冷熱源工程課程設(shè)計計算書(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 冷熱源工程課程設(shè)計計算書 題 目： 昆明市富滇大酒店制冷機房設(shè)計 姓名： 學(xué) 院： 建筑工程學(xué)院 專業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2014年7月 3 日專心-專注-專業(yè)目錄設(shè)計題目昆明市富滇大酒店制冷機房設(shè)計1 設(shè)計原始資料（1）、空調(diào)冷負荷為： 2.0 MW（空調(diào)總面積15000m2）（2）、當?shù)乜捎玫哪茉辞闆r：電：價格： 1.0元/度天然氣：價格：2.5元/m3；熱值：33.45MJ/m3；蒸汽：價格：180元/噸；蒸汽壓力為：0.8MPa燃油：價格： 3.76元/升；低位發(fā)熱量均為：42840kJ/kg（3）、冷凍機房外冷凍水管網(wǎng)總阻

2、力為0.35MPa（4）、土建資料制冷機房建筑平面圖（見附圖），其中水冷式冷水機組冷卻塔高度為：20 m2 確定冷源方案2.1 技術(shù)性分析(一)離心式冷水機組(1) 優(yōu)點：1.結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，易損件少，僅是活塞式的1/10，故障率低，壽命長2.圓周運動平穩(wěn)，低負荷運轉(zhuǎn)時無“喘振”現(xiàn)象，噪音低，振動小3.壓縮比可高達20，EER值高4.調(diào)節(jié)方便，可在10%100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，部分負荷時效率高，節(jié)電顯著5.體積小，重量輕，可做成立式全封閉大容量機組6.對濕沖程不敏感7.屬正壓運行，不存在外氣侵入腐蝕問題(2) 缺點：1.價格比活塞式高2.單機容量比離心式小，轉(zhuǎn)速比離心式低3.潤滑油系統(tǒng)較

3、復(fù)雜，耗油量大4.大容量機組噪聲比離心式高5.要求加工精度和裝配精度高 (二)雙效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組：基于溴化鋰水溶液在常溫下強烈的吸收水蒸氣，而在高溫下又將其吸收的水分釋放出來。同時，水在真空狀態(tài)下，其沸騰溫度在7度以下，蒸發(fā)時具有較低的蒸發(fā)溫度，因而可以采用水作為制冷劑。雙效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組部件組成是在單效機組上增加一個高壓發(fā)生器、高溫熱交換器和凝水換熱器，目的是維持高壓發(fā)生器中的壓力在大氣壓下運轉(zhuǎn)，以確保機組的安全，因此，所需的冷卻水量較大，機組造價高，溴化鋰溶液充注量大，初投資增加。但是熱效率高，運轉(zhuǎn)費用低。(三)直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組：它是在蒸汽溴化鋰吸收式冷

4、水機組上發(fā)展起來的，以燃油或燃氣為能源取代燃煤，以火管鍋爐（自帶）取代蒸汽鍋爐，以直燃方式取代間接供熱方式等“三個取代”，完成了溴化鋰吸收式冷水機組一次質(zhì)的飛躍。直燃型機組以水-溴化鋰為工質(zhì)對，實現(xiàn)了吸收式制冷循環(huán)喝采暖循環(huán)的交替，達到了一機兩用的目的。發(fā)展直燃型機組，有利于多種能源的使用和補充，有利于緩解部分地區(qū)電力的暫時緊張狀態(tài)，有利于減少供熱的中間環(huán)節(jié)，提高機組效率（熱力系數(shù)），有利于節(jié)省單獨的鍋爐房設(shè)置，給中央空調(diào)的設(shè)備選型提供了新的選擇對象。2.2 方案一：采用19XL系列半封閉式R22離心式冷水機組表1 19XL300半封閉式R22離心式冷水機組性能參數(shù)型號19制冷量(KW)105

5、5臺數(shù)2單價(萬元）150電機功率（KW)211冷凍水水量(M3/h)181壓降(Kpa)67冷卻水水量(M3/h)219壓降(Kpa)571）固定費用設(shè)備初投資：21150=300（萬元）安裝費用：25%300=75 (萬元)系統(tǒng)總投資費用L=300+75=375 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=38.46萬元式中： 每年系統(tǒng)折舊費用系統(tǒng)總投資費用，包括設(shè)備初投資和安裝費用 銀行年利率2）年度使用費用設(shè)備額定供冷功率為211KW，臺數(shù)2臺，電費1元/度，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=單臺供冷功率臺數(shù)時間電費=123.56萬元3)設(shè)備年度費用設(shè)備年

6、度費用=固定費用+年度使用費用=38.46+123.56=162.02萬元2.3 方案二：采用SXZ8系列雙效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組表2 SXZ8-145D雙效蒸汽型溴化鋰冷水機組性能參數(shù)型號SXZ8-116D制冷量(KW)1160臺數(shù)2單價(萬元）186蒸汽耗量（Kg/h)1450冷凍水水量(M3/h)200壓降(Kpa)100接管直徑（DN)150冷卻水水量(M3/h)305壓降(Kpa)90接管直徑（DN)2001）固定費用設(shè)備初投資：2186=372（萬元）安裝費用：25%372=93(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=372+93=465 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=

7、47.69萬元2）年度使用費用單臺設(shè)備蒸汽耗量為1450kg/h，臺數(shù)2臺，蒸汽價格為180元/噸，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=蒸汽耗量臺數(shù)時間單價=1.=152.84萬元3）設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費用=47.69+152.84=200.53萬元2.4 方案三：采用ZXLR系列燃油型溴化鋰冷水機組表3 ZXLR-115燃油型溴化鋰冷水機組性能參數(shù)型號ZXLR-115制冷量(KW)1163臺數(shù)2單價(萬元）215輕油耗量（Kg/h)81低位熱值（KJ/Kg)43054冷凍水水量(M3/h)200壓降(Kpa)88接管直徑（DN)150冷卻水水量

8、(M3/h)301壓降(Kpa)88接管直徑（DN)2001）固定費用設(shè)備初投資：2215=430（萬元）安裝費用：25%430=107.5(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=430+107.5=537.5 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=55.13萬元2）年度使用費用單臺設(shè)備輕油耗量為81kg/h，臺數(shù)2臺，輕油密度為0.84公斤/升，低位發(fā)熱量為42840KJ/Kg,輕油價格為3.76元/升，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=輕油耗量臺數(shù)時間單價=.76=213.38萬元3）設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費用=55.13+213.38=268.

9、51萬元2.5 方案四：采用ZXLR系列燃氣型溴化鋰冷水機組表4 ZXLR-115燃氣型溴化鋰冷水機組性能參數(shù)型號ZXLR-115制冷量(KW)1163臺數(shù)2單價(萬元）215天然氣耗量（Nm3/h)74高位熱值（KJ/Nm3)46000冷凍水水量(M3/h)200壓降(Kpa)88接管直徑（DN)150冷卻水水量(M3/h)301壓降(Kpa)88接管直徑（DN)2001）固定費用設(shè)備初投資：2215=430（萬元）安裝費用：25%430=107.5(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=430+107.5=537.5 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=55.13萬元2）年度使用費用單臺設(shè)

10、備天然氣耗量為74Nm3/h，臺數(shù)2臺，天然氣價格為2.5元/m3，熱值為33.45MJ/m3,供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=輕油耗量臺數(shù)時間單價=.5=148.98萬元3）設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費用=55.13+148.98=204.11萬元2.6 經(jīng)濟性分析通過比較各個方案的設(shè)備年度費用，可以發(fā)現(xiàn)方案一的設(shè)備年度費用最低，所以設(shè)計采用兩臺19XL300半封閉式離心式冷水機組。3 制冷機房水系統(tǒng)設(shè)計計算3.1 冷凍水系統(tǒng)選型和計算3.1.1 冷凍水泵的選型和計算(1)水泵流量和揚程的確定選擇水泵所依據(jù)的流量Q和壓頭（揚程）H按如下確定：Q=1

11、Qmax （m³/s）式中 Qmax按管網(wǎng)額定負荷的最大流量，m³/s； 1流量儲備系數(shù)，對單臺水泵工作時，1=1.1；兩臺水泵并聯(lián)工作時，1=1.2。H=2Hmax (kPa)式中 Hmax管網(wǎng)最大計算總阻力，kPa； 2揚程（壓頭）儲備系數(shù)，2=1.1-1.2。制冷機房的布置平面簡圖如下：取最不利環(huán)路如下所示，由L1、L2、L3、L4組成。圖1 冷凍水系統(tǒng)最不利環(huán)路圖從機房平面圖上可以看出，冷凍水供回水管路都由兩段不同管徑的管路組成。L1=10000mm,L2=26000mm,L3=13000mm,L4=16000mm.L1管段直徑D1=200mm, 管段流量V=181

12、m³/h,v1=1.6m/s.取L2管段流速v2=1.5m/s,管段流量V=362 m³/h,則D2=0.29m,取D2公稱直徑為DN300.L3管段直徑D3=200mm, 管段流量V=181m³/h,v3=1.6m/s.取L4管段流速v4=1.5m/s, 管段流量V=362 m³/h,則D4=0.29m,取D4公稱直徑為DN300.根據(jù)各段管徑、流速查水管路計算圖，各管段的沿程阻力和總阻力計算如下：表5 冷凍水管段阻力匯總表管段管長（mm）直徑(mm)流速(m/s)比摩阻 (Pa/m)沿程阻力（KPa)局部阻力(KPa)總阻力（Kpa）L1100002

13、001.6378.743.791.95.69L2260003001.5137.373.571.795.36L3130002001.6378.744.922.467.38L4160003001.5137.372.21.13.3冷凍水壓降為67 KPa，冷凍機房外冷凍水管網(wǎng)總阻力為0.35MPa，則最不利環(huán)路的總阻力P=5.69+5.36+7.38+3.3+67+350=438.73 KPa根據(jù)H=2Hmax ，取2 =1.1，則H=482.6KPa，即揚程H=49 m.根據(jù)Q=1Qmax ，Qmax =362 m³/h，兩臺水泵并聯(lián)工作時，1=1.2，則Q=434.4 m³/

14、h.(2)水泵型號的確定根據(jù)流量和揚程查暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊，查得水泵型號如下：表6 冷凍水泵性能參數(shù)型號10Sh-6A流量Qm³/h462L/s128總揚程H（m）53轉(zhuǎn)速n（r/min）1480功率N(kW)軸功率84.4電動機功率110泵效率（%）77允許吸上真空高度HN3葉輪直徑D(mm)410泵重量W（kg）8313.2 冷卻水系統(tǒng)的選型和計算3.2.1 冷卻塔的選型根據(jù)所選制冷機組的性能參數(shù)選擇冷卻塔，進出口溫度為3732，擬選用2臺冷卻塔，則單臺冷卻塔流量為219m³/h。通過查找中央空調(diào)設(shè)備選型手冊，選擇LBCM-LN-250低溫差標準型逆流式冷卻塔。其規(guī)格

15、如下表：表7 冷卻塔性能參數(shù)機型LBCM-LN-250標準水量（m3/h）WB28250WB27285外形尺寸(mm)高度H5220外徑D5180送風裝置電機KW11.2風葉直徑D3380配管尺寸（DN）溫水入管200冷水出管200排水管50溢水管100補給水管自動50手動503.2.2 冷卻水泵的選型計算取最不利環(huán)路如下所示，由L1、L2、L3、L4組成。圖2 冷卻水系統(tǒng)最不利環(huán)路圖從機房平面圖上可以看出，冷卻水供回水管路都由兩段不同管徑的管路組成。L1=6900mm,L2=9000mm,L3=7000,L4=20000mm.L1管段直徑D1=200mm,管段流量V=219 m³/

16、h ，v1=1.94m/s.取L2管段流速v2=2m/s, 管段流量V=438 m³/h ，則D2=0.28m,取D2公稱直徑為DN300.L3管段直徑D3=200mm, 管段流量V=219 m³/h ，v3=1.94m/s.取L4管段流速v4=2m/s, 管段流量V=438 m³/h ，則D4=0.28m,取D4公稱直徑為DN300.根據(jù)各段管徑、流速查水管路計算圖，各管段的沿程阻力和總阻力計算如下：表8 冷卻水管段阻力匯總表管段管長（mm）直徑(mm)流速(m/s)比摩阻 (Pa/m)沿程阻力（KPa)局部阻力(KPa)總阻力（Kpa）L169002001.9

17、4159.111.10.551.65L290003002.0109.170.980.491.47L370002001.94159.111.110.561.67L4200003002.0109.172.181.093.27冷卻水壓降為85KPa，冷卻塔高度分別為20m，則最不利環(huán)路的總阻力P=1.65+1.47+1.67+3.27+57+200=265.06 KPa根據(jù)H=2Hmax ，取2 =1.1，則H=291.57KPa，即揚程H=30 m.根據(jù)Q=1Qmax ，Qmax =219 m³/h，兩臺水泵并聯(lián)工作時，1=1.2，則Q=262.8 m³/h.根據(jù)流量和揚程查暖

18、通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊，得水泵型號如下：表11 冷卻水泵性能參數(shù)型號8Sh-13A流量Qm³/h270L/s75總揚程H（m）36轉(zhuǎn)速n（r/min）2980功率N(kW)軸功率33.1電動機功率37泵效率（%）80允許吸上真空高度HN5.4葉輪直徑D(mm)193泵重量W（kg）2004 膨脹水箱配置與計算4.1 膨脹水箱的容積計算根據(jù)V=，其中=30 V=1./1000=19.5 m則V=0.5=0.35m4.2 膨脹水箱的選型對應(yīng)采暖通風標準，查得膨脹水箱的尺寸如下：表12 膨脹水箱性能參數(shù)水箱形式圓形型號1公稱容積0.3 m有效容積0.35m外形尺寸(mm)內(nèi)徑（d ）900高

19、H700水箱配管的公稱直徑DN溢流管40排水管32膨脹管25信號管20循環(huán)管205 分水器和集水器的選擇5.1 分水器和集水器的構(gòu)造和用途用途：在中央空調(diào)及采暖系統(tǒng)中，有利于各空調(diào)分區(qū)流量分配和靈活調(diào)節(jié)。構(gòu)造如圖所示：圖3 分水器和集水器構(gòu)造圖5.2 分水器和集水器的尺寸5.2.1 分水器的選型計算根據(jù)Q=CM,制冷量Q=10552=2110KW,水的比熱C=4.2, 溫差=5 ,則M=100.48kg/s換算成體積流量V=0.1m/s，水的密度=1000 m/Kg.取流速v為0.6m/s,則D=0.46 m,取公稱直徑為DN500.將分水器分3路供水，分管流速取1.2 m/s,則3個供水管的尺寸計算如下：D1=D2=D3