大型制药厂热电冷三联供设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 学 20*届 毕 业 设 计（论 文） 题目： 大型制药厂热电冷三联供 工程设计研究 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 20* 年 6 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 大型制药厂热电冷三联供工程设计研究 摘 要 :热电冷系统利用吸收式制冷技术给设备供暖和制冷。 利用现有热电联产系统发展集中供热 ,供电和供冷为一体的能源综合利用系统。该系统将溴化锂吸收式制冷机引入到热电厂的热电联产系统中 ,可增加热电厂的夏季热负荷 ,从而使冬夏热负荷平衡 ,保证热电厂更经济高效地运行。本文根据热电冷三联供节约能源的原理，对一座较大型的药厂进行工程设计研究，结合药厂对温度，湿度要求高的特点，进行详细计算，仔细论证，对制冷设备参数提出要求。通过调查和计算 ,将热、电、冷联产与热电和冷量分供系统加以比较 ,表明该系统不但可节能 ,而且具有增加电能生产和保护环境的效益。 主题词 :热、电、冷三联供 ;吸收 ;环保 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 in is in to to a an 2to of in in in a is to to a to of on to in of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目录 第一章 绪论 1 第二章 工程概述 2 第三章 设计参数 3 第一节 室外设计参数 3 第二节 室内设计参数 3 第四章 负荷计算 4 第一节 冷负荷计算 4 第二节 热负荷计算 8 第五章 空调方案 的选择及空气处理过程的确定 10 第一节 空调房间送风量和送风状态参数的确定 10 第二节 空调方案的选择 12 第六章 空气风系统设计及气流组织计算 14 第七章 方案比较 17 第八章 空调水系统设计 18 第九章 设备选型及安装 20 第十章 空气风系统设计及气流组织计算 27 第十一章 能效分析 29 设计总结及收获 33 致谢 34 参考文献 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第一章 绪论 热电冷联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。有关专家做了这样的估算，如果从 2000 年起每年有 4的现有建筑的供电、供暖和供冷采用热电冷联产，从 2005 年起 25的新建建筑及从 2010 年起 50的新建建筑均采用热电冷联产的话，到 2020 年的二氧化碳的排放量将减少 19 。如果将现有建筑实施热电冷联产的比例从 4提高到 8，到 2020年二氧化碳的排放量将减少 30。 热电冷联供系统与远程送电比较，可以大大提高能源利用效率。大型发电厂的发电效率为 35 扣除厂用电和线损率。终端的利用效率只能达到 30而热电冷联产的效率可达到 90，没有输电损耗。热电冷联产系统与大型热电联产比较，大型热电联产系统的效率也没有热电冷联产高，而且大型热电联产还有输电线路和供热管网的损失。显然热电冷联产可以减少输配电系统和供热管网的投资，无论从减少投资成本和减轻污染来讲都是十分有利的 。 （ 1）经济效益：热、电、冷三联供解决了热电厂冬夏季热负荷不均造成的热经济性低的问题，降低了发电煤耗率，提高了经济效益。 （ 2）环保效益：以溴化锂吸收式制冷机取代压缩式制冷机，避免了 氟利昂制冷剂的大量使用和排泄，起到环保的作用。 （ 3）节电：溴化锂吸收式制冷机较压缩式有明显的节电效益，可以大大缓解夏季用电紧张的问题。 （ 4）投资少：溴化锂吸收式制冷机的基建投资仅为压缩式制冷机的 50%右，年运行费用也较压缩式少。 热电冷三联产技术是一种能源综合利用技术不仅可以节约能源 ,还可以减轻对环境的 污染 ,因而在全世界范围内得到了发展。日本和歌山马里拿弟区开发了以海南发电厂抽汽作为蒸汽吸收式制冷机热源的三联产系统 ,建立了热源分厂和冷暖站 ,向用户集中供热、供冷和供生活热水。意大利的拉波利综合医院采用从中央热源厂生产的 180高温水、冷水和蒸汽三种热媒的方式进行集中三联供。我国的热电冷三联产系统是最近几年才发展起来的。山东省淄博市率先利用张店热电厂的低压蒸汽的热源 ,实现了热电冷三联产。哈尔滨制药厂采用蒸汽两效溴化锂吸收式制冷机制取低温水 ;在冬季采暖期间 ,以大自然空气为冷源 ,采用玻璃钢冷却塔制取低温水。随后 ,济南、南京、上海等城市也相继设置了热电冷 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 工程概述 该工程为某药厂生产车间，地点位于四川省成都市。其中空调面积为 4200括制粒间、干燥间、称量间、粉粹过筛间、总混间、压片间、胶囊充填间、洁净走廊、人流缓冲间、男二更、女二更、 具清洗间、器具存放间、洁具洗存间、中间品暂存间、不合格品暂存间、原材量暂存间、待包装品暂存间、内包材暂存间、物流缓冲间、袋装内包间、瓶装内包装间等，其中空调面积为 4200调面积占总面积 70%以上。 101 洁净走廊 102 人流缓冲间 103 男二更 104 女二更 105 物流缓冲间 106 干燥间 107 粉粹过筛间 108 称量间 109 制粒间 110 总混间 111 压片间 112 胶囊充填间 113 袋装内包间 114 瓶装内包装间 115 中间品暂存间 116 不合格品暂存间 117 洁具洗存间 118 器具清洗间 119 待包装品暂存间 120 121 内包材暂存间 122 原材量暂存间 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第三章 设计参数 第一节 室外设计参数 由参考文献 查得四川省 成都市的气象资料为： 夏季大气压 冬季季大气压 季室外日平均温度 冬季采暖计算温度 2 夏季室外干球温度 空调计算温度 1 夏季室外湿球温度 室外计算相对湿度 80 夏季室外平均风速 s 冬季室外平均风速 二节 室内设计参数 室内设计参数为： 夏季： t=24 冬季： t=20 空调室内相对湿度： =55 10% 洁净级别为 30万级 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第四章 负荷计算 第一节 冷负荷计算 一、围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法 q)=F K (tl, W 式中 q)W); W/m m); tl,n C),根据建筑物的地理位置、朝向和构 造、外表面颜色和粗糙程度以及空气调节房间的蓄热特性； C ） 。 表 1 101 房间南外墙冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n 6.4 tl, Qn(q) 156 139 124 112 103 101 105 120 141 167 197 227 250 表 2 101 房间屋面冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n 0.2 tl, Qn(q) 784 678 602 572 595 671 807 981 1178 1390 1587 1754 1875 宜按下式计算 ; F ( 式中 W); ),根据建筑物的地理位置和空气调节房间的蓄热 特性 ,可按本规范第 确定的 T 值 ,通过计算确定 ; 传热系数 W/m 面积 (m); C ） . 表 3 101 房间 外窗温差传热形成的逐时冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n Qn(q) 19 36 56 77 94 111 125 132 138 138 134 127 111 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 二、透过玻璃窗的 日射得热 形成冷负荷的计算方法 直射冷负荷 F Dj, 中 :F 玻璃的直射面积 ,z 玻璃的综合遮挡系 数 , 无因次 Dj,- 日射得热因数的最大值 ， W/- 冷负荷系数 ,无因次 所用玻璃为 6单层吸热玻璃，由参考文献 附录 2 4 查得单层钢窗有效 面积吸收 窗之有效面积 F=3 由 参考文献 附录 2 2 查得遮挡系数 参考文献 附录 2 3 查得遮阳系数 是综合遮挡系数 参考文献 附录 2 1查得成都南向日射得热因数的最大值 ,由参考文献 附录 2 6 查得无 内遮阳的窗玻璃冷负荷系数逐时值 表 4 101 房间透过玻璃窗的 日射得热 形成冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 z j,73 0 57 88 127 158 185 176 136 99 70 53 35 22 三、 内围护结构冷负荷 : 冷负荷 F K 中 - 邻室温差 表 5 101 房间 内围护结构冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 计算温度 计算温差 传热系数 积 负荷 四、设备散热形成的冷负荷 W 其中 W； 000 1=1000 W 五、人体散热形成的冷负荷 人体显热散热引起的冷负荷计算式为： n n W 其中 W； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 n 由参考文献 表 2得成年男子散热散湿量为：显热 70W/人，潜热 112W/人，由于该 厂是三班倒，所以 ，查参考文献 表 2 n=n=2，由上公式计算得： n n 70 2 1=126W 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为： n n 其中 W； n由上公式计算人体潜热散热引起的冷负荷为 n n =112 2 01W 将上面数据汇总得 ： 表 6 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 外墙冷负荷 157 140 125 112 103 101 106 121 142 167 197 227 250 屋面冷负荷 785 679 603 573 595 671 807 982 1179 1391 1588 1754 1876 日射冷负荷 40 57 88 127 158 185 176 136 99 70 53 35 22 传热冷负荷 19 36 56 77 94 111 125 132 138 138 134 127 111 冷负荷 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 人体显热负荷 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 人体潜热负荷 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 灯光冷负荷 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 冷负荷小计 2409 2321 2280 2298 2360 2477 2622 2780 2966 3175 3381 3552 3668 按上述计算方法计算其他各房间冷负荷分别为： 表 7 各房间逐时冷负荷计算 表 t 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 101 2409 2321 2280 2298 2360 2477 2622 2780 2966 3175 3381 3552 3668 102 570 560 553 551 553 560 572 588 606 626 644 659 670 103 365 358 352 350 352 357 366 379 392 407 421 432 440 104 342 334 329 327 328 334 343 355 369 383 397 409 417 105 544 536 530 528 530 536 546 559 574 590 605 618 627 106 2303 2261 2230 2218 2227 2258 2313 2383 2462 2548 2627 2694 2743 107 2069 2044 2026 2019 2025 2042 2074 2114 2160 2209 2255 2294 2322 108 1044 1024 1009 1004 1008 1022 1048 1081 1119 1159 1196 1228 1251 109 1551 1517 1492 1483 1490 1514 1558 1614 1677 1746 1809 1863 1902 110 1472 1447 1429 1422 1428 1445 1478 1519 1565 1615 1662 1701 1730 111 1549 1522 1503 1495 1501 1520 1555 1599 1650 1704 1754 1797 1828 112 317 310 305 303 305 310 319 331 344 359 372 384 392 113 1481 1457 1440 1434 1439 1456 1486 1525 1570 1617 1661 1699 1726 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 114 3117 3085 3134 3257 3405 3608 3752 3845 3962 4102 4260 4379 4441 115 689 667 651 645 650 665 693 729 769 813 853 888 913 116 520 532 563 610 654 702 723 719 722 734 754 768 770 117 516 528 557 606 654 693 758 769 737 748 764 772 768 118 544 533 526 523 525 533 547 565 585 607 627 644 656 119 583 569 558 554 557 568 586 609 636 664 691 713 729 120 517 510 505 503 505 510 519 531 544 559 572 584 592 121 879 879 901 943 983 1035 1063 1072 1092 1123 1164 1196 1212 122 633 619 608 604 607 618 636 659 686 714 741 763 779 合计 24015 23613 23484 23675 24084 24760 25556 26325 27189 28201 29210 30035 30575 最大冷负荷出现在 : 19:00 点钟； 最大冷负荷为 : 六、 人体湿负荷 r = 1/1000 式中： r 人体湿负荷， kg/h; n 空调房间内人员总数； 群集系数，见表 2 各成年男子的散热量（ g/h），见表 2 101房间的湿负荷 r=167 2=h 按照上述计算方法计算其他各房间 湿负荷为 表 8 各房间湿负荷 计算表 房间编号 湿负荷(kg/h) 房间编号 湿负荷(kg/h) 101 13 02 14 03 15 04 16 05 17 06 18 07 19 08 20 09 21 10 22 11 计 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第二节 热负荷计算 一、 K F ( a 式中： - 通过供暖房间某一面围护物的温差传热量 (或称为基本耗热量 ), W; K 面围护物的传热系数 , W/( ); F 面围护物的散热面积 , - 室内空气计算温度 , ; - 室外供暖计算温度 , ; a 差修正系数 . 以 101 房间为例： 屋面的耗热量 18 1= 南外墙的耗热量 18 1= 南外窗的耗热量 18 1= 内墙的耗热量 18 内门的耗热量 18 二、附加耗热量 : (1 + ( 1 + 式中： 朝向修正率， %； 风力附加率， %； 高度附加率， %； 屋面的耗热量 1+0+0）（ 1+= 南外墙的耗热量 ）（ 1+= 南外窗的耗热量 ）（ 1+= 内墙的耗热量 1+0+0）（ 1+= 内门的耗热 量 1+0+0）（ 1+ 三、通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量 ) : V w ( 式中： - 干空气的定压质量比热容 , j / ( ) V 透空气的体积流量 , m3 / h 外温度下的空气密度 m3 - 室内空气计算温度 , ; - 室外供暖计算温度 , ; V 的确定 : V =L l n 式中： 门窗缝隙长度 , m L 米门窗缝隙的基准渗风量 , 参考文献 可知 L=1.1 h.m n 渗透空气量的朝向修正系数。 所以 V=12 ( 1 (20 四、总耗热量 Q= Q Q= 其他各房间的耗热量按上述方法计算如下表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表 9 各房间耗热表 房间号 耗热量 房间号 耗热量 101 12 02 13 03 14 04 15 05 16 06 17 07 18 08 19 09 20 10 21 11 22 耗热量 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第五章 空调方案的选择及空气处理过程的确定 第一节 空调房间送风量和送风状态参数的确定 以 101 房间为例， 3 . 6 432000 . 3 / 3 6 0 0 2.在 上确定室内空气状态点 N，通过该点画出 =43200的过程线。 取送风温差为 4，则送风温度为 40 ，从而得出 kg,kg kJ/kg, 1 室内送风状态变化过程 按消除余热 3 . 6 0 . 8 25 0 . 2 6 4 5 . 8 9 kg/s 按消除余湿 0 . 3 / 3 . 6 0 . 8 21 0 . 2 2 1 0 . 1 2 kg/s 按消除余热和余湿所求通风量相同，说明计算无误。 其他房间计算风量依照上述公式计算如下表： 表 10 各房间送风量 房间号 冷量（ 湿负荷（ kg/h） 热湿比 焓 含湿量 送风量（ m/h） 101 3200 471 102 6800 22 103 2000 01 104 2000 01 105 6800 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 106 6800 748 107 4400 447 108 800 33 109 1400 085 110 0800 55 111 1400 085 112 600 11 113 0800 95 114 7200 684 115 1 2000 73 116 6800 22 117 875 61 118 810 31 119 600 22 120 4400 62 121 4400 23 122 600 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第二 节 空调方案的选择 本系统采用一次回风处理，相对于二次回风系统，一次回风系统没有二次回风系统复杂，且满足系统新风、除尘的要求。 一、 一次回风夏季处理过程 3 1 . 1 134298 . 3 4 / 3 6 0 0 在 上根据 4及 N=55 ,确定 N 点 kg, N 点做 =13429 线，根据空调精度取 4 ,可得送风状态点 O, 0 ,kJ/kg, 2 一次回风系统示意图及夏季空调过程 3 1 . 1 6 . 1 25 0 . 2 6 4 5 . 1 8 /s(18432m3/h) 新风量 m =15 =(h) 一次回风量 /s(h) 风状态点 又 由成都市气象资料可知 查焓湿图可知 kJ/知 5 0 . 2 6 158 3 . 6 4 5 0 . 2 6 所以 上 与 交点即为 C 点。 在 上作等 d 线与 =95%曲线相交，交点为机器露点 L. ,果采用喷水室处理空气，则喷水室冷量为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 (Q= G(、一次回风冬、夏季处理过程 1 5 . 8 5 68428 . 3 4 / 3 6 0 0 取送风量 G=G=s 由 0 ， N=55%可知 kg, 5 . 8 54 0 . 4 8 4 3 . 0 7 /6 . 1 2i k J k 由 1000 计算得 据 2500+算得 在 点做等 =95%曲线相交，交点为机器露点 L , 4 0 . 0 8 3 0 . 0 34 0 . 0 8 2 5 . 1 9% 1 5 %m kJ/冬季室外参数 =1 , W =80%可知 =kg 温层厚度（ 聚苯乙烯 405500 玻璃棉 35 40 45 50 50 冷凝水管道的保温层厚度取 25 具体的保温材料选取及保温层厚度的计算可参考供暖通风设计手册。 管道和设备的保温结构一般由保温层和保护层组成。对于埋在地沟里的管道和输送低 温水的管道还需加防潮层。保温层外表面须进行捆扎，一般用镀锌铁丝网，不可采用螺旋形连续捆扎方式。保护层一般有 4种： 铝箔牛皮纸用于室内低温管道。 玻璃纤维布外刷油漆可作为室内管道的保护层。 室外架空管道一般采用油毡玻璃纤维布保护层。 室外管道也可用油毡、铁丝网沥青胶泥作保护层，次种结构强度高、寿命长，但投资 大。 二、防腐 在溴化锂吸收式机组空调系统中，为了减少制冷管道和设备的腐蚀，增加保护层的耐久性，须对管道和设备的外表面、对保温结构的外表面作防腐处理。 地上热力管道与设备在保温施工前，都须涂刷一层耐热防锈漆。对不保温的管道应先涂一层红丹防锈漆，再涂两层醇酸磁漆，或涂以两层沥青。 一般情况下室内外管道保护层 刷醇酸树脂磁漆两遍，地沟管道刷冷底子油两遍。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 管道支吊架、阀门等附件的表面涂一层红丹防锈漆，再涂一层调和漆。 埋地管道外表面涂刷沥青防腐绝缘层。 三、隔振 在整个空调系统中，设备产生的振动，除了以躁声形式通过空气传播到空调房间外，还可能通过建筑物的结构和基础进行传播。因此在系统中须对溴化锂吸收式机组、水泵、空调装置进行减振与隔振处理。 溴化锂吸收式机组运行平稳，设计基础时只要考虑其静载荷就行，在基础之上铺设橡胶隔振垫即能起隔振效果。 水泵的进出口管道上，紧挨进出口处安装 可饶曲的橡胶软接头，这种软接头通常专门用于风机盘管的减振。 在设计和选用减振器时应根据以下几个原则： n1500r/，宜用橡胶、软木等弹性材料垫块或橡胶减振器 ;设备 转速 n 1500r/用弹簧减振器。 %10%；但不应超过允许工作载荷。 考虑环境温度对减振器压缩变形量的影响，计算压缩变 形量宜按制造厂提供的极限压缩量的 1/31/2考虑。 簧减振器宜与阻尼比大的材料联合使用。 加大减振器台座得知两极尺寸，使体系质心下降，确保 机器运转平稳。 个，机器较重或尺寸较大时，可用 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 第十一章 能效分析 一、效益分析 热、电、冷三联供系统具有明显的节能效果 ,下面利用实例作定性定量 分析说明。吸收式制冷机的一次能源利用率 : h 其中 h 为系统的供热效率。 压缩式制冷机的一次能源利用率 冷吨制冷量的耗煤量 : 3024b= P E R 7 0 0 0 （ T） 或 860b= P E R 7 0 0 0 （ kg/kWh） 式中 压缩式制冷机组的制冷系数 冷吨 供变电效率 , 1） 溴化锂吸收式制冷机组的能耗分析 以双效溴化锂吸收式制冷机为例来求其一次能源利用系统 标准煤耗率 双效溴化锂机组 h=9740(T) 分散锅炉房 : 一次能源利用系数 : b= b 分散锅炉房的锅炉效率 , b 取 冷吨 标准煤耗 : 3 0 2 4 3 0 2 4b = 0 . 6 0 4P E R 7 0 0 0 0 . 7 1 5 7 0 0 0（ T 标准煤） 集中锅炉房 : 一次能源利用系数 : b= b 集中锅炉房的锅炉效率 , b 取 冷吨标准煤耗 : 3 0 2 4 3 0 2 4b = 0 . 4 4 3P E R 7 0 0 0 0 . 9 7 5 7 0 0 0（ T 标准煤） 热电站 : 热电站的供热效率定义为供热量 供热所耗用的能源量 比 ,即 中 D 抽汽量 ,kg/h 抽汽的焓 值 (kJ/ q式中 汽轮机组新蒸汽的焓 ,kJ/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 W 抽汽量 D 蒸汽在被抽出之前所生产出的电量 ,kW q 发电的平均煤耗率 ,q 取 430(g/h)(标准煤 ) W=(中 汽轮机发电机的机电效率 , 5% 对于新蒸汽压力为 度为 535的高压抽汽式汽轮机组 ,新蒸汽焓为 :475kJ/抽汽压力 抽汽焓 975kJ/汽轮机相对内效率 =85%)将上述数据代入以上各式中 ,可得提供热效率之值 : 221 . 3 0 7( ) / 3 6 0 0j dj g h h q 式中 热电站的管道效率 ,取 024b = 0 . 2 5 41 . 7 7 0 0 0 （ T 标准煤） 同样 ,可以算出单效机组的一次能源利用率及标准煤耗率 ,结果 下 表所示。 类型 性能系数热量T 一次能源利率 准煤耗率 (T) 分散锅炉房 集中锅炉房 热电站 单效 8620 效 740 上表中的计算结果可以看出 ,将溴化锂吸收式制冷机引入热电联产后 ,由于热电站的供热效率 h=130%,比集中锅炉房 h=75%要高得多 ,因而利用热电厂抽汽来制冷的溴化锂吸收式制冷机的一次能源利用率高 ,每冷吨制冷量的标准煤