制冷设备的选择与制冷机房的布置讲稿

制冷系统设计

在设计制冷系统时，必须要了解以下一些内容：

(1)用户要求：用户需要的冷量及其变化情况，供冷方式、载冷剂的温度以及用户使用场所和使用安装方面的要求等。(2)冷却水源：工程建设地区附近的地面水(江、河、湖等)和地下水的水量、水温和水质等情况。(3)气象条件：当地的气温、相对湿度和夏季主导风向等。(4)制冷压缩机的产品资料和有关设备的产品资料。(5)工程项目的总平面图和其他有关资料。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.1制冷设备的选择计算

1、选择计算步骤：

(1)确定制冷系统的制冷量

制冷量包括：用户需要的制冷量及制冷系统和供冷系统的冷损失。

（冷损失的大小一般可按附加系数确定：直接冷却系统附加系数为5％～7％；间接冷却系统为7％～15％。)

(2)确定制冷系统的冷凝温度和蒸发温度。(3)根据制冷量和制冷工况，选择制冷压缩机和电动机。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.1制冷设备的选择计算

1、选择计算步骤：

制冷压缩机的选型原则为：

1)根据制冷量选配压缩机，一般不应设备用机。2)如需选用2台或2台以上的制冷压缩机时，应尽可能选择同一系列的压缩机。3)制冷量大小不同的压缩机互相搭配，以保证高、低峰负荷时既能满足需要，又经济合理。4)不同制冷系统的压缩机应考虑到各系统之间相互替代的可能性。5)选用氨压缩机，当Pk／P0>8时，应采用双级压缩；当Pk／P0≤8时，采用单级压缩。对于氟利昂制冷系统，当Pk／P0>10时，应采用双级压缩；当Pk／P0≤10时，采用单级压缩。

项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.1制冷设备的选择计算1、选择计算步骤：(4)选择冷凝器并确定冷却水量。(5)选择蒸发器并确定载冷剂循环量。(6)选择其他辅助设备。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.2单级压缩制冷系统的组成

1、氨制冷系统氨制冷系统的主要特点：

(1)一般采用满液式蒸发器；(2)润滑油会积存在冷凝器、储液器和蒸发器等设备的底部，需定期放油。(3)储液器和蒸发器的下部分别通过管道接至紧急泄氨器。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.2单级压缩制冷系统的组成

1、氨制冷系统

氨制冷系统流程图。

项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.2、单级压缩制冷系统的组成2．氟利昂制冷系统氟利昂系统的特点：

(1)氟利昂制冷系统通常需设置干燥器，防止产生“冰塞”。(2)油分离器中分离出的润滑油可以直接返回压缩机曲轴箱中重新使用。(3)氟利昂制冷系统一般采用非满液式蒸发器。(4)氟利昂制冷系统一般采用回热循环，以增大膨胀阀前制冷剂的过冷度和提高压缩机吸气的过热度。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.2、单级压缩制冷系统的组成2．氟利昂制冷系统

氟利昂制冷系统流程图项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置制冷机房通常靠近空调机房；规模小的制冷机房一般附设在其他建筑内；规模较大的制冷机房(特别是氨制冷机房)宜单独修建。项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置

制冷机房和设备的布置应考虑的问题：

(1)单独修建的制冷机房宜布置在全厂厂区夏季主导风向的下风向。在动力站区域内，一般应布置在乙炔站、锅炉房、煤气站、堆煤场等的上风向。(2)机房的位置应尽可能设在冷负荷的中心，还应考虑靠近电源。(3)氨制冷机房不应靠近人员密集的场所和精密贵重设备间等。项目11：制冷冷系统设计11.2制冷冷机房的布置制冷机房和设备备的布置应考虑虑的问题：(4)机房应用用二级耐火材料料或不着火材料料建筑。机房宜宜设于单层建筑筑中，并设两个个不相邻的出人人口。机房的门门窗应向外开。。(5)氨机房每每小时不小于三三次换气的自然然通风和每小时时不小于七次换换气的事故通风风。(6)规模较小小的制冷机房一一般不分隔间；；规模较大可设设置机器间(用用以布置制冷压压缩机等)、设设备间(用以布布置冷凝器、蒸蒸发器及其他辅辅助设备)、水水泵间(用以布布置冷冻水泵和和冷却水泵)、、变电间(制冷冷设备耗电量大大时需设专用变变压器)以及值值班室和维修储储存室等。项目11：制冷冷系统设计11.2制冷冷机房的布置制冷机房和设备备的布置应考虑虑的问题：(7)布置应保保证操作，检修修方便，同时尽尽可能使设备布布置紧凑。(8)布置应使使连接管路短、、流向通畅，并并便于安装。(9)压缩机的的主要操作通道道宽度及压缩机机突出部分到配配电盘问的距离离不小于1．5m，非主要通通道宽度不小于于0．8m。(10)设备、、管路上的压力力表、温度计等等仪表，应设置置在便于观察的的地方。(11)卧式冷冷凝器和蒸发器器布置在室内时时，应考虑其清清洗和更换管子子的可能。安装装直管式(或螺螺旋管式)蒸发发器时，应考虑虑起吊高度。项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计11.3.1管管道材料和连连接1、材料氟利昂制冷系统统管道常用紫铜铜管或无缝钢管管，一般管径在在20mm以下下时用紫铜管。。管径较大时用用无缝钢管。氨制冷系统的管管道一律采用无无缝钢管。常用无缝钢管和和铜管的规格见见表项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计11.3.1管管道材料和连连接2、连接在氟利昂制冷系系统中，制冷管管道一般采用焊焊接连接；在管道与设备或或阀件之间可用用法兰连接；管径在20mm以下的紫铜管管需拆卸部位采采用带螺纹和喇喇叭口的接头丝丝扣连接；氨制冷系统的管管道一律采用焊焊接连接，设备备或阀门上带有有法兰的可用法法兰连接项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计11.3.2管管径的确定方方法1、制冷剂管道的直直径：dn=（4MRv/πw））0.5（m）式中MR——制冷剂的的质量流流量，kg／sv——制冷剂的的质量比比容，m3/kgw——制冷剂的的流速，，m／s（在制制冷系统统中，制制冷剂的的允许流流速见表表）项目11：制冷冷系统设设计11.3制冷冷剂管道道的设计计11.3.2管管径的的确定方方法2、校核核压力损损失压力损失失不可大大于许可可值，否否则则应应选择较较小的流流速重新新计算，，直至符符合要求求为止。。1、氨制制冷系统统吸气管道道的压力力损失不不宜超过过相当蒸蒸发温度度降低0．5℃℃排气管道道的压力力损失不宜宜超过相相当冷凝凝温度升升高0．5℃。2、氟利利昂制冷冷系统吸气管道道的压力力损失不不宜超过过相当蒸蒸发温度度降低1℃，排气管道道的压力力损失不不宜超过过相当冷冷凝温度度升高1℃。项目11：制冷冷系统设设计11.3制冷冷剂管道道的设计计11.3.2管管径的的确定方方法2、校核核压力损损失制冷剂管管道的压压力损失失包括：：沿程阻阻力和局局部阻力力。沿程阻力：△Pm=fm·L/dn·w2/2·ρ（（Pa）式中△△Pm——沿程程阻力损失，，Pa；fm——沿程程阻力系数；；L——管管段长度，m；dn——管道道内径，m；；w——管管内制冷剂的的流速，m／／s；ρ——制制冷剂的密度度，kg／m3项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计11.3.2管径的确确定方法2、校核压力力损失局部阻力：△Pi=ξ·w2/2·ρ=fm·Ld/dn·w2/2·ρ（Pa））式中△Pi——局部阻阻力损失，Pa；ξ——局部部阻力系数；；Ld——三通、、弯头和阀门门等部件的当当量长度m。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计11.3.3制冷剂管管道的布置原原则制冷剂管道的的布置应考虑虑下列要求：：(1)保证证各个蒸发器器得到充分的的供液；(2)避免免过大的压力力损失；(3)防止止液态制冷剂剂进入制冷压压缩机；(4)防止止制冷压缩机机曲轴箱内缺缺少润滑油；；(5)应能能保持气密、、清洁和干燥燥；(6)应考考虑操作和检检修方便，并并适当注意整整齐。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计11.3.3制冷剂管管道的布置原原则1．氟利昂管管道的布置原原则氟利昂的主要要特点是与润润滑油互相溶溶解，因此，，必须保证从从每台制冷压压缩机带出的的润滑油能全全部回到压缩缩机的曲轴箱箱。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计1．氟利昂管管道的布置原原则(1)吸气气管1)压缩机机的吸气管应应有不小于0．01的坡坡度，坡向压压缩机，如图图a所示。2)当蒸发发器高于制冷冷压缩机时，，蒸发器回气气管应先向上上弯曲至蒸发发器的最高点点，再向下通通至压缩机，，如图b所示示。3)氟利昂昂压缩机并联联运转时，必必须在曲轴箱箱上装有均压压管和油平衡衡管见图c。。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计1．氟利昂管管道的布置原原则(1)吸气气管4)上升吸气立管管中的氟利昂昂气体必须具具有一定的流流速。氟利昂12和氟利昂22上升吸气立管管需要的带油油最低流速可可从下图查得得。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计1．氟利昂管管道的布置原原则(1)吸气气管5)在变负负荷工作的制制冷系统中，，为了避免全全负荷时压力力降太大，可可用两根上升升立管，两管管之间用一个个集油弯头连连接，如图所所示。工作原理：在全负荷时，，两根立管同同时使用，两两管截面之和和应能保证管管内制冷剂流流速具有带油油速度，同时时又不产生过过大的压力降降。在低负荷时，，起初是两根根立管同时使使用，由于管管内流速低，，所以润滑油油逐渐积在弯弯头内至将弯弯头封住，于于是只剩一根根立管A工作作，管内流速速提高，保证证低负荷时能能回油。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管道的的设计1．氟利昂管管道的布置原原则(1)吸气气管6)多组蒸发器的的回气支管接接至同一吸气气总管时，应应根据蒸发器器与制冷压缩缩机的相对位位置采取不同同的方法处理理，如图所示示。项目11：制制冷系统设计计11.3制制冷剂管管道的设计计1．氟利昂昂管道的布布置原则(2)排排气管排气管的设设计也应考考虑带油问问题，此外外，还应避避免停机后后在排气管管中的液滴滴流回压缩缩机1)压缩机机的排气管管应有0．．01．～～0．02的坡度度，坡向油油分离器或或冷凝器。。2)不用油油分离器时时，如果压压缩机低于于冷凝器，，排气管道道应为U型型弯管，防防止液体润润滑油回流流。项目11：：制冷系统统设计11.3制制冷剂管管道的设计计1．氟利昂管管道的布置置原则（3）冷凝器器至储液器器的液管直通式储液液器接管其管径径大小应按按满负荷运运行时液体体流速不大大于0．5m／s来来选择。在在接管的水水平管段应应有不小于于0．01的坡度，，坡向储液液器。该管管段应尽量量减少弯头头或管弯。。储液器应应低于冷凝凝器（角阀阀中心与冷冷凝器出液液口的距离离应不小于于200mm）。波动式储液液器从冷凝器出出来的液体体制冷剂，，可以不经经过储液器器直接通过过液管到达达膨胀阀。。冷凝器与与波动式储储液器的高高差应大于于300mm。最大负荷时液体体流速及冷凝器器液体出口至储储液器液面的必必要高差H值表。项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计1．氟利昂管道道的布置原则(4)冷凝器或或储液器至蒸发发器之间的管道道为了避免在液管管中产生闪发气气体，应尽可能能把来自储液器器的供液管与压压缩机的吸气管管贴在一起，并并应用隔热材料料保温。必要时时，可装设回热热器。1)蒸发器位位于冷凝器或储储液器下面时，，如液管上不装装设电磁阀，则则液体管道应设设有倒U形液封封，其高度应不不小于2m。2)多台不同同高度的蒸发器器位于冷凝器或或储液器上面时时，为了避免可可能形成的闪发发气体都进入最最高的一个蒸发发器，应按右图图所示方法接管管。项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计1．氟利昂管道道的布置原则(4)冷凝器或或储液器至蒸发发器之间的管道道3)直接蒸发发式空气冷却器器的空气流动方方向应使热空气气与蒸发器出口口排管首先接触触，如图所示。。4)在压力降允许的的条件下，冷却却排管可以串接接连接。用热力膨胀阀供供液的氟利昂冷冷却排管，一般般采用上进下出出形式以保证回回油。（最后一一排管供液方式式为上进下出即即可）。项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计11.3.2氨氨管道的布布置原则氨与润滑油中几几乎是不溶解的的，因此在氨制制冷系统中，应应设置氨油分离离器，并在可能能集油的设备底底部装设放油阀阀。项目11：制冷冷系统设计11.3制冷冷剂管道的设计计11.3.2氨氨管道的布布置原则(1)吸