冷熱源工程課程設計

....冷熱源工程課程設計說明書學校：江西科技師范大學院： 建筑工程學院專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應用工班級： 15建環(huán)一班姓名： 葉梓陽學號： 20150800目錄第一章 冷熱源設計初步資料 11.1、課程設計題目 1冷負荷和熱負荷數(shù)據(jù)： 1動力與能源資料 動力：城市供電 水源：城市供水 1水質資料： 1氣象資料： 1第二章制冷工程設計說明 22.1．冷水機組的總裝機容量 2冷水機組臺數(shù)選擇 2冷水機組的制冷量和耗功率 22.4方案選擇 35冷卻塔設計計算 4水泵選型 4冷凍水泵選型計算 46.2冷卻水泵計算 5分水器與集水器設計計算 6膨脹水箱配置與計算 7膨脹水箱的容積計算 7膨脹水箱的選型 8配管、保溫與防腐 8制冷機房主要管道配管 8管道保溫 92.9.3管道防腐 10第三章熱源工程設計說明 103.1．熱源設備類型 10熱水供應溫度 11鍋爐型號及臺數(shù)的選擇 113.1鍋爐選型分析 11鍋爐補水量及水處理設備選擇 12鍋爐設備的補給需水量 12給水泵選擇 13給水箱的確定選擇 13鍋爐排污量計算 13軟水設備選擇 14水缸選型計算 14鍋爐房主要管道設計 15補給水管設計 16鍋爐設備的補水管 16軟化水的補水管 16總結 16參考資料 17第一章 冷熱源設計初步資料1.1、課程設計題目成都市某四層(地下一層)賓館大樓冷熱源課程設計冷負荷和熱負荷數(shù)據(jù)：大樓冷負荷為1500kw，所有冷源由制冷機房提供，參數(shù)為7℃/12℃大樓熱負荷為1200kw，所有熱負荷由鍋爐房的提供，參數(shù)為85℃/60℃。動力：城市供電水源：城市供水水質資料：總硬度：4.7mmol/L永久硬度：1.5mmol/L暫時硬度：3.6mmol/L總堿度：3.4mmol/LPH值： PH=7.4溶解氧：5.8mg/L懸浮物：0mg/L溶解固形物：380mg/L氣象資料：冬季1.室外采暖計算溫度(℃)2.002.室外空調計算溫度(℃)1.003.冬季室外平均風速(m/s)0.904.室外計算相對濕度(%)80.005.冬季大氣壓(Pa)96320夏季1.夏季空調室外干球溫度(℃)31.602.夏季空調室外濕球溫度(℃)26.703.夏季空調日平均溫度(℃)28.004.夏季室外平均風速(m/s)1.105.夏季空調大氣透明度等級66.夏季大氣壓(Pa)94770pa第二章制冷工程設計說明2.1．冷水機組的總裝機容量由于當前冷水機組產(chǎn)品質量大大提高，冷熱量均能達到產(chǎn)品樣本所列數(shù)對于管線較長的小區(qū)管網(wǎng)，則按具體情況確定。冷水機組臺數(shù)選擇528kw21運行可靠的機型，如選擇多臺壓縮機分路聯(lián)控的機組，即多機頭聯(lián)控型機組。528kw21200KW，所以選擇兩臺冷水機組。冷水機組的制冷量和耗功率（1）（）按機組變工況性能表、變工況性能曲線或變工況性能修正系數(shù)來確定。每臺冷水機組銘牌上的制冷量為936KW，耗功率為189kw,總的制冷量為1872KW，總耗功率為378KW。（2）冷水機組水側污垢系數(shù)隨著機組運行時間的積累增加，在很大程上取決于所應15~20年常規(guī)應用周期中不出現(xiàn)結垢而影響傳熱。因此，國家現(xiàn)行標準《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機組。2.4方案選擇根據(jù)本建筑的冷負荷為1500kw，可計算制冷機房的總負荷為：Q=1500x1.2=1800查設備手冊，選擇制冷機組方案為：1872KW189KW，機組具體參數(shù)如下表：方案選擇分析：本次設計主要考慮采用電制冷機組。冷水機組的制冷系數(shù)（COP）2.5冷卻塔設計計算根據(jù)以上所選擇的螺桿機冷水機組的參數(shù)，可知冷水機組的冷卻水循環(huán)水量為195m3/(臺·h),所以總冷卻水循環(huán)量為390m3/h。根據(jù)以上氣象參數(shù)可知成都的夏季濕球溫度為26.7℃。按外界濕球溫度為28℃選擇錦ft200TDLT水泵選型冷凍水泵選型計算冷凍水泵的流量計算方法：Qz 1.2nQQz——總循環(huán)水量，m3/h；1.2——富裕系數(shù)；n——冷水機組的臺數(shù)；Q——單臺冷水機組的冷凍水量，m3/h；可計算冷凍水泵的流量為：Qz=1.2x2x156=374.4m3/h冷凍水泵的揚程計算方法：H1.2(H H1 2

H)3H——冷凍水泵所需的揚程，m；——富裕系數(shù)；H——冷水機組的壓降，55kPa(5.5m);1H 80kPa(8m)；2H 50%計算。3故冷凍水泵的揚程為：H1.1(5.5m綜上計算，本次采用三臺水泵并聯(lián)供水，則其中一臺水泵流量為145.6m3/h。選用150GDL(S)150-25×5離心水泵性能參數(shù)如下表：型 號150GDL(S)150-25×5

（m3/h）（kW）150 25 150 306.2冷卻水泵計算根據(jù)冷水機組的參數(shù)，冷卻水泵的流量計算方法：Q 1.2nQlz lQ——冷卻水總循環(huán)水量，m3/h；lz——富裕系數(shù)；n——冷水機組的臺數(shù)；Qm3/h；l可計算冷卻水的循環(huán)水量為：Q=1.2x2x195=468m3/hlz冷卻水泵的揚程的計算方法：H1.1(H H1 2

H H3

pg)0H——冷卻水泵的揚程，m；1.1——富裕系數(shù)；H1——冷水機組的冷凝器壓降，45kPa(4.5m);H 50kPa(5.0m)；2H 50%計算。3H 3.7m；3p——冷卻塔的進水壓力（Pa37.5kPa；0——水的密度，kg/m3；gg=9.81m/s2冷卻水泵的揚程為：H=1.1(4.5+5+2.5+3.7+3.75)=21.39m綜上計算，本次采用IS150-125-250三臺并聯(lián)供水。離IS150-125-250型 號型 號Qm3/h（KW）IS150-125-2502002018.5分水器與集水器設計計算已知該制冷循環(huán)系統(tǒng)中單臺制冷機獨自送冷凍水到分水器，因此循環(huán)量為156m3/h,計算分水器的入水管徑為：4GVL4156/36004GVL4156/36002D=166mm取標準管徑200mm。計算集水器出水管徑（集水器出水管為一根：取標準管徑250mm。分水器出水管徑應與集水器入水管徑一致，公式如下：4G3604G360vLD——計算所需的管徑，mm；G——水的流量，m3/h；Lv1.5-2.5m/s；分水器出水管徑與集水器入水管徑計算：vL41563600vL415636002.5D(mm)g40506580100D(mm)g40506580100125150200250600兩相鄰管中心間距2729313336394250(mm)00000000其中分水器的總進水管與泄水管裝在分水器下部，其確定分水器的長度及管徑徑：L=500+500+500+500+500=2500mm2-3400mm。確定集水器的長度及管徑：集水器比分水器少一根出水管，但是多一根接軟水箱箱的軟水管，管徑為40mm，故集水器的長度為L=600+500+500+500+270=2370mm。管徑與分水器相同，取400mm。膨脹水箱配置與計算膨脹水箱的容積計根據(jù)V =tV，其中P 00.0006L/0Ct=300CV0=134250/1000=34.25m3VP=0.00063034.25=0.616m3膨脹水箱的選型對應采暖通風標準，查得膨脹水箱的尺寸如下：水箱形式圓形型號4水箱形式圓形型號4公稱容積0.6m3有效容積0.616m3外形尺寸內徑（d）900(mm)水箱配管的公稱直徑DN高H1000溢流管40排水管32膨脹管25信號管20循環(huán)管20配管、保溫與防腐冷凍水管：本設計的冷凍水總循環(huán)量為312m3/h,單管循環(huán)水量為156m3/h，上分集水器的計算，冷凍水的循環(huán)管為200mm。對于各個進入制冷機的冷凍水管道的尺寸，由于各臺制冷機的循環(huán)水量為156m3/h，且KSW-250SLDDN150DN150Gv

156 v=2.45m/s0.152200mm進出水管。冷卻水總管：4G3600v4x4684G3600v4x46836002.0D 287.4D=287.4mm300mm冷卻水支管：4G42344G423436002.041433600414336002.04G3600vD 155.3D=155.3 mm150mm冷凍泵：4G415636004G415636002.0選取管徑150mm。管道保溫本次設計中的保溫部分主要是冷凍水管的保溫，而冷卻水管不需要做保溫設計。查空調供冷管道最小保冷厚度表；柔性泡沫橡塑管殼、板玻璃棉管殼柔性泡沫橡塑管殼、板玻璃棉管殼保冷位置Ⅰ類地區(qū)Ⅱ類地區(qū)Ⅰ類地區(qū)Ⅱ類地區(qū)管徑厚度管徑厚度管徑厚度管徑厚度地下機房15～501915～402515～402515～402565～802250～802850～15030≥10025≥10032≥5030≥20035200mm50～15030mm。9.3管道防腐本次設計對于管道的仿佛主要采用刷兩遍紅丹防銹漆，紅丹防銹漆性能第三章熱源工程設計說明3.1方式（即常說的兩管制，可以減少空調機組及系統(tǒng)的造價，同時也給運行管理及維護帶來了一定的方便。提供空調熱水的鍋爐按其使用能源的不同，主要分為兩大類：（1）電熱水鍋爐電熱水鍋爐的優(yōu)點是使用方便，清潔衛(wèi)生，無排放物，安全，無燃燒爆炸危險，自動控制水溫，可無人值守。但其使用目前受到《公共建筑節(jié)能設計（GB50189-2005）電熱水器作為直接采暖和空氣調節(jié)系統(tǒng)的熱源：①電力充足、供電政策支持和電價優(yōu)惠地區(qū)的建筑；②以供冷為主，采暖負荷較小且無法利用熱泵提供熱源的建筑；③無集中供熱與燃氣源，用煤、油等燃料受到環(huán)?；蛳绹栏裣拗频慕ㄖ虎芤归g可利用低谷電進行蓄熱、且蓄熱電鍋爐不在日間用電高峰和平段時間啟用的建筑；⑤利用可再生能源發(fā)電地區(qū)的建筑；⑥內、外區(qū)合一的變風量系統(tǒng)中需要對局部外區(qū)進行加熱的建筑。（2）燃氣、燃油熱水鍋爐170~180℃的高溫排煙，需建筑考慮排煙豎井，從合適的地方排煙至室外。這是建筑工種最感麻煩的地方。燃氣、燃油熱水鍋爐的額定熱效率不應低于89%。負荷時都能高效運行。211空調熱水的鍋爐熱水供應溫度空調用熱水水溫的決定與空調設備使用的性質及工程地點有一定的關系。95/70℃（60/50℃現(xiàn)有風機盤管通常的供熱能力也都是以供水溫度60℃為標準工況進行測試的。雖然也有一些廠商開發(fā)了用于高溫熱水的風機盤管，但實際工程中應用較為少見。工程所在地區(qū)的地理位置也與熱水溫度有關，尤其是對于處理新風的空調本設計采用的熱水供、回水溫度（85/60℃）鍋爐型號及臺數(shù)的選擇3.1鍋爐選型分析1200KWkw85℃/60℃1200KW×1.05=1260KW，本次先采用熱負荷來估算值來選擇鍋爐的型號。根據(jù)參考各種電熱水鍋爐的型號，選擇方案為：CWDR0.72-85/60-D85℃,98％，其他具體參數(shù)如下：鍋爐補水量及水處理設備選擇鍋爐設備的補給需水量PGbK rw)D t/hgl式中：

100K——給水管網(wǎng)泄露系數(shù)，取1.03D——鍋爐房額定蒸發(fā)量，25t/h；G——合格的凝結水回收量t/h，此處采用蒸汽換熱器，凝結水回水率n接近100％；β——設備和管道漏損，%，可取0.5%；P10%。pw對于補水量為：0.510Gb1.03 )25gl 100G=28.45t/h給水泵選擇給水泵臺數(shù)的選擇，應能適應鍋爐放全年負荷變化的要求。本鍋爐房擬選用三臺（其中一臺備用）電動給水泵。15.6t/h。給水泵的揚程可按下式計算：HH KPa式中：P——鍋爐工作壓力，MPaΔP——安全閥較高啟始壓力比工作壓力的升高值，因鍋爐額定蒸汽壓力為1.25MPa，取0.04MPa，H——附加壓力，50～100KPa。故水泵揚程：H=1.1×100(1.25+0.04)+0.1=143m故水泵揚程要大于143m。現(xiàn)選用DG25-50X3型給水泵兩臺：DG25-50X3流量：Q=16m3/h揚程：H=150m功率：N=29KW給水箱的確定選擇給水箱的作用有兩個：一是軟化水和凝結水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲備。給水箱的體積，按鍋爐的補給水量25t/h設計，水箱總容積在1/2~1D故本次選擇方形凝水箱1個凝水箱公稱容積12.5m3,有效容積15.10m3。尺寸 長×寬×高(mm)：3000×2000×2000，重量1847.5kg。鍋爐排污量計算根據(jù)工業(yè)鍋爐設計手冊規(guī)定，蒸汽鍋爐的給水和鍋水水質標準為給水懸浮物 ≤5mg/L給水總硬度 給水PH值 ≥7鍋水總堿度 ≤6-24mmol/L鍋水溶解固形物 溶氧量 ≤0.1mg/L原水硬度不符合給水要求，必須進行水質處理。按堿平衡率計算鍋爐的排污率：RGP j

3.40.155

=3.64％1 GRGy j

153.40.155按鹽平衡率計算鍋爐的排污率：RG P y

390

=2.06％2 G RG y y

30003900.155P、

均小于10%，所以不需要除堿。根據(jù)原水水質情況，采用無1 2頂壓固定床逆流再生鈉離子交換系統(tǒng)。交換劑采用001×7(732)樹脂。鍋爐排污量通常通過排污率來計算。排污率的大小，可由堿度和含鹽量的平衡關系式求出，取其兩者的最大值。在上面“軟化系統(tǒng)選擇”中已經(jīng)計算了由堿度和含鹽量的平衡關系式10%，3-4％4%故重新計算排污水量。所需軟水補給量：在采暖季節(jié)取得最大值：G=1.9t/hLNN-350/1350mm，0.6MPa，1.9t/h11kg。分水缸管徑計算已知熱水管網(wǎng)的循環(huán)水量為320.3t/h,計算分分水缸的管徑為：4GVL4320.3/36004GVL4320.3/36002250mm分水缸長度計算此分水缸主要設置，采暖進水管兩根，采暖供水管兩根，泄水管。進水管：D=1

150.2mm,故取D44GL

=150mm。采暖供水管：D=2

137mm，故取D44G 2/3L

=150mm。泄水管：D=40mm。7D(mm)D(mm)g40506580100125150200250600兩相鄰管中心間距2729313336394250(mm