制冷系統(tǒng)設計

1、一、設計任務和已知條件根據要求， 在武漢地區(qū)， 以風機盤管為末端裝置， 冷凍水溫度為 7，空調回水溫度為 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、制冷壓縮機型號及臺數的確定1、確定制冷系統(tǒng)的總制冷量制冷系統(tǒng)的總制冷量， 應該包括用戶實際所需要的制冷量， 以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷 損失，可按下式計算：式中 制冷系統(tǒng)的總制冷量（ KW）用戶實際所需要的制冷量（ KW）A冷損失附加系數。一般對于間接供冷系統(tǒng)，當空調制冷量小于174KW時， A=0.150.20 ；當空調制冷量為 1741744KW時，A=0.100.15 ；當空調制冷量大于 1744KW時，A=0.0

2、50.07 ；對于直接供冷系統(tǒng)， A=0.050.07 。2、確定制冷劑種類和系統(tǒng)形式根據設計的要求，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)設計工況確定制冷系統(tǒng)的設計工況主要指確定蒸發(fā)溫度、 冷凝溫度、 壓縮機吸氣溫度和過冷溫度等工 作參數。有關主要工作參數的確定參考制冷工程設計手冊進行計算。確定冷凝溫度時，冷凝器冷卻水進、出水溫度應根據冷卻水的使用情況來確定。 、 冷凝溫度（ ）的確定從制冷工程設計手冊中查到武漢地區(qū)夏季室外平均每年不保證50h 的濕球溫度（）對于使用冷卻水塔的循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水進水溫度按下式計算：式中 冷卻水進冷凝器溫度（）；當地夏季室外平均每年不保證 50h

3、 的濕球溫度（）；安全值，對于機械通風冷卻塔，=24。冷卻水出冷凝器的溫度 （），與冷卻水進冷凝器的溫度及冷凝器的形式有關。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，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。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、用過冷應進在冷凝壓力下， 制冷劑液體的過冷溫度與冷凝溫度的差值， 稱為過冷度。 行全面的經濟技術分析。對于一般的空氣調節(jié)用制冷裝置，不采用液體過冷；對于大型的蒸發(fā)溫度較低（ 53.27KW符 合要求。 、 壓縮機汽缸套冷卻水量（ ）的計算三、冷凝器的選擇計算1、冷凝器的選擇原則 冷凝器的選擇取決于當地的水溫、水質、水源、氣候條件，以及壓縮機房布置要求等因素。一般在冷卻水水質較差、 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、冷凝器熱負荷計算冷凝器熱負荷可按下式計算：式中 冷凝器的熱負荷（ KW）壓縮機實際排氣的比焓（ KJ/Kg ）壓

5、縮機的指示效率3、冷凝器傳熱面積計算冷凝器的傳熱面積（ ）。冷凝器的傳熱系數 .制冷劑與冷卻介質之間的對數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算：5、冷卻塔冷卻水量計算：四、蒸發(fā)器的選擇計算1、蒸發(fā)器的選擇原則蒸發(fā)器形式的選擇， 應根據制冷劑和載冷劑的種類， 以及空調系統(tǒng)處理室的結構形式而確定。 若空氣處理室使用水冷式表面冷卻器，以氨為制冷劑時，宜采用臥式殼管式蒸發(fā)器。所以， 本設計制冷系統(tǒng)中采用臥式殼管式蒸發(fā)器。2、蒸發(fā)器傳熱面積計算a、

6、傳熱溫差：b、傳熱系數：K 查制冷技術 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)量計算：五、其它輔助設備的選擇計算1、貯液器的選擇計算貯液器的容積按制冷劑循環(huán)量進行計算， 但最大貯存量應不超過每小時制冷劑總循環(huán)量的 1 /31/2 。同時，應考慮當環(huán)境溫度變化時，貯液器內的液體制冷劑因受熱膨脹造成的危險， 鼓其貯存量一般不超過整個容積的7

7、0%80%。貯液器的容積按下列公式計算：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算油分離器筒體直徑：壓縮機配套的 YF40 直徑為 273mm 215 mm 滿足要求。3、氣液分離器的選擇計算汽液分離器的桶體直徑按下列公式計算：配套的 AF80 桶體直徑為： 400mm 392.33 mm 滿足要求。4、集油器的選擇計算集油器的選擇是根據經驗，當冷凍站的制冷量為300 600 KW 時，選用 219mm的集 油器一臺。型號為： JY200。5、不凝性氣體分離器的選擇計算一般的，一個系統(tǒng)只選配一臺空氣分離器，當冷凍站標準工況下的制冷量小于116

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

9、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng)平面圖（ 2 號圖紙）2、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng) A-A 剖面圖（ 2 號圖紙）3、武漢地區(qū) 400KW氨制冷系統(tǒng)系統(tǒng)圖（ 1 號圖紙）九、參考文獻1、建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)用制冷技術李樹林主編 機械工業(yè)出版社2、空氣調節(jié)設計手冊中國建筑工業(yè)出版社3、制冷工程設計手冊中國建筑工業(yè)出版社4、氨制冷系統(tǒng)附屬設備 大連冰山集團5、 125 系列氨制冷壓縮機 大連冰山集團附錄：1、壓縮機規(guī)格表名稱氨制冷壓縮機生產廠家上海第一冷凍機廠型號4V-12.5 型使用工質NH3制冷量標準工況100000Kcal/h重量750Kg空調工況250000Kcal/h汽缸直徑125

10、mm活塞行程100mm汽缸數4個主軸轉數960r/min活塞行程容積283 /h外型尺寸長L1910mm傳動方式直聯(lián)寬W990mm配用電動機型號JO3 250M-6高H450mm配用電動機功率75KW2、冷凝器規(guī)格表名稱立式冷凝器外型尺寸H5260mm型號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KF-32BD108mm公稱直徑32mm換熱