冷系統(tǒng)的總制冷量(kW)(kW)； Q Q用戶實(shí)際所需要的制冷量用戶實(shí)際所需要的制冷量(kW)(kW)， （1kcal/h=1.163W1kcal/h=1.163W，美國冷噸，美國冷噸1USRt=3.517kW1USRt=3.517kW，英國冷噸，英國冷噸 1JRt=3.861k

5、W1JRt=3.861kW，1P1P馬力馬力=2500W=2500W）；）； A A冷損失附加系數(shù)。冷損失附加系數(shù)。 一般對于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于一般對于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于174kW174kW時(shí)，時(shí)， A=0.15A=0.150.200.20；當(dāng)空調(diào)制冷量為；當(dāng)空調(diào)制冷量為l74l74l744kWl744kW時(shí)，時(shí)，A=0.10A=0.10 0.150.15；當(dāng)空調(diào)制冷量大于；當(dāng)空調(diào)制冷量大于l744kWl744kW時(shí)，時(shí)，A=O.05A=O.05O.07O.07；對于直接；對于直接 供冷系統(tǒng)，供冷系統(tǒng)，A=0.05A=0.050.070.07。 2 2確定制冷劑種類和系

6、統(tǒng)形式確定制冷劑種類和系統(tǒng)形式 制冷劑的種類、制冷系統(tǒng)形式以及供冷方式，一般根據(jù)系統(tǒng)制冷劑的種類、制冷系統(tǒng)形式以及供冷方式，一般根據(jù)系統(tǒng) 總制冷量、用戶所需的冷水流量、水溫以及使用條件來確定?？傊评淞?、用戶所需的冷水流量、水溫以及使用條件來確定。 一般說來，對于空調(diào)工況制冷量大于一般說來，對于空調(diào)工況制冷量大于350kW350kW，而且對衛(wèi)生、安，而且對衛(wèi)生、安 全沒有特殊要求時(shí)，均宜采用氨為制冷劑。當(dāng)空調(diào)工況制冷量小全沒有特殊要求時(shí)，均宜采用氨為制冷劑。當(dāng)空調(diào)工況制冷量小 于于350kW350kW，而且對衛(wèi)生、安全要求較高的系統(tǒng)，或直接供冷系統(tǒng)，而且對衛(wèi)生、安全要求較高的系統(tǒng)，或直接供冷系統(tǒng)

7、， 均應(yīng)采用對大氣環(huán)境無公害或低公害的氟利昂類制冷劑或替代工均應(yīng)采用對大氣環(huán)境無公害或低公害的氟利昂類制冷劑或替代工 質(zhì)。在熱源條件合適或有廢熱可供利用的情況下，也可考慮采用質(zhì)。在熱源條件合適或有廢熱可供利用的情況下，也可考慮采用 吸收式或蒸汽噴射式制冷方式。吸收式或蒸汽噴射式制冷方式。 所謂制冷系統(tǒng)形式所謂制冷系統(tǒng)形式，是指使用多臺制冷壓縮機(jī)時(shí)，采用并聯(lián)系統(tǒng)，是指使用多臺制冷壓縮機(jī)時(shí)，采用并聯(lián)系統(tǒng) 還是單機(jī)組系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)形式除與使用條件和使用要求有關(guān)外，還還是單機(jī)組系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)形式除與使用條件和使用要求有關(guān)外，還 與整個(gè)系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)與自動(dòng)控制方案有關(guān)。一般說來，對于制冷量與整個(gè)系統(tǒng)的能

8、量調(diào)節(jié)與自動(dòng)控制方案有關(guān)。一般說來，對于制冷量 較大，連續(xù)供冷時(shí)間較長，自動(dòng)化程度要求較高的系統(tǒng)，均應(yīng)采用多較大，連續(xù)供冷時(shí)間較長，自動(dòng)化程度要求較高的系統(tǒng)，均應(yīng)采用多 機(jī)組并聯(lián)系統(tǒng)。機(jī)組并聯(lián)系統(tǒng)。 供冷方式供冷方式是指直接供冷還是間接供冷，一般根據(jù)工程的實(shí)際需要是指直接供冷還是間接供冷，一般根據(jù)工程的實(shí)際需要 來確定。例如，大中型集中式空調(diào)系統(tǒng)，均宜采用間接供冷方式；而來確定。例如，大中型集中式空調(diào)系統(tǒng)，均宜采用間接供冷方式；而 冷庫的冷排管，則宜采用直接供冷方式。冷庫的冷排管，則宜采用直接供冷方式。 此外，應(yīng)根據(jù)總制冷量的大小和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件及水源情況，初此外，應(yīng)根據(jù)總制冷量的大小和當(dāng)?shù)氐?/p>

9、氣候條件及水源情況，初 步確定冷凝器的冷卻方式以及冷凝器的形式，并根據(jù)供冷方式和使用步確定冷凝器的冷卻方式以及冷凝器的形式，并根據(jù)供冷方式和使用 冷媒的種類，初步確定蒸發(fā)器的形式。冷媒的種類，初步確定蒸發(fā)器的形式。 3 3確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況 制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況包括蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、以及壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況包括蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、以及壓縮機(jī) 的吸氣溫度和過冷溫度。的吸氣溫度和過冷溫度。 （1 1）冷凝溫度）冷凝溫度t tk k 冷凝溫度是指制冷劑在冷凝器中液化時(shí)的溫度，其值與冷卻冷凝溫度是指制冷劑在冷凝器中液化時(shí)的溫度，其值與冷卻 介質(zhì)、冷凝器的形式以及傳熱溫差有關(guān)。介質(zhì)

10、、冷凝器的形式以及傳熱溫差有關(guān)。 采用水冷式冷凝器時(shí)采用水冷式冷凝器時(shí) t tk k=t ts2 s2+(46) ( ) t ts2 s2=t ts1s1+ t () 或：或： () 公式中：公式中： t ts1 s1冷卻水進(jìn)冷凝器的水溫 冷卻水進(jìn)冷凝器的水溫()，根據(jù)冷卻水的使，根據(jù)冷卻水的使 用情況確定，對于使用冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)，用情況確定，對于使用冷卻塔的循環(huán)水系統(tǒng)，ts1 =ts+ts 12 (5 7) 2 ss k tt t t ts s當(dāng)?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC當(dāng)?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC50h的濕球溫度的濕球溫度()； ts s安全值，對于自然通風(fēng)冷卻塔，安全值，對于自然通風(fēng)冷卻

11、塔， ts s = 57 ( )； 對于機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，對于機(jī)械通風(fēng)冷卻塔， ts = 34 ()。 t ts2 s2冷卻水出冷凝器的水溫 冷卻水出冷凝器的水溫()，一般不超過，一般不超過35，并且與冷，并且與冷 卻水在冷凝器中的溫升卻水在冷凝器中的溫升t 有關(guān)，有關(guān)， t 值因冷凝器結(jié)構(gòu)不同而異。值因冷凝器結(jié)構(gòu)不同而異。 立式殼管式冷凝器：立式殼管式冷凝器： t = 24 () 臥室或組合式冷凝器：臥室或組合式冷凝器： t = 48 () 淋激式冷凝器：淋激式冷凝器： t = 23 () 采用風(fēng)冷式或蒸發(fā)式冷凝器時(shí)采用風(fēng)冷式或蒸發(fā)式冷凝器時(shí) 冷凝溫度可用下式計(jì)算：冷凝溫度可用下式計(jì)算： tk

12、=ts+(510) () （2）蒸發(fā)溫度）蒸發(fā)溫度to 蒸發(fā)溫度是指制冷劑在蒸發(fā)器中沸騰時(shí)的溫度，其值與所采用蒸發(fā)溫度是指制冷劑在蒸發(fā)器中沸騰時(shí)的溫度，其值與所采用 的冷媒種類以及蒸發(fā)器的形式有關(guān)。的冷媒種類以及蒸發(fā)器的形式有關(guān)。 以淡水或鹽水為冷媒，采用螺旋管或直立管水箱式蒸發(fā)器時(shí)，以淡水或鹽水為冷媒，采用螺旋管或直立管水箱式蒸發(fā)器時(shí)， t to o=t tl l2 2-(46) () 采用臥式殼管式蒸發(fā)器時(shí)，采用臥式殼管式蒸發(fā)器時(shí)， t to o=t tl l2 2-(24) () t tl l2 2冷媒出蒸發(fā)器的溫度冷媒出蒸發(fā)器的溫度()； 以空氣為冷媒，采用直接蒸發(fā)式空氣冷卻器時(shí)以空氣

13、為冷媒，采用直接蒸發(fā)式空氣冷卻器時(shí) t to o=t t2 2-(812) () t t2 2空氣冷卻器出口空氣的干球溫度空氣冷卻器出口空氣的干球溫度()； 冷藏庫用冷排管冷藏庫用冷排管 t to o=t t-(510) () t t冷庫溫度，庫溫越低，溫差越小。冷庫溫度，庫溫越低，溫差越小。 （3）過冷溫度）過冷溫度tu 過冷溫度是指系統(tǒng)中設(shè)置過冷器，或當(dāng)系統(tǒng)中使用臥式殼管式過冷溫度是指系統(tǒng)中設(shè)置過冷器，或當(dāng)系統(tǒng)中使用臥式殼管式 或套管式冷凝器時(shí)，用增大冷凝面積或套管式冷凝器時(shí)，用增大冷凝面積5%10%的方法過冷，使制的方法過冷，使制 冷劑在冷凝壓力下，其溫度低于冷凝溫度的溫度。冷劑在冷凝壓

14、力下，其溫度低于冷凝溫度的溫度。 t tu u=t tk k-(35) () 對于立式殼管式冷凝器，則不考慮過冷。對于立式殼管式冷凝器，則不考慮過冷。 （4）壓縮機(jī)吸氣溫度）壓縮機(jī)吸氣溫度t1 壓縮機(jī)吸氣溫度一般與壓縮機(jī)吸氣管的長短和保溫程度有關(guān)。壓縮機(jī)吸氣溫度一般與壓縮機(jī)吸氣管的長短和保溫程度有關(guān)。 一般以氨為制冷劑時(shí)：一般以氨為制冷劑時(shí)： t t1 1=t to o+(58) () 以氟利昂為制冷劑，采用回?zé)嵫h(huán)時(shí)，則應(yīng)根據(jù)回?zé)崞髦袩崞揭苑簽橹评鋭捎没責(zé)嵫h(huán)時(shí)，則應(yīng)根據(jù)回?zé)崞髦袩崞?衡關(guān)系式，確定吸氣溫度，或取衡關(guān)系式，確定吸氣溫度，或取 t t1 1=1515 () 工況確定后，

15、就可在制冷劑的工況確定后，就可在制冷劑的P-h圖上確定整個(gè)制冷的理論循圖上確定整個(gè)制冷的理論循 環(huán)，并進(jìn)行理論循環(huán)的熱力計(jì)算。環(huán)，并進(jìn)行理論循環(huán)的熱力計(jì)算。 4 4選擇制冷壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇制冷壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī) 壓縮機(jī)的選擇計(jì)算，主要是根據(jù)制冷系統(tǒng)總制冷量及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓縮機(jī)的選擇計(jì)算，主要是根據(jù)制冷系統(tǒng)總制冷量及系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 工況，確定壓縮機(jī)的臺數(shù)、型號和每臺壓縮機(jī)的制冷量以及配用電動(dòng)工況，確定壓縮機(jī)的臺數(shù)、型號和每臺壓縮機(jī)的制冷量以及配用電動(dòng) 機(jī)的功率。機(jī)的功率。 （1）壓縮機(jī)的選擇原則）壓縮機(jī)的選擇原則 1）壓縮機(jī)型式的選擇）壓縮機(jī)型式的選擇 常用的制冷壓縮機(jī)有活塞式、離心式和螺桿式等不同型式

16、。對一常用的制冷壓縮機(jī)有活塞式、離心式和螺桿式等不同型式。對一 般小型冷藏庫、小型空調(diào)冷凍站的設(shè)計(jì)多采用活塞式和螺桿式；用作般小型冷藏庫、小型空調(diào)冷凍站的設(shè)計(jì)多采用活塞式和螺桿式；用作 空調(diào)冷源的大、中型冷凍站的設(shè)計(jì)，一般采用離心式和螺桿式制冷壓空調(diào)冷源的大、中型冷凍站的設(shè)計(jì)，一般采用離心式和螺桿式制冷壓 縮機(jī)?？s機(jī)。 2）壓縮機(jī)臺數(shù)的選擇）壓縮機(jī)臺數(shù)的選擇 壓縮機(jī)臺數(shù)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)總制冷量來確定：壓縮機(jī)臺數(shù)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)總制冷量來確定： m 一壓縮機(jī)臺數(shù)；一壓縮機(jī)臺數(shù)； QOg一每臺壓縮機(jī)設(shè)計(jì)工況下的制冷量一每臺壓縮機(jī)設(shè)計(jì)工況下的制冷量(kW)。 選擇壓縮機(jī)時(shí)，臺數(shù)不宜過多，除全年連續(xù)使用的以外，一

17、般選擇壓縮機(jī)時(shí)，臺數(shù)不宜過多，除全年連續(xù)使用的以外，一般 不考慮備用。對于制冷量大于不考慮備用。對于制冷量大于l 744 kW的大、中型冷凍站，壓縮機(jī)不的大、中型冷凍站，壓縮機(jī)不 宜少于兩臺，而且應(yīng)選擇相同系列的壓縮機(jī)。這樣壓縮機(jī)的備件可以宜少于兩臺，而且應(yīng)選擇相同系列的壓縮機(jī)。這樣壓縮機(jī)的備件可以 通用，也便于維護(hù)管理。通用，也便于維護(hù)管理。 0 0g Q m Q 3）壓縮機(jī)級數(shù)的選擇）壓縮機(jī)級數(shù)的選擇 壓縮機(jī)級數(shù)應(yīng)根據(jù)沒計(jì)工況的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比來確壓縮機(jī)級數(shù)應(yīng)根據(jù)沒計(jì)工況的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比來確 定。一般若以氨為制冷劑，當(dāng)定。一般若以氨為制冷劑，當(dāng) 時(shí)，應(yīng)采用單級壓縮機(jī)；時(shí)，應(yīng)采

18、用單級壓縮機(jī)； 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，則應(yīng)采用兩級壓縮機(jī)，若以時(shí)，則應(yīng)采用兩級壓縮機(jī)，若以Rl2、R22或或Rl34a 為制冷劑，當(dāng)為制冷劑，當(dāng) 時(shí)，應(yīng)采用單級壓縮機(jī)；當(dāng)時(shí)，應(yīng)采用單級壓縮機(jī)；當(dāng) 時(shí)，則應(yīng)采用兩級壓縮機(jī)。時(shí)，則應(yīng)采用兩級壓縮機(jī)。 8 k c p p 8 k c p p 10 k c p p 10 k c p p （2）壓縮機(jī)制冷量的計(jì)算）壓縮機(jī)制冷量的計(jì)算 每臺活塞式制冷壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下制冷量的計(jì)算方法有三種：每臺活塞式制冷壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下制冷量的計(jì)算方法有三種： 1）根據(jù)壓縮機(jī)的理論輸氣量計(jì)算制冷量）根據(jù)壓縮機(jī)的理論輸氣量計(jì)算制冷量 壓縮機(jī)的制冷量壓縮機(jī)的制冷量Q0g可由壓縮機(jī)的理論

19、輸氣量可由壓縮機(jī)的理論輸氣量qv.th乘以設(shè)計(jì)工況下乘以設(shè)計(jì)工況下 的輸氣系數(shù)的輸氣系數(shù)及單位容積制冷量及單位容積制冷量qV求得：求得： Q0g = qv.thqV 2）由冷量換算公式計(jì)算壓縮機(jī)的制冷量由冷量換算公式計(jì)算壓縮機(jī)的制冷量 同一臺壓縮機(jī)在不同的工況下，制冷量是不同的。壓縮機(jī)銘牌上同一臺壓縮機(jī)在不同的工況下，制冷量是不同的。壓縮機(jī)銘牌上 的制冷量，一般是指名義工況或標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量。工況改變后的的制冷量，一般是指名義工況或標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量。工況改變后的 制冷量可進(jìn)行換算。冷量的換算公式是根據(jù)同一臺制冷壓縮機(jī)在不同制冷量可進(jìn)行換算。冷量的換算公式是根據(jù)同一臺制冷壓縮機(jī)在不同 工況下

20、理論輸氣量不變的原則推導(dǎo)的，即工況下理論輸氣量不變的原則推導(dǎo)的，即 qv.th(A) = qv.th(B) (A)、(B)分別表示兩種不同的工況。設(shè)分別表示兩種不同的工況。設(shè)(A)為名義工況（或標(biāo)準(zhǔn)工為名義工況（或標(biāo)準(zhǔn)工 況），則壓縮機(jī)在該工況下的制冷量為：況），則壓縮機(jī)在該工況下的制冷量為： Q0(A) = qv.th(A)(A)qV (A) 設(shè)設(shè)(B)為設(shè)計(jì)工況，則壓縮機(jī)在該工況下的制冷量為：為設(shè)計(jì)工況，則壓縮機(jī)在該工況下的制冷量為： Q0(B) = qv.th(B)(B)qV(B) 由于由于qv.th(A) = qv.th(B) ，則，則 如果已知工況如果已知工況(A)的制冷量，則工況的

21、制冷量，則工況(B)時(shí)的制冷量為時(shí)的制冷量為 Ki一壓縮機(jī)制冷量換算系數(shù)，一壓縮機(jī)制冷量換算系數(shù)， 可查制冷工程設(shè)計(jì)手冊，或空調(diào)可查制冷工程設(shè)計(jì)手冊，或空調(diào) 工程設(shè)計(jì)手冊。工程設(shè)計(jì)手冊。 0()0() ()()()() AB Av ABv B QQ qq ()() 0()0() ()() Bv B BAi Av A q QQK q 每一種型號的制冷壓縮機(jī)每一種型號的制冷壓縮機(jī) 都有其特都有其特定的性能曲線，因此定的性能曲線，因此 可以根據(jù)設(shè)計(jì)工況，在性能曲可以根據(jù)設(shè)計(jì)工況，在性能曲 線圖上查得該工況下的制冷量。線圖上查得該工況下的制冷量。 利用壓縮機(jī)的性能曲線圖，利用壓縮機(jī)的性能曲線圖， 不但

22、能求出不同工況下的制冷不但能求出不同工況下的制冷 量，而且還能確定不同工況下量，而且還能確定不同工況下 的軸功率。的軸功率。 3）根據(jù)壓縮機(jī)的特性曲線確定壓縮機(jī)的制冷量）根據(jù)壓縮機(jī)的特性曲線確定壓縮機(jī)的制冷量 （3）壓縮機(jī)軸功率及配用電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算）壓縮機(jī)軸功率及配用電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 每臺活塞式制冷壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下制冷量的計(jì)算方法有三種：每臺活塞式制冷壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下制冷量的計(jì)算方法有三種： 制冷壓縮機(jī)的軸功率制冷壓縮機(jī)的軸功率Pe(kW)可按第可按第12章有關(guān)公式計(jì)算：章有關(guān)公式計(jì)算： pt 壓縮機(jī)的理論功率壓縮機(jī)的理論功率(kW)。 制冷壓縮機(jī)配用電動(dòng)機(jī)的功率制冷壓縮機(jī)配用電動(dòng)機(jī)的功

23、率P (kW)可按第可按第12章有關(guān)公式計(jì)算：章有關(guān)公式計(jì)算： .21 1 v tht e imim qPhh P v (1.10 1.15) e d P P （4）壓縮機(jī)氣缸套冷卻水量的計(jì)算）壓縮機(jī)氣缸套冷卻水量的計(jì)算 冷卻壓縮機(jī)氣缸套的冷卻水量可按下式計(jì)算：冷卻壓縮機(jī)氣缸套的冷卻水量可按下式計(jì)算： Gy壓縮機(jī)氣缸套冷卻水量壓縮機(jī)氣缸套冷卻水量(kgs)； 一冷卻水帶走的熱量占全部熱量的百分比，一般取一冷卻水帶走的熱量占全部熱量的百分比，一般取 0.130.18； t 氣缸水套進(jìn)、出水的溫度差，一般為氣缸水套進(jìn)、出水的溫度差，一般為510。 此外，對于氨和此外，對于氨和R22壓縮機(jī)的冷卻水量

24、，還可以按壓縮機(jī)理論壓縮機(jī)的冷卻水量，還可以按壓縮機(jī)理論 排氣量計(jì)算，即排氣量計(jì)算，即1 m3h排氣量需冷卻水約排氣量需冷卻水約5kgh。 4.186 e y P G t 二、二、冷凝器的選擇計(jì)算冷凝器的選擇計(jì)算 冷凝器的選擇計(jì)算主要是確定冷凝器的傳熱面積，選定適當(dāng)型號冷凝器的選擇計(jì)算主要是確定冷凝器的傳熱面積，選定適當(dāng)型號 的冷凝器，并計(jì)算冷凝器的冷卻水用量。的冷凝器，并計(jì)算冷凝器的冷卻水用量。 1. 冷凝器的選擇原則冷凝器的選擇原則 冷凝器的選擇取決于當(dāng)?shù)氐乃疁亍⑺|(zhì)、水源、氣候條件，以及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

25、、水溫較高、水量壓縮機(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 比較充裕的地區(qū)，宜采用立式冷凝器；水質(zhì)較好且水溫較低的地區(qū)，比較充裕的地區(qū)，宜采用立式冷凝器；水質(zhì)較好且水溫較低的地區(qū)， 宜采用臥式殼管式或組合式冷凝器；在缺乏水源或夏季室外空氣濕球宜采用臥式殼管式或組合式冷凝器；在缺乏水源或夏季室外空氣濕球 溫度較低的地區(qū)，可采用蒸發(fā)式冷凝器。如果冷卻水采用循環(huán)冷卻供溫度較低的地區(qū)，可采用蒸發(fā)式冷凝器。如果冷卻水采用循環(huán)冷卻供 水方式，可根據(jù)制冷設(shè)備布置的要求進(jìn)行合理選擇。水方式，可根據(jù)制冷設(shè)備布置的要求進(jìn)行合理選擇。 2. 冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算 冷凝器的熱負(fù)荷可按下式

26、進(jìn)行計(jì)算：冷凝器的熱負(fù)荷可按下式進(jìn)行計(jì)算： Qk = qm (h2-h3) Qk一冷凝器的熱負(fù)荷一冷凝器的熱負(fù)荷(kW)； qm一冷凝器的制冷劑質(zhì)量流量一冷凝器的制冷劑質(zhì)量流量(kgs)； h2一壓縮機(jī)排氣的比焓一壓縮機(jī)排氣的比焓(kJkg)； h3一制冷劑液體出冷凝器的比焓一制冷劑液體出冷凝器的比焓(kJkg)。 冷凝器熱負(fù)荷也可近似按下式進(jìn)行計(jì)算：冷凝器熱負(fù)荷也可近似按下式進(jìn)行計(jì)算： Qk = Q0 + Pi =(1.151.20) Q0 Q0 制冷劑在計(jì)算工況下的制冷量制冷劑在計(jì)算工況下的制冷量(kW)； Pi 壓縮機(jī)在計(jì)算工況下的指示功率壓縮機(jī)在計(jì)算工況下的指示功率(kW)。 3. 冷

27、凝器傳熱面積計(jì)算冷凝器傳熱面積計(jì)算 冷凝器的傳熱計(jì)算公式如下：冷凝器的傳熱計(jì)算公式如下： Qk = k AK tm Qk一冷凝器的熱負(fù)荷一冷凝器的熱負(fù)荷(kW)； k一冷凝器的傳熱系數(shù)一冷凝器的傳熱系數(shù)W(m2.K)； AK一冷凝器的傳熱面積一冷凝器的傳熱面積(m2)； tm一制冷劑與冷卻介質(zhì)之間的對數(shù)平均溫差一制冷劑與冷卻介質(zhì)之間的對數(shù)平均溫差()，計(jì)算公式如，計(jì)算公式如 下：下： ts1 冷卻水進(jìn)冷凝器的溫度冷卻水進(jìn)冷凝器的溫度() ； ts2冷卻水出冷凝器的溫度冷卻水出冷凝器的溫度()。 21 1 2 ln ss m ks ks tt t tt tt 所以，只要知道了所以，只要知道了Qk

28、 、 k、 tm就可以計(jì)算出所需要的傳熱就可以計(jì)算出所需要的傳熱 面積面積AK了。了。 此外，冷凝器的傳熱面積還可以根據(jù)冷凝器的熱流密度來計(jì)算：此外，冷凝器的傳熱面積還可以根據(jù)冷凝器的熱流密度來計(jì)算： qA一冷凝器的單位面積熱負(fù)荷一冷凝器的單位面積熱負(fù)荷(Wm2)。 k k A Q A q 鑒于冷凝器使用一段時(shí)間后，由于污垢的影響，會降低其傳熱性鑒于冷凝器使用一段時(shí)間后，由于污垢的影響，會降低其傳熱性 能，因此，選擇冷凝器時(shí)，其計(jì)算面積應(yīng)有能，因此，選擇冷凝器時(shí)，其計(jì)算面積應(yīng)有1015的裕量。的裕量。 此外，若系統(tǒng)中不設(shè)過冷器時(shí)，臥式殼管式冷凝器的傳熱面積也此外，若系統(tǒng)中不設(shè)過冷器時(shí)，臥式殼管

29、式冷凝器的傳熱面積也 可再加大可再加大510，以保證液態(tài)制冷劑有，以保證液態(tài)制冷劑有35的過冷度。的過冷度。 根據(jù)所確定的冷凝器的傳熱面積，并參考壓縮機(jī)臺數(shù)及系統(tǒng)形式根據(jù)所確定的冷凝器的傳熱面積，并參考壓縮機(jī)臺數(shù)及系統(tǒng)形式 等因素，確定冷凝器的臺數(shù)，并查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊或設(shè)備樣本，選擇合等因素，確定冷凝器的臺數(shù)，并查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊或設(shè)備樣本，選擇合 適型號的冷凝器。適型號的冷凝器。 4. 冷凝器冷卻水量計(jì)算冷凝器冷卻水量計(jì)算 冷凝器的冷卻水量是根據(jù)冷凝器的熱負(fù)荷和冷卻水的進(jìn)出口溫差冷凝器的冷卻水量是根據(jù)冷凝器的熱負(fù)荷和冷卻水的進(jìn)出口溫差 來確定：來確定： Gs一冷凝器的冷卻水量一冷凝器的冷卻水量(k

30、g/s)； Cp一冷卻水的定壓比熱一冷卻水的定壓比熱kJ(kg.K)，淡水的，淡水的 Cp=4.186kJ(kg.K)，海水的，海水的Cp=4.312 kJ(kg.K)p 根據(jù)冷凝器的冷卻水量根據(jù)冷凝器的冷卻水量Gs和壓縮機(jī)氣缸套的冷卻水量和壓縮機(jī)氣缸套的冷卻水量Gy之和，之和， 查制冷工程設(shè)計(jì)，或空調(diào)工程設(shè)計(jì)，或設(shè)備樣本，即可選擇出合適型查制冷工程設(shè)計(jì)，或空調(diào)工程設(shè)計(jì)，或設(shè)備樣本，即可選擇出合適型 號的冷卻塔或其他冷水設(shè)備。號的冷卻塔或其他冷水設(shè)備。 21 () k S pss Q G Ctt 三、三、蒸發(fā)器的選擇計(jì)算蒸發(fā)器的選擇計(jì)算 蒸發(fā)器的選擇計(jì)算主要是確定蒸發(fā)器的傳熱面積，選擇適當(dāng)型號

31、蒸發(fā)器的選擇計(jì)算主要是確定蒸發(fā)器的傳熱面積，選擇適當(dāng)型號 的蒸發(fā)器，并計(jì)算載冷劑的循環(huán)量。的蒸發(fā)器，并計(jì)算載冷劑的循環(huán)量。 1. 蒸發(fā)器的選擇原則蒸發(fā)器的選擇原則 蒸發(fā)器型式的選擇，應(yīng)根據(jù)制冷劑和載冷劑的種類，以及空調(diào)系蒸發(fā)器型式的選擇，應(yīng)根據(jù)制冷劑和載冷劑的種類，以及空調(diào)系 統(tǒng)空氣處理室的結(jié)構(gòu)型式而確定。若空氣處理室使用水冷式表面冷卻統(tǒng)空氣處理室的結(jié)構(gòu)型式而確定。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；以氟利昂為制冷劑器，以氨為制冷劑時(shí)，宜采用臥式殼管式蒸發(fā)器；以氟利昂為制冷劑 時(shí)，宜采用干式殼管式蒸發(fā)器。采用臥式殼管式蒸發(fā)器以淡水作載冷時(shí)，宜采用干式殼管

32、式蒸發(fā)器。采用臥式殼管式蒸發(fā)器以淡水作載冷 劑時(shí)，應(yīng)注意控制好蒸發(fā)溫度，以防止載冷劑水凍結(jié)損壞蒸發(fā)器。劑時(shí)，應(yīng)注意控制好蒸發(fā)溫度，以防止載冷劑水凍結(jié)損壞蒸發(fā)器。 如果空氣處理室采用噴淋冷水處理空氣時(shí)，則宜采用直立管式或如果空氣處理室采用噴淋冷水處理空氣時(shí)，則宜采用直立管式或 螺旋管式蒸發(fā)器。當(dāng)蒸發(fā)器被用來直接冷卻空氣時(shí)，則應(yīng)采用冷卻排螺旋管式蒸發(fā)器。當(dāng)蒸發(fā)器被用來直接冷卻空氣時(shí)，則應(yīng)采用冷卻排 管或冷風(fēng)機(jī)。管或冷風(fēng)機(jī)。 2. 蒸發(fā)器傳熱面積計(jì)算蒸發(fā)器傳熱面積計(jì)算 蒸發(fā)器的傳熱面積計(jì)算公式如下：蒸發(fā)器的傳熱面積計(jì)算公式如下： k一蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)一蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)W(m2.K)； A0一蒸發(fā)器的

33、傳熱面積一蒸發(fā)器的傳熱面積(m2)； qA一蒸發(fā)器的單位面積熱負(fù)荷一蒸發(fā)器的單位面積熱負(fù)荷(W/m2)； tm一制冷劑與載冷劑之間的對數(shù)平均溫差一制冷劑與載冷劑之間的對數(shù)平均溫差()，計(jì)算公式，計(jì)算公式 如下：如下： tl1 冷水進(jìn)蒸發(fā)器的溫度冷水進(jìn)蒸發(fā)器的溫度() ； tl2冷水出蒸發(fā)器的溫度冷水出蒸發(fā)器的溫度()。 00 0 A QQ A k tq 12 10 20 ln ll m l l tt t tt tt 一般若以鹽水作載冷劑，進(jìn)出蒸發(fā)器的鹽水溫差約取一般若以鹽水作載冷劑，進(jìn)出蒸發(fā)器的鹽水溫差約取tl1-tl2 =23；若以淡水作載冷劑，則取若以淡水作載冷劑，則取tl1-tl2=5。

34、根據(jù)計(jì)算出的蒸。根據(jù)計(jì)算出的蒸 發(fā)器傳熱面積，并考慮發(fā)器傳熱面積，并考慮1015的裕量，再參考壓縮機(jī)臺數(shù)、的裕量，再參考壓縮機(jī)臺數(shù)、 系統(tǒng)形式、運(yùn)行要求等，確定蒸發(fā)器臺數(shù)，并選擇合適型號的蒸系統(tǒng)形式、運(yùn)行要求等，確定蒸發(fā)器臺數(shù)，并選擇合適型號的蒸 發(fā)器。發(fā)器。 3. 載冷劑水循環(huán)量計(jì)算載冷劑水循環(huán)量計(jì)算 載冷劑水循環(huán)量是根據(jù)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷和載冷劑水的進(jìn)出口溫載冷劑水循環(huán)量是根據(jù)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷和載冷劑水的進(jìn)出口溫 差來確定的：差來確定的： GL一一載冷劑水循環(huán)量載冷劑水循環(huán)量(kg/s)； Cp一一載冷劑載冷劑水的定壓比熱水的定壓比熱kJ(kg.K)，與冷卻水相同，淡水的，與冷卻水相同，淡水的

35、Cp=4.186kJ(kg.K)，海水的，海水的Cp=4.312 kJ(kg.K) 。 0 12 () L pLL Q G Ctt 四、四、其他輔助設(shè)備的選擇計(jì)算其他輔助設(shè)備的選擇計(jì)算 1. 油分離器的選擇計(jì)算油分離器的選擇計(jì)算 一些壓縮機(jī)組配套生產(chǎn)廠家已提供了油分離器，例如一些壓縮機(jī)組配套生產(chǎn)廠家已提供了油分離器，例如125系列系列 及及100系列的制冷壓縮機(jī)，大都配有油分離器，因而不必另行選配。系列的制冷壓縮機(jī)，大都配有油分離器，因而不必另行選配。 如果壓縮機(jī)本身沒有配套的油分離器，則需要另行選配油分離如果壓縮機(jī)本身沒有配套的油分離器，則需要另行選配油分離 器。油分離器的尺寸，可以根據(jù)進(jìn)、

36、出氣管管徑選擇，也可以根據(jù)器。油分離器的尺寸，可以根據(jù)進(jìn)、出氣管管徑選擇，也可以根據(jù) 所需要的桶體直徑選擇。兩種選擇方法均可按下式進(jìn)行計(jì)算：所需要的桶體直徑選擇。兩種選擇方法均可按下式進(jìn)行計(jì)算： d一油分離器進(jìn)、出氣管管徑一油分離器進(jìn)、出氣管管徑(m)； D一油分離器筒體直徑一油分離器筒體直徑(m)； qv.th一壓縮機(jī)理論輸氣量一壓縮機(jī)理論輸氣量(m3s)； v1 一壓縮機(jī)吸人氣體的比體積一壓縮機(jī)吸人氣體的比體積(m3kg)； 一壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)；一壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)； v2一壓縮機(jī)排出氣體的比體積一壓縮機(jī)排出氣體的比體積(m3kg)； 一油分離器進(jìn)氣管內(nèi)氣流速度，一般一油分離器進(jìn)氣管內(nèi)氣流速

37、度，一般=1025 mS。 一可以表示油分離器簡體內(nèi)氣流速度，填料式油分離器氣流通一可以表示油分離器簡體內(nèi)氣流速度，填料式油分離器氣流通 過填料層的速度為過填料層的速度為0.40.5 ms，其他型式的油分離器筒體內(nèi)氣流，其他型式的油分離器筒體內(nèi)氣流 速度要求不超過速度要求不超過0.8ms。 v.th2 1 4qv D v d 或 根據(jù)計(jì)算出的油分離器筒體直徑根據(jù)計(jì)算出的油分離器筒體直徑D或進(jìn)氣管管徑或進(jìn)氣管管徑d，查有關(guān)制冷，查有關(guān)制冷 工程設(shè)計(jì)手冊，即可選擇出合適型號的油分離器。工程設(shè)計(jì)手冊，即可選擇出合適型號的油分離器。 此外，對于單臺壓縮機(jī)的油分離器，也可按壓縮機(jī)排氣管管徑直此外，對于單

38、臺壓縮機(jī)的油分離器，也可按壓縮機(jī)排氣管管徑直 接進(jìn)行選配。接進(jìn)行選配。 2. 貯液器的選擇計(jì)算貯液器的選擇計(jì)算 貯液器容積按制冷劑循環(huán)量進(jìn)行計(jì)算，但最大貯存量應(yīng)不超過每貯液器容積按制冷劑循環(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)，。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)，故其貯存量一般不超過貯液器內(nèi)的液體制冷劑因受熱膨脹造成的危險(xiǎn)，故其貯存量一般不超過 整個(gè)容積的整個(gè)容積的7080。 貯液器的容積可按下式計(jì)算：貯液器的容積可按下式計(jì)算： V 一一貯液器的容積貯液器的容積(m3)；

39、qm一系統(tǒng)內(nèi)制冷劑質(zhì)量流量一系統(tǒng)內(nèi)制冷劑質(zhì)量流量(kgs) ； vR一冷凝溫度下液態(tài)制冷劑的比體積一冷凝溫度下液態(tài)制冷劑的比體積(m3kg)； 一液體充滿度，一般取一液體充滿度，一般取0.70.8。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，并參考系統(tǒng)型式，可選用單臺或幾臺并聯(lián)使用的根據(jù)計(jì)算結(jié)果，并參考系統(tǒng)型式，可選用單臺或幾臺并聯(lián)使用的 貯液器。幾臺貯液器并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)選用同一型號的產(chǎn)品。貯液器。幾臺貯液器并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)選用同一型號的產(chǎn)品。 應(yīng)該指出，并不是所有的制冷系統(tǒng)都必須設(shè)置貯液器。對于小型制應(yīng)該指出，并不是所有的制冷系統(tǒng)都必須設(shè)置貯液器。對于小型制 冷系統(tǒng)，由于系統(tǒng)內(nèi)制冷劑量較少，當(dāng)選用臥式殼管式冷凝器時(shí)，可利

40、冷系統(tǒng)，由于系統(tǒng)內(nèi)制冷劑量較少，當(dāng)選用臥式殼管式冷凝器時(shí)，可利 用冷凝器下部空間貯存部分制冷劑，在這種情況下可不再單獨(dú)設(shè)置貯液用冷凝器下部空間貯存部分制冷劑，在這種情況下可不再單獨(dú)設(shè)置貯液 器。器。 12 ()3600 33 mR q v V 3. 氣液分離器的選擇計(jì)算氣液分離器的選擇計(jì)算 氣液分離器的桶體直徑可按下式計(jì)算：氣液分離器的桶體直徑可按下式計(jì)算： D一氣液分離器筒體直徑一氣液分離器筒體直徑(m)； qv.th一壓縮機(jī)理論輸氣量一壓縮機(jī)理論輸氣量(m3s)； 一壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)；一壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)； 一氣液分離器內(nèi)氣流速度，一般一氣液分離器內(nèi)氣流速度，一般=0.5 mS。 . 4 v

41、 th q D 4. 集油器的選擇集油器的選擇 除了氟利昂制冷系統(tǒng)中不單獨(dú)設(shè)置集油器外，氨制冷系統(tǒng)中均應(yīng)除了氟利昂制冷系統(tǒng)中不單獨(dú)設(shè)置集油器外，氨制冷系統(tǒng)中均應(yīng) 設(shè)置集油器。集油器一般不進(jìn)行計(jì)算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來選用。設(shè)置集油器。集油器一般不進(jìn)行計(jì)算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來選用。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的集油器有三種規(guī)格，其桶體直徑分別為目前國內(nèi)生產(chǎn)的集油器有三種規(guī)格，其桶體直徑分別為159mm、 219mm和和325mm 。 當(dāng)冷凍站的制冷量小于當(dāng)冷凍站的制冷量小于250300 kW時(shí)，采用時(shí)，采用159mm的集油器的集油器 一臺即可；當(dāng)制冷量為一臺即可；當(dāng)制冷量為300600 kW時(shí)，宜選用時(shí)，宜選用219m

42、m的集油器一的集油器一 臺；當(dāng)制冷量大于臺；當(dāng)制冷量大于600kW時(shí)，則應(yīng)選用一臺時(shí)，則應(yīng)選用一臺325 mm的集油器。的集油器。 5. 不凝性氣體分離器的選擇不凝性氣體分離器的選擇 一般蒸發(fā)溫度比較低，蒸發(fā)壓力小于大氣壓力的制冷系統(tǒng)，都應(yīng)一般蒸發(fā)溫度比較低，蒸發(fā)壓力小于大氣壓力的制冷系統(tǒng)，都應(yīng) 設(shè)置不凝性氣體分離器；對于空調(diào)用氨制冷系統(tǒng)，由于運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)壓力設(shè)置不凝性氣體分離器；對于空調(diào)用氨制冷系統(tǒng)，由于運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)壓力 總是高于大氣壓力，所以可以不設(shè)不凝性氣體分離器。但由于制冷系統(tǒng)總是高于大氣壓力，所以可以不設(shè)不凝性氣體分離器。但由于制冷系統(tǒng) 排空不徹底，充灌制冷劑或補(bǔ)充潤滑油，以及設(shè)備檢修、

43、更換零件等過排空不徹底，充灌制冷劑或補(bǔ)充潤滑油，以及設(shè)備檢修、更換零件等過 程中，都會有空氣殘留或混入系統(tǒng)程中，都會有空氣殘留或混入系統(tǒng)，因而，氨制冷系統(tǒng)一般均應(yīng)設(shè)置因而，氨制冷系統(tǒng)一般均應(yīng)設(shè)置 不凝性氣體分離器。不凝性氣體分離器。 對于中小型氟利昂制冷系統(tǒng)，不凝性氣體排放是用冷凝器上的放對于中小型氟利昂制冷系統(tǒng)，不凝性氣體排放是用冷凝器上的放 空閥，很少單獨(dú)設(shè)置不凝性氣體分離器。空閥，很少單獨(dú)設(shè)置不凝性氣體分離器。 不凝性氣體分離器一般不進(jìn)行計(jì)算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用。目前生不凝性氣體分離器一般不進(jìn)行計(jì)算，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用。目前生 產(chǎn)的不凝性氣體分離器主要有兩種規(guī)格，其筒體直徑分別為產(chǎn)的不凝性氣

44、體分離器主要有兩種規(guī)格，其筒體直徑分別為108mm (小號小號)和和219 mm(大號大號)。當(dāng)冷凍站總制冷量小于。當(dāng)冷凍站總制冷量小于1163 kW時(shí)，宜采時(shí)，宜采 用一臺小號不凝性氣體分離器；當(dāng)冷凍站制冷量大于用一臺小號不凝性氣體分離器；當(dāng)冷凍站制冷量大于1163 kW時(shí)，則時(shí)，則 應(yīng)采用一臺大號不凝性氣體分離器。應(yīng)采用一臺大號不凝性氣體分離器。 6. 緊急泄氨器緊急泄氨器 目前生產(chǎn)的緊急泄氨器品種較少，多為目前生產(chǎn)的緊急泄氨器品種較少，多為SA-25型，簡體直徑型，簡體直徑 D=108mm，任何規(guī)模的氨制冷系統(tǒng)均可采用。，任何規(guī)模的氨制冷系統(tǒng)均可采用。 冷凍站的設(shè)計(jì)要求冷凍站的設(shè)計(jì)要求

45、及制冷設(shè)備的布置原則及制冷設(shè)備的布置原則 1冷凍站的設(shè)計(jì)要求冷凍站的設(shè)計(jì)要求 1) 冷凍站應(yīng)盡量靠近空調(diào)機(jī)房，以便縮短載冷劑水管道，減少冷凍站應(yīng)盡量靠近空調(diào)機(jī)房，以便縮短載冷劑水管道，減少 冷損失和節(jié)省基建投資。規(guī)模較小的氟利昂制冷設(shè)備可以設(shè)置在空冷損失和節(jié)省基建投資。規(guī)模較小的氟利昂制冷設(shè)備可以設(shè)置在空 調(diào)機(jī)房內(nèi)；小型氨冷凍站可以附設(shè)在一些不重要的廠房的一端，但調(diào)機(jī)房內(nèi)；小型氨冷凍站可以附設(shè)在一些不重要的廠房的一端，但 需要用墻隔開，機(jī)器設(shè)備問不宜與廠房直接連通，并且應(yīng)盡量避免需要用墻隔開，機(jī)器設(shè)備問不宜與廠房直接連通，并且應(yīng)盡量避免 西曬；規(guī)模較大的冷凍站，特別是氨冷凍站，應(yīng)該單獨(dú)修建。西

46、曬；規(guī)模較大的冷凍站，特別是氨冷凍站，應(yīng)該單獨(dú)修建。 2) 冷凍站應(yīng)布置在全廠廠區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。在動(dòng)力站冷凍站應(yīng)布置在全廠廠區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。在動(dòng)力站 區(qū)域內(nèi)，一般應(yīng)布置在乙炔站、鍋爐房、煤氣站、堆煤場等散發(fā)塵區(qū)域內(nèi)，一般應(yīng)布置在乙炔站、鍋爐房、煤氣站、堆煤場等散發(fā)塵 埃建筑物的上風(fēng)側(cè)，以保證冷凍站的清潔和安全。埃建筑物的上風(fēng)側(cè)，以保證冷凍站的清潔和安全。 3) 冷凍站的位置應(yīng)盡量靠近冷卻水源和電源，以節(jié)省管線。冷凍站的位置應(yīng)盡量靠近冷卻水源和電源，以節(jié)省管線。 4) 氨冷凍站應(yīng)遠(yuǎn)離人員密集的場所，以及有貴重設(shè)備的房間，以氨冷凍站應(yīng)遠(yuǎn)離人員密集的場所，以及有貴重設(shè)備的房間，以 免

47、在發(fā)生事故時(shí)造成重大損失。免在發(fā)生事故時(shí)造成重大損失。 5) 規(guī)模較小的冷凍站一般不分間。規(guī)模較大的冷凍站可按不同情規(guī)模較小的冷凍站一般不分間。規(guī)模較大的冷凍站可按不同情 況分別設(shè)置機(jī)器問、設(shè)備間、水泵間、變電間，以及維修室、值班況分別設(shè)置機(jī)器問、設(shè)備間、水泵間、變電間，以及維修室、值班 室、貯存室等。機(jī)器間用以布置制冷壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)站。設(shè)室、貯存室等。機(jī)器間用以布置制冷壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)站。設(shè) 備間用以布置臥式冷凝器、蒸發(fā)器及貯液器等輔助設(shè)備。水泵間用備間用以布置臥式冷凝器、蒸發(fā)器及貯液器等輔助設(shè)備。水泵間用 以布置載冷劑水泵和冷卻水泵。變電間用以布置專用變壓器等。機(jī)以布置載冷劑水泵

48、和冷卻水泵。變電間用以布置專用變壓器等。機(jī) 器間和設(shè)備問考慮設(shè)備安裝及拆修時(shí)的起吊高度，氟利昂制冷機(jī)房器間和設(shè)備問考慮設(shè)備安裝及拆修時(shí)的起吊高度，氟利昂制冷機(jī)房 的凈空高度應(yīng)不小于的凈空高度應(yīng)不小于3.6 m；氨制冷機(jī)房不小于；氨制冷機(jī)房不小于4.8m。 6) 冷凍站一般要求為單層建筑，采用二級耐火材料或不燃材料冷凍站一般要求為單層建筑，采用二級耐火材料或不燃材料 建造，并設(shè)有兩個(gè)不相鄰的出人口，其中一個(gè)出入口應(yīng)考慮設(shè)備安建造，并設(shè)有兩個(gè)不相鄰的出人口，其中一個(gè)出入口應(yīng)考慮設(shè)備安 裝要求的凈面積。冷凍站的門窗均應(yīng)向外開啟。氨冷凍站一般不宜裝要求的凈面積。冷凍站的門窗均應(yīng)向外開啟。氨冷凍站一般不

49、宜 設(shè)置在樓內(nèi)地下室中。設(shè)置在樓內(nèi)地下室中。 7) 冷凍站應(yīng)有每小時(shí)不少于冷凍站應(yīng)有每小時(shí)不少于3次換氣的自然通風(fēng)。氨冷凍站還應(yīng)次換氣的自然通風(fēng)。氨冷凍站還應(yīng) 有每小時(shí)不少于有每小時(shí)不少于7次換氣的事故通風(fēng)設(shè)備。次換氣的事故通風(fēng)設(shè)備。 8) 氨制冷壓縮機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)必須采用防爆型，同時(shí)應(yīng)在站房氨制冷壓縮機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)必須采用防爆型，同時(shí)應(yīng)在站房 內(nèi)設(shè)置必要的消防和安全器材。內(nèi)設(shè)置必要的消防和安全器材。 2設(shè)備布置原則設(shè)備布置原則 1) 冷凍站內(nèi)的設(shè)備布置應(yīng)保證操作、檢修方便，同時(shí)盡可能使設(shè)冷凍站內(nèi)的設(shè)備布置應(yīng)保證操作、檢修方便，同時(shí)盡可能使設(shè) 備布置緊湊，以節(jié)省建筑面積。備布置緊湊，以節(jié)省建筑

50、面積。 2) 壓縮機(jī)必須設(shè)置在室內(nèi)，并應(yīng)有減振基礎(chǔ)。若有數(shù)臺壓縮機(jī)，壓縮機(jī)必須設(shè)置在室內(nèi)，并應(yīng)有減振基礎(chǔ)。若有數(shù)臺壓縮機(jī)， 可根據(jù)壓縮機(jī)的臺數(shù)，在機(jī)器間排成一列或雙列。機(jī)器間的操作通可根據(jù)壓縮機(jī)的臺數(shù)，在機(jī)器間排成一列或雙列。機(jī)器間的操作通 道不宜過長，一般不大于道不宜過長，一般不大于12m。兩臺壓縮機(jī)之間的距離應(yīng)滿足抽出。兩臺壓縮機(jī)之間的距離應(yīng)滿足抽出 壓縮機(jī)曲軸所需要的地方，一般不小于壓縮機(jī)曲軸所需要的地方，一般不小于1 m。其他制冷設(shè)備可根據(jù)。其他制冷設(shè)備可根據(jù) 具體情況，設(shè)置在室內(nèi)、室外或敞開式建筑物內(nèi)。具體情況，設(shè)置在室內(nèi)、室外或敞開式建筑物內(nèi)。 3) 立式、蒸發(fā)式、淋激式冷凝器，應(yīng)

51、設(shè)置在室外并離機(jī)房出入口立式、蒸發(fā)式、淋激式冷凝器，應(yīng)設(shè)置在室外并離機(jī)房出入口 較近的地方。冷凝器的冷卻水水池離機(jī)房等建筑物墻面的距離，一較近的地方。冷凝器的冷卻水水池離機(jī)房等建筑物墻面的距離，一 般應(yīng)不小于般應(yīng)不小于3 m，以避免冷卻水外濺時(shí)損壞墻面。冷凝器布置在室，以避免冷卻水外濺時(shí)損壞墻面。冷凝器布置在室 外時(shí)，應(yīng)盡量避免陽光的直接照射。蒸發(fā)式冷凝器的冷凝排管宜垂外時(shí)，應(yīng)盡量避免陽光的直接照射。蒸發(fā)式冷凝器的冷凝排管宜垂 直于該地區(qū)夏季的主導(dǎo)風(fēng)向，以增強(qiáng)冷凝效果。臥式冷凝器和蒸發(fā)直于該地區(qū)夏季的主導(dǎo)風(fēng)向，以增強(qiáng)冷凝效果。臥式冷凝器和蒸發(fā) 器通常布置在室內(nèi)。在布置臥式殼管式冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)

52、，應(yīng)留有器通常布置在室內(nèi)。在布置臥式殼管式冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)，應(yīng)留有 清洗和更換傳熱管子的空間位置。清洗和更換傳熱管子的空間位置。 4) 輔助設(shè)備的布置應(yīng)符合工藝流程。貯液器的位置應(yīng)靠近冷凝輔助設(shè)備的布置應(yīng)符合工藝流程。貯液器的位置應(yīng)靠近冷凝 器，其安裝高度應(yīng)能保證制冷劑液體依靠重力從冷凝器自行流入器，其安裝高度應(yīng)能保證制冷劑液體依靠重力從冷凝器自行流入 貯液器。貯液器應(yīng)盡量設(shè)置在室內(nèi)，若布置在室外時(shí)，應(yīng)特別注意貯液器。貯液器應(yīng)盡量設(shè)置在室內(nèi)，若布置在室外時(shí)，應(yīng)特別注意 防止陽光的直接照射。防止陽光的直接照射。 集油器應(yīng)設(shè)置于各放油設(shè)備的附近或室外。不凝性氣體分離器集油器應(yīng)設(shè)置于各放油設(shè)備的附近

53、或室外。不凝性氣體分離器 一般靠墻設(shè)置。集油器和不凝性氣體分離器布置在室內(nèi)時(shí)，其放油一般靠墻設(shè)置。集油器和不凝性氣體分離器布置在室內(nèi)時(shí)，其放油 管和放空氣管均應(yīng)用金屬管或橡膠管連于室外，以保證操作安全。管和放空氣管均應(yīng)用金屬管或橡膠管連于室外，以保證操作安全。 緊急泄氨器及緊急泄氨器的泄氨閥，均應(yīng)設(shè)置在外門附近便于緊急泄氨器及緊急泄氨器的泄氨閥，均應(yīng)設(shè)置在外門附近便于 操作的地方。操作的地方。 5) 制冷壓縮機(jī)及其他設(shè)備的布置，必須符合流程順序，并應(yīng)盡制冷壓縮機(jī)及其他設(shè)備的布置，必須符合流程順序，并應(yīng)盡 可能使連接管路簡短，流向通暢。設(shè)備及管路上的壓力表、溫度計(jì)可能使連接管路簡短，流向通暢。設(shè)

54、備及管路上的壓力表、溫度計(jì) 等儀表，應(yīng)設(shè)置在光線比較好且便于觀察的地方。等儀表，應(yīng)設(shè)置在光線比較好且便于觀察的地方。 6) 設(shè)備布置的間距應(yīng)符合下表的要求。設(shè)備布置的間距應(yīng)符合下表的要求。 制冷系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì) 1制冷系統(tǒng)管路計(jì)算制冷系統(tǒng)管路計(jì)算 制冷劑管道直徑的確定，應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)、壓力損失和回油等制冷劑管道直徑的確定，應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)、壓力損失和回油等 因素。從初投資的角度來看，管徑小則比較經(jīng)濟(jì)，但是，管徑的減小因素。從初投資的角度來看，管徑小則比較經(jīng)濟(jì)，但是，管徑的減小 將增加壓力損失，從而引起壓縮機(jī)的吸氣壓力降低，排氣壓力升高，將增加壓力損失，從而引起壓縮機(jī)的吸氣壓力降低

55、，排氣壓力升高， 導(dǎo)致壓縮機(jī)制冷能力降低和單位制冷量耗電量增加。對氟利昂系統(tǒng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)制冷能力降低和單位制冷量耗電量增加。對氟利昂系統(tǒng)， 如果吸氣管徑選擇不當(dāng)，會使?jié)櫥突赜筒涣迹瑥亩o系統(tǒng)的運(yùn)行帶如果吸氣管徑選擇不當(dāng)，會使?jié)櫥突赜筒涣?，從而給系統(tǒng)的運(yùn)行帶 來不良影響，因此不希望管路的壓力損失過大。來不良影響，因此不希望管路的壓力損失過大。 通常氨制冷壓縮機(jī)的吸氣管路壓力損失，不宜超過相當(dāng)蒸發(fā)通常氨制冷壓縮機(jī)的吸氣管路壓力損失，不宜超過相當(dāng)蒸發(fā) 溫度降低溫度降低0.5；排氣管壓力損失，不宜超過相當(dāng)冷凝溫度升高；排氣管壓力損失，不宜超過相當(dāng)冷凝溫度升高 0.5 。 氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管壓力

56、損失，不宜超過相當(dāng)蒸發(fā)溫度氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管壓力損失，不宜超過相當(dāng)蒸發(fā)溫度 降低降低1；排氣管壓力損失，不宜超過相當(dāng)冷凝溫度升高；排氣管壓力損失，不宜超過相當(dāng)冷凝溫度升高1 。 制冷系統(tǒng)的管徑可按下式計(jì)算：制冷系統(tǒng)的管徑可按下式計(jì)算： di一制冷劑管道的直徑一制冷劑管道的直徑(m)； qm一制冷劑的質(zhì)量流量壓縮機(jī)理論輸氣量一制冷劑的質(zhì)量流量壓縮機(jī)理論輸氣量(kgs)； vR一制冷劑的比體積一制冷劑的比體積(m3kg)； 一制冷劑在管道中的流速，見下表。一制冷劑在管道中的流速，見下表。 4 mR i q v d 根據(jù)上述公式計(jì)算出制冷劑管徑后，還應(yīng)該參照上表校核其壓力根據(jù)上述公式計(jì)算出制冷劑

57、管徑后，還應(yīng)該參照上表校核其壓力 損失是否超過允許的數(shù)值。如果壓力損失大于允許值，則應(yīng)選取較低的損失是否超過允許的數(shù)值。如果壓力損失大于允許值，則應(yīng)選取較低的 流速重新計(jì)算，直至符合要求為止。流速重新計(jì)算，直至符合要求為止。 制冷劑管路的壓力損失，包括直管段的沿程阻力損失和管件的制冷劑管路的壓力損失，包括直管段的沿程阻力損失和管件的 局部阻力損失兩部分。為了計(jì)算方便，常把各管件的局部阻力損失局部阻力損失兩部分。為了計(jì)算方便，常把各管件的局部阻力損失 折合成某一管長的沿程阻力損失，所折合成的長度稱為當(dāng)量長度。折合成某一管長的沿程阻力損失，所折合成的長度稱為當(dāng)量長度。 這樣，管路系統(tǒng)某管段的總計(jì)算

58、長度，等于直線管段的長度與各管這樣，管路系統(tǒng)某管段的總計(jì)算長度，等于直線管段的長度與各管 件的當(dāng)量長度之和。因此，該管段的壓力損失為：件的當(dāng)量長度之和。因此，該管段的壓力損失為： 制冷系統(tǒng)管段的壓力損失可按下式計(jì)算：制冷系統(tǒng)管段的壓力損失可按下式計(jì)算： p一計(jì)算管段的壓力損失一計(jì)算管段的壓力損失(Pa)； fm一摩擦阻力系數(shù)；一摩擦阻力系數(shù)； 一制冷劑的密度一制冷劑的密度(kg/m3)； L一直線管段長度一直線管段長度(m)； Ld一局部管件的當(dāng)量長度一局部管件的當(dāng)量長度(m)，常用管件的當(dāng)量長度可參照下表計(jì)算。，常用管件的當(dāng)量長度可參照下表計(jì)算。 2 2 d m i LL pf d 摩擦阻力

59、系數(shù)摩擦阻力系數(shù)fm與制冷劑流態(tài)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)與制冷劑流態(tài)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)Re=2300105 時(shí)，時(shí)， 當(dāng)當(dāng)Re2300時(shí)，時(shí)， 當(dāng)當(dāng)Re2300時(shí)，時(shí)， 光滑的純銅管或黃銅管，光滑的純銅管或黃銅管，fr=1； 新鋼管，新鋼管， fr=1.11；舊鋼管，；舊鋼管， fr=1.56。 0.25 0.3164 Re m f 64 Re m f 0.25 0.3164 Re mr ff 氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管徑，除應(yīng)滿足以上要求外，還有一個(gè)重氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管徑，除應(yīng)滿足以上要求外，還有一個(gè)重 要問題必須注，這就是應(yīng)能保證潤滑油順利地返回制冷壓縮機(jī)。壓縮要問題必須注，這就是應(yīng)能保證潤滑油順利地返

60、回制冷壓縮機(jī)。壓縮 機(jī)工作過程中，被壓縮機(jī)排氣帶人冷凝器的那部分潤滑油溶解在液態(tài)機(jī)工作過程中，被壓縮機(jī)排氣帶人冷凝器的那部分潤滑油溶解在液態(tài) 制冷劑中。然而在蒸發(fā)器中，由于液態(tài)氟利昂吸熱氣化，而潤滑油仍制冷劑中。然而在蒸發(fā)器中，由于液態(tài)氟利昂吸熱氣化，而潤滑油仍 為液態(tài)，這樣就使?jié)櫥团c氟利昂幾乎完全分離開來，低壓氣態(tài)制冷為液態(tài)，這樣就使?jié)櫥团c氟利昂幾乎完全分離開來，低壓氣態(tài)制冷 劑過熱度越大，分離就越完全。因此，設(shè)計(jì)壓縮機(jī)吸氣管路時(shí)，應(yīng)考劑過熱度越大，分離就越完全。因此，設(shè)計(jì)壓縮機(jī)吸氣管路時(shí)，應(yīng)考 慮如何使分離出的潤滑油順利返回壓縮機(jī)。慮如何使分離出的潤滑油順利返回壓縮機(jī)。 向下的吸氣管或