空調(diào)制冷課程設(shè)計(jì)

1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院設(shè)計(jì)說明書空調(diào)用制冷技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算書專 業(yè)班 級學(xué) 號姓 名課 題指導(dǎo)教師2012年6月12日一設(shè)計(jì)題目與原始條件3二方案設(shè)計(jì)3三負(fù)荷計(jì)算3四冷水機(jī)組選擇4五水力計(jì)算61冷凍水循環(huán)系統(tǒng)水力計(jì)算 72冷卻水循環(huán)系統(tǒng)水力計(jì)算 7六設(shè)備選擇81 冷凍水和冷卻水水泵的選擇 82軟化水箱及補(bǔ)水泵的選擇93分水器及集水器的選擇 114過濾器的選擇125冷卻塔的選擇及電子水處理儀的選擇126定壓罐的選擇13七制冷機(jī)房的工藝布置14a八設(shè)計(jì)總結(jié) 15九參考文獻(xiàn)16設(shè)計(jì)題目與原始條件;某空調(diào)系統(tǒng)制冷站工藝設(shè)計(jì)1、工程概況本工程為合肥市某建筑體集中空調(diào)工程，建筑單體共15層，建筑面積約30000m2

2、,主要 功能及使用面積為：商場10000 m2,辦公7500億 會議中心1000 客房為2500 多功 能廳500 m2o二方案設(shè)計(jì)；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)組制冷后的廠C的冷凍水通過冷凍水供水管到達(dá)分水器，再通過分水器分別送往 房間的各個(gè)區(qū)域，經(jīng)過空調(diào)機(jī)組后的12工的冷凍水回水經(jīng)集水器再由冷凍水回水管返回冷水 機(jī)組，通過冷水機(jī)組中的蒸發(fā)器與制冷劑換熱實(shí)現(xiàn)降溫過程。從冷水機(jī)組出來的37工的冷卻水經(jīng)冷卻水供水管到達(dá)冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后降溫后再 返回冷水機(jī)組冷卻制冷劑，如此循環(huán)往復(fù)。I考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定安全高效地運(yùn)行，系統(tǒng)中配備補(bǔ)水系統(tǒng)，軟化水

3、系統(tǒng)，電子水處理系 統(tǒng)等附屬系統(tǒng)。三負(fù)荷計(jì)算;1. 面積熱指標(biāo)(查民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì))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(fù)荷Kw冷負(fù)荷指標(biāo) w/m'230120180802003680空調(diào)面積10000750010002500500冷負(fù)荷量W2300000900000180000(2000001000002. 根據(jù)面積熱指標(biāo)計(jì)算冷負(fù)荷商場：Q=10000*200=2300(Kw)；辦公：Q= 100*7500=900 (K

4、w)；會議中心:Q=180*1000=180(Kw)；客房:Q=2500* 100=200 (Kw)；多功能廳：0=500*200=100(Kw)考慮到同時(shí)工作系數(shù)取，則：總負(fù)荷：Q= (2300+900+180+200+100) *=2944 (Kw)四冷水機(jī)組選擇;方案A方案B方案C方案D直燃機(jī)蒸汽機(jī)離心機(jī)螺桿機(jī)機(jī)組型號16DN04016DEH6150LSBLX1600G30XW1452使用臺數(shù)2222制冷量(KW)1407150016001438耗氣量(Nm3/h)*2=蒸汽量(Kg/h)6000*2=12000冷凍水流量(m3/h)242*2=484907*2=1814275*2=55

5、0247*2=4941冷卻水流量(m3/h)366*2=7321321*2=2642344*2=688289*2=578冷凍水進(jìn)出口溫度(007/127/127 127/12冷卻水進(jìn)出口溫度（0C）32/32/3832/3830/35機(jī)組尺寸（長* 寬*高）4791*2296*26306924*3600*38501730*4150*21504695*1231*2064重量（Kg）140794950078007549制冷劑水水R134aR123冷水（熱泵）機(jī)組的單臺容量及臺數(shù)的選擇，應(yīng)能適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷全年變化規(guī)律，滿足季節(jié) 及部分負(fù)荷要求。當(dāng)空調(diào)冷負(fù)荷大于528kW時(shí)，機(jī)組的數(shù)量不宜少于2臺。冷水

6、機(jī)組的臺數(shù)宜為24臺，一般不必考慮備用。選擇冷水機(jī)組時(shí)，不僅應(yīng)保證其供冷量滿足實(shí)際運(yùn)行工況條件下的要求，運(yùn)行時(shí)的噪聲與振 動符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還必須考慮和滿足下列各項(xiàng)性能要求：1熱力學(xué)性能：運(yùn)行效率高.能耗少（主要體現(xiàn)為COP值的大?。?；2安全性：要求毒性小、不易燃、密閉性好.運(yùn)行壓力低；3經(jīng)濟(jì)性：具有較高的性能價(jià)格比；4環(huán)境友善性：具有消耗臭氧層潛值0DP（0zone 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(jī)組的比較，可以發(fā)現(xiàn)：方案A,B均為吸收式制冷機(jī)組，它加工簡單，成本低，制

7、冷量調(diào)節(jié)范圍大，可以實(shí)現(xiàn)無極調(diào) 節(jié)，運(yùn)行費(fèi)用低，利用余熱，廢熱，使用壽命低于壓縮式冷水機(jī)組，蒸汽耗量大，熱效率低, 制冷運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷變化時(shí)，易發(fā)生溶液結(jié)晶，機(jī)組較重，體積龐大，占地面積大。方案D螺桿式制冷機(jī)組，COP值髙，單機(jī)制冷量大，容積效率髙，結(jié)構(gòu)簡單，對濕壓縮不敏 感，無液擊危險(xiǎn)，運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)無極調(diào)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(jī)組，COP值髙，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)方便，在10%100%范圍內(nèi)能較經(jīng) 濟(jì)的實(shí)現(xiàn)無極調(diào)節(jié)。離心式制冷壓縮機(jī)作為一種速度型壓縮機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 在相同冷量的情況下，特別在大容量時(shí)，與螺桿壓縮機(jī)組相比，省去了龐大的油分裝置，機(jī)組 的重量及尺寸

8、較小，占地面積小；2. 離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，運(yùn)動件少，工作可靠，經(jīng)久耐用，運(yùn)行費(fèi)用低；3. 容易實(shí)現(xiàn)多級壓縮和多種蒸發(fā)溫度，容易實(shí)現(xiàn)中間冷卻，使得耗功較低.4離心機(jī)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(diǎn)1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較 髙，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, 為了得到較髙壓比須釆用多級葉輪，一般還要用增速齒輪；喘振是離心式壓縮機(jī)固有的缺點(diǎn), 機(jī)組須添加防喘振系統(tǒng)；一臺機(jī)組工況不能有大的變動，適用的范圍較窄。螺桿式制冷機(jī)組屬于中型制冷機(jī)組，與活塞式相比，運(yùn)動部件少，無往復(fù)運(yùn)動的慣性力，轉(zhuǎn)速髙，單機(jī)制冷量大；無余隙容積和吸排氣閥

9、，有較髙的容積效率；調(diào)節(jié)方便，制冷量可以 通過滑閥進(jìn)行無級調(diào)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(jī)組。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，屬于中型規(guī)模建筑，宜取制冷機(jī)組2臺，而且2臺機(jī)組的容量相同。所以每臺制冷機(jī)組制冷量Q，=29444-2=1472 kW根據(jù)制冷量選取制冷機(jī)組具體型號如下：名稱：格力C系列離心式冷水機(jī)組型號:LSBLX1600G注：名義制冷量按如下工況確定:冷凍水進(jìn)口溫度：12°C 冷凍水出口溫度：TC 冷卻水進(jìn)口溫度：30°C工作范圍冷卻水出口溫度：2237&C 冷卻水進(jìn)口溫差：10"C 冷凍水出口溫度：52(TCO6011冷

10、凝器壓-、270<縮機(jī)KW 率 功 給 配382/h344mm 徑755蒸發(fā)器式 型外型尺寸 長cpa K 降 壓 水75< 寬1730/h5 72mm 髙mm 徑五水力計(jì)算根據(jù)規(guī)范查得數(shù)據(jù)，管內(nèi)流速的假定依據(jù)如下:DN/mm<250>=250出水管的流速m/s進(jìn)水管的流速m/s、冷卻水出口溫度：35°C冷卻水進(jìn)口溫差：i(rc1冷凍水循環(huán)系統(tǒng)水力計(jì)算;兩臺機(jī)組水泵進(jìn)水管： 假定冷凍水的進(jìn)口流速為S和0L=X2= m7s,2臺機(jī)組總管山二360mm,取400mm,則管段流速為v二s水泵出水管：假定冷凍水的出口流速為SL=X2= m7s, 2臺機(jī)組總管ch二取3

11、50mm.則管段流速為v二s 單臺機(jī)組時(shí)水泵的進(jìn)水管：假定流速為m/sL= m7s,單臺機(jī)組管d二312mm,取350mm.則管段流速為v=s 水泵的出水管：假定流速為m/sL=s,單臺機(jī)組管取300mm,則管段流速為v=s流量m3/s管徑長度(m)V(m/s)R(Pa/m)APy (Pa)4動壓 (Pa)APj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002418244567558192即管段阻力為水柱。2冷卻水循環(huán)系統(tǒng)水力計(jì)算;水泵進(jìn)水管：假定冷卻水的進(jìn)口流速為SL=X2= m7s,2臺機(jī)組總管di=402mm,取400mm,則管段流速為v二s 水泵出水管假定冷卻水的出口流速為S

12、由10L=X2= m7s, 2臺機(jī)組總管d產(chǎn)取350mm.則管段流速為v二s 單臺機(jī)組時(shí)水泵的進(jìn)水管：假定流速為m/sL二s,單臺機(jī)組管dL,取350mm, «管段流速為s 泵的出水管：假定流速為m/s和 0 L=s,單臺機(jī)組管ch二，取250mm,則管段流速為v二s流量 m'/s管徑長 度 (m)V(m/s)R(Pa/m)APy (Pa)(4動壓(Pa)APj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002419444665659156即管段阻力為水柱。3補(bǔ)給水泵的水力計(jì)算水泵進(jìn)水管：假定補(bǔ)給水泵的進(jìn)口流速為SL=2XX1%= m7s= m/h2臺機(jī)組總管d二，取

13、35mm,則管段流速為v=s水泵出水管：假定補(bǔ)給水泵的進(jìn)口流速為S古10：； fL=2XX1%= i 單臺機(jī)組時(shí)“7s, 2臺機(jī)組總管d產(chǎn)，取30mm.則管段流速為v二s水泵的進(jìn)水管：假定流速為m/s占io： Y尬L=X l%=s單臺機(jī)組管d】二，取30mm,則管段流速為v=s泵的出水管：假定流速為m/s古io：；L=X l%=s,單臺機(jī)組管d】二，取25mm,則管段流速為v二s六設(shè)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(diǎn)是安裝面積小，髙度大，適用于 髙度不受限制的場合，冷卻水的進(jìn)水溫度為309,出水溫度為351,冷卻塔的補(bǔ)給水量為冷 卻塔的循環(huán)水量的1%3%冷卻塔

14、的冷卻水量和風(fēng)量的計(jì)算G=3600Qc/CP (tvl-tv2)Atv= t譏一 t=35-30=5°CQc= Q其中Qc冷卻塔冷卻熱量(KW)，對壓縮機(jī)制冷機(jī)取(Q。為制冷量)這里取; 為水的比熱容(KJ/)則 Qc=X1600=2080KW每臺制冷機(jī)配一臺冷卻塔，所以冷卻塔冷卻水量為：G=3600 Qc/ (CrAtJ =3600 X 2080/ X 5) =356571 kg/h=h風(fēng)量計(jì)算:36000其中 J J對應(yīng)于下列溫度的飽和空氣焙； ts2 5為室外空氣的進(jìn)出口濕球溫度；仁2合肥市夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度，查得。C。tsl 二 ts2 * 5 -°CIs

15、. =Kg Is2 =KgG=3600X2080/X （） =h= m3/h（空氣密度n?）選用兩臺同型號CDBNL3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（m/h）總高mm風(fēng)量(m7h)風(fēng)機(jī)直徑mm進(jìn)水壓力（kpa）直徑mCDBNL3-3503505963(187400640052冷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(yáng)程的計(jì)算：H=H, + H2 + H3+ H,H冷卻水泵的揚(yáng)程艮一冷卻水系統(tǒng)的沿程及局部阻力水頭損失（由上面計(jì)算）也一冷凝器內(nèi)部阻力水頭損失（m），這里取7m （冷凝器水壓降V69kpa）比一冷卻塔中水的提升高度（m），這里取乩一冷卻

16、塔的噴嘴霧壓力水頭，常取5m因此冷卻水泵所需的揚(yáng)程 H=H, + H2 + H3+ H, =oHmax=（）H 則 Hmax=X =（2）流量的確定:由制冷機(jī)組性能參數(shù)得臥式殼管式式冷凝器水量為344m7h,考慮到泄漏，附加10%的 余量即為,344X （1+10%） =h（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（二用一備）IS系列型號為200-150-400水泵：型號流 量揚(yáng) 程效率轉(zhuǎn)速功率kw電機(jī)型 號蝕量 汽余吸入口直徑mmm3/hmr/min軸功率電動機(jī) 功率IS200-150-4004005081%145090280M-4!200外形尺寸 mmXmmXmm安裝尺寸壓出口

17、直徑mmaHHlH2LIL5BlB28-<t)dmmmmmmmmmmmmmmmmmm2060X730X915160465915825184020606707308-4> 22150（三）冷凍水泵的選擇（1）揚(yáng)程的計(jì)算：H=Hi + H2 + H3H冷凍水泵的揚(yáng)程出一冷凍水系統(tǒng)的沿程及局部阻力（上述計(jì)算可知）也一蒸發(fā)器內(nèi)部阻力水頭損失（m），這里取7m （蒸發(fā)器水壓降V69kpa）也一冷凍水的提升高度（m），這里?。┮虼死鋬鏊盟璧膿P(yáng)程 H=H. + H2 + H3 =oHmax=（）H 則 Hmax= X =（2）流量的計(jì)算由制冷機(jī)組性能參數(shù)得臥式殼管式蒸發(fā)器水量275m7h,考

18、慮到泄漏，附加10%的余量即為,275X （1+10%） =h根據(jù)以上所得流量和揚(yáng)程，選擇上海奧利泵業(yè)制造有限公司的臥式離心泵，具體參數(shù)如下:(mm)型號外型尺寸安裝尺寸進(jìn)出口法蘭尺寸長高底長底寬ahLDNDD1冷凍水泵200-315(I)A1060865790560168461600)200340295型號流量(m3/h)揚(yáng)程(m)效率電機(jī)功 率(kw )轉(zhuǎn)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(bǔ)水流量選用HHW系列全自動軟水器樹脂填周期鹽安裝尺寸進(jìn)出管徑mm型號產(chǎn)水量(m&

19、quot;/h)量耗(t)(mm)(mm)MHW-IR-AT6005-647500X760X12001004軟化水箱及補(bǔ)水泵的選擇;（1）冷凍水的補(bǔ)給水量為冷凍水總循環(huán)水量的W1%取1%則補(bǔ)水量Ql=275X2Xl%=h,軟化水箱的大小滿足補(bǔ)水泵能連續(xù)運(yùn)行二這里取2h,則V-Ql X 2=1 lm3補(bǔ)給水泵的流量Q2=275X2Xl%=h ,揚(yáng)程HW冷凍水泵的揚(yáng)程所以選擇兩個(gè)如下的泵：（一用一備）型號流 量揚(yáng) 程效率轉(zhuǎn)速功率kw電機(jī)型蝕量 汽余吸入口直徑mmm：，/hmr/min軸功率電動 機(jī)功 率IS50-32-200%75%1450802-450外形尺寸 mmXmmXmm安裝尺寸壓出口直徑

20、nunaHHlH2LlL5BlB24-巾dmmmmmmmmmmmmsmmmmmm850X360X415802354153258208503203604-<i>325分水器及集水器的選擇;（1）分集水器一一多用于多回路的空調(diào)水系統(tǒng)，直徑應(yīng)按總流量通過時(shí)的斷面流速（一s） 初選，并應(yīng)大于最大接口管開口直徑的2倍。（2）過濾器一一冷水機(jī)組、水泵、電動調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的入口管道上應(yīng)安裝過濾器或除污 器，以防雜質(zhì)進(jìn)入。（3）壓力表一一分集水器、冷水機(jī)組的進(jìn)出水管、水泵出口應(yīng)設(shè)壓力表。（4）溫度計(jì)一一分集水器、冷水機(jī)組的進(jìn)出水管影射溫度計(jì)。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

21、%選擇一般，一萬平方米左右建筑空調(diào)水系統(tǒng)膨脹水箱的容積為24立方。2. 軟化水箱及補(bǔ)水泵的選擇(1)假定集水器的流速為flio3L=2X275=550m7h=s ,D=443mm,取450mm,分集水器內(nèi)流速為v=s支管流量Ll=2= m'/s,假定分水器的流速為s, L=2X344=688m7h =, D=457mm取450mm,則速度為所選集水器和分水器的特性:內(nèi)徑(mm)管壁厚 (mm)封頭壁厚 (mm)支架(角鋼)支架(圓鋼)4501016L60X5D18(2) 分水器和集水器的長度計(jì)算(3) 集水器的長度：D1 二400 mm, D2=250 nun, D3=250 mm ,

22、 D4=100mm(Dl 為冷凍水泵(4) 進(jìn)水管直徑，D2和D3為用戶管路直徑，D4為旁通管直徑)L1=D1+60=410mm,L2=D1+D2+120=670 mm,L3=D2+D3+120=620 mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm總長度為 L=L 1+L2+L3+L4+L5+18 X 2=2366mm分水器的長度：Dl=400 mm, D2=250 mm, D3=250 mm , D4=100mm(Dl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)Ll=Dl+60=46mm,L2=D1+D2+120=620 mm,L3=D2+

23、D3+120=620 mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm總長度為 L=L 1+L2+L3+L4+L5+18 X 2=2330 mm集水器和分水器一般會設(shè)置排污口的直徑取DN40 mm6過濾器的選擇；根據(jù)管路直徑選擇對應(yīng)的Y型過濾器。冷凍水泵進(jìn)水口直徑d=350mm,所以過濾器選Y-350mm 冷卻水泵進(jìn)水口直徑d=400mm，所以過濾器選Y-400mm 補(bǔ)給水泵進(jìn)水口直徑d=35mm,所以過濾器選Y-35nun7電子水處理儀的選擇;根據(jù)冷卻水泵壓出管直徑d=400mm選用電子水處理儀號 型v.乃 /(X處理流量 范圍(t/h)二m二 1/ i g 凈(k形

24、 接 連式積 面徑 直C004850420501蘭 法8定壓罐的選擇可根據(jù)冷凍水補(bǔ)水量進(jìn)行選擇，由上面可得補(bǔ)水量為h,可選擇NDB-60定壓罐。其具體性能參數(shù)如下補(bǔ)水流 量m/h系統(tǒng)壓力氣壓水罐 DXH (mm)定壓泵型號進(jìn)口管徑mm出口管徑nun凈重量KG<=1600X270(1IS65-60-2065651600七. 制冷站工藝布置1.對制冷機(jī)房的要求制冷機(jī)房應(yīng)布置在全區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；在動力站內(nèi)，一般應(yīng)布置在乙烘站、鍋 爐房、煤氣站、堆煤場上風(fēng)側(cè)，以保證制冷機(jī)房的清潔。位置應(yīng)盡可能靠近冷負(fù)荷中心以縮 短冷凍水和冷卻水管網(wǎng)?？照{(diào)用制冷機(jī)房主要包括主機(jī)房、水泵房、變配電間和值班室

25、等。髙度不應(yīng)低于一4m, 設(shè)備間也不應(yīng)低于。由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)如變壓器、開啟式離心冷水機(jī)組、澳化鋰吸收式制冷機(jī)組等都有較大 的熱量產(chǎn)生，水泵房還有余濕，制冷機(jī)房應(yīng)有良好的通風(fēng)，制冷機(jī)房應(yīng)有每小時(shí)不少于3次 換氣的自然通風(fēng)。此外對電動型冷水機(jī)組、燃?xì)庑桶幕囄帐街评錂C(jī)組還應(yīng)考慮事故通風(fēng)。 制冷機(jī)房應(yīng)釆用二級耐火材料建造，機(jī)房最好設(shè)為單層建筑，設(shè)有兩個(gè)岀入口，機(jī)房 門窗應(yīng)向外開啟，機(jī)房應(yīng)預(yù)留能通過最大設(shè)備的安裝口。2.制冷機(jī)房的設(shè)備布置機(jī)房內(nèi)設(shè)備布置應(yīng)保證操作和檢修的方便，同時(shí)應(yīng)盡可能使設(shè)備布置緊湊，以節(jié)省建 筑面積，制冷機(jī)組的主要通道寬度；制冷機(jī)組與配電柜距離不應(yīng)小于；制冷機(jī)組之間或與其 他設(shè)備之間凈距離不小于；機(jī)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1嘰冷卻塔應(yīng)布置在通風(fēng)散熱條件良好的屋面或地面上，并遠(yuǎn)離熱源和塵源，冷卻塔之間 及冷卻塔與周圍建筑物應(yīng)有一定間距水泵的布置應(yīng)便于接管、操作和維修；水泵之間通道一般不小于。八. 設(shè)計(jì)總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)非常考驗(yàn)前期所學(xué)習(xí)的知識，還有我們查閱資料的能力。課程設(shè)計(jì)的過程非 常復(fù)雜，在此過程中我學(xué)習(xí)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 設(shè)計(jì)，是我