制冷技術課程設計

1、蘇州科技學院環(huán)境科學與工程學院課程設計說明書課程名稱：空調(diào)用制冷技術課程設計題目：南京商業(yè)辦公綜合樓冷凍站設計學生姓名：胡海旭學號：系別：環(huán)境學院專業(yè)班級：建筑設備zl211指導老師：孫志高李翠敏2015年10月目錄1設計目的22設計任務23負荷計算24機組選擇25方案設計36水力計算46.1冷凍水的水力計算6.1.1確定水流量6.1.2確定管徑6.1.3水力計算結果46.2冷卻水水力計算6.2.1水力計算結果77設備選擇77.1冷卻塔的選擇77.2水泵選擇7.2.1冷凍水泵的選擇7.2.2冷卻水泵的選擇88參考文獻11附錄、設計目的課程設計是空氣調(diào)節(jié)用制冷技術教學中一個重要的實踐環(huán)節(jié)綜合運用

2、所學的有關知識，在設計中掌握解決實際工程問題的能力，進一步鞏固和提高理論知識。通過課程設計，了解工程設計的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)確定空調(diào)冷凍站的設計方案、進行設計計算、繪制工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。二、設計任務南京商業(yè)辦公綜合樓冷凍站設計（一）設計原始資料1、建筑物概況：建筑面積：10200m2層數(shù)3層，層高4.8米2、參數(shù)條件：空調(diào)冷凍水參數(shù)：供水7C,回水12C冷卻水參數(shù)：進水32C，出水37C三、負荷計算空調(diào)負荷指標：q=250350W/tf。本設計取250/tf，則建筑總負荷為Q=250X10200=2550KW建筑物的最小冷負荷為設計冷負荷的15%，則qmin=25

3、50X15%=382.5KW四、機組選擇在選擇制冷機的計算中，應考慮到管道系統(tǒng)及設備的冷損失，故間接供冷系統(tǒng)一般附加7%15%富裕量。則制冷機組承擔的制冷量為W=QX(1+10%)=2550X(1+10%)=2805KW為了滿足最小冷負荷下的工作情況，最小冷負荷考慮富裕量之后得出的值為qmin=382.5X(1+10%)=420.75KW，分別按承擔負荷的30%和70%選用麥克維爾空調(diào)公司的離心式冷水機組，選擇WSC079/E2609/C2209型號1臺，WCS100/E3612/C3012型號一臺，機組技術參數(shù)見表項目型號LSBLG1500制冷量KW1501輸入功率KW342壓縮機數(shù)量4能量

4、調(diào)節(jié)方式自動能量調(diào)節(jié)范圍1000(16級)制冷劑R22充注量Kg65X4電氣性能電源3N400V50Hz安全保護高低壓保護、過載保護、逆（缺）相保護、排氣溫感器、防凍結溫感器、易熔塞冷凍水流量m3/h258冷卻水流量m3/h316.8冷凝器類型估冗官式冷卻水進水溫度范圍。C22C至37C水側壓降kPa76進出水管mmDN150X2蒸發(fā)器類型干式殼管式冷水出水溫度范圍C5C至15C水側壓降kPa88進出水管mmDN200機組外型尺寸：（長X寬X高）mm4450X2160X2420機組重量kg7800運行重量kg8200噪音dB(A)87五、方案設計選擇該機房制冷系統(tǒng)為兩管制系統(tǒng)，即冷卻水供/回水

5、管、冷凍水供/回水管系統(tǒng)。經(jīng)冷水機組制冷后的7C的冷凍水通過冷凍水供水管到達分水器，再通過分水器分別送往各層的用戶，經(jīng)過空調(diào)用戶后的12C的冷凍水回水經(jīng)集水器再由冷凍水回水管返回冷水機組，通過水泵返回冷水機組中的蒸發(fā)器與制冷劑換熱實現(xiàn)降溫過程。從冷水機組出來的37C的冷卻水經(jīng)冷卻水泵及冷卻水供水管到達冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后降溫后的32C的冷卻水再返回冷水機組冷卻制冷劑，如此循環(huán)往復。六、水力計算6.1冷凍水的水力計算確定水流量本設計中LSBLG1500冷水機組兩臺，蒸發(fā)器水流量為258m3/h確定管徑通過控制管段內(nèi)的流速和比摩阻來確定管徑，最不利環(huán)路的比摩阻流速不宜選得太大，否則比摩阻太大，一

6、般比摩阻控制在100-300Pa/m，最好在150-200Pa/m,若選用管子的比摩阻偏大，則將管徑取大調(diào)節(jié)；若比摩阻小于100Pa/m，則將管徑取小，在比摩阻100-300Pa/m范圍內(nèi)確定管徑和流速。(1mH2O=0.1MPa)水流速度的選擇：管道種類推薦流速（m/s）管道種類推薦流速（m/s）水泵吸水管1.2-2.1主干管/集管1.2-4.5水泵出水管2.4-3.6排水管1.2-2.0冷水管道流速表:管徑DN253240507080100流速m/s400流速m/s0.9-1.61.0-1.81.2-2.11.4-2.31.6-2.41.8-2.61.9-2.83）阻力計算冷凍水管的阻力包

7、括沿程阻力和局部阻力，分別對其進行計算。沿程阻力根據(jù)選定的比摩阻可按以下公式進行計算。PmPm*1式中APm為摩擦阻力損失，即沿程阻力損失Pa；Apm為管段的比摩阻，Pa/m；L為計算管段的長度，局部阻力計算的公式為：片=*p*U2/2式中：P管段的局部阻力損失，Pa；局部阻力損失系數(shù)，p為管內(nèi)冷凍水的密度,kg/m3；u管內(nèi)水的流速,m/s其中主要包括有閥門，變管徑，彎頭，三通等，還有就是末端散熱設備的阻力損失。其中局部損失用到的局部損失系數(shù)如下：截止閥0.3止回閥DN40502002503003.93.40.10.10.1蝶閥0.10.3變徑管漸縮0.1（對應小斷面流速）漸擴0.3（對應小

8、斷面流速）焊接彎頭90DN2002503003500.720.180.870.89水泵入口1.0過濾器2.0-3.0除污器4.0-6.0水箱接管進水口1.0出水口0.5用到的三通0.14）則總的阻力損失為：P=4P+AP.mj水力計算見草圖各管段管徑以及水力計算看附錄表1（揚程為7.5mh2o）5)分集水器管徑計算假設每層負荷相同，結果見表總。蒸發(fā)器阻力：88000pa空調(diào)需用壓力：40000pa計算得總損失：212746.5pa6.2冷卻水的水力計算1)確定水流量冷凝器水流量為316.8m3/h,型號為WSC100水力計算見草圖，各管段管徑以及水力計算結果看下表管段管長(m)流量(m3/s)

9、管徑mm流速m/s比摩阻Rpa/m沿程阻力損失pa局部阻力損失管段總阻力pa10.5000.0722002.292561287394.27522.18122.5350.0722002.29256648.962097.62746.636.6760.0722002.292561709.0561887.93596.93245.2000.1442502.943281705.63111.74817.29653.4700.1442502.943281138.160.01138.1660.5000.1442502.9432816413397.613561.5872.7610.1442502.94328905

10、.6086396.37301.87286.4510.1442502.943282115.9283371.05486.93292.6500.1442502.94200530345.7875.7441018.200.1442502.943285969.66742.012711.608112.6500.1442502.94328869.21210.12079.304126.3450.1442502.943282081.163371.05452.164131.9600.1442502.94328642.883371.04013.884142.5350.1442502.94328831.483371.0

11、4202.484150.5000.1442502.943281649075.89239.78合計84746.521管段管長流量管徑mm流速比摩阻R沿程阻力局部阻管段總(m)(m3/s)m/spa/m損失pa力損失阻力paa0.50.0882002.837818910662.410851.4b5.250.0882002.83781984.53606.45590.9c10.130.1763002.491841863.923627.15490.9785d3.470.1763002.49184638.483007.03645.5285e0.50.1763002.49184929300.29392.15

12、f2.7610.1763002.49184508.0244867.15375.1025g20.1763002.491843682697.03065.0435h10.1763002.491841840.0184i10.1763002.491841842697.02881.0435j11.630.1763002.491842139.922542.04681.961k5.750.0882002.83782173.53214.45387.9l0.50.0882002.83781897840.08029合計64575.0075冷卻水塔阻力：40000pa冷凝器阻力：76000pa總阻力：180575pa

13、七、設備選擇7.1冷卻塔的選擇根據(jù)“一塔對一機”的原則選擇，根據(jù)冷凝器的耗熱量和水流量來選擇冷卻塔（考慮1.2的安全系數(shù)選擇冷卻塔的處理水流量）。LSBLG1500型冷水機組的冷凝器耗熱量2805kw，冷凝器側水流量為2805X1.2=3366m3/h。選擇型號為LRCM-H250與LRCM-H600的冷卻塔各一臺，詳細參數(shù)見附錄表3。7.2水泵的選擇水泵的選擇根據(jù)流量和揚程選擇（水泵的流量和揚程均增加10%的附加值）。1）冷凍水泵的選擇冷凍水泵揚程二空調(diào)需用壓頭（取4060kPa）+冷凍機房所需壓頭（包括機房的局部損失+沿程損失+冷凍機組損失），本次設計空調(diào)需用壓頭取40kp。冷凍水泵的揚程

14、為21.3mmH0,每臺冷凍水泵流量為129ma/h則2根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇型號為200/250-30/4不銹鋼沖壓離心泵2臺,具體尺寸見下表型號流量揚程安裝尺寸連接管型號m3/sm長X寬X高mmDNmm200/250-30/428022.2990X569X12642002）冷卻水泵的選擇冷卻水泵揚程=冷卻塔進塔壓力+冷凍機房所需壓頭（包括機房的局部損失+沿程損失+冷凍機組損失）計算所得冷卻水泵的揚程為18.1mmH0,每臺冷卻水泵的流量為2252X1.1=277.2m3/h,則根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇型號為200/250-30/4不銹鋼沖壓離心泵1臺，具體尺寸見下表型號流量揚程安裝尺寸連接管m3/sm長

15、X寬X高mmDNmm200/220-18.5/432220990X479X11741507.3分集水器的選擇分、集水器外觀看著有一大段不同管徑的管子，在器體上方根據(jù)設計要求焊接不同管徑接口。它們均用無縫焊接鋼管制作，其底部都應有排污管接口，一般選用DN40。分、集水器中間需用管路相連接,保持兩個流量均勻，加個壓差旁通閥可以實現(xiàn)自動控制。分水器的直徑要求小于等于最大接管直徑的2倍，且分水器接頭截面流速控制在0.5lm/s,接管間距可以考慮管直徑之和加上120,分水器總長最大不要超過3m。冷凍水流量為：Q=258m3/h。假定截面流速為1m/s，則管徑為:=0.3m故選擇管徑為DN500校核實際流

16、速為：v=4x258=0.83m/s3.14x3600 x0.5符合要求。因此分水器總進水管徑為DN500，由于器體本身直徑不得小于最大接管直徑的2倍，故分水器的直徑為DN1000O將分水器分為3路供水，分管流速取1m/s則管徑為:=0.26md二d二d二4乂5841233.14X1X3600X3故選擇管徑為DN300L1二d+120=420,L2二d+d+120=720,L3=d+d+120=720，查封頂高11223度表h=275L=130+L1+L2+L3+120+2h=130+420+720+720+120+275X2=2660mm同理選擇集水器。7.4膨脹水箱的選擇當空調(diào)水系統(tǒng)為閉式

17、系統(tǒng)時,為使系統(tǒng)中的水因溫度變化而引起的體積膨脹給予余地以及有利于系統(tǒng)中空氣的排出,在管路系統(tǒng)中應連接膨脹水箱。為保證膨脹水箱和水系統(tǒng)的正常工作,在機械循環(huán)系統(tǒng)中,膨脹水箱應該接在水泵的吸入側,水箱標高應至少高出系統(tǒng)最高點1米。膨脹水箱的容積是有系統(tǒng)中水容量和最大的水溫幅度決定的VP二aAtVc=0.0006AtVca水的體積膨脹系數(shù)a=0.0006L/Ct-最大水溫變化值CVc-系統(tǒng)的水容量當供冷時系統(tǒng)水容量Vc（L/m?建筑面積）對于全空氣系統(tǒng)來說為0.40.55L/tf建筑面積，本設計取0.5L/tfo則本建筑的Vc=0.5X11300=5650L則膨脹水箱容積為VP=16.95L八、參考文獻陳沛霖，岳孝方.