空調(diào)用制冷技術(shù)課程設(shè)計計算書

1、空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程設(shè)計一、原始資料1、工程概況本工程為合肥市某綜合樓的空調(diào)工程，建筑單體共12層，建筑面積8400m2，一至二層為裙房，每層建筑面積1200m2，一層為賓館大堂，商場：賓館大堂建筑面積350 m2，商場面積550m2，辦公及輔助用房建筑面積300m2；二層為中式餐飲大廳及包間，建筑面積500 m2，其余為廚房及背餐用房（不需要空調(diào)），咖啡廳、茶座建筑面積500m2，三十二層為標(biāo)準(zhǔn)層，三八層為商務(wù)辦公及會議中心，建筑面積共3600m2，九十一層為客房，建筑面積共1800m2，十二層為多功能廳，建筑面積600m2。2、合肥地區(qū)室外氣象參數(shù)地理位置：北緯32º；東經(jīng)11

2、7.23º大氣壓力：1000.9Pa夏季室外平均風(fēng)速：2.6m/s夏季室外計算干球溫度：空調(diào)：35；通風(fēng)：32夏季室外計算濕球溫度：空調(diào)28.2夏季室外最熱月月平均計算相對濕度：81%3、冷負荷概算本設(shè)計采用建筑面積指標(biāo)法進行估算：其中：房間空調(diào)冷負荷，； 房間建筑面積冷負荷指標(biāo)，； 房間建筑面積，。查閱實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊表11.1-2國內(nèi)部分建筑空調(diào)冷負荷設(shè)計指標(biāo)統(tǒng)計值，得出本綜合樓各房間冷負荷指標(biāo)及負荷計算表如下：層數(shù)房間項目建筑面積建筑面積冷負荷指標(biāo)冷負荷1商場550200110賓館大堂35011038.5辦公及輔助用房300100302餐飲大廳500300150茶座、咖啡廳

3、5001809038商務(wù)及會議中心3600120432911客房240010024012多功能廳600180108 由上表得出：該綜合樓的總冷負荷為二、設(shè)備的選型計算（一）冷水機組的選型1、方案一：離心式冷水機組2 / 13離心式冷水機組將離心式壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流裝置等設(shè)備組成。電動機通過增速器帶動壓縮機的葉輪就愛那個來自蒸發(fā)器的低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成為高壓蒸汽，送入冷凝器。被冷凝后的液態(tài)制冷劑經(jīng)浮球式膨脹閥節(jié)流后送到蒸發(fā)器中吸熱，冷卻冷凍水。離心式制冷機組的優(yōu)點是葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機容量大；結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低；機組能效比高，單位制冷量量指標(biāo)小。其缺點是對材料強度，加工精度要求嚴格

4、；離心負壓系統(tǒng)，外殼易侵入有產(chǎn)生化學(xué)變化，腐蝕管路的危險。選用一臺離心式冷水機組，其主要參數(shù)如下：型號制冷量輸入功率冷凍水量冷卻水量冷凍水進、出口溫度冷卻水進、出口溫度LSLXR123-1200261207.427212/732/372、方案二：溴化鋰制冷機組溴化鋰制冷機組的優(yōu)點是運動部件少，故障率低，運動平穩(wěn)，振動小，噪聲低，加工簡單，操作方便，可實現(xiàn)10%-100%無級調(diào)節(jié)。溴化鋰溶液無毒，對臭氧層無破壞作用，可利用余熱。廢熱及其他低品位熱能.運行費用少，安全性好。以熱能為動力，電能耗用少。其缺點是使用壽命比壓縮式短，節(jié)電不節(jié)能，耗汽量大，熱效率低。機組長期在真空下運行，外氣容易侵入，若空

5、氣侵入，造成冷量衰減，故要求嚴格密封，給制造和使用帶來不便。機組排熱負荷比壓縮式大，對冷卻水水質(zhì)要求較高。溴化鋰溶液對碳鋼具有強烈的腐蝕性，影響機組壽命和性能。選用一臺BZ-VI系列直燃型溴化鋰吸收式冷水機組，其主要性能參數(shù)如下：型號制冷量輸入功率冷凍水量冷卻水量溫水量冷凍水進、出口溫度冷卻水進、出口溫度12514.725041012512/732/373、方案三：螺桿式制冷機組螺桿式冷水機組由螺桿式制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、油分離器、自控元件和儀表等組成的一個完整的制冷系統(tǒng)。由于螺桿式壓縮機運行平穩(wěn)，所以機組安裝時可不裝地腳螺栓，直接置于強度足夠的的水平地面或樓面上即可。螺桿式壓縮

6、機調(diào)節(jié)性能大大優(yōu)于活塞式壓縮機，且在50%100%負荷運行時，其功率消耗幾乎正比于冷負荷，只是其部分負荷性能系數(shù)優(yōu)于活塞式冷水機組。螺桿式制冷機組的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，易損件少，壽命長；噪音低，震動少；壓縮比可達20；機組能效比高。其缺點是價格高；單機容量比離心式??；潤滑系統(tǒng)復(fù)雜.耗油量大。選用兩臺臺奧克斯螺桿式制冷機組，其主要性能參數(shù)如下：型號制冷量輸入功率冷凍水量冷卻水量冷凍水進、出口溫度冷卻水進、出口溫度LSSLGS680S148.411614112/730/354、確定最佳方案方案運行費用計算： 平均每年制冷期為4個月，不同負荷運行天數(shù)：100%為20天，60%為50天，30%

7、 為50天，每天空調(diào)運行時間為14小時?，F(xiàn)在進行各方案年運行費用（萬元）計算：方案一負荷天數(shù)小時功率或氣單價總費用電費1.002.4142610.78250.690.7550.4142610.782510.810.5054142610.78257.720.2513.2142610.78250.94總價19.21方案二電費1.002.41414.70.78250.040.7550.41414.70.78250.610.50541414.70.78250.430.2513.21414.70.78250.05氣費1.002.4141052.80.990.7550.4141052.815.560.50

8、54141052.811.110.2513.2141052.81.36總價28.79方案三電費1.002.414296.80.78250.780.7550.414296.80.782512.290.505414296.80.78258.780.2513.214296.80.78251.07總價21.85各方案冷水機組總價格表如下：方案機組名稱制冷量（Kw）單價（元/w）使用年限（年）年初投資（萬元/年）運行費用（萬元/年）年總價（萬元/年）方案一離心式制冷機組12060.35202.110519.2121.3方案二溴化鋰制冷機組14530.81011.62428.7940.4方案三螺桿式制冷機

9、組1348.40.55154.94413321.8526.8由上述分析可知，單從初投資和運行費來看，方案一（離心式制冷機組）最少，方案二（溴化鋰制冷機組）直燃機初投資和運行費都較大；方案三（螺桿式制冷機組）的冷水機組相比離心式冷水機組初投資和運行費用較高，但是由于制冷站的制冷機組臺數(shù)最好是24臺，由于離心式制冷機組無700Kw以下的制冷機組，所以雖然初投資和運行費用小，但本站不適合用離心式制冷機組。故綜上考慮，本站選用方案三，即選用兩臺螺桿式制冷機組。5、方案審核由廠家樣本知，選定冷水機組的每臺的名義制冷量為，電功率為。則該制冷機組在名義工況下的制冷性能系數(shù)為：達到國家現(xiàn)行的蒸氣壓縮循環(huán)冷水（

10、熱泵）機組 工商業(yè)用和類似用途冷水（熱泵）機組（GB/T18430.12001）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。6、螺桿式制冷機組的詳細參數(shù)：以下是LSSLGS680S型奧克斯螺桿式制冷機組的詳細參數(shù)：型號LSSLGS680S名義制冷量674.2機組額定功率148.4最大運行電流324制冷劑填充量100電源380V 3N/50Hz安全保護類別高低壓保護、斷水保護、防凍保護、安全閥保護、過載保護、水溫保護、壓縮機過熱保護容量控制%100、75、50、0控制方式采用PLC控制器進行全天候智能管理壓縮機形式半封閉雙螺桿壓縮機啟動方式Y(jié)數(shù)量（臺）1冷卻水進出口溫度30/35流量117管徑DNDN125水阻力68冷凍水進出口

11、溫度12/7流量96管徑DNDN125水阻力62外形尺寸長mm3360寬mm1080高mm1690運轉(zhuǎn)噪聲78機組凈重2650運轉(zhuǎn)重量3048（二）空調(diào)冷凍水設(shè)計及水泵選型空調(diào)冷凍水系統(tǒng)一般選用開式膨脹水箱定壓的閉式循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)具體情況決定采用一次泵或二次泵系統(tǒng)，二次泵宜設(shè)置變頻調(diào)速裝置。一次泵的臺數(shù)應(yīng)按冷水機組的臺數(shù)一對一設(shè)置，一般不設(shè)備用泵。二次冷水泵臺數(shù)應(yīng)根據(jù)冷凍水泵大小、各并聯(lián)環(huán)路壓力損失的差異程度、使用條件和調(diào)節(jié)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。1、冷凍水泵的選型（1）冷凍水泵的流量：按照一泵對一機的原則，一次泵的流量應(yīng)為所對應(yīng)的冷水機組的冷凍水流量。按照方案三的設(shè)計要求，冷凍水

12、流量為；（2）冷凍水泵的揚程：采用閉式循環(huán)一次泵系統(tǒng)冷凍水泵的揚程為管路及管件阻力、冷水機組蒸發(fā)器阻力和末端設(shè)備表冷器阻力之和。計算阻力應(yīng)附加10%的安全系數(shù)。蒸發(fā)器側(cè)水阻力為，末端設(shè)備（空氣處理機組）水阻力按計算，分集水器阻力一般一個按照計算，回水過濾器阻力按計算，制冷系統(tǒng)的水管路沿程阻力和局部阻力損失取，再附加10%的安全系數(shù)，則該冷凍水泵的揚程為（3）冷凍水泵的選型：根據(jù)流量和揚程，選用兩臺ID100-160Z型水泵，其流量為，揚程為，轉(zhuǎn)速為。2、水系統(tǒng)補水空調(diào)水系統(tǒng)的補水應(yīng)經(jīng)軟化處理；僅夏季供冷的系統(tǒng)可采用電子除垢儀進行水處理；補水量為系統(tǒng)水容量的2%，系統(tǒng)水容量按建筑面積計算，則補水

13、量為。（1）補水泵流量：補水泵流量取補水量的2.55倍，本設(shè)計取；（2）補水泵的揚程：補水泵的揚程為系統(tǒng)最高點距補水泵接管處的垂直距離和加上管網(wǎng)的局部阻力和沿程阻力，則補水泵的揚程為；（3）補水泵的選型：根據(jù)要求，選用兩臺IS50-32-200A型水泵，一用一備，其流量為，揚程為，轉(zhuǎn)速為，電功率為。3、定壓裝置（1）膨脹水箱有效容積計算：本設(shè)計選用膨脹水箱定壓。膨脹水量按下式估算：式中：水的體積膨脹系數(shù)，； 最大水溫變化值，； 系統(tǒng)水容量，；則；膨脹水箱的有效容積按下式計算：式中：水箱的調(diào)節(jié)容量，一般不小于平時運行的不水泵流量，且保持水箱調(diào)節(jié)水位高差不小于；則該膨脹水箱的有效容積為。（2）膨脹

14、水箱選型：查設(shè)計規(guī)范，選擇方形膨脹水箱，其參數(shù)如下：型號公稱容積有效容積尺寸（長×寬×高）配管公稱直徑水箱自重溢流排水膨脹信號循環(huán)31.01.01100×1100×11005032402025288（三）冷水機組冷凝器冷卻方式及冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計及冷卻水設(shè)備的選擇1、冷水機組冷凝器冷卻方式該綜合樓位于合肥地區(qū)，水源較充足，故本設(shè)計中采用水冷冷凝器，由冷卻塔循環(huán)供水。2、冷卻塔選型根據(jù)一機對一塔的原則，選用兩臺冷卻塔（1）冷卻水量確定：（2）進出冷卻塔的水溫：進口水溫：；出口水溫：；進出口溫差為（3）選型：由以上參數(shù)，選用兩臺型冷卻塔，其參數(shù)如下：型號冷卻水

15、量250尺寸總高度4085最大直徑4342風(fēng)量134300風(fēng)機直徑2800電動機功效7.5重量自重2344運轉(zhuǎn)重6365進水壓力3.26噪聲61.055.652.3直徑4.23、冷卻水泵的選型 冷卻水泵選型同冷凍水泵選型，宜按一對一匹配設(shè)計，不設(shè)備用泵。（1）冷卻水泵的流量：按照一泵對一機的原則，一次泵的流量應(yīng)為所對應(yīng)的冷水機組的冷卻水流量。按照方案三的設(shè)計要求，冷凍水流量為，附加5%10%的余量，則冷卻水泵的流量為（2）冷卻水泵的揚程：冷卻水泵揚程由冷卻水系統(tǒng)阻力（管道、管件、冷凝器阻力之和），冷卻塔集水盤水位至冷卻塔布水器的高差，冷卻塔布水器所需壓力組成，并附加5%10%的余量。冷卻水系統(tǒng)

16、水阻力為，管道管件阻力取，冷卻塔高度為，進水壓力為，再附加5%10%的余量，則冷卻水泵的揚程約為；（3）冷卻水泵的選型：根據(jù)要求，選用兩臺型水泵，其流量為，揚程為，轉(zhuǎn)速為。三、制冷站內(nèi)水力計算制冷站平面布置圖如下：（一）冷卻水系統(tǒng)水力計算如圖所示的1、2、3、4段，取管道平均比摩阻為，水力計算表如下：管段號計算流量管長平均比摩阻管徑1117000921.9620012521170002631.572001253117000921.96200125423400019574.56200150（二）冷凍水系統(tǒng)水力計算如圖所示的513段，取管道平均比摩阻為，水力計算表如下管段號計算流量管長平均比摩阻管徑5960002045.362001006960002631.562001007960002045.3620010