空调用制冷技术课程设计报告书

1、下载可编辑空调用制冷技术课程设计.专业 .整理 .下载可编辑目 录前言 .11设计目的 .22设计任务 .23设计原始资料 .24冷水机组的选择 .34.1负荷计算 .34.2机组的选择 .35 方案设计 .56 水力计算 .67 设备选择 .87.1冷却塔的选择 .87.2分水器和集水器的选择 .87.3水泵的选择 .97.3.1 冷冻水泵选型 .107.3.2 冷却水泵选型 .128小结 .15参考文献 .17.专业 .整理 .下载可编辑前言制冷课程设计是建筑环境与能源应用工程专业大学本科教育的一个重要教学环节 ，是全面检验和巩固课程学习效果的一个有效方式。通过本次课程设计，可以使学生进一

2、步加深对所学课程的理解和巩固；可以综合所学的制冷与空调的相关知识 ，解决实际问题 ；可以使学生的得到工程实践的实际训练，提高其应用能力和动手能力。.专业 .整理 .下载可编辑1 设计目的课程设计是 空气调节用制冷技术 教学中一个重要的实践环节，综合运用所学的有关知识 ，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，进一步巩固和提高理论知识 。通过课程设计 ，了解工程设计的内容、方法及步骤 ，培养确定空调冷冻站的设计方案 、进行设计计算 、绘制工程图 、使用技术资料 、编写设计说明书的能力 。2 设计任务（一）负荷计算（二）机组选择（三）方案设计（四）水力计算1、冷冻水循环系统水力计算2、冷却水循环系统水

3、力计算（五）设备选择1、冷却塔的选择2、分水器及集水器的选择3、水泵的选择（六）机房布置1、设备与管道布置平面图2、机房系统图3 设计原始资料（一）建筑物概况 ：层高 4.6 米, 层数 6 层，.专业 .整理 .下载可编辑总空调建筑面积 ：为 15990m 2 。（二）参数条件 ：空调冷冻水参数 ：供水 7 ，回水 12 ；冷却水参数 ：进水 32， 出水 37。（三）空调负荷指标 ：q=120180 W/m2。（四）土建资料 ：机房建筑平面图（见附图 ），选择其中部分作为制冷机房（以满足用途为原则 ，不要占用过大面积 ）。4 冷水机组的选择4.1 负荷计算空调负荷指标取 q=150W/m

4、2，所以空调负荷为 ：Q=q A=15990 150=2398.5kW。4.2 机组的选择根据空调负荷的大小 ，选择机组压缩机的型式，确定机组台数 。在选择制冷机的计算中 ，应考虑到管道系统及设备的冷损失，故间接供冷系统一般附加7%15% 富裕量 。取 10% 的富裕量 ， Q=2398.5 （1+10% ）=2638.4kW 。根据 Q 选取上海联合开利空调有限公司生产的19XR 系列离心式冷水机组19XR3132347CNS52 两台，冷水机组参数见表一 。表一 19XR 系列离心式冷水机组性能参数型号19XR制冷量（kw)1407电源380V-3PH-50Hz制冷剂R134a压缩型式离心

5、式.专业 .整理 .下载可编辑机输入功率278（kw)额定电流481(A)型式高效能外螺纹铜管壳管式水流量80.8冷凝(L/s)器水压损失86.2(kpa)水管规格DN200型式高效能内螺纹铜管壳管式水流量67.2蒸发（L/s)器水压损失107.1(kpa)水管规格DN200过载保护 、高低压力保护 、排气过热保护 、防冻保护 、安全装置电源逆相保护 、油压保护长 L:mm4172机组宽 W:mm1707尺寸高 H:mm2073吊装重量 （ kg)5884.专业 .整理 .下载可编辑运行重量 （ kg)6805注：1、制冷量是根据以下参数为标准:冷凝器进出水温度32 /37 ，蒸发器进出水温度

6、 12/7 。2、机器规格会因产品改良而变动，恕不另行通知 。5 方案设计根据流量选择上海联合开利空调有限公司生产的19XR 系列离心式冷水机组为了减轻一台机组的承压，所以选择两台冷水机组。冷冻水系统有两管制、三管制和四管制 ，四管制用于高层建筑，不适合本系统 ，三管制的由于公用一根回水管会导致冷热混合损失，所以该机房制冷系统为两管制系统，即冷却水供 /回水管、冷冻水供 / 回水管系统 。 冷冻水系统可分为一次泵系统和二次泵系统，一次泵系统用一级冷冻水泵克服制冷机组、输配管路以及末端设备的全部沿程和局部阻力 ，且系统组成简单 ，控制容易 ，运行管理方便 ，所以此设计采用一次泵系统 ，并对各管段

7、进行水力计算，根据计算的流量与扬程选择相应的冷冻水泵与冷却水泵 。制冷机组与水泵的连接方式有“一机一泵 ”、多“泵共用 ”、多“泵备用 ”。由于在 “一机一泵 ”形式下的系统 ，当一台水泵发生故障时，机组也必须同时停止运行 ，这样会降低工作效率。此系统采用 “多泵备用 ”系统，即采用三台泵 ，两用一备 。 冷却水系统有直流式、混合式和循环式 ，由于循环式水的消耗量相对较小 ，所以本系统采用循环式，所需要的冷却装置采用冷却塔，由于 “一机对一塔 ”的单元式冷却水系统无法充分利用其他冷却塔填料的换热面积，也无法实现全年室外气候条件变化和制冷机组负荷变化下的冷却塔风机的.专业 .整理 .下载可编辑转

8、速调节 ，所以采用 “多机对多塔 ”即多台冷却塔并联、共同为制冷机组服务的冷却水系统 ，所以本系统采用两台冷却塔。6 水力计算（一）冷却水循环系统水力计算4mvd（6-1 ）v式中 :dmvv管径， m ；3水流量， m / s ；1、主干管 / 集管流速范围为 1.2-4.5m/s,由附表一可知冷冻水水流量为67.2L/s 即 0.0672m 3 /s ，水管规格为 DN200 ，流速可取 3.0m/s 。d 4 0.0672 =168mm3.14 3.0选取管径为 DN250 ，代入公式计算得到流速为2.1m/s, 符合条件 。2、冷冻水泵吸水管流速范围为1.2-2.1m/s,冷冻水水流量

9、为 0.0672m 3/s ，取 10% 的富裕量 ，则流量为 0.0739m 3/s ，取流速为 1.5m/s ，d 4 0.0739 =250mm3.14 1.5选取管径为 DN200 ，代入公式计算得到流速为1.36m/s, 符合条件 。3、冷冻水泵出水管流速范围为2.4-3.6m/s,冷却水水流量为0.0672m 3/s ，取 10% 的富裕量 ，则为0.0739m 3/s ，取流速为 ,2.8m/s 。.专业 .整理 .下载可编辑d 4 0.0739 =183mm3.14 2.8选取管径为 DN200 ，代入公式计算得到流速为2.35m/s, 符合条件 。（二）冷却水循环系统水力计算

10、1、主干管 / 集管流速范围为 1.2-4.5m/s,由附表一可知冷凝器的水流量为80.8L/s 即 0.0808m 3 /s，水管规格为 DN200 ，流速可取 2.8m/s 。d 4 0.0808 =221mm3.14 2.8选取管径为 DN250 ，带入计算得到流速为2.57m/s, 符合条件 。2、冷却水泵吸水管流速范围为1.2-2.1m/s,冷却水水流量为0.0808m 3/s ，取 10% 的富裕量 ，则为 0.0.0889m 3/s ，取流速为2m/s ，d 4 0.0889 =238mm3.14 2.0选取管径为 DN200 ，代入公式计算得到流速为1.81m/s, 符合条件

11、。3、冷却水泵吸水管流速范围为2.4-3.6m/s,冷却水水流量为0.0808m 3/s ，取 10% 的富裕量 ，则为 0.0.0889m 3/s ，取流速为2.8m/s ，d 4 0.0889 =201mm3.14 2.8选取管径为 DN200 ，代入公式计算得到流速为2.83m/s, 符合条件 。.专业 .整理 .下载可编辑7 设备选择7.1 冷却塔的选择根据 “一塔对一机 ”选择冷却塔2 台，不考虑备用 ，考虑 1.2 的安全系数选择冷却塔的处理水流量 。Mv=80.8 1.2=96.96L/s,即 349.1m 3/h根据处理水流量及设计供回水温度选择上海台益机械设备有限公司生产的T

12、Y 系列圆形冷却塔TY-350T，详细参数见表 7-1 ：表 7-1 冷却塔标准选型机型标准水量高度外径电动机风叶直径(m3/h)（mm ）（ mm ）（ kW ）（mm ）TY-350T350455056001127457.2 分水器和集水器的选择集水器和分水器实际上是一段大管径的管子，只是在其上按设计要求焊接在若干不同管径的管接头，一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的 ，分水器用于供水管上，集水器用于回水管路上，在一定程度上也起到了均压作用 。 集水器和分水器的直径，可按并联接管的总流量通过集水器和分水器时的断面流速V=0.51m/s来确定。流量特别大时 ，允许增大流速 ，

13、但最大不宜超过 4m/s 。 直径不得小于最大接管直径的2 倍，接管间距可以考虑管直径之和加上 120 ，最大长度不要超过 3 米 。集水器和分水器应设温度计、压力表，底部应有排污管接口 ， 取集水器和分水器的尺寸为最大接管直径的两倍，即 DN500 。由计算得到 ：.专业 .整理 .下载可编辑D 4 0.0672 =414mm3.14 0.5所以取管径为 DN500 。由相关资料给出分集水器的参数见表7-2 ：表 7-2分集水器性能参数表公称直径曲面高度直边高度厚度质量容积DNV（m 3）h 1(mm)h2(mm) (mm)m （kg ）（mm ）500125401026.620.02427

14、.3 水泵的选择水泵的选择根据流量和扬程选择冷冻水泵扬程 = 空调需用压头 （取 4060kPa ）+ 冷冻机房所需压头 （包括机房的局部损失 +沿程损失 + 冷冻机组损失 ）冷却水泵的扬程 = 冷却塔进塔水压 + 局部损失 + 沿程损失 + 机组损失1）局部阻力公式如下 ：Pv 2(7-1)2p式中 :局部阻力损失 ，kpa ；局部阻力系数 ；密度， kg/m 3；v 流速， m/s 。2）沿程阻力计算如下 ：Lv2PR L (7-2)d2式中 :p沿程阻力损失 ，kpa ；沿程阻力系数 ；.专业 .整理 .下载可编辑L 管长， m ；R 比摩阻，Pa/m 。7.3.1 冷冻水泵选型冷冻水管

15、道布置图如图7-1 所示：图 7-1 冷冻水管布置图冷却水管水力计算见表 7-3 ：表 7-3 冷冻水管水力计算 （ =1000kg/m 3 )沿程局部管段阻管段水假定管实际比摩动压局部阻管径阻力阻力力编号量流速长流速阻v2 /2力 ZPm系数Pm+Zm3/ (m/s（ m (m/s (Pa/mmm(Pa)(Pa)(Pa)(Pa)h).专业 .整理 .下载可编辑DN2289.90。弯1648.62-324224.52.142209900.722638.662008头6DN2289.2289.83-4242232.1422066012949.802008090。弯DN15.64848.3753.

16、头5855.910704.34-548432.743101.56250448+90 。33弯头DN3753.90。弯2927.95-648432504.52.74310139580.7864322.96头DN2289.2289.88-924224.52.1422099013279.8020080DN2289.2289.89-10 242232.1422066012949.802008090。弯10-DN3753.头5855.912365.94843212.7431065101.56112508+90 。33弯头11-DN2289.2289.812242220022.14220440810272

17、9.8012-2422DN4.52.142209902289.12289.83279.80.专业 .整理 .下载可编辑132008014-DN2289.2289.8242222.1422044012729.80152008015-DN3753.90。弯2927.948432.52.743107750.783702.96162508头651.65空调需用压头取50kpa ，据表 7-3 计算得冷冻水泵的流量及扬程如下:流量 Q=2421.1=266.2 m3/h扬程 P= （50+51.65+107 ） 1.1=229.5kpa （23.0mH 2O）根据流量和扬程选用上海上诚泵阀制造有限公司生

18、产的S型单级离心泵 3 台（两用一备），型号为 200S63A ，具体参数见表 7-4 。表 7-4 冷冻水泵参数型号流量扬程功率转速电压气蚀量效率m3/hmkWr/minVm%200S63A270345.129503805.37507.3.2 冷却水泵选型冷却管道布置图如图7-2 所示：.专业 .整理 .下载可编辑图 7-2 冷却管道布置图冷却水管水力计算见表 7-5 ：表 7-5 冷却水管水力计算 （ =1000kg/m 3 )沿程局部管段阻管段水假定管实际比摩动压局部阻管径阻力阻力力编号量流速长 流速阻v2 /2力 ZPm系数Pm+Zm 3/ (m/s（ m (m/s (Pa/mmm(P

19、a)(Pa)(Pa)(Pa)h)DN3302.43302.42-329024.52.57420189015192.4520055DN3302.43302.43-4290232.57420126014562.4520055DN5412.0 90 。弯5845.0 11431.04-5580311.4 3.2949055861.082505 头+止11.专业 .整理 .下载可编辑回阀DN4743.2 17703.25-18 3483273.0848012960 4743.2120000DN3302.4 90 。弯2377.77-829024.52.5742018900.724267.762005头

20、6DN3302.43302.48-9290232.57420126014562.452005590。弯DN5412.0头8442.8 16282.89-10 5803163.2949078401.562505+90 。00弯头10-DN3302.43302.4290222.5742084014142.45112005511-DN3302.43302.429024.52.57420189015192.45122005513-DN3302.43302.4290222.5742084014142.45142005514-DN5412.0 90 。弯4221.458033.33.2949016170.

21、785838.40152505头015-DN5412.0 90 。弯4221.458034.53.2949022050.786426.40162505头0.专业 .整理 .下载可编辑90。弯16-DN5412.05845.0580343.294901960头+ 止 1.087805.011725051回阀17-DN4743.2 17703.23483273.0848012960 4743.21192000079.85根据表表 7-5计算得冷却水泵的流量及扬程如下 :流量 Q=2901.1=319m3/h扬程 P= （35.4+79.85+86） 1.1=221.4kpa （22.1m ）根据流量和扬程选用上海上诚泵阀制造有限公司生产的S型单级离心泵 3 台（两用一备），型号为 250S24，具体参数见表 7-6 。表 7-6 冷却水泵参数流量扬程功率转速电压气蚀量效率型号m3/hmkWr/minVm%36.85.25