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空调用制冷技术指导教师2012年6月12日目录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1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141516八设计总结九参考文献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30000吊，主要功能

2、及使用面积为：商场10000卅，办公7500卅，会议中心1000卅，客房为2500卅，多功能厅500m2。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房间的各个区域，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再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。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

3、属系统。三负荷计算；1 .面积热指标(查民用建筑空调设计)0 (w/m2)落房：q=80(w/m2);多商场：q=230(w/m2);办公：q=120(w/m2);会议中心：q=1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/m2230120180802003680空调面积m10000750010002500500冷负荷量w23000009000001800002000001000002根据面积热指标计算冷负荷商场：Q=-|0000*200=2300(Kw);办公:Q=100*7500=900(Kw);会议中心：Q=180*1000=180(Kw

4、);客房:Q=2500T00=200(Kw);多功能厅：Q=500*200=100(Kw)考虑到同时工作系数取0.8,贝总、负荷：0=(2300+900+180+200+100)*0.8=2944(Kw)四冷水机组选择;万案A万案B万仪C万案D直燃机蒸汽机禺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）82.7*2=165.4.蒸汽量（Kg/h）6000*2=12000冷冻水流量（m3/h）242*2=484907*2=1814275*2=550247*2=494冷却水流量

5、（m3/h）366*2=7321321*2=2642344*2=688289*2=578冷冻水进出口温度（0C）7/127/127/127/12冷却水进出温度（0C）32/37.532/3832/3830/35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kW时，机组的数量不宜少于2台。冷水机组的台数宜为24台，般不必考虑备

6、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矢标准的规定外，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ODP(OzoneDepletionPotential)低、全球变暖潜值GWP(GlobalWarmingRotential)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，制冷量调节范围大，可以实现无极调节，运行费用低，利

7、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值高，单机制冷量大，容积效率高，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，COPfi高，结构紧凑，调节方便，在10%100%£围内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，机组的重量及尺寸较小，占地面积小；2 .离心式压缩机结构简单

8、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转子转速较高，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，为了得到较高压比须采用多级叶轮，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，转速高，单机制冷量大；无余隙容积和吸排气阀，有较高的容积效率；调节方便，制冷量可以通过滑阀进行

9、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二944十2=1472kW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名义制冷量KW1600冷凝器型式卧式壳管式压缩机数量2水压降KpaV70配给功率Kw283水流量m3/h344使用制冷剂R134a管径mm2-DN200制冷剂填允量Kg575茎八、八、发器型式满液壳管式外型尺寸长mm4150水压降KpaV75宽mm1730水流量m3/h275高mm2150管径mm2-DN

10、200工作范围22 37 r3.5 -10r注：名义制冷量按如下工况确定：冷冻水进口温度:冷冻水出口温度:12C冷却水出口温度7c冷却水进口温差：冷却水进口温度：30 r冷却水出口温度：35 r冷冻水出口温度:冷却水进口温差:5 20 r2.5 10r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/s1.5-2.02.0-2.5进水管的流速m/s1.0-1.51.5-2.01冷冻水循环系统水力计算；d=103vL=0.0764送=0.1528m3/s52台机组总管di=360mm,取400mm，则管段流速为v=1.22m/s水泵出水两台

11、机组水泵进水管：假定冷冻水的进口流速为1.5m/s假定冷冻水的出口流速为2.0m/s4Ld=103vL=0.0764送=0.1528m3/s,2台机组总管di=311.6mm取350mm，则管段流速为v=1.59m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0m/s4Ld=103、vL=0.0764rr|3/s,单台机组管di=312mm,取350mm，则管段流速为v=0.82m/s水泵的出水管：假定流速为1.5m/s|4Ld=103fvL=0-0764m3/s,单台机组管di=25621Tlm取300mm,则管段流速为v=1.1m/s流量m3/s管径长度(m)V(m/s)R(Pa/m) Py

12、(Pa)动压(Pa) Pj (Pa)管段阻力(Pa)0.152DN400501.250125002418244567558192即管段阻力为5.98m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1-5m/s4Ld=103vL=0.0956送=0.1912m3/s52台机组总管di=402mm,取400mm则管段流速为v=1.52m/s水泵出水管假定冷却水的出口流速为2.0m/sI4Ld=1031vL=0.0956送=0.1912m3/s52台机组总管di=352.8mm取350mm，则管段流速为v=1.98m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0m/s4Ld=103v

13、L=0.0956rrP/s,单台机组管di=348,8mm,取350mln,则管段流速为0.99in/s4Ld=103vL=0.0956ir|3/sJ台机组管di=246,8mm,取250mm，则管段流速为v=1.95m/s流量m3/s管径长度(m)V(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)E动压(Pa)Pj(Pa)管段阻力(Pa)0.1606DN400501.8250125002419444665659156即管段阻力为6.04m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1.5m/s；4Ld=1031vL=2X0.0764 K%=0.00152m3/s=5.5m3/h32台机组

14、总管d仁3621Tlm，取35mm，则管段流速为v=1.59m/s水泵出水管：假定补给水泵的进口流速为2.0m/sd=103VVL=2X0.07641%=0.001528m3/s52台机组总管di=31.2mm,取30mm，则管段流速为v=1.98m/s单台机组水泵的进水管：假定流速为L0m/s(4Ld=1033fvL=0.0764XI%=0.000764m3/s单台机组管di=31,2mm,取30mm，则管段流速为v=1.08m3/s泵的出水管：假定流速为1-5m/sd=103vL=0.07641%=0.000764m3/s,单台机组管di=25.9mm,取25mm，则管段流速为v=1.56

15、m/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，身度大，适用于高度不受限制的场合,冷却水的进水温度为3。E，出水温度为35C,冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的1%A3%冷却塔的冷却水量和风量的计算G=3600Qc/Cp(twi-tw2)tw=twi-tw2=35-30=5Qc=1.2Q其中Qc冷却塔冷却热量(KW),对压缩机制冷机取1251.3Q。(Q。为制冷量)这里取13;Cp为水的比热容42(KJ/(Kg.K)贝UQc=1.3X600=2080KW每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为:G=3600Qc/(CpAtw)=3600X080

16、/(4.25)=356571kg/h=356.571nf/h风量计算：3600QcQ=C(»1Is2)其中Is1Is2对应于下列温度的饱和空气;I:含；ts2ts1为室外空气的进出口湿球温度；,2C。ts2合肥市夏季空气调节室外计算湿球温度，查得2tsi=ts2+5=33.2Clsi=117.5KJ/KgIs2=90.5KJ/KgG=3600X2080/4.2X117.5-90.5)=66031.7kg/h=55026.5m?/h(空气密度1.2kg/m3)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(m3/h)总积1mm风量(m3/h)风机直径mm进

17、水压力(kpa)直径mCDBNL3-3503505963187400640037.552冷冻水和冷却水水泵的选择；(-)冷却水泵的选择(开式系统)(1)扬程的计算:H=H1+H2+H3+H4H一冷却水泵的扬程Hi冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失6.04m(由上面计算)H2冷凝器内部阻力水头损失(m),这里取7m(冷凝器水压降v69kpa)H3冷却塔中水的提升高度(m),这里取24.5mH4冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取5m因此冷却水泵所需的扬程H=Hi+H2+H3+Ha=42.54m。Hmax=(1.051.10)H贝uHmax=1.1><42.54=46.79m344m3/h,考

18、虑到泄漏，附力口 10%的(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余量即为，344X(1+10%)=378.4m3/h外形尺寸mnX mnX mmH1H2L5B1B2& ©d压出口直径mmmmmmmmmmmmmmmm2060 X30X160465911840206670730-© 22150IS系列型号为200-150-400水泵:(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)型号流量扬程效率转速功率kw电机型号汽蚀余量吸入口直径mmm3/hmr/min轴功率电动机功率IS200-150-4004005081%145067.

19、290280M-43.8200安装尺寸915(三)冷冻水泵的选择(1)扬程的计算：H=H1+H2+H3H冷冻水泵的扬程Hi冷冻水系统的沿程及局部阻力5.98m(上述计算可知)H2蒸发器内部阻力水头损失(m),这里取7m(蒸发器水压降v69kpa)H3冷冻水的提升高度(m),这里取24.5m因此冷冻水泵所需的扬程H=H 1 + H2+H3 =37.48m。Hmax=(1.051.10)H贝UHmax=1.1X37.48=41,23m275m3/h,考虑到泄漏，附加10%的余量即为,(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275X(1+10%)=302.5m3/h型号外型尺寸安装尺

20、寸进出口法兰尺寸长高底长底ahLDNDD1宽冷冻水泵200-315(I)A1060865790560168461600200340295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(kg)200-315(I)A26274.47511014504.01254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MHW系列全自动软水器型号产水量(rrf/h)树脂填旦里(t)周期盐耗(mm)安装尺寸(mm)进出管径mmMHW-IR-AT6005-60.7947500X

21、760X2001004软化水箱及补水泵的选择;冷冻水的补给水量为冷冻水总循环水量的%取1%则补水量1 525h,这里取2h,则Q仁275X2X1%=5.5m3/h,软化水箱的大小满足补水泵能连续运行3外形尺寸mnX mnX mV=Q1X2=11m3型号流量扬程效率转速功率kw电机型号汽蚀余量吸入口直径mmm3/hmr/min轴功率电动机功率IS50-32-2005.7513.175%14500.75802-42.050安装尺寸压出口直径HH1H2L1L5B1B24-©d补给水泵的流量Q2=27X2X%=5.5m3/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)mmmmm

22、mmmmmmmmmmm50X360X4152354153252035 03203604-©17.5325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(0.5 1.0m/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%选择一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨

23、胀水箱的容积为24立方。2 ,软化水箱及补水泵的选择假定集水器的流速为sLOm/d=103L=2X275=550m3/h=0.1528m3/s 5D=443mm 取 450mm，分集水器内流速为 v=0.96m/s 支管流量=0.1528/2=0.0764 m3/s5假定分水器的流速为1 Om/s, L=2X344=6m3/h =0.1911 m3/, D=457m m 取 450mm，则速度为1.2m/s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=400mm&

24、#187;D2=250mm、D3=250mm、D4=100mm(D1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)L仁D1+60=410mm、L2=D1+D2+120=670mm,L3=D2+D3+120=620mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+1X2=2366mm分水器的长度：D1=400mm，D2=250mm，D3=250mm，D4=100mm（D1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）L仁D1+60=46mm>L2=D1+D2+120=620mm,L

25、3=D2+D3+120=620mm,L4=D3+D4+120=470mm,L5=D4+60=160mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+1X2=2330mm集水器和分水器一般会设置排污口的直径取DN40mm6过滤器的选择；根据管路直径选择对应的丫型过滤器。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-35mm7电子水处理仪的选择;根据冷却水泵压出管直径d=400mm选用电子水处理仪型号输水管径(mm)处理流量范围(t/h)设备外形尺寸净重(kg)连接形式面积直径SY

26、S-400C1.0M/C400280-440850420150法兰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5.5m3/h,可选择NDB-60定压罐其具体性能参数如下补水流量m3/h气压水罐系统压力DXH(mm)定压泵型号进口管径mm出口管径mm净重量KG6.0<=0,51600>2700IS65-60-2065651600七.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

27、、水泵房、变配电间和值班室等。高度不应低于3.6-4m设备间也不应低于2.5m。由于设备运行时如变压器、开启式离心冷水机组、溟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、燃气型溟化锂吸收式制冷机组还应考虑事故通风。制冷机房应米用二级耐火材料建造，机房最好设为单层建筑，设有两个出入口，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1.5m;制冷机组之间或与其他设备之间净距离不小于1.2m；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1m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0.7m。八.设计总结这次课程设计非