設(shè)計(jì)任務(wù)和已知條件

1、設(shè)計(jì)任務(wù)和已知條件根據(jù)要求，總制冷量為580KW，冷卻水系統(tǒng)選用冷卻塔使用循環(huán)水。二、制冷壓縮機(jī)型號(hào)及臺(tái)數(shù)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(yīng)該包括用戶實(shí)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(jì)算：Qo=（1+A）=（1+0.05）X580kw=609kw式中：Qo制冷系統(tǒng)的總制冷量（KW）Q用戶實(shí)際所需要的制冷量（KW）A冷損失附加系數(shù)。一般對(duì)于間接供冷系統(tǒng)，當(dāng)空調(diào)制冷量小于174KW時(shí)，A=0.150.20;當(dāng)空調(diào)制冷量為1741744KW時(shí)，A=0.100.15;當(dāng)空調(diào)制冷量大于1744KW時(shí)，A=0.050.07;對(duì)于直接供冷系統(tǒng)，A=0.0

2、50.07。2、確定制冷劑種類和系統(tǒng)形式：根據(jù)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)工況：確定制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況主要指確定蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、壓縮機(jī)吸氣溫度和過冷溫度等工作參數(shù)。有關(guān)主要工作參數(shù)的確定參考制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算。確定冷凝溫度時(shí)，冷凝器冷卻水進(jìn)、出水溫度應(yīng)根據(jù)冷卻水的使用情況來確定。、冷凝溫度（ts）的確定：從制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到夏季室外平均每年不保證50h的濕球溫度（C）。ts=28c對(duì)于使用冷卻水塔的循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水進(jìn)水溫度按下式計(jì)算：ts仁ts+ts/=28+3=31c式中：ts1冷卻水進(jìn)冷凝器溫度（C）;ts當(dāng)?shù)叵募臼彝馄骄磕瓴槐ＷC5

3、0h的濕球溫度（C）；ts，安全值，對(duì)于機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，ts/=24C。冷卻水出冷凝器的溫度ts2（C），與冷卻水進(jìn)冷凝器的溫度及冷凝器的形式有關(guān)。按下式確定：選用立式殼管式冷凝器：ts2=ts1+（24）=31+3=34c注意：ts2通常不超過35C。系統(tǒng)以水為冷卻介質(zhì)，其傳熱溫差取46C，則冷凝溫度為：tc=ts2+（46）=34+5.8=39.8c式中：tc冷凝溫度（C）。、蒸發(fā)溫度（tg）的確定：蒸發(fā)溫度是制冷劑液體在蒸發(fā)器中汽化時(shí)的溫度。蒸發(fā)溫度高低取決于被冷卻物的溫度及傳熱溫差，而傳熱溫差與所采用的載冷劑（冷媒）有關(guān)。系統(tǒng)以水為載冷劑，其傳熱溫差為46C,即：tg=t/-（46）=

4、7-2=5式中：t/載冷劑的溫度（C）。一般對(duì)于冷卻淡水和鹽水的蒸發(fā)器，其傳熱溫差取厶it=5Co、過冷溫度（tg）的確定：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。是否采用冷應(yīng)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。對(duì)于一般的空氣調(diào)節(jié)用制冷裝置，不采用液體過冷；對(duì)于大型的蒸發(fā)溫度較低（tg5C）的制冷裝置，在條件許可時(shí)使用液體過冷。對(duì)于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)，tg=2C，因此不采用液體過冷，即tg=0Co、壓縮機(jī)吸氣口溫度（tc）的確定：壓縮機(jī)的吸氣溫度根據(jù)管道中的傳熱情況，或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的過熱度確定。通常：tc=te+tr=2+6=8式中：對(duì)于一般氨壓縮機(jī)tr=58C、制冷系統(tǒng)理論循環(huán)p-h圖：

5、根據(jù)繪制的p-h圖查表求得各狀態(tài)參數(shù):確定壓力：pe=463.34papc=1475.795pa比容：v仁0.29mA3/kgv2=0.105mA3/kg焓值：h仁1457kj/kgh2=1650kj/kgh3=h4=390.247kj/kg、制冷系統(tǒng)熱力計(jì)算：（1）、單位質(zhì)量制冷量（qo）的計(jì)算：Qo=h1-h4=（1457-390.247）kj/kg=1066.753kj/kg、單位容積制冷量（qv）的計(jì)算：Qv=qo/v1=（1066.753/0.29）kj/mA3=3678.45kj/mA3、制冷劑質(zhì)量流量（qm）的計(jì)算：Qm=Qo/qo=602/1066.753kg/s=0.56kg

6、/s、單位理論壓縮功（wo）的計(jì)算：Wo=h2-h1=（1650-1457）kj/kg=175kj/kg、壓縮機(jī)所需的理論功率（pl）的計(jì)算：P1=qmxwo=0.56x175kw=98kw、壓縮機(jī)吸入制冷劑蒸汽的體積流量（qv）的計(jì)算:Qv=qmxv仁0.56x0.29mA3/s=0.1624ma3/s、制冷系數(shù)仁0）的計(jì)算：o=qo/wo=1066.753/175=6.09、單位冷凝負(fù)荷（qc）的計(jì)算：Qc=h2-h3=（1650-390.245）kj/kg=1259.755kj/kg、冷凝器熱負(fù)荷（qc，）的計(jì)算：qc/=qmXqc=0.56X1259.755kw=705.46kw、熱力

7、完善度（n）的計(jì)算：逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)：c=Te/Tote=275.16/313.15-275.15=7.241熱力完善度：n=o/c=6.09/7.241=0.844、選擇制冷壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)：、壓縮機(jī)形式的選擇：、壓縮機(jī)制冷量的計(jì)算：查制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇壓縮機(jī)，選用4V12.5型壓縮機(jī)，其設(shè)備規(guī)格參數(shù)等列于設(shè)備清單中，其理論輸氣量qv,th=238mA3/h,根據(jù)壓縮機(jī)的理論輸氣量不變的原則計(jì)算所選定壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況下的制冷量qog（kw），壓縮機(jī)設(shè)計(jì)工況下的制冷量可由壓縮機(jī)的理論輸氣量qv,th，乘以設(shè)計(jì)工況下的輸氣系數(shù)入和單位容積制冷量qv來確定，即從制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得設(shè)計(jì)工況下的輸

8、氣系數(shù)入=0.769熱力計(jì)算中已經(jīng)求得單位容積制冷量：qv=3685.93kj/m人3（2or=AxgrK=、壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)的選擇：壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)總制冷量來確定：M=qo/qog=602/222.82=2.70式中:m壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)（臺(tái)）；qog臺(tái)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)工況下的制冷量（kw）。因此，選擇兩臺(tái)4V12.5型壓縮機(jī)從制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)查得設(shè)計(jì)工況下的輸氣系數(shù)=0.769、壓縮機(jī)級(jí)數(shù)的選擇：壓縮機(jī)級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)工況的冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比來確定。一般若以氨為制冷劑,當(dāng)pc/pe8時(shí)，則應(yīng)采用兩級(jí)壓縮機(jī)。對(duì)于本設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)中，pc/pe=1457.795/463.34=3-1953.27KW符合要求。、壓

9、縮機(jī)汽缸套冷卻水量（q/m,s）的計(jì)算:486x4486x44486x4三、冷凝器的選擇計(jì)算：1、冷凝器的選擇原則：冷凝器的選擇取決于當(dāng)?shù)氐乃疁?、水質(zhì)、水源、氣候條件，以及壓縮機(jī)房布置要求等因素。一般在冷卻水水質(zhì)較差、水溫較高、水量比較充足的地方，宜采用立式冷凝器。因冷卻水溫較高，所以選用立式殼管式冷凝器。2、冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算：冷凝器熱負(fù)荷可按下式計(jì)算：Qc=qm（h2s-h3）式中:qc冷凝器的熱負(fù)荷（KW）h2s壓縮機(jī)實(shí)際排氣的比焓（KJ/Kg）ni壓縮機(jī)的指示效率Qc=0.41163X(1675-390.247)=528.84kw3、冷凝器傳熱面積計(jì)算:ac冷凝器的傳熱面積（）k冷凝器的

10、傳熱系數(shù)w/（m2.k）.tm制冷劑與冷卻介質(zhì)之間的對(duì)數(shù)平均溫度加廠勺-也二342-.31亠“ftln4-山40-34.2立式殼管式氨制冷劑冷凝器：K=700800W/(m2.k)Q,_Q,_528.84xlQ3750 x7.2Q,_Q,_528.84xlQ3750 x7.2Ac(s)=(1+A)AoA裕量取10%15%。Ac(s)=(1+0.12)X97.9=109.648m2由壓縮機(jī)配套的冷凝器LN120可知，其傳熱面積為120m2109.648m2滿足要求。4、冷凝器冷卻水量的計(jì)算：5、冷卻塔冷卻水量計(jì)算：q/m=qms+q/ms=31.584+0.41495=32kg/s四、蒸發(fā)器的選

11、擇計(jì)算：1、蒸發(fā)器的選擇原則：蒸發(fā)器形式的選擇，應(yīng)根據(jù)制冷劑和載冷劑的種類，以及空調(diào)系統(tǒng)處理室的結(jié)構(gòu)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(shí)，宜采用臥式殼管式蒸發(fā)器。所以，本設(shè)計(jì)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(jì)算aa、傳熱溫差:a、傳熱溫差:In一tn11-711-2L7-2=681Cb、傳熱系數(shù)：K查制冷技術(shù)P156表82知：Ka、傳熱溫差:In一tn11-711-2L7-2=681C粧=空=如=9.65/Id540 x681c、傳熱面積：考慮到10%15%的富裕量Ac(s)=119.65X(1+0.15)=137.5975m2由壓縮機(jī)配套的冷凝器DW

12、Z150可知，其傳熱面積為150m137.5975m滿足要求。3、載冷劑水循環(huán)量計(jì)算：4404404404186x(11-7)=26.278g/s4404186x(11-7)=26.278g/s五、其它輔助設(shè)備的選擇計(jì)算：1、貯液器的選擇計(jì)算：貯液器的容積按制冷劑循環(huán)量進(jìn)行計(jì)算，但最大貯存量應(yīng)不超過每小時(shí)制冷劑總循環(huán)量的1/31/2。同時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，貯液器內(nèi)的液體制冷劑因受熱膨脹造成的危險(xiǎn)，鼓其貯存量一般不超過整個(gè)容積的70%80%。貯液器的容積按下列公式計(jì)算：fr=(11)x36093200.411630.41163x1.72665xlO-3x3600=1279w5由配套的ZA1.5B可知其容積為：1.5mA31.279mA3滿足要求。2、油氨分離器的選擇計(jì)算:油分里器筒體直徑:Dmid?f4x0.769x283x0105Dmid?f4x0.769x283x0105V3(-25mm壓縮機(jī)配套的YF40直徑為273mm215mm滿足要求。3、氣液分離器的選擇計(jì)算：汽液分離器的桶體直徑按下列公式計(jì)算:DM=39233承in|4x283x0.769U，14x0.5x30DM=39233承in