制冷設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、太原理工大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程名稱： 制冷機(jī)房設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 廣州市某冷源工程設(shè)計(jì)院 系： 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 班 級(jí)： 暖通1201 設(shè) 計(jì) 者： 孔德慧 學(xué) 號(hào)： 2012001909 指導(dǎo)教師： 宋翀芳設(shè)計(jì)時(shí)間： 2015.12 摘要本設(shè)計(jì)為廣州市某空調(diào)制冷機(jī)房工程設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)范制冷機(jī)房的位置應(yīng)盡可能靠近冷負(fù)荷中心。一般應(yīng)靠近空調(diào)房間，但要防止其振動(dòng)，噪聲和灰塵等對(duì)空調(diào)房間的影響。該設(shè)計(jì)設(shè)置在地下室。關(guān)鍵字：空調(diào)制冷機(jī)房，制冷機(jī)組，冷卻水系統(tǒng)，冷凍水系統(tǒng)32 ABSTRACTThis design for The Xinjiang Uygur Autonomous Reg

2、ionof Urumqi City one mall air conditioning refrigeration room engineering design. According to the specification of cooling machine location should be as close to the cooling load center. General should be close to the air conditioning room, but to prevent its vibration, noise and dust on the impac

3、t of air conditioning room. The design set up in the basement.KEY WORDS: air-conditioning refrigeration room, refrigeration units, cooling water system, chilled water system目 錄摘要2第一章 序言 51.1建筑概況51.2 建筑資料51.3 建筑要求51.4 設(shè)計(jì)任務(wù)51.5設(shè)計(jì)目的51.6設(shè)計(jì)基本參數(shù)61.7參考資料7第二章 制冷機(jī)組的選型72.1 制冷機(jī)組選型原則 72.2 制冷機(jī)組的選型 9第三章 冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1

4、03.1 系統(tǒng)形式 113.2 冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13第四章 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 224.1 冷卻塔選型224.2 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24第五章 布置制冷機(jī)房的注意事項(xiàng) 295.1 制冷機(jī)房管道及設(shè)備的布置295.2 制冷設(shè)備布置的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)295.3 制冷管道布置的幾項(xiàng)原則305.4 制冷設(shè)備和管道的保溫防護(hù)處理30參考文獻(xiàn)32課設(shè)總結(jié)33致謝34 第一章 總論1.1建筑概況 地面以上建筑高度為20m,機(jī)房設(shè)在地下室，從最不利末端到機(jī)房入口的管道長(zhǎng)度約為100m。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)確定的室內(nèi)外氣象條件，土建資料，冷熱源需求設(shè)計(jì)該建筑物的制冷機(jī)房。1.3設(shè)計(jì)目的 根據(jù)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，結(jié)

5、合實(shí)際工程施工程序，按照工程設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖集和有關(guān)技術(shù)資料，在教師指導(dǎo)下每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成所要求的工程設(shè)計(jì)。學(xué)生將通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地掌握冷源工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法、步驟，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決冷源工程問(wèn)題的能力，為將來(lái)到城市建設(shè)系統(tǒng)從事室內(nèi)環(huán)境設(shè)備和建筑公共設(shè)施系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工組織、調(diào)試、運(yùn)行、工程經(jīng)濟(jì)管理和有關(guān)科學(xué)研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)等工作奠定基礎(chǔ)。1.4 建筑底圖概況 由建筑底圖，了解建筑的平面圖、立面圖,并對(duì)其有初步認(rèn)識(shí)。1.5 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 根據(jù)建筑物所在的地區(qū)是廣州市，按暖通空調(diào)氣象資料等有關(guān)規(guī)定確定。該地區(qū)的空調(diào)室外氣象參數(shù)為： 室外氣象參數(shù)地理位置（廣州）大氣壓力（KPa)室外平均

6、風(fēng)速（m/s)北緯東經(jīng)冬季夏季冬季夏季23º10113°20100.4101.92.71.7冬季夏季冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度（）冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度（）夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度（）夏季空調(diào) 計(jì)算日平均溫度（）最大凍土深度（cm)5.272%34.227.830.7- 表1.1.6 參考資料 國(guó)家主要規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50736- 2012建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB50189-2005通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50243-2002冷水機(jī)組能效限定值及能源效

7、率等級(jí) GB19577-2004水源熱泵機(jī)組 GB/T19409-2003蒸汽和熱水型溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)組 GB/T18431-2001暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T50114-201005系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集 采暖通風(fēng)專業(yè) 05N1-05N6 DBJT04-19-2005全國(guó)民有建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào)·動(dòng)力中國(guó)計(jì)劃出版社 2009年空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)（第四版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2010年7月實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1993年6月有關(guān)設(shè)備廠家的產(chǎn)品樣本及技術(shù)資料 第二章 制冷機(jī)組的選型2.1冷源方案選擇根據(jù)用戶使用要求，冷負(fù)荷及全年變化，廣州市當(dāng)

8、地能源等情況，比較制冷機(jī)房一次投資和全年運(yùn)行費(fèi)用，確定制冷機(jī)組類型，包括制冷方式，制冷劑種類，冷凝器冷卻方式等。目前有三種常見(jiàn)的冷源方案：（1） 電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組電制冷制冷量（kcal/h)電制冷價(jià)格 (元/kcal/h)初投資電費(fèi)（度/元)電機(jī)功率（kw)一天工作時(shí)間（h）工作天數(shù)運(yùn)行費(fèi)用總費(fèi)用11180000.53354000.611271010077470412870電制冷適用于新建建筑，機(jī)組使用效率、COP高，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)組嚴(yán)密性好，占用機(jī)房面積小。 且使用清潔能源，環(huán)保性能好。但只能實(shí)現(xiàn)單一制冷工況，對(duì)設(shè)備附件加工要求高。經(jīng)查詢相關(guān)資料，廣州市電價(jià)為0.6元/(kcal*h). (

9、2）直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)制冷供熱雙工況，節(jié)省機(jī)房面積，適用于舊有建筑的改造工程。整個(gè)機(jī)組處于真空狀態(tài)，運(yùn)行壓力低系統(tǒng)安全，不易產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。與電制冷相比其效率低，使用壽命短，燃燒產(chǎn)物會(huì)加劇環(huán)境污染。并且要考慮載冷劑結(jié)晶的問(wèn)題。經(jīng)查詢相關(guān)資料，廣州市天然氣價(jià)為3.45元/(Nm³).直燃機(jī)制冷量（kcal/h)吸收式制冷價(jià)格(元/kcal/h)初投資天然氣費(fèi)用 （元/m³）天然氣耗量（m³/h）10工作天數(shù)運(yùn)行費(fèi)用總費(fèi)用型號(hào)111800015590003.45441010015180071080016DN018 （3）蒸汽熱水型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組

10、可以利用余熱、廢熱、可再生能源作為能量來(lái)源，環(huán)保性能好，振動(dòng)小，噪聲小。可實(shí)現(xiàn)制冷供熱兩種工況，但是機(jī)組的效率較低，耗費(fèi)蒸汽量、熱水量較多，存在載冷劑結(jié)晶的問(wèn)題。如上表。 從單位制冷量消耗一次能源的角度看，電力驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮式制冷機(jī)組比吸收式制冷機(jī)組能耗要低。由于廣州市電力供應(yīng)不算緊張，因此本工程采用電制冷蒸汽壓縮制冷。本設(shè)計(jì)采用電制冷，依據(jù)（公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB50189-2005）第5.4.2條“電力充足、供電政策支持和電價(jià)優(yōu)惠地區(qū)的建筑可采用電制冷?！辈⑶也捎寐輻U機(jī)組。電制冷機(jī)組有活塞式、螺桿式和離心式機(jī)組。建筑面積小于15000平方米，一般選用活塞式和螺桿式，面積在3-4萬(wàn)平方米時(shí)

11、一般選用離心式機(jī)組，可選用活塞式和螺桿式機(jī)組。螺桿式機(jī)組與活塞式機(jī)組相比COP高，單機(jī)制冷量大，對(duì)濕壓縮不敏感，噪音低，振動(dòng)小，可靠性高，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。故本設(shè)計(jì)采用螺桿式機(jī)組。從能耗，單機(jī)容量和調(diào)節(jié)等方面考慮，選擇空調(diào)用蒸汽壓縮式冷水機(jī)組時(shí)，單機(jī)名義工況制冷量大于1758kW時(shí)宜選用離心式；制冷量在10541758kW時(shí)，宜選用螺桿式或離心式；制冷量在7001054kW時(shí)，宜選用螺桿式；制冷量在116700kW時(shí)，宜選用螺桿機(jī)或往復(fù)式；制冷量小于116kW時(shí)，宜選用活塞式或渦旋式?？紤]本工程實(shí)際總冷負(fù)荷大小，采用兩臺(tái)螺桿機(jī),不考慮備用。2.2 制冷機(jī)組選型原則1.冷水機(jī)組的總裝機(jī)容量 由前面的

12、計(jì)算所提供的資料可知，本次設(shè)計(jì)的總負(fù)荷是1300KW。 2.由于當(dāng)前冷水機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，冷熱量均能達(dá)到產(chǎn)品樣本所列數(shù)值，另外，系統(tǒng)保溫材料性能好，構(gòu)造完善，冷損失少，因此，冷水機(jī)組的總裝機(jī)容量應(yīng)以正確的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算為準(zhǔn)，可不作任何附加，避免所選冷水機(jī)組的總裝機(jī)容量偏大，造成大馬拉小車或機(jī)組閑置的情況，在設(shè)計(jì)條件下，當(dāng)機(jī)組的規(guī)格不能符合計(jì)算冷負(fù)荷的要求時(shí)，所選擇機(jī)組的總裝機(jī)容量與計(jì)算冷負(fù)荷的比值不能超過(guò)1.1。 3.對(duì)于管線較長(zhǎng)的小區(qū)管網(wǎng)，則按具體情況確定。 4.冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇：冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇應(yīng)按工程大小，負(fù)荷變化規(guī)律及部分負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)節(jié)要求來(lái)確定。當(dāng)空氣調(diào)節(jié)冷負(fù)荷大于528kw時(shí)不宜

13、少于2臺(tái)。大工程臺(tái)數(shù)也不宜過(guò)多。為保證運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠性，當(dāng)小型工程僅設(shè)1臺(tái)時(shí)，應(yīng)選用調(diào)節(jié)性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠的機(jī)型，如選擇多臺(tái)壓縮機(jī)分路聯(lián)控的機(jī)組，即多機(jī)頭聯(lián)控型機(jī)組。本次設(shè)計(jì)的總負(fù)荷是1300KW，擬設(shè)置兩臺(tái)冷水機(jī)組，單機(jī)制冷量650Kw左右。 5、冷水機(jī)組機(jī)型選擇水冷電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組的機(jī)型宜按制冷量范圍，并經(jīng)過(guò)性能價(jià)格比進(jìn)行選擇。單機(jī)名義制冷量（kw)冷水機(jī)組類型參考價(jià)格 （元/kcal/h）116渦旋式 /活塞式0.5-0.6116-1054螺桿式0.6-0.71054-1758螺桿式0.6-0.7離心式0.5-0.61758離心式0.5-0.6（1） 考慮到本次設(shè)計(jì)城市為廣州市，屬于夏

14、熱冬暖地區(qū)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的蒸氣壓縮循環(huán)冷水機(jī)組，在額定制冷工況和規(guī)定條件下，性能系數(shù)（COP）不應(yīng)低于以下規(guī)定。機(jī)型名義制冷量Kw性能系數(shù)COP(夏熱冬暖）（W/W)活塞/渦旋式5284.4螺桿式5284.9528-11635.311635.6離心式11635.41163-21105.721105.92.3制冷機(jī)組的選型根據(jù)算出的總負(fù)荷1300/2=650kW，由于負(fù)荷較大，選兩臺(tái)單螺桿式制冷機(jī)組， 機(jī)組使用的制冷劑R134-a.螺桿式冷水機(jī)組（半封閉）總負(fù)荷KW臺(tái)數(shù)單臺(tái)冷負(fù)荷單臺(tái)制冷量KW擴(kuò)大系數(shù)型號(hào)（開(kāi)利）130026506961.07076923130HXC200A設(shè)備參數(shù)蒸發(fā)器進(jìn)出水

15、溫度12/7水壓降Kpa72流量120m³/h 進(jìn)出口管徑mm125冷凝器進(jìn)出水溫度30/35水壓降Kpa84流量141m³/h 進(jìn)出口管徑mm150電機(jī)輸入功率KW127數(shù)量2制冷劑R134a尺寸4278*980*1941 制冷標(biāo)準(zhǔn)工況：冷凍水進(jìn)水12，冷凍水出水7，冷卻水進(jìn)水溫度30-35。制冷量：696kw 制冷劑R134-a能量調(diào)節(jié)方式：自動(dòng) 調(diào)節(jié)檔數(shù)：6壓縮機(jī)型式：半封閉單螺桿壓縮機(jī) 壓縮機(jī)電機(jī)輸入功率：127kw蒸發(fā)器型式：滿液式換熱器 蒸發(fā)器進(jìn)出口管徑：DN125蒸發(fā)器水側(cè)承壓能力：1.0MPa 水側(cè)阻力：72KPa冷凝器型式：臥式殼管式換熱器 冷凝器進(jìn)出口管

16、徑：DN150冷凝器水側(cè)承壓能力：1.0MPa 水側(cè)阻力：84KPa冷凍水流量： 120m3/h 冷卻水流量:141m3/h機(jī)組外形尺寸：長(zhǎng)*寬*高=4278*980*1941經(jīng)計(jì)算，所選機(jī)組COP=696/127/0.98=5.59，其中0.98為壓縮機(jī)工作效率，符合節(jié)能規(guī)范要求。 第三章 冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)形式冷凍水系統(tǒng)將制冷機(jī)組制取的冷凍水輸配給各個(gè)空調(diào)用戶末端，根據(jù)不同應(yīng)用情況可以分為不同的冷凍水系統(tǒng)形式。1.直連系統(tǒng)和間連系統(tǒng)直連系統(tǒng)：投資和機(jī)房占地面積少，而且制冷系數(shù)較高；缺點(diǎn)是蓄冷性能較差，制冷劑泄漏可能性增多。適用于中小型系統(tǒng)或低溫系統(tǒng)。間連系統(tǒng)：使用靈活，控制方便。

17、適合于區(qū)域性供冷。2.開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)開(kāi)式系統(tǒng)常用于有噴水室的空調(diào)系統(tǒng)。噴水室水池的水經(jīng)溢流管靠自重流入中間水箱，再經(jīng)水泵送至冷水設(shè)備的蒸發(fā)器，然后送入噴水室。水箱水泵蒸發(fā)器噴水室管路內(nèi)為壓力流；噴水室水箱管路內(nèi)為無(wú)壓流。冷水循環(huán)泵的揚(yáng)程需要克服水箱液面到最高噴水室液面之間的高差。中間水箱的主要功能是收集系統(tǒng)的回水，兼有一定的蓄冷（熱）作用。閉式冷凍水系統(tǒng)分為定流量和變流量系統(tǒng)。一次泵定流量系統(tǒng)：系統(tǒng)循環(huán)水量不變，通過(guò)調(diào)節(jié)供水溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供冷（熱）量?？諝馓幚碓O(shè)備可通過(guò)三通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)或者在分集水器上加旁通管。當(dāng)按一機(jī)一泵多臺(tái)配置制冷機(jī)和水泵時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)分階段定流量運(yùn)行。這一系統(tǒng)調(diào)節(jié)

18、性較差，因此不適用于大型空調(diào)系統(tǒng)。分區(qū)一次泵定流量系統(tǒng)：系統(tǒng)總循水量不變，各空調(diào)分區(qū)按照系統(tǒng)阻力和流量要求分別設(shè)置循環(huán)水泵，適用于供水分區(qū)系統(tǒng)之間阻力相差懸殊的系統(tǒng)。一次泵變流量系統(tǒng)：由于一次泵定流量系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)為大流量小溫差工況運(yùn)行，水泵的能耗很大，因此也常采用一次泵變流量系統(tǒng)。二次泵定流量系統(tǒng):總循水量不變，各空調(diào)分區(qū)按照系統(tǒng)阻力和流量要求分別設(shè)置二級(jí)循環(huán)水泵，空氣處理設(shè)備可通過(guò)三通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。一級(jí)泵揚(yáng)程用來(lái)克服分水器和集水器之間的阻力。這一系統(tǒng)適用于大型空調(diào)系統(tǒng)且供水分區(qū)系統(tǒng)之間阻力相差懸殊的系統(tǒng)。由于系統(tǒng)較大，各環(huán)路負(fù)荷特性和壓力損失相差不大，采用閉式一次泵變流量冷凍水系統(tǒng)

19、，水泵采用一用一備，冷源側(cè)為定流量，負(fù)荷側(cè)采用電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥進(jìn)行變流量。采用定壓水泵補(bǔ)水定壓的方式補(bǔ)水定壓。由于只在夏季要求集中供冷因而采用單管制水系統(tǒng)。 一次泵變流量系統(tǒng)3.2 冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、冷凍水泵選型（1）確定流量和揚(yáng)程根據(jù)能量方程：可得冷卻水泵揚(yáng)程：，即管路的沿程阻力和局部阻力之和。 冷凍水泵揚(yáng)程的組成： 1）最不利環(huán)路阻力： 冷凍水系統(tǒng)機(jī)房外的最不利環(huán)路的管路長(zhǎng)約為100m,比摩阻按300Pa/m計(jì)算，沿程阻力為100×300=30000Pa=30kPa,約為3m水柱。局部阻力約為2m。2 ）蒸發(fā)器的阻力損失為7.2m水柱；3 ）末端設(shè)備阻力損失為4m水柱；4 ）機(jī)房

20、內(nèi)管件阻力包括：冷凍水流量 空調(diào)系統(tǒng)管路水速(m/s)推薦表管徑(mm) 15 20 25 32 40開(kāi)式系統(tǒng)0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.90.8-1.0閉式系統(tǒng)0.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.80.7-0.9管徑(mm) 50 65 80 100 125開(kāi)式系統(tǒng)0.9-1.21.1-1.41.2-1.61.3-1.81.5-2.0閉式系統(tǒng)0.8-1.00.9-1.21.1-1.41.2-1.61.4-1.8選擇冷凍水管管徑150mm，管道流速，比摩阻為279.5Pa/m，符合推薦比摩阻的要求。集水器和分水器進(jìn)出口都各兩個(gè)蝶閥，其阻力系數(shù)為0.3

21、，因而其壓力損失為 ； 冷凍水泵前后，兩個(gè)蝶閥，一個(gè)止回閥，一個(gè)Y型過(guò)濾器，一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥：蝶閥阻力系數(shù)為0.3，因而其壓力損失為: 止回閥的阻力系數(shù)為3.4，壓力損失為:過(guò)濾器阻力損失取2.5m;機(jī)房?jī)?nèi)部沿程阻力損失為冷凍水總損失為：3+2+7.2+4+(0.919+0.0919+1.04+12*279.5)*0.1=17.7 m H2O考慮10的富余量，冷凍水泵的揚(yáng)程取 H=1.1×17.7=19.4m H2O。對(duì)于循環(huán)水泵流量，考慮10%的富余量，Mp=1.1×111.69=122.86 m3/h（2） 選擇水泵 立式水泵：電機(jī)在上側(cè)，重心高，振動(dòng)大，但占地小，適用于

22、小型場(chǎng)所 臥式水泵：電機(jī)在側(cè)邊，重心低，振動(dòng)較小，占地大，適用于大型場(chǎng)所所以對(duì)于本次設(shè)計(jì)的小型場(chǎng)所，選擇立式水泵。依據(jù)流量和揚(yáng)程選取冷凍水泵的型號(hào)為凱泉第四代單級(jí)立式管道離心泵KQL100/160-15/2 ，泵的性能參數(shù)和曲線表如下：型號(hào)KQL100/160-15/2泵的參數(shù)表型號(hào)流量揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)功率kW汽蝕余量m重量kgm3/hl/sKQL100/160-15/27010012019.427.833.336.532242960154.5188KQL100/160-15/2 型水泵性能曲線 但在選擇冷凍水循環(huán)泵時(shí)，必須根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005）中的相關(guān)規(guī)

23、定，校核其輸送能效比ER，空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的輸送能效比ER不應(yīng)大于下表中（選自實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)）的限值空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的ER限值注：1.兩管制熱水管欄中的ER值，不適用于采用直燃式冷熱水機(jī)組作為熱源的空調(diào)水系統(tǒng)；2.適用于獨(dú)立建筑物內(nèi)空調(diào)冷熱水系統(tǒng)，最遠(yuǎn)環(huán)路總長(zhǎng)度在200500m范圍以內(nèi)。其中ER可用公式；式中 -設(shè)計(jì)水泵的揚(yáng)程m；-水泵在設(shè)計(jì)工況下的效率； -供回水溫差°C代入公式可算得ER=0.002342×17.7/（0.359×5）=0.023090.0241,故所選的水泵滿足要求。三定壓補(bǔ)水系統(tǒng)選型1.軟水器選擇根據(jù)（采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5073

24、6-2012）第8.5.15條補(bǔ)水小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的1%,水系統(tǒng)的補(bǔ)水指標(biāo)L/m³系統(tǒng)面積系統(tǒng)水容量L水容量m³系統(tǒng)補(bǔ)水量m³/h1.3150001950019.50.20 由上查得:管道直徑mm管道截面積管道流量m³/s管道流速比摩阻Pa/m軟水箱的容積150.0001766255.41667E-050.3066761031830.975因此取補(bǔ)水管管徑DN15。廣州市康為環(huán)保設(shè)備有限公司的JK系列全自動(dòng)軟水器型號(hào)如下：因此選擇軟水器型號(hào)如下表：設(shè)備名稱產(chǎn)水量(t/h)罐體尺寸(mm)樹(shù)脂量(kg)JK25-1500.2-0.3150×

25、1200×225外接尺寸工作壓力(MPa)配用鹽箱(mm)備注:采用JK全自動(dòng)控制閥門DN200.15-0.5350×720×12軟水箱的選擇依據(jù)（實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) 第二版）軟水箱的容積可按補(bǔ)水泵小時(shí)流量的0.5-1.0配置（小系統(tǒng)可采用上限值，大系統(tǒng)可采用下限）。根據(jù)（采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50736-2012）第8.5.16條補(bǔ)水泵總小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的5%-10%，本設(shè)計(jì)考慮采用一用一備的補(bǔ)水泵設(shè)計(jì)，故補(bǔ)水泵流量為0.05*19.5=0.975m³，故軟水箱的容積為0.975×1=0.975m³，考慮到事故補(bǔ)水以及

26、補(bǔ)水的穩(wěn)定性，可適當(dāng)擴(kuò)大水箱的體積為1000×2000×1000,即2m³，上述所選軟水器，其60分鐘的軟水量為0.2-0.3 m³，2m³，符合要求。3.定壓點(diǎn)與補(bǔ)水泵的選擇依據(jù)采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50019-2003第6.4.11條空氣調(diào)節(jié)水系統(tǒng)的補(bǔ)水點(diǎn)，設(shè)置在循環(huán)水泵的吸入口處（如圖所示），當(dāng)補(bǔ)水壓力低于補(bǔ)水點(diǎn)壓力，故設(shè)置補(bǔ)水泵。1補(bǔ)水泵的揚(yáng)程應(yīng)保證補(bǔ)水壓力比系統(tǒng)靜止時(shí)補(bǔ)水點(diǎn)的壓力高3050kPa；2小時(shí)水流量宜為系統(tǒng)的水容量的510；3嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)空氣調(diào)節(jié)熱水用及冷熱水合用的補(bǔ)水泵，宜設(shè)置備用泵。補(bǔ)水泵揚(yáng)程的計(jì)算：H2/mH1

27、/m附加m比摩阻管長(zhǎng)m 沿程阻力Pa2015183101830管道流速蝶閥（水泵）止回閥水泵入口過(guò)濾器總阻力系數(shù)1.53 0.60 3.40 12.57.5局部阻力Pa總阻力m水泵揚(yáng)程m1175.63 26.30 27.62 補(bǔ)水泵的流量計(jì)算：故補(bǔ)水泵的流量Mb=1.1×0.975t/h=1.0725m³/h,以此選出補(bǔ)水泵的型號(hào)KQDL40-25*n(選自上海凱泉泵業(yè)集團(tuán)有限公司，性能 參數(shù)如下： 型號(hào)KQDL240-25*2泵的參數(shù)表型號(hào)流量揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)功率kW汽蝕余量m效率%m3/hl/sKQDL240-25*23.76.37.61.031.752.115

280334547考慮事故補(bǔ)水等因素，補(bǔ)水泵采用兩臺(tái)，一臺(tái)備用或者檢修。4.氣壓罐定壓1）氣壓罐的有效水容積氣壓罐的有效水容積與所取工作壓力比（即氣壓罐內(nèi)最高工作壓力與最低工作壓力之比）有關(guān)，其計(jì)算公式如下： 式中：V消防氣壓水罐總?cè)莘e（m3）；Vmin 氣壓罐最小容積（m3）；Vt氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積，不宜小于3min平時(shí)運(yùn)行補(bǔ)水泵流量； 氣壓水罐的容積系數(shù)，隔膜式水罐為1.05； 工作壓力比，P1和P2分別是補(bǔ)水泵啟動(dòng)壓力和停泵壓力（壓表，KPa），應(yīng)綜合考慮氣壓罐容積和系統(tǒng)最高運(yùn)行工作壓力因素取值，一般取0.650.85，消防系統(tǒng)可取0.50.9氣壓罐的工作壓力值（壓表

29、，KPa） 2.1）安全閥開(kāi)啟壓力P4，不得使系統(tǒng)內(nèi)管網(wǎng)超過(guò)其允許工作壓力。 2.2）膨脹水箱開(kāi)始回流補(bǔ)水箱時(shí)電池閥壓力P3宜取0.9P4. 2.3）補(bǔ)水泵啟動(dòng)壓力P1，滿足定壓下限要求，并增加10KPa的富余量，應(yīng)使最高點(diǎn)壓力大于大氣壓力5KPa以上。 2.4）補(bǔ)水泵停泵壓力P2，宜取P2=0.9P3。 氣壓罐選擇計(jì)算調(diào)節(jié)容積不小于3min補(bǔ)水流量Vt0.975×3/60=0.04875m³取0.04875m³安全閥開(kāi)啟壓力P4=600KPa（補(bǔ)水點(diǎn)處允許工作壓力）P3=0.9P4=540KPa補(bǔ)水泵啟動(dòng)壓力P1=295KPa，P2=0.9P3=0.9x540=

30、486KPa核算壓力比=0.674 滿足取值范圍要求。氣壓罐最小容積 V=1.05x0.1/(1-0.674)=0.157m³選擇YDDY-800囊式立式氣壓罐設(shè)備型號(hào) 規(guī)格 mm 總?cè)莘e m³調(diào)節(jié)容積vt m³工作壓力MPa 凈重 kgYDDY-800800*22500.820.260.6330四分集水器的選擇分集水器通體直徑D(mm),應(yīng)保持D>2（為最大接管的直徑）通?？砂床⒙?lián)管路的總流量通過(guò)集管斷面的平均流速為0.5-1.5m/s來(lái)確定。本次課程設(shè)計(jì)分集水器擬各連接四根管 管徑及比摩阻結(jié)果如下表：冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)一層冷水管二層冷水管三層冷水管管徑

31、DN150DN150DN125DN125DN125流速（m/s)1.761.761.271.271.27設(shè)并聯(lián)管路的總流量通過(guò)集管斷面的平均流速為1.0m/s。流過(guò)分集水器的流量為223m³/h分集水器的筒體面積A=223/(1.0*3600)=0.06205相應(yīng)地直徑應(yīng)為：dn=4×0.06205/½*1000 =282mm；選擇D325的筒體直徑，由分（集）水器 分汽缸圖集（05K232)查封頭高度 h=106mm 分水器和集水器的長(zhǎng)度計(jì)算分水器的長(zhǎng)度：D1=200 mm，D2=125mm，D3=125mm ，D4=125mm，D5=125mm，排污管直徑50

32、mm(D1：冷凍水泵進(jìn)水管直徑，D2：一層管路直徑，D3:二層管路直徑D4：三層管路直徑，D5：三層管路直徑。)L1=D1+120=200+120=320mm，L2=D1+D2+120=200+125+120=445mm，L3=D2+D3+120=125+125+120=370mm，L4=D3+D4+120=125+125+120=370mm，L5=D4+D5+120=125+125+120=370mm,L6=D5+120=125+120=245mm，總長(zhǎng)度為： L=130+L1+L2+L3+L4+L5+L6+120+2h=2412mm集水器的長(zhǎng)度：D1=200 mm，D2=125mm，D3=

33、125mm, D4=125mm,D5=125mm.排污管直徑50mm.(D1 冷凍水泵進(jìn)水管直徑，D2：一層管路直徑，D3:二層管路直徑D4：三層管路直徑,D5：備用管路直徑 )L1=D1+120=200+120=320mm，L2=D1+D2+120=200+125+120=445mm，L3=D2+D3+120=120+125+120=370mm，L4=D3+D4+120=125+125+120=370mm，L5=D4+D5+120=125+125+120=370mm,L6=D5+120=125+120=245mm，總長(zhǎng)度為： L=130+L1+L2+L3+L4+L5+L6+120+2h=24

34、12mm集水器和分水器一般會(huì)設(shè)置排污口的排污管直徑取DN50mm5 過(guò)濾器的選擇 詳見(jiàn)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 第四章 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 冷卻塔選型 1. 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 合理選用冷卻水水源和冷卻水系統(tǒng)對(duì)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)和初投資具有重要意義。為了保證制冷系統(tǒng)的冷凝溫度不超過(guò)制冷壓縮機(jī)的允許條件，冷卻水溫度一般應(yīng)不高于32。冷卻水系統(tǒng)可分為直流式，混合式和循環(huán)式三中。此設(shè)計(jì)采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中最常用的冷卻塔主要是逆流式和橫流式冷卻塔。相比之下逆流式冷卻塔熱交換效率高，能耗低，價(jià)格便宜，且沒(méi)有橫流式那種分水不均的情況。 冷卻塔選用及布置時(shí)需注意以下問(wèn)題： （1）冷卻塔的臺(tái)數(shù)或方形冷卻塔組合的

35、模塊數(shù)（也可以說(shuō)是冷卻塔的風(fēng)機(jī)數(shù)）應(yīng)與冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)對(duì)應(yīng)，以便運(yùn)行節(jié)能。 （2）冷卻塔設(shè)置位置應(yīng)通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離高溫或有害氣體，并應(yīng)避免飄逸水和噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響。通常是將冷卻塔安裝在建筑物或裙房的屋面上。 （3）為了保證水泵不吸入空氣產(chǎn)生氣蝕，同時(shí)也為了冷卻水溫穩(wěn)定性較好，宜采用集水型冷卻塔，即增大冷卻塔存水盤的深度，集水量可考慮1.52分鐘左右的冷卻水循環(huán)水量。冷卻水系統(tǒng)采用機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，選取開(kāi)式冷卻塔系統(tǒng)。冷卻塔的選擇：冷卻塔選用開(kāi)式逆流式冷卻塔，特點(diǎn)是安裝面積小，高度大，適用于高度不受限制的場(chǎng)合，冷卻水的進(jìn)入冷卻塔的水溫為3，流出冷卻塔的水溫為30，冷卻塔的補(bǔ)給水量為冷卻塔的循

36、環(huán)水量的1%2% ，本設(shè)計(jì)中采用2%。二. 冷卻塔的選型計(jì)算選用冷卻塔時(shí)，冷卻水量考慮1.1-1.2的安全系數(shù)，首先計(jì)算冷卻水量如下：熱量系數(shù)k制冷機(jī)冷負(fù)荷KW比熱KJ/ 進(jìn)出水溫差冷卻水量/s1.20 696.00 4.19 5.00 39.87 冷卻塔流量/s冷卻塔流量m³/h43.85 157.87 (1) 查廣州市當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)，夏季大氣壓力為100.4kPa，干球溫度34.2，濕球溫度為27.8。(2) 計(jì)算：冷卻度t=35-30=5，冷幅度=32-27.8=4.2，冷卻水量Q=157.87m3/h。(3) 選擇型號(hào)。通過(guò)查閱良機(jī)冷卻塔樣本，故選擇一臺(tái)冷卻塔型號(hào)為L(zhǎng)DCM-1

37、75的逆流方形可滿足要求，參數(shù)如下： 表3.1型號(hào)流量(m³/h)電機(jī)風(fēng)車直徑(mm)LDCM-1751757.52360自重(kg)運(yùn)行重(kg)塔長(zhǎng)(mm)塔寬mm揚(yáng)程m高度mm119030403490356084910配管尺寸溫水入口冷水出口排水管溢水管補(bǔ)給水管自動(dòng)手動(dòng)DN150DN150DN50DN50DN32D32冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水水量的損失一般包括蒸發(fā)損失，飄水損失，排污損失和泄露損失等。其中，蒸發(fā)水量損失是歲空調(diào)負(fù)荷變化而變化的，排污損失可以由人控制。根據(jù)相關(guān)資料得知，電動(dòng)制冷是，冷卻塔的補(bǔ)水量取冷卻水量的1-2，這里取2，則冷卻塔的補(bǔ)水量為2×157.87

38、×2=6.31m³/h，由外網(wǎng)自來(lái)水直接補(bǔ)水。冷卻塔放在建筑樓頂上，標(biāo)高為20m。下圖為其熱力性能曲線圖： 4.2 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 冷卻水泵的選擇根據(jù)能量方程： 可得冷卻水泵揚(yáng)程：，即管路的沿程阻力和局部阻力以及塔高之和。冷卻水泵揚(yáng)程的組成如下： 1)冷卻塔噴頭噴水壓力和冷卻塔（開(kāi)式冷卻塔）接水盤到噴嘴的高度查樣本為8.0m.2)由于此建筑層高20m,冷卻水管機(jī)房標(biāo)高為-4.2m，所以冷卻水管的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)（20+4.2）*2+30=78.4m比摩阻R取300Pa/m，沿程損失H1=R×L=300×78.4=23520Pa=2.35 m H2O管路局部

39、損失考慮1 m H2O3)冷凝器的壓力損失為8.4 m H2O一個(gè)止回閥, 局部阻力系數(shù)為3.4,過(guò)濾器阻力系數(shù)2.5,蝶閥共4個(gè),局部阻力系數(shù)為0.3*4=1.2，連接在DN150的管路上，流速,因此局部阻力損失為冷卻水系統(tǒng)壓力總損失：8+2.35+1+8.4+2.2=21.95m H2O考慮20的富余量，冷凍水泵的揚(yáng)程取H=1.2×21.95=26.34m H2O對(duì)于循環(huán)水泵流量，考慮10%的富余量， Mp=1.1×144=158.4m3/h以上得出水泵的流量為158.4m3/h,揚(yáng)程26.34m,以此選出冷卻水泵的型號(hào)KQL150/300-22/4 (選自上海凱泉泵業(yè)

40、集團(tuán)有限公司，此泵為第四代單級(jí)單吸離心泵)，KQL150/300-22/4 型水泵性能參數(shù)和性能曲線如下： KQL125/300-22/4型水泵性能參數(shù)表型號(hào)流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速電機(jī)汽蝕重量mr/min功率余量kgm3/hl/skWmKQL150/300-22/4 13136.429.51480223.5 35018751.92822562.524KQL125/300-22/4型水泵性能曲線考慮備用情況，冷卻水泵選用兩臺(tái)，一用一備。二過(guò)濾器的選擇過(guò)濾器的選擇可按作用的管道的管徑來(lái)選取，一般選擇Y型過(guò)濾器，具體尺寸和尺寸圖如下：本設(shè)計(jì)中，冷卻水管徑為DN150，則所選過(guò)濾器尺寸如下:公稱直徑DN（mm）

41、L（mm）H（mm）H1(mm）150440358485 冷凍水管徑DN150，可選擇相同型號(hào)的過(guò)濾器。三除污器的選擇除污器的作用是用來(lái)清除和過(guò)濾管道中的雜質(zhì)和污垢，以保證系統(tǒng)水質(zhì)的潔凈，減少阻力和防止堵塞管路。除污器的型式有立式直通除污器，臥式直通除污器和臥式角通除污器，本次設(shè)計(jì)選用鄭州迪美環(huán)保設(shè)備有限公司的J型角通除污器。除污器的型號(hào)的選擇是按照接管的直徑來(lái)選擇的。種類輸水管徑LADDNCW-250JS(Q)-1.0ADN250100065040080四 電子水處理儀的選擇電子水處理儀主要用于防垢除垢，能有效阻止系統(tǒng)結(jié)垢并清除殘余的水垢，具有很強(qiáng)的殺菌滅藻、防銹阻蝕功能，依據(jù)冷卻水量287

42、.04 m3/h，本次選擇選用石家莊天舒環(huán)保設(shè)備有限公司的TSGP-100型電子水處理儀。具體參數(shù)見(jiàn)下表：型號(hào)流量m3/h功率WTSGP-250400200工作壓力D（單位mm）L（單位mm）1.6MPa273700五.冷卻水的補(bǔ)水量 開(kāi)式系統(tǒng)冷卻水補(bǔ)水量應(yīng)按系統(tǒng)的蒸發(fā)損失、飄逸損失、排污泄露損失之和計(jì)算。不設(shè)置集水箱的系統(tǒng)，應(yīng)在冷卻塔的底盤處補(bǔ)水；設(shè)置集水箱的系統(tǒng)，應(yīng)在集水箱處補(bǔ)水。開(kāi)式冷卻水損失量可以按占系統(tǒng)循環(huán)水量的比例計(jì)算或者估算，其估算或者計(jì)算值：蒸發(fā)損失為每度水溫降0.185%，飄逸損失可按生產(chǎn)廠家提供數(shù)據(jù)確定，無(wú)資料時(shí)可取0.2%-0.3%，排污損失（包括泄露損失）與補(bǔ)水水質(zhì)、冷

43、卻水濃縮倍數(shù)的要求、飄逸損失量等因素有關(guān)，應(yīng)計(jì)算確定，一般可按0.3%估算。冷卻水損失量：Qs=315.74×(5×0.16%+0.3%+0.3%)=4.42m3/h此設(shè)計(jì)不設(shè)置集水箱，采用冷卻塔底盤補(bǔ)水，補(bǔ)水量直接由市政管網(wǎng)供水。第五章 布置制冷劑房的注意事項(xiàng)5.1 制冷機(jī)房管道及設(shè)備的布置 制冷機(jī)房的設(shè)備和管道的連接，應(yīng)符合工藝流程，便于安裝、操作與維修。5.2 制冷設(shè)備布置的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) (1)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備布置應(yīng)保證操作和檢修的方便，同時(shí)盡可能使設(shè)備布置緊湊，以節(jié)省建筑面積。制冷機(jī)房的主要通道寬度以及制冷機(jī)組與配電柜的距離應(yīng)不小于1.5米；制冷機(jī)組與制冷機(jī)組或其他設(shè)備

44、之間的凈距離不小于1.2米；制冷機(jī)組與墻之間以及與其上方管道或電纜橋架的凈距離應(yīng)不小于1米。 (2)制冷壓縮機(jī)間的非主要通道寬度可取0.81.0m。 (3)制冷站站房?jī)?nèi)采用大、中型制冷機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備檢修用的起重吊鉤或吊環(huán)。視制冷設(shè)備的具體情況，在必要的條件下亦可設(shè)置起重機(jī)，并應(yīng)有減振基礎(chǔ)。 (4)冷卻塔布置在通風(fēng)散熱條件良好的屋面上，并遠(yuǎn)離熱源和塵源。 （5）水泵的位置應(yīng)便于接管、操作和維修；水泵之間的通道一般不小于0.7米。5.3 制冷管道布置的幾項(xiàng)原則 (1)必須使制冷系統(tǒng)的所有管道，做到工藝系統(tǒng)流程合理，操作、維修、管理方便，運(yùn)行安全可靠，確保工作； (2)設(shè)備與設(shè)備、管道與設(shè)備、管道

45、與管道之間，必須保持合理的位置關(guān)系； (3)必須保證供給蒸發(fā)器適量的制冷劑，并且能夠順利的在制冷系統(tǒng)內(nèi)往復(fù)循環(huán)； (4)管道的尺寸要合理，不允許有過(guò)大的壓力降產(chǎn)生，一防止制冷系統(tǒng)的效率和制冷能力不必要的下降； (5)根據(jù)制冷系統(tǒng)的不同特點(diǎn)和不同管段，必須設(shè)置有一定的坡度和坡向； （6）輸送液體的管段，除特殊要求外，不允許設(shè)置成倒“U”字型管段，以免形成氣囊， 阻礙流體的流通； (7)輸送氣體的管段，除特殊要求外，不允許設(shè)置成倒“U”字型管段，以免形成液囊，阻礙流體的流通； (8)必須防止?jié)櫥头e集在制冷系統(tǒng)的其它無(wú)關(guān)部分； (9)制冷系統(tǒng)進(jìn)入工作后，如遇有部分停機(jī)或全部停機(jī)時(shí)，必須防止液體進(jìn)入

46、制冷壓縮機(jī)； (10)必須按照制冷系統(tǒng)所用的制冷劑的特點(diǎn)，選用管材、閥門和儀器等。 其具體的設(shè)備及管道平面布置圖見(jiàn)施工5.4制冷設(shè)備和管道的保溫防護(hù)處理 制冷工程的任務(wù)就是將熱量從某介質(zhì)中引出，從而降低該介質(zhì)的溫度，使之低于周圍環(huán)境的溫度。然而，自然界的規(guī)律卻與此相反，熱量自動(dòng)從高溫介質(zhì)傳至低溫介質(zhì)。對(duì)人工造成的低溫介質(zhì)而言，只有盡量減少?gòu)闹車h(huán)境進(jìn)入低溫介質(zhì)的熱量，才能使人工制冷的結(jié)果實(shí)際上可以有效的加以利用。 為盡量減少熱量進(jìn)入制冷裝置，凡溫度低于室溫的設(shè)備、管道、管附件、建筑物及構(gòu)筑物（如冷藏庫(kù)的庫(kù)房、低溫實(shí)驗(yàn)室和冷水槽等）都需要絕熱。 為了保證絕熱設(shè)施經(jīng)久耐用，需要采取一系列的措施。因

47、此，絕熱設(shè)施不單使覆蓋一層絕熱材料而已。而是由不同材料構(gòu)成的具有不同功能的幾層、共同構(gòu)成完整的絕熱結(jié)構(gòu)。 普通的絕熱結(jié)構(gòu)，從里到外由以下五層構(gòu)成。即：防銹層、絕熱層、防潮層、保護(hù)層、防腐蝕及識(shí)別層。 一般防銹材料選用涂刷二遍冷底子油，本設(shè)計(jì)也是。 絕熱層所選用的材料要保證保冷效果要好，并且對(duì)于不同的材料應(yīng)采用不同的方法將其固定在設(shè)備和管道上；對(duì)于在高大的設(shè)備和很長(zhǎng)的垂直管道上附設(shè)絕熱層，還應(yīng)采取一些措施加固絕熱層，以防止材料所受壓力超過(guò)其抗壓強(qiáng)度，自然也因所選用的材料不同而有差別，但本設(shè)計(jì)采用通常的辦法，即：采用金屬和其它材料制成加強(qiáng)環(huán)或支承環(huán)，以拖住上面的材料，不使其重量壓在下面的材料之上。每36m設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)環(huán)或支承環(huán)。 防潮層常用的材料有兩種：一種是以瀝青為主的防潮材料，另一種是以聚乙烯薄膜作防潮材料。本設(shè)計(jì)采用瀝青為主要