空調(diào)用制冷課程設計

1、<p><b>　　設計說明書</b></p><p>　　空調(diào)用制冷技術(shù) 設計計算書</p><p>　　專 業(yè) 10環(huán)設 </p><p>　　班 級 2 </p><p>　　學 號

2、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　課 題 空調(diào)用制冷技術(shù)</p><p>　　指導教師 </p><p>　　2013年6月12日</p><p>　　空調(diào)用制冷技術(shù)課程設計</p>

3、<p>　　一、制冷站總負荷計算</p><p>　　給定計算制冷量為2000Kw，能源為電；</p><p><b>　　二、冷水機組的選型</b></p><p>　?。?）方案一：離心式冷水機組</p><p>　　離心式冷水機組將離心式壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流裝置等設備組成。電動機通過增速器帶動壓

4、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)膨脹閥節(jié)流后送到蒸發(fā)器中吸熱，冷卻冷凍水。</p><p>　　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，單位制冷量量指標小。其缺點是對材料強度，加工精度要求嚴格；離心負壓系統(tǒng)，外殼易侵入有產(chǎn)生化學變化，腐蝕管路的危險。</p><p>　　選用兩臺

5、麥克維爾離心式冷水機組，其主要參數(shù)如下：</p><p>　　2、方案二：溴化鋰制冷機組</p><p>　　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，

6、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。</p><p>　　選用一臺雙良溴化鋰吸收式冷水機組，其主要性能參數(shù)如下：</p><p>　　3、方案三：螺桿式制冷機組</p><p>　　螺

7、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。</p><p>　　螺桿式制冷機組的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，

8、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)復雜.耗油量大。</p><p>　　選用兩臺麥克維爾螺桿式制冷機組，其主要性能參數(shù)如下：</p><p><b>　　4、確定最佳方案</b></p><p>　　從能源供應上看，該工程提供的能源為電，而方案二的主要依靠熱能為動力，所以

9、方案二難以符合要求。從能耗、單機容量和運行調(diào)節(jié)等方面考慮，選擇空調(diào)用蒸氣壓縮式冷水機組參考冷量：在負荷大于1758Kw時適合選用離心機；在1054—1758Kw時離心機或螺桿機</p><p>　　皆可用；在700kW—1504Kw時適合用螺桿機；而該工程中的冷負荷為2000Kw，再選用兩臺機組時，單機制冷量約為1000Kw，綜上考慮本站選用方案三，即選用兩臺螺桿式制冷機組。</p><p&g

10、t;<b>　　5、方案審核</b></p><p>　　由廠家樣本知，選定冷水機組的每臺的名義制冷量為1028.3Kw，電功率為171.8Kw。則該制冷機組在名義工況下的制冷性能系數(shù)為：</p><p>　　達到國家現(xiàn)行的《蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組 工商業(yè)用和類似用途冷水（熱泵）機組》（GB/T18430.1—2001）標準規(guī)定。</p><

11、;p>　　6、螺桿式制冷機組的詳細參數(shù)：</p><p>　　以下是麥克維爾的PFS-300.2性單螺桿式制冷機組的詳細參數(shù)：</p><p>　　三、冷凍水和冷卻水水泵的選擇；</p><p>　?。ㄒ唬?冷卻水泵的選擇（開式系統(tǒng)）</p><p><b>　?。?）揚程的計算：</b></p>&

12、lt;p>　　H=H1 + H2 + H3+ H4 +H5</p><p><b>　　H—冷卻水泵的揚程</b></p><p>　　H1 制冷機組冷凝器水阻力：一般為5～7mH2O；（具體值參看產(chǎn)品樣本），這里這里樣本值 為5.19mH2O</p><p>　　H2.冷卻塔噴頭噴水壓力：一般為2～3mH2O，這里取2.5mH2

13、O</p><p>　　H3.冷卻塔（開式冷卻塔）接水盤到噴嘴的高差：一般為2～3mH2O這里取2.5mH2O</p><p>　　H4.回水過濾器阻力，一般為3～5mH2O，這里取4mH2O</p><p>　　H5制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和局部阻力損失： 一般為5～8mH2O；這里取7mH2O</p><p>　　因此冷卻水泵所需的揚程

14、 H=H1 + H2 + H3+ H4 +H5=21.19m。</p><p>　　Hmax=（1.05～1.10）H 則Hmax=1.1×21.19=23.3m </p><p><b>　?。?）流量的確定：</b></p><p>　　由制冷機組性能參數(shù)冷凝器水量206.64m3/h，考慮到泄漏，附加10%的余量即為，20

15、6.64×（1+10%）=227.304m3/h </p><p><b>　　冷卻水泵的選擇：</b></p><p>　　根據(jù)以上所得流量和揚程，選擇兩臺BKZ系列型號為150-315水泵：</p><p>　?。ㄈ├鋬鏊玫倪x擇</p><p><b>　?。?）揚程的計算：</b>

16、;</p><p>　　H=H1 + H2 + H3 + H4+ H5</p><p><b>　　H—冷凍水泵的揚程</b></p><p>　　H1.制冷機組蒸發(fā)器水阻力：一般為5～7mH2O；樣本給定值為4.88mH2O</p><p>　　H2.末端設備（空氣處理機組、風機盤管等）表冷器或蒸發(fā)器水阻力：一般為5～

17、7mH2O； （據(jù)體值可參看產(chǎn)品樣本這里取7mH2O</p><p>　　H3.回水過濾器阻力，一般為3～5mH2O；這里取5mH2O</p><p>　　H4分水器、集水器水阻力：一般一個為3mH2O；</p><p>　　H5.制冷系統(tǒng)水管路沿程阻力和局部阻力損失：一般為7～10mH2O；這里取9mH2O</p><p>　　因此冷凍水泵

18、所需的揚程 H=H1 + H2 + H3 + H4+ H5=28.88mH2O</p><p>　　Hmax=（1.05～1.10）H 則Hmax=1.1×26.88=31.8mH2O</p><p><b>　?。?） 流量的確定</b></p><p>　　由制冷機組性能參數(shù)蒸發(fā)器水量177.12m3/h，考慮到泄漏，附加10

19、%的余量即為，177.12×（1+10%）=194.832m3/h</p><p>　　根據(jù)以上所得流量和揚程，選擇兩臺BKZ系列型號為150-315水泵：</p><p>　　四、制冷站內(nèi)水力計算</p><p>　　根據(jù)《民用建筑空調(diào)設計》，在空調(diào)系統(tǒng)中所有水管管徑一般按照如下公式進行計算：</p><p><b>　

20、　D(m)= </b></p><p>　　公式中：L---所求管段的水流量；</p><p>　　V---所求管段允許的水流速。</p><p>　　流速的確定：一般，當管徑在DN100到DN250之間時，流速推薦值為1.5m/s左右；當管徑小于DN100時，推薦流速應小于1.0m/s；當管徑大于DN250時，流速可再加大。</p>&l

21、t;p>　　根據(jù)已知的流量和推薦的流速計算出管徑，查表確定標準的管徑，根據(jù)標準管徑計算出水的流速，看是否符合設計要求。</p><p><b>　　冷卻水系統(tǒng)水力計算</b></p><p>　　由冷水機組的選型樣本知冷卻水流量L=57.4L/s=206.64m3/h，取流速V=1.5m/s</p><p>　　根據(jù)公式D1==221mm

22、</p><p>　　取冷卻水管管徑D1=200mm，則管段流速V=1.83m/s，滿足流速要求。</p><p><b>　　冷凍水系統(tǒng)水力計算</b></p><p>　　由冷水機組的選型樣本知冷凍水流量L=49.2L/s=177.12m3/h，取流速V=1.5m/s</p><p>　　根據(jù)公式D2==204mm&

23、lt;/p><p>　　取冷凍水管管徑D2=200mm，則管段流速V=1.57m/s，滿足流速要求。</p><p>　　故供回水管直徑均為200mm。</p><p>　　冷凍水補水管路水力計算</p><p>　　冷凍水的補水量為系統(tǒng)水容量的2%，即177.12m3/h×2%=3.54m3/h，取流速V=1.0m/s</p&g

24、t;<p>　　根據(jù)公式D3= =29mm </p><p>　　取冷凍水補水管管徑為32mm，則管段流速V=1.22m/s，滿足流速要求。</p><p><b>　　五、冷卻塔選型</b></p><p><b>　　1冷卻塔的水流量</b></p><p>　　冷卻塔的水流量

25、為冷卻水系統(tǒng)水量的1.2倍。</p><p>　　即GK=206.64×1.2=248m3/h</p><p>　　進水溫度：tw2=35℃ 出水溫度：tw1=30℃ </p><p>　　水溫差： △t=5℃ 濕球溫度：tw=27℃ </p><p><b>　　2冷卻塔的選擇<

26、;/b></p><p>　　冷卻塔放在空氣處理機房的上面。</p><p>　　遵循一機一泵對一塔的原則，需選擇兩臺冷卻塔。一般不考慮備用。</p><p>　　根據(jù)冷卻塔水流量，選用2臺CTA-360型方形橫流式冷卻塔。性能參數(shù)見下表。</p><p><b>　　六、膨脹水箱的選取</b></p>

27、<p>　　（1）膨脹水箱有效容積計算：</p><p>　　本設計選用膨脹水箱定壓。膨脹水量按下式估算：</p><p>　　式中：——水的體積膨脹系數(shù)，；</p><p>　　——最大水溫變化值，℃；=35-7=28℃</p><p>　　——系統(tǒng)水容量，，；</p><p>　　根據(jù)提供的冷負荷20

28、00Kw,通過冷負荷面積指標可知普通建筑的單位面積冷負荷指標約為120W左右</p><p>　　建筑面積S=2000×103÷120=16700m2</p><p>　　=1.2L/m2×S×10-3=20</p><p>　　則Vp=0.0006×28×20=0.336</p><p

29、>　?。?）膨脹水箱選型：</p><p>　　查設計規(guī)范，選擇方形膨脹水箱，其參數(shù)如下：</p><p>　　七、分水器及集水器的選擇；</p><p>　　1、（1）分集水器——多用于多回路的空調(diào)水系統(tǒng)，直徑應按總流量通過時的斷面流速（0.5—1.0m/s）初選，并應大于最大接口管開口直徑的2倍。</p><p>　　（2）過濾器—

30、—冷水機組、水泵、電動調(diào)節(jié)閥等設備的入口管道上應安裝過濾器或除污器，以防雜質(zhì)進入。</p><p>　?。?）壓力表——分集水器、冷水機組的進出水管、水泵出口應設壓力表。</p><p>　?。?）溫度計——分集水器、冷水機組的進出水管影射溫度計。</p><p><b>　　2.（1）</b></p><p>　　假定

31、分集水器的流速為s1.0m/</p><p><b>　　d=103 </b></p><p>　　L=2×177.12=354.24m3/h=0.0984m3/s ,D=354mm,取350mm，但350小于最大接口直徑的2倍，所以D取400分集水器內(nèi)流速(可能有誤)為v=0.78m/s</p><p>　　所選集水器和分水器的特

32、性：</p><p>　　分集水器的長度：D1=200mm，D2=200 mm，D3=200mm ，D4=100mm(D1為冷凍水泵進水管直徑，D2和D3為用戶管路直徑，D4為旁通管直徑)</p><p>　　L1=D1+60=260mm，</p><p>　　L2=D1+D2+120=520mm，</p><p>　　L3=D2+D3+12

33、0=520mm，</p><p>　　L4=D3+D4+120=420mm，</p><p>　　L5=D4+60=160mm</p><p>　　總長度為L=L1+L2+L3…+Li+2h</p><p>　　L=L1+L2+L3+L4+L5+（100+25）×2=2130mm</p><p><b&

34、gt;　　八、過濾器的選擇；</b></p><p>　　根據(jù)管路直徑選擇對應的Y型過濾器。</p><p>　　冷凍水泵進水口直徑d=150mm, 所以過濾器選Y-150mm</p><p>　　冷卻水泵進水口直徑d=150mm, 所以過濾器選Y-150mm</p><p>　　補給水泵進水口直徑d=32mm, 所以過濾器選Y

35、-32mm</p><p>　　九、電子水處理儀的選擇；</p><p>　　根據(jù)冷卻水泵壓出管直徑d=125mm,需處理的水量為206.64m3/h</p><p>　　選用電子水處理儀根據(jù)管徑初選，看處理流量是否符合所選的處理流量范圍，如果處理流量不符合，換大一號管徑的，直至所處理的流量符合。 </p><p><b>

36、;　　十、 設計總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設計非?？简炃捌谒鶎W習的知識，還有我們查閱資料的能力。課程設計的過程非常復雜，在此過程中我學習到了很多東西，之前對《規(guī)范》基本上沒有用過，通過這次課程設計，是我對制冷基礎機房設計過程中對規(guī)范的參考有了深入的認識，更多的學會了查閱資料，參考文獻，通過這種查閱的過程不斷地積累和學習了很多專業(yè)知識，這是平時的學習很少能直觀體會到得東西。</p

37、><p>　　課程設計的前半程，方向沒有把握好，選擇了吸收式制冷機組，但是在選擇的過程中回頭發(fā)現(xiàn)這種設計存在一定的缺陷，最終改變使用離心式制冷機組，離心式制冷技術(shù)上比較有優(yōu)勢，通過前后的比較發(fā)現(xiàn)這種設備在運行上和其他幾種差不多，但是技術(shù)優(yōu)勢明顯，制冷速度比較快，啟動快，現(xiàn)在離心式制冷技術(shù)發(fā)展也比較迅速，因此最終定型離心式制冷機組。</p><p>　　通過網(wǎng)上查閱資料，最終定型的是格力空調(diào)C系

38、列的離心式制冷機組:LSBLX1600G.這是一種比較穩(wěn)定的機組，采用了國際上先進的設計制造技術(shù)和微機控制系統(tǒng)，集可靠性高、高效節(jié)能，運行平穩(wěn)、調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點于一身。在標準工況下的制冷量范圍為：1000～7200kW，采用環(huán)保制冷劑R134a，可廣泛用于大型辦公樓宇、醫(yī)院、學校、商場以及工藝流程。</p><p>　　后面的冷凍水泵，冷卻水泵，冷卻塔的選擇對品牌，造價考慮的相對較少。這樣一次課程設計扎實的增加了

39、我對專業(yè)設計方面的認識，一種直觀的認識，付出努力以后獲得的不少收獲。</p><p>　　有這樣一次的課程設計機會對學習好專業(yè)知識非常有用幫助，在大學學習階段，我們希望獲得更多的鍛煉，更好的為明年的找工作打下扎實的專業(yè)知識基礎，也能將來走向社會，走向工作崗位以后，計量減少一些初級設計錯誤，用良好的專業(yè)知識應用到將來的工作。</p><p>　　本次課程設計到此結(jié)束，畢竟是第一次做制冷空調(diào)技

40、術(shù)方面的設計，許多不足，還有很多需要加強學習的地方，之前專業(yè)基礎知識也不扎實，暴露的問題還需要在后面的時間里學習。</p><p><b>　　十一、 參考文獻</b></p><p>　　1、《采暖通風空調(diào)制圖標準》GBJ114-88</p><p>　　2、《簡明空調(diào)設計手冊》建工出版社</p><p>　　3、《民