1、空調(diào)用制冷工程課程設(shè)計說明書 專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級：11-2班 姓名：代榮珅 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院2014年12月目 錄一、摘要-1二、原始資料1. 設(shè)計名稱-22. 工程概況-2三、冷水機組的選擇與計算1.制冷計算-32.制冷機組的選擇-3四制冷工況的制定1. 冷卻水進、出口溫度 - 52.蒸發(fā)溫度 -53.冷凝溫度 -54.吸氣溫度-55.過冷溫度-56.lg p-h圖-65 設(shè)備的選擇1. 集水器、分水器的選擇-72. 冷凍水泵的選擇-73. 冷卻水泵的選擇-84. 補水泵的選擇-85. 冷卻塔的選擇-9六管道的管徑確定1.冷卻水管徑-102.冷凍水管徑-103.補水管管徑

2、-11七水箱選型-12八制冷機房布置1.建筑布局要求-132.設(shè)備安裝設(shè)計-143.設(shè)備的隔振與降噪-15九.保溫與防腐-16十.致謝-17十一.參考文獻-18一、摘 要 本設(shè)計為某藥廠低溫空調(diào)冷源（制冷機房）設(shè)計，制冷機房設(shè)計是空氣調(diào)節(jié)、空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)等課程的重要組成部分。通過本設(shè)計，掌握制冷的冷源設(shè)計程序、方法、步驟有關(guān)的基本知識，訓(xùn)練CAD繪圖技能。做到能夠分析和解決其中的一些工程技術(shù)問題。 關(guān)鍵詞：低溫空調(diào)、制冷設(shè)計、空氣調(diào)節(jié)。二.原始資料1. 設(shè)計名稱：新鄉(xiāng)鳳凰手表廠低溫空調(diào)系統(tǒng)冷源設(shè)計2. 工程概況：建筑面積為129.6m²，層高6m?？照{(diào)負(fù)荷總計2500KW。制冷劑

3、為R22。冷卻介質(zhì)采用循環(huán)水（補充自來水）。冷凍水供水溫度5。三.冷水機組的選擇與計算冷水機組制備出的冷凍水，由冷水循環(huán)泵通過供水管路輸送到空氣處理設(shè)備中，而釋放出冷量后的冷水經(jīng)回水管路返回冷水機組。冷凍水系統(tǒng)分類：按循環(huán)方式，冷凍水系統(tǒng)可分為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng).（1）開式循環(huán)系統(tǒng)的下部設(shè)有回水箱（或蓄冷水池），它的末端管路式與大氣相通的。空調(diào)冷水流經(jīng)末端設(shè)備（例如風(fēng)機盤管機組）釋放出冷量后，回水靠重力作用集中進入回水箱或蓄冷水池，再由循環(huán)泵將回水打入冷水機組的蒸發(fā)器，經(jīng)重新冷卻后的冷水被輸送至整個系統(tǒng)。其特點是：水泵揚程高，輸送耗電量大；循環(huán)水易受污染，水中總含氧量高，管路和設(shè)備易受

4、腐蝕；管路容易引起水錘想象；該系統(tǒng)與蓄冷水池連接比較簡單。（2）閉式循環(huán)系統(tǒng)的冷水在系統(tǒng)內(nèi)進行密閉循環(huán)，不與大氣接觸，僅在系統(tǒng)的最高點設(shè)膨脹水箱（其功用是接納水體積的膨脹，對系統(tǒng)進行定壓和補水）。其特點：水泵揚程低，僅需克服循環(huán)路阻力，與建筑物總高度無關(guān)，故輸送耗電量小；循環(huán)水不易受污染，管路腐蝕程度輕；不用設(shè)回水池，制冷機房占地面積減小，但需設(shè)膨脹水箱的補水1.冷負(fù)荷計算進行制冷理論循環(huán)的熱力計算最大冷負(fù)荷乘以冷量損耗系數(shù)，一般冷水機組系統(tǒng)的損耗系數(shù)為0.050.10，取0.1?？照{(diào)負(fù)荷為2500kw，空調(diào)制冷量 Q=2500×（1+0.1）=2750KW即o=2750kwo/2=

5、1375kw2.制冷機組選擇制冷系統(tǒng)機組化是現(xiàn)代制冷裝置的發(fā)展方向。制冷機組就是將制冷系統(tǒng)中的全部或部分設(shè)備在工廠組裝成一個整體，為用戶提供所需要的冷量和用冷溫度。制冷機組不但結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活，管理方便，而且質(zhì)量可靠，安裝簡便，能縮短施工周期，加快施工進度，深受廣大工程技術(shù)人員和用戶的歡迎。本設(shè)計用戶的空調(diào)冷負(fù)荷是2750kW，每一臺機組負(fù)荷1375kw，綜合考慮，從產(chǎn)品樣本中選用兩臺型號為YSEZEZS45CKE的螺桿式冷水機組，不考慮備用，其主要技術(shù)參數(shù)見下表：YSEZEZS45CKE的螺桿式冷水機組主要技術(shù)參數(shù)機組型號YSEZEZS45CKE壓縮機型式半封閉雙螺桿式制冷量Kw1406能

6、量調(diào)節(jié)25%-100%有極控制或無機控制數(shù)量1蒸發(fā)器水流量L/s67水壓降kPa89進出水管接口尺寸200冷凝器水流量L/s80水壓降kPa83進出水管接口尺寸250機組尺寸長4432寬1880高2365機身自重kg9837運行重量kg10591四制冷工況的制定1.冷卻水進、出口溫度 新鄉(xiāng)地區(qū)夏季空氣濕球溫度為 27.8,冷卻水與空氣充分接觸，冷卻水進口溫度t1比空氣濕球溫度高36，則冷卻水進口溫度t1為t1=27.8+(36)=32 t2=32+5=372.蒸發(fā)溫度 蒸發(fā)溫度比冷凍水供水溫度低23，冷凍水供水溫度5 t0=5-(23)=2 對于水冷式冷凝器，冷凝溫度與冷卻水進口溫度差取714

7、，取10，冷卻水進出口溫差取410，取5。3.冷凝溫度 tk=+（57）=+（57）=404.吸氣溫度t吸=t0+5=7 （過熱度38）5.過冷溫度t過冷=tk-4=36 6.lg p-h圖根據(jù) t0=2，tk=40，t吸=7 ，t過冷=36h1=415kJ/kg h2=442kJ/kg h3=243kJ/kg h4=243kJ/kgP1=0.52kpa p2=1.52kpa v1=0.045m ³/kg 單位質(zhì)量制冷能力 qo =h1-h4=415-243=172kJ/kg單位容積制冷能力 qv= qo/v1=172/0.04159=4135.61kJ/m ³制冷劑質(zhì)量流

8、量 Mr=o/ qo=2750/172=15.99kg/s制冷劑體積流量 Mv=Mrv1=15.99×0.04159=0.67m ³/s冷凝負(fù)荷 k=Mrqk=0.67×（h2-h3）=15.99×（442-243）=3182.01kW壓縮機理論耗功率 Pth=Mr（h2-h1）=15.99×（442-415）=431.73kW理論制冷系數(shù) th=o/ Pth=2750/431.73=6.37制冷效率 r=th/c=6.37×=0.88 6 設(shè)備的選擇1.集水器、分水器的選擇根據(jù)已知冷凍水總流量241.2 m³/h，安全系數(shù)

9、為1.1，故蒸發(fā)器冷凍水流量為：241.2×1.1=265.44 m³/h。冷凍水在分水器、集水器中的斷面流速v=0.5ms，計算集水器和分水器直徑：D=。故采用DN450無縫鋼管，管長：d1=300mm，d2=250mm，d3=250mm。根據(jù)配管間距表確定管長：L1=d1+120=300+120=420mmL2=d1+d2+120=300+250+120=670mmL3=d2+d3+120=250+250+120=620mmL=130+L1+L2+L3+120+2h=130+420+670+620+120+2×200=2360mm2.冷凍水泵的選擇（1） 蒸發(fā)

10、器冷凍水校正后流量為Wf=265.44 m³/h（2） 揚程計算：Hf=1.2(Hk+H+Hz) Hk 空調(diào)負(fù)荷側(cè)所需壓頭25m H 冷凍水管道總水頭損失 Hz 蒸發(fā)器中冷凍水阻力 Hf=1.1(Hk+H+Hz)=1.1（25+2+8.9）=38.35m 根據(jù)流量和揚程，選用兩臺KTZ125-100-400，額定流量135m³/h，額定揚程42.5m，額定轉(zhuǎn)速1480r/min,功率30kw。 3.冷卻水泵的選擇（1） 冷卻水循環(huán)流量Wf=80×3.6×1.1=316.8m³/h（2） 揚程計算: Hp=1.1(Hf+Hd+Hm+Hs+Ho)

11、Hf冷卻水管路系統(tǒng)沿程阻力，Mpa Hd冷卻水管路系統(tǒng)局部阻力，Mpa Hm冷凝器冷卻水側(cè)阻力，Mpa Hs冷卻塔中的提升高度，Mpa Ho冷卻塔布水器噴頭的噴霧壓力，Mpa Hp=1.1(Hf+Hd+Hm+Hs+Ho)=28m 根據(jù)流量和揚程，選用兩臺SLS150-315A，額定流量189m³/h，額定揚程28m，額定轉(zhuǎn)速1480r/min,功率22kw。4.補水泵的選擇補水量：G=G冷卻×0.1=80×3.6×0.1=28.8 H=Hf+Hd+Hc Hf補水管路系統(tǒng)沿程阻力損失，m Hd補水管路系統(tǒng)局部阻力損失，m Hc最高點距離補水泵垂直高度，m

12、H=15m 根據(jù)流量和揚程,故選擇兩臺補水泵，一備一用。補水泵的型號為IS65-50-125A，流量28.5m3/h，轉(zhuǎn)速為2900r/min，揚程為16.7m，效率為67%，軸功率為1.25kw,電機功率為2.2kw。 5.冷卻塔的選擇冷卻塔的作用是為從制冷機吸收出來的冷卻水降溫，使得冷卻水可以循環(huán)使用，它有逆流式、橫流式、噴射式和蒸發(fā)式等四種型，其型號主要依據(jù)工作溫度條件和冷卻水流量來選擇。冷卻塔的設(shè)置位置應(yīng)通風(fēng)良好，遠離高溫或有害氣體，避免氣流短路以免建筑物高溫高濕排氣或非潔凈氣體對冷卻塔的影響。同時，也應(yīng)避免所產(chǎn)生的飄逸水影響周圍環(huán)境。冷卻塔內(nèi)的填料多為易燃材料，應(yīng)防止產(chǎn)生冷卻塔失火事

13、故。冷卻塔的設(shè)置位置可分為三種：（1） 制冷站設(shè)在建筑物的地下室，冷卻塔設(shè)在通風(fēng)良好的室外綠化地帶或室外地面上。（2） 制冷站為單獨建造的單層建筑時，冷卻塔可設(shè)置在制冷站的屋頂上或室外地面上。（3） 制冷站設(shè)在多層建筑或高層建筑的底層或地下室時，冷卻塔設(shè)在高層建筑裙房的屋頂上。如果沒有條件這樣設(shè)置時，只好將冷卻塔設(shè)在高層建筑主樓的屋頂上，應(yīng)考慮冷水機組冷凝器的承壓在允許范圍內(nèi)。冷卻塔的臺數(shù)根據(jù)冷水機組的臺數(shù)確定，一般應(yīng)與冷水機組的臺數(shù)相同，即“一塔對一機”不設(shè)置備用冷卻塔。從已選定的冷水機組參數(shù)中，可知冷卻水流量為288 m³/h，冷卻塔處理的水流量應(yīng)大于冷水機組的冷卻水流量，在此我

14、們在已選定的冷水機組的冷卻水流量的基礎(chǔ)上，考慮1.2富裕系數(shù)，冷卻塔設(shè)計處理水量為：L=288×1.2=345.6 m³/h。 進出口水溫差410，冷卻水通過該裝置后，會降至比空氣的濕球溫度高36。新鄉(xiāng)地區(qū)夏季室外濕球溫度為27.8。根據(jù)前邊計算，冷卻水進、出口溫度為： t1=27.8+(36)=32 t2=32+5=37進出口溫差為t=5根據(jù)冷卻水量選取冷卻塔型號為 DBNL3-350圓形逆流低噪音玻璃鋼冷卻塔,風(fēng)機直徑為3400mm，電機功率11kw，自重3860kg，運轉(zhuǎn)重量6096kg，進水壓力37.5kpa。外形尺寸：外徑5134mm，高度4473mm；配管管徑：

15、進水管DN250，出水管DN300，排污管DN50，溢水管DN80，補水管DN40。六管道的管徑確定水系統(tǒng)水管管徑的計算在空調(diào)系統(tǒng)中所有水管管徑一般下述公式進行計算： 公式中：L-所求管道的水流量 V-所求管段允許的水流速流速的確定：一般，當(dāng)管徑在DN100到DN250之間時，流速推薦值為1.5m/s左右，當(dāng)管徑小于DN100時，推薦流速應(yīng)小于1.0m/s，管徑大于DN250時，流速可再加大。進行計算是應(yīng)該注意管徑和推薦流速的對應(yīng)。1.冷卻水管徑冷卻水單管D1= 取DN=250mm冷卻水合流管D2= 取DN=300mm2.冷凍水管徑冷凍水單管D3= 取DN=250mm 冷凍水合流管D4= 取D

16、N=300mm3.補水管管徑D4= 取DN=100mm七水箱選型膨脹水箱的容積根據(jù)系統(tǒng)的水容量和最大的水溫變化幅度來確定。它可以容納水溫升高時水膨脹增加的體積和水溫降低時補充水體積縮小的水量，同時兼有放氣和穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的作用。本設(shè)計采用的是開式膨脹水箱，其有效容積：Vp=tV=0.0006×（33.7-7）×（8000×0.7）=89.712 L =0.0897m3。膨脹水箱參數(shù)水箱形式型號公稱直徑m3有效容積外形尺寸mm水箱配管的公稱直徑mm水箱自重Kg長寬高溢流管排水管膨脹管信號管循環(huán)管方形10.50.619009009004032252020156.3八制冷

17、機房布置空調(diào)制冷站應(yīng)該靠近冷負(fù)荷中心，可以設(shè)置在建筑物的地下室、設(shè)備層或屋頂上。當(dāng)由于條件所限不宜設(shè)在地下室時，也可設(shè)在裙房中火與主建筑分開獨立設(shè)置。1.技術(shù)要求（1）制冷機房應(yīng)有良好的通風(fēng)，以便排出冷水機組、變壓器、水泵等設(shè)備運行時產(chǎn)生的大量余熱、余濕。（2）機房應(yīng)考慮噪聲與振動的影響。冷水機組的噪聲，不管是電動型機組或溴化鋰吸收式機組，一般均在80dB（A）以上。若主機房在地面上，噪聲會通過窗戶、門縫通風(fēng)口等隔聲薄弱環(huán)節(jié)向外傳出，即使主機房位于半地下室，噪聲也會通過采光窗戶傳出去。此外，冷水機組以及水泵的振動都會通過建筑物圍護結(jié)構(gòu)向室外傳遞。所以，必須重視噪聲與振動對建筑物外部與、內(nèi)部環(huán)境

18、的影響，事先應(yīng)做出影響評估，施工時采取有效的減振、降噪措施。（3）機房應(yīng)有排水措施。機房中的許多設(shè)備在運行、維修過程中都會出現(xiàn)排水或漏水現(xiàn)象。為使機房內(nèi)保持干燥與清潔，應(yīng)設(shè)計有組織排水。通常的做法是在水泵、冷水機組等四周做排水溝，集中后排出。在地下室常設(shè)集水坑，再用潛水泵自動排水。2.建筑布局要求機房面積、凈高和輔助用房等應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的集中和分散、冷源設(shè)備類型等設(shè)置。1）機房面積的大小應(yīng)保證設(shè)備安裝有足夠的間距和維修空間。同時，機房面積大小的確定，應(yīng)了解機房不同時期的發(fā)展規(guī)劃，考慮機房擴建的余地。2）制冷機房的凈高應(yīng)根據(jù)制冷機的種類和型號而定，機房高度應(yīng)比制冷機高出1-2m。一般來講，對于活塞式

19、制冷機、小型螺桿式制冷機，其機房凈高控制在3-4.5m；對于離心式制冷機，大中型螺桿式制冷機，其機房凈高控制在4.5-5.0m，對于吸收式制冷機原則上同離心式制冷機，設(shè)備最高點到梁下不小于1.5m，設(shè)備間的凈高不應(yīng)小于3m。3）大、中型機房內(nèi)的主機宜與輔助設(shè)備及水泵等分區(qū)布置，不能滿足要求的應(yīng)按設(shè)備類型分區(qū)布置。大、中型機房內(nèi)應(yīng)設(shè)置值班室、控制間和衛(wèi)生設(shè)施以及必要的通信設(shè)施。3.設(shè)備安裝設(shè)計空調(diào)制冷站的設(shè)備布置和管道連接，應(yīng)符合工藝流程，流向應(yīng)通暢，連接管路要短，便于安裝，便于操作管理，并應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備部件拆卸檢修所需要的空間。盡可能使設(shè)備安裝緊湊，并充分利用機房的空間，以節(jié)約建筑面積，降低

20、建筑費用。管路布置應(yīng)力求簡單、符合工藝流程、縮短管線、減少部件，以達到減少阻力、泄漏及降低材料消耗的目的。設(shè)備及輔助設(shè)備（泵、集水器、分水器等）之間的連接管道應(yīng)盡量段兒平直，便于安裝。制冷設(shè)備間的距離應(yīng)符合要求。4.設(shè)備的隔振與降噪1）機房冷水機組、水泵和風(fēng)機等動力設(shè)備均應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)隔振裝置，防止和減少設(shè)備振動對外界的影響。通過在設(shè)備基礎(chǔ)與支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)置彈性元件來實現(xiàn)。2）設(shè)備振動量控制按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及規(guī)范執(zhí)行，在無標(biāo)準(zhǔn)可循時，一般無特殊要求可控制振動速度V10mm/s（峰值），開機或停機通過共振區(qū)時V15mm/s。3）冷熱源設(shè)備、水泵和風(fēng)機等動力設(shè)備的流體進出口，宜采用軟管同管道連接。當(dāng)消聲與隔振要求較高時，管道與支架間應(yīng)沒有彈性材料墊層。管道穿過維護結(jié)構(gòu)處，其周圍縫隙，應(yīng)用彈性材料填充。九保溫和防腐1.為了保證機房設(shè)備，管道和附件的有效工作年限，機房金屬設(shè)備、管道和附件在