第八章制冷机房各种设备的选择

第八章制冷机房各种设备的选择8.1制冷机组的选择8.1.1机组选型该空调系统的冷负荷为1050KW，从能耗方面考虑，采用3台电力驱动蒸汽压缩式制冷机组。在电制冷机组中，离心式制冷机组的单机容量580KW,适用于大容量的空调制冷系统；螺杆式冷水机组的单机容量小于1160KW,适用于大中型空调系统，两者均能够满足要求，但从调节性能考虑该工程采用3台螺杆式冷水机组。8.1.2机组选型计算本设计选用螺杆式冷水机组。（前面已论证）机组选型计算：整栋楼的最大冷负荷maxQ1050.105KW机组所需提供的冷量为maxmax2.1QQ=1260.126KW根据以上数据选择冷水机组见下表（表8-1）表8-1冷水机组性能参数型号数量(台)制冷量（KW）冷冻水流量（m3/h）冷却水流量（m3/h）冷冻水接管径（mm）冷却水接管径（mm）LSBLG35013504275DN1002-DN80LSBLG494249460106DN150DN125该冷水机组采用R22制冷工质，COP可达5.0，满足要求。三台机组完全运行时，总制冷量为:350+494×2=1338KW.满足最大负荷的情况；运行一台LSBLG350和一台LSBLG494时，制冷量为：350+494＝844KW，满足50％最大负荷的情况；运行两台LSBLG494时，制冷量为：494×2＝988KW,满足75％最大负荷的情况。因此，三台冷水机组具有工况优化的条件。8.2分水器和集水器的选择8.2.1分水器和集水器的构造和用途分水器和集水器实际上是一段大管径的管子，在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头，在集中供水（供冷和供热）系统中，采用集水器和分水器的目的是有利于空调分区的流量分配和调节，亦有利于系统的维修和操作。确定分水器和集水器的原则是使水量通过集管时的流速大致控制在0.5～0.8m/s范围之内。分水器和集水器一般选择标准的无缝钢管（公称直径DN200～DN500）。8.2.2分水器和集水器的尺寸供水集管又称分水器（或分水缸），回水集管又称集水器（或回水缸），它们都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入供水集管，再经供水集管向各支系统或各分区送水，各支系统或各分区的空调回水，先回流至回水集管，然后由水泵送入冷水机组。供回水集管上的各管路均应设置调节阀和压力表，底部应设置排污阀或排污管（一般选用DN40）。供回水集管的管径按其中水的流速为0.5～0.8m/s范围确定。管长由所需连接的管的接头个数、管径及间距确定，两相邻管接头中心线间距为两管外径+1200mm，两边管接头中心线距集管断面宜为管外径+60mm。根据《中央空调设备选型手册》[4]P650，分水器和集水器尺寸确定方法如下：1）分水器的选型计算取其中的流速为0.5m/s，循环水量为50.005l/s由公式1.13jnjVdv可计算缸体内径为357.36mm,拟选用DN350的无缝钢管。2）集水器的选型计算集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接管顺序相反。根据以上原则，分水器和集水器选择DN350尺寸。8.3补水定压系统的选型与计算8.3.1补给水箱的选型和计算补给水箱的作用是收容和补偿系统中的水量，因此，膨胀水箱已经成为空调系统中的主要部件之一。空调水系统的补给水量△V可以按照下列公式计算：△V=（1211）·FV·F公式（8-1）式中：1——系统运行前水密度，kg/l；2——系统运行后水密度，kg/l；FV——水容量概算值，l/m2；F——建筑总面积，m2。查表得1=0.993925（t=35℃），2=0.99974（t=7℃），查表可得FV=1.0，建筑面积约为5625m2。则△V=（1211）·FV·F=113.65L因膨胀水量较小，而一般膨胀水箱有效容积为0.5-1.0m3，则本系统的膨胀水箱有效容积可取0.5m3。注意：膨胀水箱应加盖和保温，常用带有网格线铝箔帖面的玻璃棉作保温材料，保温层厚度为25mm。8.3.1补给水泵的选型和计算补给水泵在闭式系统中起定压补水的作用，是中央空调中广泛采用的定压方式。补给水泵的扬程应保证将水送到系统最高点并留有2～5mH2O的富裕压头。补给水泵的流量应满足系统的漏水量。正常情况下补水量取系统循环水量的1%，事故补水量为正常补水量的的四倍。水泵扬程H=19.8+3=22.8m正常情况下的水泵的流量L=0.01×Lmax=0.01×144=1.44m3/h事故时水泵的流量L=4×0.01×Lmax=5.76m3/h根据《中央空调设备选型手册》，选用一台IS50-32-250型水泵，其流量为3.75m3/h，扬程为20mH2O，电机功率为1.5KW，转速为1450r/min，正常情况下使用。选用一台IS65-40-315型水泵，其流量为7.5m3/h，扬程为31.7mH2O，电机功率为14KW，转速为1450r/min，事故情况下使用。8.4水泵的选型和计算8.4.1冷冻水泵的选择和计算该厂房最不利环路为三层空调机组至一层机房的循环水路。闭式空调冷水系统是最常用的系统1、循环水泵的流量)163.1/(tQG公式（8-2）=1050.105/(1.1635)=180.6(hm/3)1、循环水泵所需扬程冷水机组阻力取70kPa(7m水柱)；管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50kPa；取输配侧管路长度40m与比摩阻150Pa/m，则摩擦阻力为40150=6kPa；如考虑输配侧的局部阻力为摩擦阻力的50%，则局部阻力为6kPa50%=3kPa；系统管路阻力为50kPa+6kPa+3kPa=59kPa(5.9m水柱)；空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45kPa(4.5m水柱)；二通调节阀的阻力：取40kPa(4m水柱)。于是水系统和各部分阻力之和为H=70kPa+59kPa+45kPa+40kPa=214kPa(21.4m水柱)；水泵扬程：取10%的安全系数，则扬程H=21.41.1=23.54m。根据《中央空调设备选型手册》，，选用IS100-65-315三台[10]（两用一备），其性能参数见下表8-2。表8-2IS型单级单吸清水离心泵性能参数表(2900r/min)[10]型号数量流量扬程功率KW效率气蚀余量m3/hMPa轴功率电机功率%mIS100-65-1603600.2846.597.5723.08.4.2冷却水泵的选择和计算根据选型原则，选择三台冷却水泵（两用一备）。1）水泵流量的确定水泵水量L=(1.1~1.2)Lmax，m3/h公式（8-3）式中Lmax——设计最大流量1.1~1.2——放大系数，水泵单台工作时取1.1，多台并联工作时取1.2。水泵流量L=1.2×181=217.2m3/h2）水泵扬程H的确定水泵扬程H按下式计算：H=2·Hmax公式（8-4）式中：H——水泵扬程，m;Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降，mH2O;2——扬程储备系数取2=1.1。总压降maxH为管网最不利环路的水压降，可以按照以下公式估算水泵的扬程：Hmax=△P1+△P2+0.05·L·(1+K)mH20公式（8-5）式中：△P1——冷水机组冷凝器的水压降，mH20；△P2——最不利环路中并联冷却塔中水压损失最大者的水压降，mH20；K——最不利环路中局部助力当量长度总和与该环路管道总度的比值，本设计K=0.6[1]。冷水机组冷凝器的水压降△P1=35.4KPa=35.4×0.102mH20=3.61mH20。最不利环路中并联冷却塔中水压损失最大者△P2是LBCM-LN-200，它的水压降△P2=5.9mH20。环路中各种管件的水压降和沿程压降之和按估算法计算：水系统为同程式，最不利环路总长约为94.2m。最不利环路总阻力约为：Hmax=3.61+5.9+0.05×80×(1+0.6)=15.91mH2O。水泵设计扬程为H=1.1×15.91=17.50mH2O=175.02KPa。根据《中央空调设计实训教程》[1]附录，选用三台IS100-80-125型水泵，其流量为100m3/h，扬程为19.06mH2O，电机功率为11KW，转速为2900r/min。8.5水泵配管配置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。8.6冷却塔选型冷水机组所需要冷却水的流量及其参数Q=2×53＋75=181m3/h具体参数为：进水温度为37℃，出水温度为32℃，湿球温度为28℃根据此选LBCM-LN冷却塔1台，其集体参数如下表（表8-3）表8-3冷却塔性能参数型号流量（m3/h）动力系统扬程mH2O风机直径（mm）电机功率（Kw）LBCM-LN-20020029707.465.9型号接管管径进水（mm）出水（mm）满水（mm）补水（mm）排污（mm）LBCM-LN-2002×DN100200503232