空調課設冷凍站設計

1、能源與環(huán)境學院·建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)課程設計空氣調節(jié)用制冷技術課程設計說明書院系名稱： 能源與環(huán)境學院 班 級： 建環(huán)124 學 號： 201201114406 學生姓名： 王文婷 指導教師： 劉海濤 2015年01月目錄目錄一、 原始資料二、 方案設計三、 確定制冷量四、 機房的布置五、 設備的選擇1. 冷水機組的選型2. 水力計算3. 冷卻塔的選型4. 冷卻水冷的選型5. 冷凍水泵的選型6. 分水器與集水器的選擇7. 補水系統(tǒng)的確定8. 軟化水設備的選擇9. 冷卻水、冷凍水電子水處理器10. 定壓裝置11. 除污器的選擇六、 設計總結七、 參考文獻 設計題目：北京某綜合辦公樓空

2、調制冷機房的設計已知：建筑面積為5000m2，空調冷負荷為800KW；冷水機組設計運行工況：冷凍水712，冷卻水3035。 一、原始資料1、地理位置：地點：中國 北京 經(jīng)緯度：經(jīng)度 116.46 緯度：39.422、氣象參數(shù)夏季參數(shù)：表1夏季室外計算參數(shù)大氣壓室外日平均溫度室外計算相對濕度室外干球溫度室外濕球溫度室外平均風速99987Pa29.158%33.626.32.2m/s冬季參數(shù)：表2冬季室外計算參數(shù)大氣壓室外計算溫度室外計算相對濕度風力修正高度修正室外平均風速102573Pa-9.837%由于房間高度不高，不作考慮由于房間高度不高，不作考慮2.7m/s3、冷負荷空調冷負荷為800KW

3、4、建筑資料（略） 二、 方案設計冷熱源方案選擇：電制冷 + 城市熱網(wǎng)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7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辦公樓的各個區(qū)域，經(jīng)過空調機組的12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)器實現(xiàn)降溫過程。 從冷水機組出來的35的冷卻水經(jīng)冷卻水供水管到達冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻到30返回冷水機組，如此循環(huán)往復。 考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行，系統(tǒng)中配備補水系統(tǒng)，軟化水系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)。三、確定制冷量已知冷負荷為800KW實際所需制冷量Q=（1+0.1）×

4、;800KW=880KW四、機房的布置查參考文獻，制冷機房的布置原則如下：1制冷機房的位置應盡可能靠近負荷中心，力求縮短輸送管道，本設計將機房布置在地下室。2大中型制冷機房的主機宜與輔助設備分間布置。3在建筑設計中，應根據(jù)需要預留大型設備的進出安裝和維修的空間，并應配備必要的起吊設備。4機房需要設置每小時不小于2次的機械通風，配用的電機必須采用防爆型，并設置必要的消防和安全器材。5制冷機房設備布置的間距見下表51。 制冷機房設備布置間距表 表51項 目間距（m）主要通道和操作通道寬度1.5制冷機突出部分與配電盤之間1.5制冷機突出部分相互之間的距離1.0制冷機與墻面之間的距離0.8非主要通道0

5、.86機房內應考慮留出必要的檢修用地，當利用通道作為檢修用地時，根據(jù)設備的種類和規(guī)格適當加寬。根據(jù)以上布置原則布置制冷機房，主要布置見圖紙。五、 設備選擇1冷水機組的選型根據(jù)標準，當冷負荷528kw時，不宜少于2臺，因此取制冷機組2臺，而且2臺機組的容量相同。則每臺制冷機組制冷量Q= 880KW ÷ 2 = 440KW單機制冷量為440KW，則可考慮選用螺桿式冷水機組機型的比較與選擇頓漢布什約克壓縮機形式立式全封閉，不存在泄露問題，噪音低臥式開啟式，存在泄露問題，適當時候要對機組充注冷媒，以彌補泄露問題螺桿形式雙螺桿，4帶6旋轉；專利齒型設計，螺桿表面經(jīng)過激光淬火，在磨擦面上有油膜保

6、護，螺桿間無限靠近，但不做實際接觸，不存在磨損問題。雙螺桿冷凝器兩回程兩回程蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器潤滑及潤滑油分離利用吸氣與排氣壓力差帶動潤滑油進行潤滑，不需要潤滑油泵，可靠性高；專利的油分離器在全封閉的壓縮機內，使油分離率高達99.7%以上，確保潤滑油不會進入蒸發(fā)器，影響換熱效果。機組帶有很大的油分離裝置，利用重力的不同進行油分離，效果不好，會造成少量的潤滑油進入蒸發(fā)器，影響換熱效果。經(jīng)濟器兩次壓縮,節(jié)能16%無經(jīng)濟性美國空調協(xié)會評定IPLV指標最低美國空調協(xié)會評定IPLV指標較低根據(jù)制冷量選取制冷機組具體型號如下：名稱：頓漢布什第六代立式全封閉螺桿壓縮機型號：WCFX23SRC制冷

7、量464噪聲（kW）(Db)電機功率84.8×1長度3750（kW×臺數(shù)）（mm）寬度1175高度2170（mm）（mm）R134a充量145Kg蒸發(fā)器冷凍水量79.6冷凝器冷卻水量94.9(m³/h)(m³/h)進水溫度12進水溫度30()()出水溫度7出水溫度35()()標準水阻力63.4標準水阻力63.8(kPa)(kPa)進出水管徑127進出水管徑127(mm)(mm)電源380V±10% 三相四線 50Hz電流運行/滿載（A）147/4992水力計算1、冷凍循環(huán)水的管路水力估算根據(jù)機組性能參數(shù)可知冷凍水循環(huán)水量為79 m3/h假定冷凍

8、水的流速為2m/s根據(jù)公式 d=2×103L=79×2m3/h=158m3/h =0.044m3/s, 兩臺機組總管d1=167.4mm,取200mm,則管段流速為v=1.4m/s，滿足流速要求。單臺機組流量L1=79 m3/h =0.022 m3/s,其管徑為118.4mm,取125mm,則管段流速v=1.8m/s，滿足流速要求。2、冷卻循環(huán)水的管路水力估算根據(jù)機組性能參數(shù)可知冷卻水循環(huán)水量為94 m3/h假定冷卻水的流速為2m/s 根據(jù)公式 d×=2×103 所以 L=90×2 m3/h =180 m3/h =0.05 m3/s, 兩臺機組

9、總管d1=178.5mm,取200mm,則管段流速v=1.6m/s，滿足流速要求。單臺機組流量L1=90 m3/h =0.025 m3/s, 其管徑為126mm，取125mm，則管段流速v=2.04m/s，滿足流速要求。流量管徑長度RPy動壓Pj管段阻力m3/s(m)(m/s)(Pa/m)(Pa)(Pa)(Pa)(Pa)0.05DN20045.6279.33616.07241964.447145.750761.78即管段阻力為5.08m水柱。3冷卻塔的選擇冷卻塔選用開放式冷卻塔，且為逆流式冷卻塔，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32，出水溫度為3

10、7，冷卻塔的補給水量為冷卻塔的循環(huán)水量的2%3%冷卻塔的冷卻水量G：G=冷卻水系統(tǒng)水量×1.5 每臺冷卻塔的水量計算：G=94×1.5=141m3/h選用兩臺型號一樣的冷卻塔，分別對應于兩個制冷機組。查說明書，選用兩臺DFNL-150T型冷卻塔，不考慮備用，其性能參數(shù)見下表：冷卻塔型號DFNL-150T 流量150m3/h送風裝置電機4kw風葉直徑2400mm外形尺寸高度4050mm外徑5180mm配管尺寸溫水入管2000mm冷水出管200mm排水管50mm溢水管100mm補給水管自動50mm手動50mm4冷卻水泵的選擇（開式系統(tǒng)）（1）揚程的計算：H=1.1(H1 + H

11、2 + H3+ H4) H冷卻水泵的揚程H1 冷卻塔集水盤水位至布水器的高差4m H2 冷卻塔布水管出所需自由水頭10m；H3 冷凝器等換熱設備阻力6.2m；H4 吸入管道和壓出管道阻力10m 因此冷卻水泵所需的揚程H=1.1(H1 + H2 + H3+ H4)=33.22 m。（2）流量的確定：由制冷機組性能參數(shù)得冷凝器水量為94m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，94×（1+10%）=103.4m3/h綜上所訴，冷卻水泵所需揚程33.22m、流量103.4 m3/h，以此參數(shù)為依據(jù)對冷卻水泵進行選型（3）冷卻水泵的選擇：根據(jù)以上所得流量和揚程，選擇三臺（兩用一備）KTP系

12、列型號為KTP125-100-400型水泵：型號流量揚程效率轉速軸功率電機型號吸入口直徑m3/hmr/minKwmm125-100-40014045.766%145026.4Y225S-4-LK37KW150外形尺寸安裝尺寸壓出口直徑aHL1BB14-dmm×mmmmmmmmMmmmmmMm1288×8451603956006406404-281255冷凍水泵的選擇（1） 流量的計算由制冷機組性能參數(shù)得蒸發(fā)器水量為79m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，79×（1+10%）=86.9 m3/h（2） 揚程的估算:H=5 mH2O(制冷機組蒸發(fā)器水阻力) +

13、7mH2O(末端設備阻力)+6mH2O(分水器、集水器水阻力)+10 mH2O(制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和局部阻力損失)+6.5mH2O(回水過濾器阻力)=34.5mH2O 綜上所述，估計冷凍水泵的流量約為86.9 m3/h、揚程約為34.5m（3）冷凍水泵的選擇：根據(jù)以上計算的流量和揚程，選擇三臺（兩用一備）KTP系列型號KTP100-80-400為水泵型號流量揚程效率轉速軸功率電機型號吸入口直徑m3/hmr/minKwmmKTP100-80-40096.549.560%145021.7Y200L-4-LK30KW125外形尺寸安裝尺寸壓出口直徑aHL1BB14-dmm×mmmmmm

14、mmmmmmmmMm1168×8451603956006406404-281006分水器和集水器的選擇 分水器和集水器的管徑可根據(jù)并聯(lián)管道的總流量，通過該管徑時的斷面流速v=0.50.8m/s來確定。5 從分(集)水器上接出4根供向(來自)空調機組水管以及1根壓力平衡管和1根來自（供向）冷水機組的水管，供水(回)管流速為2.0m/s取，d1=d2= d3= d4 =200mm, d5 =200mm , d6=300mm.則總流通斷面積為55cm2，取分（集）水器內流速為0.7m/s，那么分(集)水器的流通斷面積應為55×2.0÷0.7=158cm2，于是算出分（集

15、）水器內徑為71mm，選用D80×20.0無縫鋼管，實際流速為0.71m/s,滿足要求。L1=d1+60=260mm L2=d1+d2+120=520mm L3=d2+d3+120=520mm L4=d3+d4+120=520mm L5=d4+d5+120=520mm，L6=560mm選擇分（集）水器如下： 內徑（mm）管壁厚度（mm）外徑（mm）重量(kg/m)803.5897.387補水系統(tǒng)的確定1. 水箱的選擇冷凍水的補水量為循環(huán)水量的3%4%，這里取3%。所以 補水量為 79×2×3%=4.74 m3/h又補水箱的大小應滿足補水泵能連續(xù)運行1.52.5小時

16、，這里取1.6小時。所以 補水箱的容積為V=1.6×4.74=7.584m32. 補水水泵的選擇 冷凍水系統(tǒng)是閉式的，補水泵即起補水的作用又能對冷凍水系統(tǒng)起定壓作用。 根據(jù)以上可知補水流量為4.74m3/h根據(jù)流量選擇兩臺（一用一備）JLW系列型號為IS80-50-250的離心式清水單級泵：7型號流量（m3/h）揚程（m）進出口直徑 （mm）電機功率（KW）轉速（r/min）電壓（V）重量（kg）IS50-32-2007.55080222900380300 8軟化水設備的選擇根據(jù)補水流量為4.74m3/h選用菲洛克全自動軟化水設備一臺：型號額定流量（m3/h）進出口管徑（mm）樹脂填

17、裝量（L）安裝空間 L×W×H（m）FLK-400RS4-5251251×0.6×2.29冷卻水、冷凍水電子水處理器根據(jù)冷卻水流量180m3/h，選用2臺FLK-125D電子水處理器：型號額定流量（m3/h）進出口管徑（mm）排污口（mm）功率W重量Kg安裝尺寸L×D（mm）FLK-125D125125508035500×800 10定壓裝置 可根據(jù)冷凍水補水量進行選擇，由上面可得補水量為4.74m3/h，可選擇FLK系列FLK-2000PZ型號定壓罐。其具體性能參數(shù)如下補水流量氣壓水罐補水管徑容積（m3）m3/hD×H（m）(mm)602×3.61201611除污器的選擇 除污器和水過濾器的型號可以按連接管管徑選頂，連接管管徑與干管的管徑相同，選用菲洛克全自動刷式排污過濾器。型號管徑(mm)過濾流量(m3/h)過濾面積(cm2)排污閥管徑(mm)一次清洗水量（L）