空调制冷课程设计

1、安徽建筑工业学院设计说明书空调用制冷技术设计计算书专 业班 级学 号姓 名课 题指导教师2012年6月12日一设计题目与原始条件3二方案设计3三负荷计算3四冷水机组选择4五水力计算61冷冻水循环系统水力计算 72冷却水循环系统水力计算 7六设备选择81 冷冻水和冷却水水泵的选择 82软化水箱及补水泵的选择93分水器及集水器的选择 114过滤器的选择125冷却塔的选择及电子水处理仪的选择126定压罐的选择13七制冷机房的工艺布置14a八设计总结 15九参考文献16设计题目与原始条件;某空调系统制冷站工艺设计1、工程概况本工程为合肥市某建筑体集中空调工程，建筑单体共15层，建筑面积约30000m2

2、,主要 功能及使用面积为：商场10000 m2,办公7500亿 会议中心1000 客房为2500 多功 能厅500 m2o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厂C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 房间的各个区域，经过空调机组后的12工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37工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再 返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。I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

3、系统，电子水处理系 统等附属系统。三负荷计算;1. 面积热指标(查民用建筑空调设计)商场：q=230(w/m2);办公：q=120(w/m2);会议中心：q=180 (w/m2);客房：q=80(w/m2);多功能厅：q=200 (w/m2)建筑物类型商场办公会议中心客房多功能 厅总冷负荷Kw冷负荷指标 w/m'230120180802003680空调面积10000750010002500500冷负荷量W2300000900000180000(2000001000002. 根据面积热指标计算冷负荷商场：Q=10000*200=2300(Kw)；办公：Q= 100*7500=900 (K

4、w)；会议中心:Q=180*1000=180(Kw)；客房:Q=2500* 100=200 (Kw)；多功能厅：0=500*200=100(Kw)考虑到同时工作系数取，则：总负荷：Q= (2300+900+180+200+100) *=2944 (Kw)四冷水机组选择;方案A方案B方案C方案D直燃机蒸汽机离心机螺杆机机组型号16DN04016DEH6150LSBLX1600G30XW1452使用台数2222制冷量(KW)1407150016001438耗气量(Nm3/h)*2=蒸汽量(Kg/h)6000*2=12000冷冻水流量(m3/h)242*2=484907*2=1814275*2=55

5、0247*2=4941冷却水流量(m3/h)366*2=7321321*2=2642344*2=688289*2=578冷冻水进出口温度(007/127/127 127/12冷却水进出口温度（0C）32/32/3832/3830/35机组尺寸（长* 宽*高）4791*2296*26306924*3600*38501730*4150*21504695*1231*2064重量（Kg）140794950078007549制冷剂水水R134aR123冷水（热泵）机组的单台容量及台数的选择，应能适应空调负荷全年变化规律，满足季节 及部分负荷要求。当空调冷负荷大于528kW时，机组的数量不宜少于2台。冷水

6、机组的台数宜为24台，一般不必考虑备用。选择冷水机组时，不仅应保证其供冷量满足实际运行工况条件下的要求，运行时的噪声与振 动符合有关标准的规定外，还必须考虑和满足下列各项性能要求：1热力学性能：运行效率高.能耗少（主要体现为COP值的大小）；2安全性：要求毒性小、不易燃、密闭性好.运行压力低；3经济性：具有较高的性能价格比；4环境友善性：具有消耗臭氧层潜值0DP（0zone Depletion Potential）低、全球变暖潜值 GWP（Global Warming Potential）小.大气寿命短等特性通过上述四种机组的比较，可以发现：方案A,B均为吸收式制冷机组，它加工简单，成本低，制

7、冷量调节范围大，可以实现无极调 节，运行费用低，利用余热，废热，使用寿命低于压缩式冷水机组，蒸汽耗量大，热效率低, 制冷运行时，负荷变化时，易发生溶液结晶，机组较重，体积庞大，占地面积大。方案D螺杆式制冷机组，COP值髙，单机制冷量大，容积效率髙，结构简单，对湿压缩不敏 感，无液击危险，运行可靠，实现无极调节，但润滑油系统比较大，耗油量较大。方案C采用离心式制冷机组，COP值髙，结构紧凑，调节方便，在10%100%范围內能较经 济的实现无极调节。离心式制冷压缩机作为一种速度型压缩机具有以下优点：1 在相同冷量的情况下，特别在大容量时，与螺杆压缩机组相比，省去了庞大的油分装置，机组 的重量及尺寸

8、较小，占地面积小；2. 离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用，运行费用低；3. 容易实现多级压缩和多种蒸发温度，容易实现中间冷却，使得耗功较低.4离心机组中混入的润滑油极少，对换热器的传有较高的效率。但是也有其缺点1转子转速较 髙，为了保证叶轮一定的宽度，必须用于大中流量场合，不适合于小流量场合；单级压比低, 为了得到较髙压比须釆用多级叶轮，一般还要用增速齿轮；喘振是离心式压缩机固有的缺点, 机组须添加防喘振系统；一台机组工况不能有大的变动，适用的范围较窄。螺杆式制冷机组属于中型制冷机组，与活塞式相比，运动部件少，无往复运动的惯性力，转速髙，单机制冷量大；无余隙容积和吸排气阀

9、，有较髙的容积效率；调节方便，制冷量可以 通过滑阀进行无级调节；要求加工精度和装配精度高，单级容量比离心式小。综合考虑选择离心式制冷机组。根据标准，属于中型规模建筑，宜取制冷机组2台，而且2台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量Q，=29444-2=1472 kW根据制冷量选取制冷机组具体型号如下：名称：格力C系列离心式冷水机组型号:LSBLX1600G注：名义制冷量按如下工况确定:冷冻水进口温度：12°C 冷冻水出口温度：TC 冷却水进口温度：30°C工作范围冷却水出口温度：2237&C 冷却水进口温差：10"C 冷冻水出口温度：52(TCO6011冷

10、凝器压-、270<缩机KW 率 功 给 配382/h344mm 径755蒸发器式 型外型尺寸 长cpa K 降 压 水75< 宽1730/h5 72mm 髙mm 径五水力计算根据规范查得数据，管内流速的假定依据如下:DN/mm<250>=250出水管的流速m/s进水管的流速m/s、冷却水出口温度：35°C冷却水进口温差：i(rc1冷冻水循环系统水力计算;两台机组水泵进水管： 假定冷冻水的进口流速为S和0L=X2= m7s,2台机组总管山二360mm,取400mm,则管段流速为v二s水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为SL=X2= m7s, 2台机组总管ch二取3

11、50mm.则管段流速为v二s 单台机组时水泵的进水管：假定流速为m/sL= m7s,单台机组管d二312mm,取350mm.则管段流速为v=s 水泵的出水管：假定流速为m/sL=s,单台机组管取300mm,则管段流速为v=s流量m3/s管径长度(m)V(m/s)R(Pa/m)APy (Pa)4动压 (Pa)APj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002418244567558192即管段阻力为水柱。2冷却水循环系统水力计算;水泵进水管：假定冷却水的进口流速为SL=X2= m7s,2台机组总管di=402mm,取400mm,则管段流速为v二s 水泵出水管假定冷却水的出口流速为S

12、由10L=X2= m7s, 2台机组总管d产取350mm.则管段流速为v二s 单台机组时水泵的进水管：假定流速为m/sL二s,单台机组管dL,取350mm, «管段流速为s 泵的出水管：假定流速为m/s和 0 L=s,单台机组管ch二，取250mm,则管段流速为v二s流量 m'/s管径长 度 (m)V(m/s)R(Pa/m)APy (Pa)(4动压(Pa)APj (Pa)管段阻力(Pa)DN40050250125002419444665659156即管段阻力为水柱。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SL=2XX1%= m7s= m/h2台机组总管d二，取

13、35mm,则管段流速为v=s水泵出水管：假定补给水泵的进口流速为S古10：； fL=2XX1%= i 单台机组时“7s, 2台机组总管d产，取30mm.则管段流速为v二s水泵的进水管：假定流速为m/s占io： Y尬L=X l%=s单台机组管d】二，取30mm,则管段流速为v=s泵的出水管：假定流速为m/s古io：；L=X l%=s,单台机组管d】二，取25mm,则管段流速为v二s六设备选择1冷却塔的选择冷却塔的选择：冷却塔选用开放式逆流式冷却塔，特点是安装面积小，髙度大，适用于 髙度不受限制的场合，冷却水的进水温度为309,出水温度为351,冷却塔的补给水量为冷 却塔的循环水量的1%3%冷却塔

14、的冷却水量和风量的计算G=3600Qc/CP (tvl-tv2)Atv= t讥一 t=35-30=5°CQc= Q其中Qc冷却塔冷却热量(KW)，对压缩机制冷机取(Q。为制冷量)这里取; 为水的比热容(KJ/)则 Qc=X1600=2080KW每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为：G=3600 Qc/ (CrAtJ =3600 X 2080/ X 5) =356571 kg/h=h风量计算:36000其中 J J对应于下列温度的饱和空气焙； ts2 5为室外空气的进出口湿球温度；仁2合肥市夏季空气调节室外计算湿球温度，查得。C。tsl 二 ts2 * 5 -°CIs

15、. =Kg Is2 =KgG=3600X2080/X （） =h= m3/h（空气密度n?）选用两台同型号CDBNL3系列超低噪声逆流玻璃钢冷却塔，参数如下:型号冷却水 量（m/h）总高mm风量(m7h)风机直径mm进水压力（kpa）直径mCDBNL3-3503505963(187400640052冷冻水和冷却水水泵的选择;（一）冷却水泵的选择（开式系统）（1）扬程的计算：H=H, + H2 + H3+ H,H冷却水泵的扬程艮一冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失（由上面计算）也一冷凝器内部阻力水头损失（m），这里取7m （冷凝器水压降V69kpa）比一冷却塔中水的提升高度（m），这里取乩一冷却

16、塔的喷嘴雾压力水头，常取5m因此冷却水泵所需的扬程 H=H, + H2 + H3+ H, =oHmax=（）H 则 Hmax=X =（2）流量的确定:由制冷机组性能参数得卧式壳管式式冷凝器水量为344m7h,考虑到泄漏，附加10%的 余量即为,344X （1+10%） =h（3）冷却水泵的选择：根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）IS系列型号为200-150-400水泵：型号流 量扬 程效率转速功率kw电机型 号蚀量 汽余吸入口直径mmm3/hmr/min轴功率电动机 功率IS200-150-4004005081%145090280M-4!200外形尺寸 mmXmmXmm安装尺寸压出口

17、直径mmaHHlH2LIL5BlB28-<t)dmmmmmmmmmmmmmmmmmm2060X730X915160465915825184020606707308-4> 22150（三）冷冻水泵的选择（1）扬程的计算：H=Hi + H2 + H3H冷冻水泵的扬程出一冷冻水系统的沿程及局部阻力（上述计算可知）也一蒸发器内部阻力水头损失（m），这里取7m （蒸发器水压降V69kpa）也一冷冻水的提升高度（m），这里取）因此冷冻水泵所需的扬程 H=H. + H2 + H3 =oHmax=（）H 则 Hmax= X =（2）流量的计算由制冷机组性能参数得卧式壳管式蒸发器水量275m7h,考

18、虑到泄漏，附加10%的余量即为,275X （1+10%） =h根据以上所得流量和扬程，选择上海奥利泵业制造有限公司的卧式离心泵，具体参数如下:(mm)型号外型尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸长高底长底宽ahLDNDD1冷冻水泵200-315(I)A1060865790560168461600)200340295型号流量(m3/h)扬程(m)效率电机功 率(kw )转速(r/min)必需 的汽 蚀余 量(m)重量(kg)200-315(I)A2627511014501254每组使用使用三台泵，两用一备3软化水器的选择根据补水流量选用HHW系列全自动软水器树脂填周期盐安装尺寸进出管径mm型号产水量(m&

19、quot;/h)量耗(t)(mm)(mm)MHW-IR-AT6005-647500X760X12001004软化水箱及补水泵的选择;（1）冷冻水的补给水量为冷冻水总循环水量的W1%取1%则补水量Ql=275X2Xl%=h,软化水箱的大小满足补水泵能连续运行二这里取2h,则V-Ql X 2=1 lm3补给水泵的流量Q2=275X2Xl%=h ,扬程HW冷冻水泵的扬程所以选择两个如下的泵：（一用一备）型号流 量扬 程效率转速功率kw电机型蚀量 汽余吸入口直径mmm：，/hmr/min轴功率电动 机功 率IS50-32-200%75%1450802-450外形尺寸 mmXmmXmm安装尺寸压出口直径

20、nunaHHlH2LlL5BlB24-巾dmmmmmmmmmmmmsmmmmmm850X360X415802354153258208503203604-<i>325分水器及集水器的选择;（1）分集水器一一多用于多回路的空调水系统，直径应按总流量通过时的断面流速（一s） 初选，并应大于最大接口管开口直径的2倍。（2）过滤器一一冷水机组、水泵、电动调节阀等设备的入口管道上应安装过滤器或除污 器，以防杂质进入。（3）压力表一一分集水器、冷水机组的进出水管、水泵出口应设压力表。（4）温度计一一分集水器、冷水机组的进出水管影射温度计。膨胀水箱的选择膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的23

21、%选择一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为24立方。2. 软化水箱及补水泵的选择(1)假定集水器的流速为flio3L=2X275=550m7h=s ,D=443mm,取450mm,分集水器內流速为v=s支管流量Ll=2= m'/s,假定分水器的流速为s, L=2X344=688m7h =, D=457mm取450mm,则速度为所选集水器和分水器的特性:内径(mm)管壁厚 (mm)封头壁厚 (mm)支架(角钢)支架(圆钢)4501016L60X5D18(2) 分水器和集水器的长度计算(3) 集水器的长度：D1 二400 mm, D2=250 nun, D3=250 mm ,

22、 D4=100mm(Dl 为冷冻水泵(4) 进水管直径，D2和D3为用户管路直径，D4为旁通管直径)L1=D1+60=410mm,L2=D1+D2+120=670 mm,L3=D2+D3+120=620 mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm总长度为 L=L 1+L2+L3+L4+L5+18 X 2=2366mm分水器的长度：Dl=400 mm, D2=250 mm, D3=250 mm , D4=100mm(Dl为冷冻水泵出水管直径, D2和D3为用户管路直径，D4为旁通管直径)Ll=Dl+60=46mm,L2=D1+D2+120=620 mm,L3=D2+

23、D3+120=620 mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm总长度为 L=L 1+L2+L3+L4+L5+18 X 2=2330 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=350mm,所以过滤器选Y-350mm 冷却水泵进水口直径d=400mm，所以过滤器选Y-400mm 补给水泵进水口直径d=35mm,所以过滤器选Y-35nun7电子水处理仪的选择;根据冷却水泵压出管直径d=400mm选用电子水处理仪号 型v.乃 /(X处理流量 范围(t/h)二m二 1/ i g 净(k形

24、 接 连式积 面径 直C004850420501兰 法8定压罐的选择可根据冷冻水补水量进行选择，由上面可得补水量为h,可选择NDB-60定压罐。其具体性能参数如下补水流 量m/h系统压力气压水罐 DXH (mm)定压泵型号进口管径mm出口管径nun净重量KG<=1600X270(1IS65-60-2065651600七. 制冷站工艺布置1.对制冷机房的要求制冷机房应布置在全区夏季主导风向的下风侧；在动力站内，一般应布置在乙烘站、锅 炉房、煤气站、堆煤场上风侧，以保证制冷机房的清洁。位置应尽可能靠近冷负荷中心以缩 短冷冻水和冷却水管网。空调用制冷机房主要包括主机房、水泵房、变配电间和值班室

25、等。髙度不应低于一4m, 设备间也不应低于。由于设备运行时如变压器、开启式离心冷水机组、澳化锂吸收式制冷机组等都有较大 的热量产生，水泵房还有余湿，制冷机房应有良好的通风，制冷机房应有每小时不少于3次 换气的自然通风。此外对电动型冷水机组、燃气型澳化锂吸收式制冷机组还应考虑事故通风。 制冷机房应釆用二级耐火材料建造，机房最好设为单层建筑，设有两个岀入口，机房 门窗应向外开启，机房应预留能通过最大设备的安装口。2.制冷机房的设备布置机房内设备布置应保证操作和检修的方便，同时应尽可能使设备布置紧凑，以节省建 筑面积，制冷机组的主要通道宽度；制冷机组与配电柜距离不应小于；制冷机组之间或与其 他设备之间净距离不小于；机组与墙壁之间以及与其上方管道或电缆桥架的净距离不小于1叽冷却塔应布置在通风散热条件良好的屋面或地面上，并远离热源和尘源，冷却塔之间 及冷却塔与周围建筑物应有一定间距水泵的布置应便于接管、操作和维修；水泵之间通道一般不小于。八. 设计总结这次课程设计非常考验前期所学习的知识，还有我们查阅资料的能力。课程设计的过程非 常复杂，在此过程中我学习到了很多东西，之前对规范基本上没有用过，通过这次课程 设计，是我