制冷机房课程设计说明书

-1-摘要工程概况:该机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7℃的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往旅馆的各个区域，经过空调机组后的12℃的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。考虑到系统的稳定安全高效地运行，系统中配备补水系统，软化水系统，全程水处理系统等附属系统。关键词：住宅、制冷机房、设计-2-目录第1章原始资料··································1第2章方案设计······························22.1设计方案·····························22.2定压方式····························22.3管材的选择与防腐····························2第3章制冷循环系统热力计算···························3第4章冷水机组的选择···························5第5章管径的确定···························6第6章水泵的选择···························75.1冷冻水泵的选择······························75.2冷却水泵的选择······························75.3补水泵的选择······························7第7章其它设备的选型···························87.1冷却塔的选择······························97.2分水器与集水器的选择························97.3软化水箱及补水箱······························97.4其它附件······························9设计小结································10主要参考文献·····························11-3-第1章原始资料一、设计题目民安药厂低温空调系统冷源设计二、原始资料1、建筑物修建地区：长春2、气象资料：查阅《规范》及相关手册3、空调负荷总计：2500KW4、要求供应的载冷剂温度：冷冻水供水温度7℃;5、制冷剂种类：R22；。6、冷却介质：采用循环水（补充自来水）；7、冷冻站平面图（见附图另发，层高6米）。-4-第2章方案设计2.1设计方案该机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7℃的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往旅馆的各个区域，经过空调机组后的12℃的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。考虑到系统的稳定安全高效地运行，系统中配备补水系统，软化水系统，全程水处理系统等附属系统。2.2定压方式本设计采用落地式膨胀水箱来实现冷冻水系统的补水和定压。2.3管材的选择与防腐空调系统的供回水管采用碳素钢管，公称直径DN≥50mm，采用无缝钢管，DN≤50mm，采用普通焊接钢管，DN≥100时，采用卡箍式连接。冷冻水管保温材料类型为B型，对于水管，DN200-DN300厚度20mm。冷冻水和冷却水都刷双层镀锌层，每层2mm厚。-5-第3章制冷循环系统热力计算制冷循环系统的热力计算是根据确定的蒸发温度，冷凝温度，液态制冷剂的再冷度和压缩机的吸气温度等已知条件，通过压焓图，求出各状态点的参数以及相关数值。长春地区空气湿球温度为24.2℃，冷却水与空气充分接触，冷却水进口温度t1比空气湿球温度高3-6℃，冷却水进口温度t1定为32℃。蒸发温度比冷冻水供水温度低2-3℃，冷冻水供水温度7℃，蒸发温度定为4℃。对于水冷式冷凝器，冷凝温度与冷却水进口温度差取10℃，冷却水进出口温差取5℃，冷凝温度tk=40℃，冷却水出口温度t2=37℃。定制冷理论循环的热力计算压焓图如下图所示：T=40℃T=4℃计算书的最大负荷乘以冷量损耗系数，冷水机组系统的损耗系数为0.08。空调负荷为2500kw，空调制冷量为2500+2500*0.08=2700kw即φo=2700kw单位质量制冷能力qo=h1-h4=406.5-249.7=156.8kj/kg单位容积制冷能力qv=qo/v1=156.8/0.04159=3771.3kj/m3-6-制冷剂质量流量Mr=φo/qo=2700/156.8=17.22kg/s制冷剂体积流量Vr=Mrv1=17.22*0.04159=0.716m3/s冷凝负荷φk=Mrqk=Mr(h2-h3)=17.22*(431-249.7)=3121.986Kw压缩机理论功率Pth=Mr(h2-h1)=17.22*(431-406.5)=421.89kw理论制冷系数εth=φo/Pth=2700/421.89=6.4制冷效率ηR=εth/εc=6.4*(tk-to)/(to+273.15)=0.832-7-第4章冷水机组的选择空调负荷2500kw，计算书的最大负荷乘以冷量损耗系数，冷水机组系统的损耗系数为0.08。空调制冷量为2500+2500*0.08=2700kw。选取两台螺杆式冷水机组，型号为YORK约克YSEXEXS45CKE型。冷冻水供回水温度7/12℃，冷却水供回水温度32/37℃，制冷量1406kw，输入功率256kW，蒸发水流量67L/s，水压降89Kpa，接管尺寸200mm，冷凝器水流量80L/s，水压降83kPa，接管尺寸200mm。长宽高尺寸为4432*1880*2365。-8-第5章管径确定管径确定公式:D（m）=)/(3600785.0)/3(smVhmL（V取1~1.5m/s）管径小于DN100时水流速度小于1m/s；管径大于DN100时水流速度大于1m/s。（1）冷冻水管单管冷冻水流量L1=Q/(5*1.163*2)=(1406*2)/(5*1.163*2)=241.79m3/h单管管径D1=VL3600785.01=238mm取DN250合流管管经D2=VL3600785.021=337mm取DN350（2）冷却水管单管冷却水流量L=Q*1.2/(5*1.163*2)=(1406*2)*1.2/(5*1.163*2)=580.296m3/h单管管径D3=VL3600785.02=262mm取DN300合流管管经D4=VL3600785.022=370mm取DN400（3）补水水管补水流量L=1%*L冷却水=0.01*580.296=5.8m3/hD5=VL3600785.03=37mm取DN50-9-第6章水泵的选择5.1冷冻水泵的选择冷冻水流量：L=Q/(5*1.163)=(1406*2)/(5*1.163)=483.58m3/h制冷机组蒸发器水阻力为55KPa=0.055MPa=5.5mH2O末端设备水阻力为6.2mH2O回水过滤器为3.4mH2O分水器、集水器水阻力2个为6mH2O制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力为90KPa=0.09MPa=9mH2O综上所述，冷冻水泵扬程为30.1mH2O。根据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ150-125-410A型，三台，两用一备。此泵转速1480r/min，轴功率40KW，配用功率45KW，效率75%。5.2冷却水泵的选择冷却水流量：L=Q*1.2/(5*1.163)=(1406*2)*1.2/(5*1.163)=580.296m3/h制冷机组冷凝器水阻力为45KPa=0.045MPa=4.5mH2O冷却塔喷头喷水压力3.8mH2O冷却塔水盘到喷嘴的高差2.2mH2O回水过滤器为3.4mH2O制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力为66KPa=0.066MPa=6.6mH2O综上所述，冷冻水泵扬程为20.5mH2O。根据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ200-150-320型，三台，两用一备。此泵转速1480r/min，轴功率33.46KW，配用功率45KW，效率82%。5.3补水泵的选择补水流量：L=1%*L冷却水=0.01*580.296=5.8m3/h系统最高点距补水泵接管处垂直距离为2.3mH2O制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力为27KPa=0.027MPa=2.7mH2O综上所述，冷冻水泵扬程为3mH2O。根据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ125-100-400B型，三台，两用一备。此泵转速1480r/min，轴功率11.2KW，配用功率18.5KW，效率51%。-10-第7章其它设备的选型7.1冷却塔的选择选用方形横流式冷却塔冷却塔的台数根据冷水机组的台数确定，一般应与冷水机组的台数相同，即“一塔对一机”不设置备用冷却塔。从已选定的冷水机组参数中，可知冷却水流量为580.296m3/h，冷却塔处理的水流量应大于冷水机组的冷却水流量，在此我们在已选定的冷水机组的冷却水流量的基础上，考虑1.2富裕系数，冷却塔设计处理水量为：L=580.296×1.2=696.355m3/h。根据处理水量，以及当地室外湿球温度、水温处理要求，从冷却塔样玻璃钢冷却塔性能曲线空气湿球温度24.2℃由性能曲线查得750*0.96=720m³/h＞696.355m³/h由LRT系列低噪音型性能参数表选则LRT-350L/2型，风扇3000mm，电机11Kw，净重2790kg，运行重5920kg，噪音63.0dB，塔身高3680mm，风筒700mm，外形尺寸3600*5590*4080。-11-7.2分水器与集水器的选择分、集水器的直径按总流量通过时的断面流速（0.5-1.0m/s）初选，并应大于最大接管口直径的2倍。根据公式算出直径。冷冻水流量L=Q/(5*1.163)=(1406*2)/(5*1.163)=483.58m3/hD=VL3600785.01=414mm取DN450分水器和集水器的长度计算集水器的长度：D1=450mm，D2=300mm，D3=300mm，D4=200mm(D1为冷冻水泵进水管直径，D2和D3为用户管路直径)L1=D1+60=510mm，L2=D1+D2+120=970mm，L3=D2+D3+120=720mm，L4=D3+D4+120=620mm，L5=D4+60=260总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5=3080mm7.3软化器及补水箱补水总流量G=5.8t/h选用长沙多灵环保科技有限公司-水处理系列全自动钠离子交换器DLN—10型技术数据表：型号水产量t/h进出水管径英寸交换罐D1×H1mm树脂装填量L盐桶D2×H2LDLN—6.05.6—6.51-1/2550×1610214460×1020补水水容量M=2G=11.6t/h选用方形水箱，公称容积22.5m3，外形1500×2000×40007.4其它附件闸阀，逆止阀按管径选择，压力表，温度计，软接头数量以图为准。-12-设计小结一周的课程设计终于结束了，在这期间我进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，学到了很多以前书本上所未能学到的东西，使我对这门课从以前抽象的、纯理论认识上升为较系统的、比较形象的了解，掌握了一些设计方法，同时也认识到设计对我们本专业的重要性，虽然设计中有一些挫折，比如前面一步没考虑全面到后来就得重新再来，但是当设计结束后感觉对这门课还是挺充实的。尤其是王杨洋老师严谨的学分和孜孜不倦的精神自始至终感染和激励着我，最后感谢王杨洋老师对我的精心指导，使我真正学到了很多知识，