建环专业课程设计报告——制冷机房设计说明书

1、页脚燕山大学课程设计说明书题目：成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计学院（系）：*建筑环化系 年级专业：上_号:学生姓名:指导教师：*（教授）页脚燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：*基层教学单位：建筑环境与能源应用工程系学号*学生姓名*专业（班级）11建环1班设计题目成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计设 计 技 术 参 数1、冷冻水7/12 C 2、冷却水32/37 C3 、地点：成都4、建筑形式：办公楼5 、建筑面积（10000） m2 （2栋）6、层高3.5 m7、层数：5层&冷水机组形式：活塞式冷水机组9、机房面积：10、机房位置：楼层地下室设 计 要 求1说明书按燕山大学课程设

2、计说明书规范撰写；2、 图纸共计两张，一张系统图，一张平面图。平面图上至少含有两个主要剖 面；3、说明书用B5纸打印，页数在10页左右；4、 图纸用A3纸打印；工作量计算：包括冷负荷计算（用面积冷指标法简单计算）、水力计算；选择：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵、水箱大小、分水器、集水 器、电子水处理仪、软化水系统等设备的选择；绘图：采用CAD绘图；工 作 计 划第一天：布置设计任务第二四天：结合说明书编写绘制完成系统图 第五九天：结合说明书编写绘制完成平剖面图 第十天：答辩参 考 资 料1陆耀庆 编 实用供热空调设计手册中国建筑工业出版社，19992电子工业部第十设计研究院主编空气调节设

3、计手册北京：中国建筑工业出版，20003电子工业部第十设计出版院编空气调节设计手册（第二版），2000等指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2014年1月9日页脚一 设计题目与原始条件二方案设计三负荷计算四冷水机组选择五水力计算1冷冻水循环系统水力计算2冷却水循环系统水力计算六设备选择1冷却塔的选择2冷冻水和冷却水泵的选择3软水器的选择4软化水箱及补水泵的选择5分水器及集水器的选择6过滤器的选择7电子水处理仪的选择8定压罐的选择七设计总结八参考文献页脚、建筑形式：办公楼 5建筑面积(10000) m2 (2 栋)6、层咼 3.5 m 7

4、、层数：5层成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计一 设计题目与原始条件题目：成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计条件：1、冷冻水7/12 C 2、冷却水32/37 C 3、地点：成都二方案设计该机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7C的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往商场的各层，经过空调机组后的12C的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来的37C的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后的32 C的冷却水再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环

5、往复。考虑到系统的稳定安全高效地运行，系统中配备补水系统， 软化水系统，电子水处理系统等附属系统。三负荷计算采用面积冷指标法：q0 = 90 -140(w/m2) 1，本设计选用q0 =95(w/m2)。根据空调冷负荷计算方法：Q0 =A q0 (1 - k) 2建筑面积 A=10000 2=20000m2根据查书，k的取值范围为7%-15%本设计k值取10%2。Q0 = 20000 95 (1 - 0.12090(kw)四冷水机组选择根据标准，属于较大规模建筑，宜取制冷机组2台，而且两台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量 Q = Q/2=1045kw页脚根据制冷量选取制冷机组具体型号如下

6、表：页脚附图:名称离心式制冷机组型号LSLXR123-1050制冷量1055 KW电功率/电压224 KW/380 V制冷剂R123制冷剂充注量700 kg冷冻水系统冷却水系统进/出水温度（c ）12/732/37流量(m3/h)181.4266扬程43接管通经（mm）150150污垢系数（m2C /KW0.0860.086水阻损失（MPa）0.120.083机组尺寸（长X宽X高）3860mnXI810mmX766mm查得冷水机组的两端界面图如下:页脚d=1034为冷冻水出压缩机端其中，1为冷却水进水接口， 2为冷却水出水接口， 3为冷冻水进口接口, 水接口。五水力计算管内流速的假定依据DN/

7、mm=250出水管的流速m/s1.52.02.02.5进水管的流速m/s1.01.21.21.61冷冻水循环系统水力计算；（1 ）确定管径假定冷冻水的进口流速为 1.2m/s3L=0.0503 2=0.1008m /s,2台机组总管d1=327mm取350mm则管段流速为v=1.07m/s水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为 1.5m/s电机端2P811页脚. 3d=l03L=0.1008m Is,2台机组总管di=292.6mm,取300mm则管段流速为v=1.428m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为 1.0 m/s3L=0.0504m /s,单台机组管di=253mm取250mm则管段

8、流速为v=1.3 m/s水泵的出水管：假定流速为1.5 m/s3L=0.0504m /s,单台机组管di=207mm取200mm则管段流速为v=1.6m/s（2 ）阻力计算已知局部阻力损失E如下表:DN4050200250300止回阀E3.93.40.10.10.1DN200250300350焊接弯头90E0.720.180.870.89截止阀0.3蝶阀0.1 0.3水泵入口1.0过滤器2.0-3.0除污器4.0-6.0水箱接管进水口1.0出水口0.5用到的三通0.1变径管0.1-0.3页脚 P=EXpv2/2冷冻水系统中，根据平面图可得弯头13个，三通3个P=16.18m沿程阻力阻力损失公式

9、P=R*I=R XLR为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mml2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m,所以沿程阻力损失为P2=1.25 m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P+A P2=17.43m2冷却水循环系统水力计算；(1 )确定管径水泵进水管：假定冷却水的进口流速为 1.2m/s3L=0.0739 X 2=0.1478 m/s,2 台机组总管 di=396mm取400mm则管段流速为 v=1.178m/s水泵出水管假定冷却水的出口流速为 2.0m/s.3d=103L=0.1478m /s,2台机组总管di=307mm取300mm则管段流速为v=2.09m/s单

10、台机组时页脚水泵的进水管：假定流速为1.0 m/s4Ld=103二 v3L=0.0739m/s,单台机组管di=307mm取300mm则管段流速为1.05m/s泵的出水管：假定流速为 2.0 m/s4Ld=io3二 v3L=0.0739m /s,单台机组管di=217mm取250mm则管段流速为v=1.506m/s(2 )阻力计算同理，在冷却水系统中，根据平面图可得弯头9个，三通5个每个泵上都有一个截止阀，一个蝶阀，一个止回阀，一个过滤器，一共有三个泵每个机组有两个蝶阀，一个过滤器，一共两台机组E =90.9+0.1 X5+3X0.3+O.1+O.1+2 ) +2X 2 0.1+2) +3X

11、(1+0.5 ) +仁26由于整套系统的流速基本保持在1.178m/s , P=Epv2/2P=18.04m沿程阻力阻力损失公式P=R*I=R XLR为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mml?O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m,所以沿程阻力损失为P=1.25 m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P+A P2=19.29m 3补给水泵的水力计算水泵进水管：假定补给水泵的进口流速为 1.2m/s3L=2X 0.C503 X 1%=0.00066 m /s,2 台机组总管 d=33mm取 35mm则管段流速为 v=1.07m/s页脚水泵出水管：假定补给水泵的进口流速为1.

12、5m/s页脚d=l033L=0.001066 m /s,2台机组总管d=29mm取30mm则管段流速为v=1.43m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0 m/s33L=0.0504 x 1%0.000504m /s 单台机组管 di=25.3mm,取25mm则管段流速为 v=1.03m /s泵的出水管：假定流速为 1.5 m/s3L=0.0504 x 1%0.000504m /s,单台机组管 di=20.7mm,取20mm则管段流速为 v=1.61m/s六设备选择1冷却塔的选择冷却塔选用开放式冷却塔，且为逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度

13、为32C，出水温度为37 C,冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的 2% 3%冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式G=3600Q/ (& tw)5 t w= t w1- t w2=37-32=5 CQ=1.3Q(活塞式制冷机组)Q冷却塔冷却热量Q制冷机负荷每台制冷机配一台冷却塔。页脚则 Qc=1.3 X055=1371.5KW每台冷却塔的水量计算：G=3600 Q c/ (& tw) =3600X1371.5 讯4.2 5)=2.3511 X 10kg/h=235.11m 3/h风量计算：Q=3600Qc/ c (Is1 - Is2)ts1成都市空气调节室外计算湿球温度，查得22.6 C。t

14、s2=ts1+5 C =27.6 C查焓湿图 得 ls1=87kJ/kg Is2=115kJ/kg冋3所 以 Q=3600 X1371.5 -4.2 +(115-87)=41984.7kg/h=32546.3m/h (空气 密度为31.29kg/m )选用2台型号一样的冷却塔。选用CDBNL系列低噪声型逆流冷却塔，型号为CDBNL300,主要参数如下：型号冷却水量总高度风量风机直径进水压力直径DNCDBNL3003300m/h5713mm3168000m/h3400mm35kPa5.0mm2冷冻水和冷却水水泵的选择；由已知的冷冻水和冷却水流量，初定泵给水方式为两用一备，而已定两台机组，现用两台

15、泵给水，可近似选择水泵的流量为机组流量，水泵的杨程至少要满足层高和局部阻力。综合考虑后，选择冷冻水泵的型号为：200-400A，冷却水泵的型号为：200-250(I)两台水泵的性能参数如下:型号流量3 (m /h)杨程(m)效率(%)转速(r/mi n)电机功 率(kw)必须气 蚀余量(NPSH)重量(kg)13146.66718744741450373.5462200-400A23438.370200-25028029.2751450304.0475页脚4002480(I)5202072F表为两台水泵的安装尺寸:外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器型号LBHG BiAG xR4-d 1DDn

16、-d规格H2200-400A8605951095300 x370225250 x3204-2234029512-22JGD3-3345200-250(I)8405301110300 x370240250 x3204-2234029512-22JGD3-3360复核水泵扬程，冷冻水泵要求将水补给到楼层最高点，外加阻力损失，所以，最低扬程为3.5 X5+17.43=34.93 m选用的冷冻水泵扬程为44m,符合要求，同理复核冷却水泵扬程，也符合要求。3软水器的选择根据补水流量选用INNO系列双阀双罐同时供水 软水器型号产水量(m/h)树脂填量(L)周期盐耗(mn)安装尺寸(mm进出管径mmINNO

17、-350D4-610047 350 x1004软化水箱及补水泵的选择;页脚根据要求，补水量为系统冷冻水量的 0.5%1%补水频率为8小时1 一次，每次2小时。 因此，计算补水量为qi=nxt QX1%q1- 单次补水量n- 机组台数t - 单次补水时长Q1- 冷冻水流量注：本设计中选用 0.5%的设计参数因此，补水量即软化水箱的体积为：q仁V=2X181.4 0.5%24 =14.512 m3取软化水箱的体积为 15m3选择其尺寸为 2m.5m m关于补水泵，选用方式为一用一备共两台，补水泵的流量为：q2 =q1 hi所以，q2 =7.256 m3/h即补水泵的流量为 7.256m3/h。根据

18、流量选择补水泵为ISG40-250A，此型号的水泵性能参数如下：型号3流量(m /h)杨程(m)效率(%)转速(r/mi n)电机功 率(kw)必须气 蚀余量(NPSH)重量(kg)4.172245.9702840-250A7.8652729005.52.398安装尺寸:外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器型号LBHG iAGzXBa4-d 1DDn-d规格H240-250A4004056301201709580 x1304-141501104-18SD61-0.5115页脚假设用户有三个，分三个支路，单个用户分的流量为30.0336 m /s由冷冻水水力计算的方法，按假定流速法再次确定水泵安

19、装前后干管尺寸和最终流 速：水泵进口 ：流速 1.73m/s 钢管型号45 2.5 （内径40mm水泵出口 ：流速 3.07m/s 钢管型号34 2（内径30mm5分水器及集水器的选择；分水器和集水器的流速选择范围为0.5-0.8m/s假定集水器的流速为 0.8m/s4Ld=103v33L=2XI81.4=362.8m /h=0.1008m /s D=400.6mm,取400mm 则流速为 0.8 m/s算得每个用户接管的内管径为d=0.231m，选择钢管d=250mm则流速为0.68 m/s*製外形圧安械图一 mfr-根据公式,页脚假定分水器的流速为1.0m/s4Ld=103V33L=2XI

20、81.4=362.8m /h=0.1008m /s D=358mm,取350mm 流速为 1.05 m/sd=0.207m，选择钢管 d=200mm 流速为 1.07 m/s集水器：包括补水管，冷却水进水泵管，用户回水管，以及旁通管，泄水管。补水管用户回水管进水泵管旁通管管径mm3025035030管内流速m/s1.430.681.07与阀门开度有 关分水器水器：包括冷冻水进水管，用户出水管，以及旁通管，泄水管。用户回水管冷冻水进水管旁通管管径mm20030030管内流速m/s1.071.428与阀门开度有 关集水器的长度：D仁30 mm D2=350mm D3=250 mm， D4=250m

21、m D5=250mm D6=30mm（D1为补水管直径，D2为进冷却水泵直径，D3，D4, D5为用户回水管直径，D6为旁通管直径）L仁 D1+60=90 mmL2=D1+D2+120=500mmL3=D2+D3+120=720mmL4=D3+D4+120=620mmL5=D4+D5+120=620mmL6=D5+D6+120=400mmL7=D6+60=90mm总长度为 L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=3040 mm宽度为 1.5dmax=525mm页脚分水器的长度： D1=300 mm D2=200 mm D3=200 mm, D4=200mm D5=30mm（为冷冻水进水管

22、直径，D2, D3, D4为用户管路直径，D5为旁通管直径）L仁 D1+60=360 mmL2=D1+D2+120=620 mmL3=D2+D3+120=520 mmL4=D3+D4+120=520mmL5=D4+D5+120=360mmL6=D5+60=90mm宽度为 1.5dmax=450mm总长度为 L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=2470 mm集水器和分水器一般会设置排污口的直径取DN40 mm6过滤器的选择；根据管路直径选择对应的 Y型过滤器。冷冻水泵进水口直径 d=300mm,所以过滤器选Y-300mm冷却水泵进水口直径 d=350mm,所以过滤器选Y-350mm补给水泵进

23、水口直径 d=30mm,所以过滤器选Y-30mm7电子水处理仪的选择；电子水处理仪器选型：按流量为266 2=532卅/h，选择最合适的电子水处理器，选择的型号为 MHW-I-G10-1.6 ,性能参数如下：规格型号进口管径（mm）3最大流量（m/h）设备直径（mm）功率（W）重量（KQMHW-I-G10-1.6350580393200998定压罐的选择定压罐所定的压力为从集水器到用户最高处的水静压，根据层高和层数，确定最高点的压力，已知层高 3.5m，共5层，所以，定压高度为：3.5拓=17.5m，考虑到阻力损失，按20%备份，最终定压静水压力为17.5 .2=21 mH2O （约210kPa）,选择定压罐的型号为：SQL400-0.6，性能参数如下：型号容积（L）工作压力（kPa）直径（mr）i高度（mm页脚SQL400-0.6386004001200七设计总结；时间如白驹过隙，为期2周的课程设计很快就要结束了！在这两周的课程设计中收获颇多，从最初的一片茫然到逐步设计画图，直至最后的按时按质按量完成任务，让我学到了很多以前不