空调用制冷机房

11一、 设计任务本设计是为北京地区一个冷负荷为480KW的建筑物设计空调用制冷机房。型热交换器，并合理地布置制冷设备、制冷工艺管路及管路上各种阀件及直径部件。最后绘制平面布置图及必要的系统原理、剖面简图。二、 原始资料本工程室外气象条件为：夏季空调干球计算温度夏季空调湿球计算温度水源资料：使用冷却水塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：t ts1

ts式中：ts1

—冷却水进冷凝器的温度。t—当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度。st—安全值，对自然通风冷却塔或冷却水喷水池，ts

=5～7℃。查资料北京地区ts

=26.5℃所以t=26.5+6=32.5℃s1计算参数：要求以风机盘为末端装置，冷冻水的温度为7℃，空调回水温度为11℃。制冷工质：制冷系统中选用氨作制冷剂。三、 负荷计算Q(1A)Q0Q—制冷系统的总制冷量。0Q—用户实际所需要的制冷系统的形成。A—冷损失附加系数A=0.10～0.15。Q(10.12)480537.6KW0四、 工况确定立式壳管式冷凝器t t (2～4℃)s2 s1t —冷却水出冷凝器的温度。s2所以ts2

=32.5+2=34.5℃以水作为冷却介质时，tc

t 。s2所以tc

34.55.540℃tet—载冷剂的温度。t=7119℃2

t(4～6℃)。t945℃e查表得：P1556.7KPc aP516.79KPe at1以氨、为工质时tr

。tt1 e

55510℃再冷温度：tg当蒸发温度te

在—5℃以下时，应用液体过冷才是有利的。所以tg

=0℃ttg

40℃由P/Pc

1556.7/516.7938所以用单级压缩，P—H图如下：查图表得：2PAGEPAGE10h'1527KJ/Kg1h1461.693KJ/Kg1h'1687KJ/Kg2h390.247KJ/Kg3v249.61L/Kg0.24961m3/Kg1v0.25m3/Kg1热力计算1、 单位质量制冷量q0q=hh0 1 4

1461.693390.2471071.446KJ/Kg2、 单位容积制冷量qvqq0

1071.446 4285.784KJ/m2v v' 0.2513、 单位理论压缩功W0Whh0 2

16871527160KJ/Kg4、 单位冷凝负荷qcqhh1657390.2471266.753KJ/Kgc 2' 35、 制冷系数q hh

1071.446 0 1 40 w h h0 2 1

160 6.6986、 制冷装置中制冷剂的质量流量qm

和体积流量q。vq m q

537.61071.4460.502Kg/s0qqv0.5020.250.1255m3/sv m7、 冷凝器的热负荷Q。cQqqc mc

0.5021266.753636.03KW8、压缩机的理论功率：五、设备选择

Pqwt m

0.50216080.3KW制冷压缩机和电动机压缩机型式的选择：活塞式压缩机台数的选择：一台活塞式压缩机组压缩机级数的选择：cP1556.738cP 516.79e因此，选用单级压缩。压缩机制冷量的计算：设计工况为：冷凝温度tc

=40℃，蒸发温度te

=5℃。空调工况为：冷凝温度tc因此不需进行冷量换算

=40℃，蒸发温度te

=5℃。Q0(A)

Q0(B

537.6KW为空调工况为设计工况压缩机轴功率及配用电动机功率的计算：tPePtPeim

80.320.892

100.05KW制冷压缩机配用电动机的功率P的计算：PP(1.10～1.15)edP—制冷压缩机配用电动机的功率。（1.10～1.15）—富裕系数。—传动系数。dP=1.14×100.05=114.06KW循环理论输气量：q q

vs

0.1255

0.158m3/svth

0.793压缩机选型：一台烟台冰轮股份有限公司125系列活塞式单级制冷压缩机组机组型号机组型号工况8AV—12.5蒸发温度/℃5℃40制冷剂R717制冷量/KW556能量调节范围0、25、50、75、100形式开启式气缸数8压气缸直径/mm125活塞行程/mm100缩额定转速r/min压缩机吸气管/mm960DN125压缩机排气管/mmDN80冷却水接管/mmDN20机冷却水耗量m3/h2.8电源三相380v/50Hz电机额定功率/KW115机组外型尺寸长/mm2560宽/mm1140高/mm1590润滑油充灌量/Kg50机组运行重量/Kg23008．校核计算：① 556KW>537.6KW所以符合。② 理论输气量：3.14q D2SnZ 0.12520.189600.16m3/s0.158m3/s3.14vth

240 240所以符合。③ 115KW114.06KW所以符合。9．压缩机气缸套冷却水量的计算：Peq'ems

4.186tq'ms

—压缩机气缸套冷却水量（Kg/s）.—冷却水带走的热量占全部热量的百分比，一般取0.13～0.18。t—气缸水套进出水的温度差，一般为5～10℃。P 100.050.15q' e 0.448Kg/sms 4.186t 4.1868冷凝器的选择冷凝器的选择原则冷凝器的取决于当地的水温、水质、水源、气候条件，以及压缩机房布置要求等因素。一般在冷却水水质较差、水温较高、水量比较充足的地方，宜采用立式冷凝器。北京冷却水温较高，水量比较充裕，所以选用立式壳管式冷凝器。立式壳管冷凝器的优缺点：占地面积小，可安装在室外。单流程使水温差小。空间高度大，需建操作平台。不易堵塞，清洗相对较方便，因热流密度大，姑传热系数较高。清除水垢时不必停止工作。管子露置于空气，易腐蚀。冷凝器热负荷计算：Qq(hc m 2s

h)3Q—冷凝器的热负荷K。ch—压缩机实际排气的比焓KJ/K。2sh h

hh2' 2s r i—压缩机的指示效率。iTebtTi T ecb—系数，氨压缩机取b=0.001。2780.00150.893i 313h 1461.69316801461.6931706.432KJ/Kg2s 0.893Qq(h h)=0.502×（1706.432-390.247）=660.725KWc m 2s 3冷凝器传热面积计算：QKAtc c mA—冷凝器的传热面积（m2。cK—冷凝器的传热系数[W/(m2k)]。t—制冷剂与冷却介质之间的对数平均温度。mmt m

t ts2 s1lntcts1ttc s2立式壳管式氨制冷剂冷凝器K=700～800W/(m2k)。A Qc

660.725103

136.6m2c m

70034.532.5ln4032.5Ac(s)

(1A)Ac

4034.5A—裕量取10%～15%。Ac(s)

(10.15)136.6157.093m3冷凝器的选择一台烟台冰轮股份有限公司LNA系列立式冷凝器积/m2H LD abcedd/Kg12LNA-1601605253 1702 1024 9601080468350100505060型号冷型号冷却面 主要尺寸及接管通/mmqms

c(tp

Qctcs2

660.72578.993(Kg/s)) 4.1862冷却塔冷却水量计算：q'qm

ms

q'ms

78.90.44879.348Kg/s蒸发器的设计计算和选择水量大，液体静压力对蒸发温度的影响较大。蒸发器的传热面积计算QA cc qAq—冷凝器的单位面积热负荷，卧室壳管式2300～3000W/m2.AA Qc

537.6103

307.6m2c m

480

117ln115Ac(s)

75A(115%)353.74m2c蒸发器选型：一台烟台冰轮股份有限公司WZ系列卧式蒸发器型号换热面积外型尺寸/mm壳体尺寸/mm接管尺寸/mm支座尺寸/mm/mmL D1HL1 Dd d1d2d3A BB1C dWZ-360641735511650202530321714110 30360526028102800008030主要尺寸/mm重量L2 L3L4H1H2h/Kg757 9551100111449022713070Q

537.6qm1

c(tp

cctt2

32.107Kg/s) 4.1867)油分离器选型油分离器由于是125系列制的压缩机配有油分离器，所以不必另行选配。贮液器的选择贮液器的选择计算 1 1q V (～)mR 36003 2 V—贮液器的容积（m3。q—系统内制冷剂质量流量（Kg/s。mV—冷凝温度下液态制冷剂的比体积（m3/Kg。R—液体充满度一般取0.7～0.8。0.5021.72665103V0.5 36001.9506m30.8（5）贮液器选型型号容积/型号容积/m3外径/mm接管直径及主要尺寸/mmddddd LZZX Yh重量/kg1 2 3 4 5 1 2WZA-22502.25 8205040 20 20 44 1100 73059060 150 6101200集油器的选择425.6kw300kw~~600kw219mm的焦油器一台。一台烟台冰轮股份有限公司JYA系列集油器型号容积主要尺寸及接管直径/mm重量/mmD L H hhhAB/Kg121230.0627219595102024961925922027060一台烟台冰轮股份有限公司KFA型空气分离器型号 冷型号 冷却面积进液/mm接管直径/mm外型尺寸/mm重量空气/m放空 混合气 气节流阀HH/KgLH32KFA-501.750501520152920 435446180氨液分离器4q vt44q vt40.12553.140.5一台烟台冰轮股份有限公司AFA—125型氨液分离器型号型号外径接管直径及主要尺寸/mm重量D/mmddd1 2 3h h1 2h3h4h5DH L/KgAFA-125612125 32 50 524 930 770 380 1760 928 2588 1040 340紧急泄氨器一台烟台冰轮股份有限公司JXA系列的紧急泄氨器型号型号接管直径/mm重量D1DDDLL1LHHH/Kg23212JXA-108 454538108 854 650 4050505011六、 制冷机房布置方案（详见图纸）设计图纸