《冷冻站房的设计》PPT课件.ppt

五、冷冻站房的设计 冷冻站应当按照生产工艺的要求和冷冻站服务对象 的分布状况，确定它在工厂厂区的位置。站房应靠近主 要冷负荷区，以满足生产要求，缩短管网，节约材料， 并给投产后的运行维护管理方面造成有利条件。此外还 应考虑以下原则： 1、 氨压缩式制冷装置应布置在隔断开的房间或单独的建 筑物内，但不得布置在民用建筑和工业企业辅助建筑物 内。规模较小的氨冷冻站，也可附设在一些不重要的厂 房的一端，但需要用墙隔开，并且机器设备间与厂房不 宜直接连通。另一端要尽量避免西晒。 氟利昂压缩式制冷装置的冷冻站，可以单独建立 ，也可以设在空调机房内，或布置在民用建筑、生产厂 房及辅助建筑物内，但不宜直接布置在楼梯间、走廊和 建筑物的出入口处。 2、 对近期有发展要求的冷冻站，要预留面积以备增装机 组，总管也要考虑后期的需要，而土建可一次完成。对 有远景发展要求的冷冻站，通常只考虑在总图上预留扩 建端的空地。 3、 冷冻站在工厂总图上的位置应考虑避免将其布置在乙 炔站、锅炉房、氢氧站、煤气站、堆煤场、易于散发灰 尘和有害汽体站房的近处及其下风向。 4、 当冷冻站成为全厂的主要用电负荷或者用电负荷较大 时，应考虑将站房靠近电源建筑。 5、 布置氨冷冻站站房时，考虑到氨系有毒物质，为确保 安全，在机器间和设备间的上、下面和直接相邻的四周 ，不宜建有宿舍、病房、学校、幼儿园、礼堂、餐厅、 游艺场所、商店以及其它人多聚众的地方。 如果冷冻站附近有要求防震的工艺设备，而冷冻站 又不能离开较远时，压缩机及水泵等设备应采取必要的 隔震及减震措施 6、 氨冷冻站宜设于单层建筑中，机器间的操作通 道不宜超过12米。并设置两个相互尽量远离的出 口，其中至少应有一个出口直接对外，冷冻站发 门窗一律向外开，亦应考虑设备的安装要求。 7、 冷冻站必须有良好的天然采光，其窗孔投光面 积和站房地面的比例不应小于16。 8、 冷冻站的机器间和设备间，应保持良好的自 然通风条件。在设计时应尽量安排好穿堂风或采 取其它形式的自然通风措施。氨冷冻站内的机器 间和设备间内应保证有每小时不少于三次的通风 措施，此外还必须设计有每小时不少于七次换气 的事故通风装置。 9、 制冷机房的高度，应根据设备情况确定，并应 符合下列要求： （1） 对于氟利昂制冷装置，不应低于3.6米； （2） 对于氨压缩式制冷，不应低于4.8米。 10、 大、中型制冷站站房可分为机器间和设备间 ，并应考虑到全厂的具体情况来确定在站房中建 有变电间、配电间、水泵间、维修间、储藏间、 控制间、值班室等单独的隔间。对于中小型站房 ，亦可将制冷设备共建在一个房间内。 六、制冷设备的布置 在布置制冷设备时，应按设备的特点、工艺流程、 操作要求等条件决定其布置，既要保证操作、检修的方 便，同时要尽可能使设备布置紧凑，以节省建筑面积。 一般情况下，制冷压缩机必须设在室内，并应有减 震基础。其它设备则可根据具体情况，布置在室内、室 外或敞开式建筑内。但当将蒸发器、贮液器等设备布置 在室外时，其布置均应设置防护栏杆或简易的围墙，在 设备的顶部必须考虑防雨和遮阳设施。 一般情况下，立式冷凝器、油分离器、集油器均布 置在室外。 在决定设备布置尺寸时，除了要了解设备正常操作 场地、空间的要求，以及施工安装、检修对场地和空间 的要求外，还要注意某些设备之间必要的高度差。 1、 制冷压缩机的所有压力表、温度计和其它仪表 ，均应设置在操作时便于观察的地方，通常情况 下，应使其面向主要操作通道。 2、 制冷压缩机的进、排汽阀门的手轮应面向主要 通道，其高度设置在1.5米以下，超过此高度时 ，应在制冷压缩机旁设立便于操作的工作台。 3、 制冷压缩机的主轴拔出端，应留有足够的空间 ，以便于检修时拆拔出主轴。 4、 立式冷凝器一般情况下均安装在室外，使其 距外墙不宜超过5米。对于夏季通风温度高于 32的地区，在室外安装时应设置有遮阳设施。 5、 立式冷凝器布置在室外时，应利用其底部的水 池作为基础。冷凝器的水池壁与机器房等建筑物 墙面，一般情况下应有不少于3米的间距，冷凝 器的安装高度，必须使液体制冷剂借助于重力能 通畅地流入高于贮液器内。 6、 卧式或分组式冷凝器，一般情况下均安装在 室内，但也可以安装在室外。布置在室外时，严 禁阳光的直射，因此应设置有遮阳设施，布置在 室内时，其安装位置一般应考虑到检修时留有能 抽出管束的间距，以备更换设备上的管束或者清 洗冷凝器之用。如它的一端正巧对准门或窗，则 可通过门或窗更换管束，不必另设检修场地。在 冷凝器两端必须留有装卸其顶盖的场地。 7、 高压贮液器应设置在冷凝器附近，其标高必须保证冷 凝器的液态制冷剂能借助重力（液位差）流入贮液器内 。 8、 洗涤式氨油分离器，氢进液口必须较冷凝器的出液口 低200300mm。该氨油分离器的进液管应从冷凝器出 液管的底部接出。 9、 水箱式蒸发器，通常是布置在站房内，亦有布置在室 外者。布置在室内时，可令其一长边靠墙。 站房内需布置两台以上的水箱式蒸发器，最好是将 其并列在一起布置，于两台设备之间只作单台厚度的保 温层。 10、卧式蒸发器一般情况下均布置在室内，对其要求基 本上与卧式冷凝器相同。 11、设备布置间距应满足表3的要求 七、制冷管道设计 制冷剂管道的布置要力求简单，符合工艺流程、缩 短线路、减少管件，达到减少阻力、泄漏、防止液击降 低管材等的耗散，对于氟利昂系统还要考虑回油的问题 。此外，还应注意系统切换的灵活性、运行的可靠性和 切断检修的可能性。 1、 制冷剂管道直径，应按其压力损失相当于制冷剂饱和 温度的变化值确定。制冷剂饱和温度的变化值，应符合 下列要求： （1） 氟利昂的吸汽管和排汽管，不应大于1； （2） 氟利昂液体管，宜采用0.51； 氨吸汽管、排汽管和液体管，不宜大于0.5。 2、 管路布置应便于装设支架。一般管路应尽 可能沿墙、柱、梁布置，而且应考虑到便于维修 、不影响室内采光、通风及门窗的启闭。非沿墙 敷设的架空水平管道，其安装高度（由室内地坪 至管底）经过人行通道时，不应小于2米。管道 距墙、柱的距离应考虑安装和检修的方便，对保 温管道还应考虑保温层的厚度。一般管道外表面 或保温层最外层距墙、柱距离不小于150mm。 3、 制冷压缩机的吸汽管道和排汽管道设置在同一 支架或吊架上时，应将吸汽管道放在排汽管道的 下面。数根平行管道之间应留有一定的间距，以 便于管道的安装和检修。一般情况下管道间净间 距不小于200mm。 4、 设置管道时，除特殊要求外，一般情况下液体 管道不应有局部向上凸起的管段，汽体管道不应 有局部向下的凹陷的管段，以免产生“汽囊”和“液 囊”，阻碍流体的流通。 5、 从液体主管接出支管时，一般情况下应从主 管底部接出。从汽体主管接出支管时，一般情况 下应从主管的上部接出。 6、 在钢制的支架或吊架上安装低温管道时，应根据保温 层的厚度设置经过防腐处理的木垫块，以防止“冷桥”现 象的产生。 7、 压缩机吸汽管和排汽管的坡度及坡向，应符合下列要 求： （1） 氟利昂制冷压缩机吸汽管坡度，不得小于0.01，应 坡向压缩机； （2） 氨制冷压缩机吸汽管坡度，不得小于0.003，应坡 向蒸发器； （3） 制冷压缩机排汽管坡度，不得小于0.01，应坡向油 分离器或冷凝器。 8、 壳管式冷凝器至贮液器之间的液体管内流速不应 超过0.5m/s，在接管的水平管段上，应有不小于0.01坡 度，坡向贮液器。当冷凝器与贮液器之间设有平衡管时 ，则液体管内流速可增加50。 9、 蒸发式冷凝器至贮液器走道液体管路，应有 0.02的坡度，坡间贮液器，而且管内流速不大于 0.5m/s。 10、 多台蒸发式冷凝器与贮液器必须装置均压管 ，可以从贮液器接至冷凝器进汽总管处。且蒸发 式冷凝器出液口与贮液器进液口应有足够的高差 ，以防止冷凝液体进入压力奖较大的冷凝器中去 。 11、 对采用非回热式制冷循环的氟利昂系统， 如有条件，应把来自贮液器的给液管与压缩机吸 汽管贴在一起，外缠保温层。 12、 对氟利昂系统的上升立管，为同时解决压力 降和带油问题，可采用双上升立管。 13、 对于空调用氟利昂制冷系统，当设置两台或 两台以上氟利昂压缩机制冷机时，各台的制冷剂 管道，不得连通。 14、 所有贮存制冷剂且在压力下工作的制冷设备 和容器，均应设置安全阀。氨制冷系统的排氨口 必须装设排放管，排放管的出口，应高于周围50 米内最高建筑物的屋脊5米。 15、 大、中型氨制冷装置应装设紧急泄氨器，泄 氨阀应该装在冷冻站外及便于操作的地点。 16、 浮球阀的接管需要考虑正常运转时，液体能 通过过滤器、浮球阀而进入蒸发器。在浮球检修 或过滤器清洗时，液体由旁通管直接进入蒸发器 。 制冷工艺管径的大小，可以通过计算求得， 但一般都是通过线算图来确定。 根据如上允许的压力损失值，使用“空气调 节用制冷技术”教材的有关附图，或有关的设计 手册等上的图标，就可进行管径大小的选择计算 。其计算步骤如下： （1）初选管径d1 管径的初选值可以根据设备接管直径来定，也可以 按流速来定，一般排气管流速为1525m/s,吸气 管流速为1220m/s，供液管为0.51.25m/s. (2)确定管路的当量总长 根据系统轴测图及平面布置图等确定各计算管道的 直线段的长度和管件的当量长度再算出当量总长 。 (3)根据管路的允许压力降至，计算出每米当量管 长的允许压力降值。 （4）根据允许的每米当量管长的压力降和制冷剂 流量查取有关附图，即可求出管径d，如果dd1 ，则所选管径d合格，否则需重新初选较大的管 径再进行计算。 此外，安全管道的直径不应小于安全阀的 公称直径，当几个安全阀共用一根安全管时，安 全总管的截面积应不小于各安全阀分支管截面积 的总和。 八、各种控制阀的选择 （一） 浮球式膨胀阀的选择 浮球阀的型号一般按冷量选取，在得不到 浮球阀制冷量的资料时，浮球阀的制冷量可根据 下式计算： 式中 Q0浮球阀的容量，亦即蒸发器的制冷量 kcal/h； 流量系数，氨，=0.3；R12，=0.60.8； f浮球阀通道计算截面积，mm2； q0蒸发器内制冷剂的单位质量制冷量 kcal/h； p浮球阀前后的压力差，一般情况下可近 似取p=pk-p0，kg/cm2； 浮球阀前液体制冷剂的比重，kg/l。 由上式即可求出浮球阀通道截面积f。考虑 到制冷系统的超负荷运行，计算出的通道截面积 f应加大3050后，再选择合适的浮球式膨胀 阀（有些型号的浮球式膨胀阀也可用通道截面积 来选，如FQ110、FQ150等型号的膨胀阀， 分别表示通道截面积为10mm2以及通道截面积为 50mm2） 。 （二） 热力膨胀阀的选择 热力膨胀阀的容量一定要与蒸发器热负荷 向适应，蒸发器负荷大的，选用容量大的膨胀阀 ；蒸发器热负荷小的，选用容量小的膨胀阀。一 般情况下，是以比蒸发器热负荷的2030为 依据，确定与此容量相近的膨胀阀。热力膨胀阀 通常是根据蒸发温度和制冷量按制造厂说明书选 取。 （三）手动节流阀、电磁阀、截止阀等的选择 制冷系统的手动节流阀、电动阀、截至阀 、止逆阀等规格均可按管径选择。应该注意，目 前各种阀件多用公称直径表示，选择的阀门公称 直径应近似于所配管道的内径（通常管道及附件 的内径接近于公称直径，但不一定等于公称直径 ）例如，452.5mm的无缝管管道应配用Dg40 的阀门。 九、图纸 课程设计应完成制冷工艺热力系统图一张， 设备布置图12张（要求见任务书）。 1、工艺热力系统图应给出全部制冷设备、连接管 道、阀门及附件。而且应附有图例、设备明细表 、设备编号，应表示所采用管道和阀件的规格。 此图不一定完全按比例画，但图面布置应清楚， 流向要明确，图中各设备的相对大小应有区别。 2、设备布置图中应包括各种阀件、设备和主要管 路、相应的建筑物；各种设备和管道应有定位尺 寸，建筑物应标注尺寸，如柱距、跨度、屋架下 弦标高等。制图方法按各类标准规定。 3、图纸上应标注出课程设计题目、图名、图号、 班级、学生姓名、指导老师、比例、完成日期等 ，标题栏的形式和大小尺寸可按下图所示的格式 绘制。 青岛理工大学建筑环境与设备工程专业制冷课程设计 4、图纸用铅笔绘制，并按制图标准进行绘制。设 计时应对图纸中的每一内容都能阐明其作用、设 计意图和依据。图面要求整洁，文字要工整，排 列应整齐始中。 十、说明书编制 1、 课程设计（作业）说明书应说明设备、系统、 方案的选择依据、设计计算公式和计算结果。 2、说明书整理的顺序 （1