制冷机房优秀课程设计项目新版说明书.doc

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7℃冷冻水经过冷冻水供水管抵达分水器，再经过分水器分别送往旅馆各个区域，经过空调机组后12℃冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，经过冷水机组中蒸发器和制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来37℃冷却水经冷却水供水管抵达冷却塔，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。考虑到系统稳定安全高效地运行，系统中配置补水系统，软化水系统，全程水处理系统等隶属系统。

关键词：
住宅、制冷机房、设计

目 录

第1章 原始资料··································1
第2章 方案设计······························2
2.1设计方案·····························2
2.2 定压方法····························2
2.3 管材选择和防腐····························2
第3章 制冷循环系统热力计算···························3
第4章 冷水机组选择···························5第5章 管径确实定···························6第6章 水泵选择···························7
5.1冷冻水泵选择······························7
5.2冷却水泵选择······························7
5.3补水泵选择······························7
第7章 其它设备选型···························8
7.1冷却塔选择······························9
7.2分水器和集水器选择························9
7.3软化水箱及补水箱······························9
7.4其它附件······························9
设计小结································10
关键参考文件·····························11

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、建筑物修建地域：长春
2、气象资料：查阅《规范》及相关手册
3、空调负荷总计：2500KW
4、要求供给载冷剂温度：冷冻水供水温度7℃;
5、制冷剂种类：R22；。
6、冷却介质：采取循环水（补充自来水）；
7、冷冻站平面图（见附图另发，层高6米）。

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7℃冷冻水经过冷冻水供水管抵达分水器，再经过分水器分别送往旅馆各个区域，经过空调机组后12℃冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，经过冷水机组中蒸发器和制冷剂换热实现降温过程。
从冷水机组出来37℃冷却水经冷却水供水管抵达冷却塔，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。
考虑到系统稳定安全高效地运行，系统中配置补水系统，软化水系统，全程水处理系统等隶属系统。
2.2 定压方法
本设计采取落地式膨胀水箱来实现冷冻水系统补水和定压。
2.3 管材选择和防腐
空调系统供回水管采取碳素钢管，公称直径DN≥50mm，采取无缝钢管，DN≤50mm，采取一般焊接钢管，DN≥100时，采取卡箍式连接。
冷冻水管保温材料类型为B型，对于水管，DN200-DN300厚度20mm。
冷冻水和冷却水全部刷双层镀锌层，每层2mm厚。

第3章 制冷循环系统热力计算

制冷循环系统热力计算是依据确定蒸发温度，冷凝温度，液态制冷剂再冷度和压缩机吸气温度等已知条件，经过压焓图，求出各状态点参数和相关数值。
长春地域空气湿球温度为24.2℃，冷却水和空气充足接触，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，冷凝温度和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℃。
定制冷理论循环热力计算
压焓图以下图所表示：

T=40℃

T=4℃

计算书最大负荷乘以冷量损耗系数，冷水机组系统损耗系数为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

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

第4章 冷水机组选择

空调负荷2500kw，计算书最大负荷乘以冷量损耗系数，冷水机组系统损耗系数为0.08。空调制冷量为2500+2500*0.08=2700kw。选择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。

第5章 管径确定

管径确定公式:
D（m）= （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 = =238mm 取DN250
合流管管经
D2 = =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 = =262mm 取DN300
合流管管经
D4 = =370mm 取DN400

（3）补水水管
补水流量
L=1%*L冷却水=0.01*580.296=5.8m3/h
D5 = =37mm 取DN50
第6章 水泵选择

5.1 冷冻水泵选择
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
总而言之，冷冻水泵扬程为30.1mH2O。
依据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ 150-125-410A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
总而言之，冷冻水泵扬程为20.5mH2O。
依据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ 200-150-320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
总而言之，冷冻水泵扬程为3mH2O。
依据KTZ型直联式空调泵性能表选择KTZ 125-100-400B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%。
第7章 其它设备选型

7.1 冷却塔选择
选择方形横流式冷却塔
冷却塔台数依据冷水机组台数确定，通常应和冷水机组台数相同，即“一塔对一机”不设置备用冷却塔。
从已选定冷水机组参数中，可知冷却水流量为580.296m3/h，冷却塔处理水流量应大于冷水机组冷却水流量，在此我们在已选定冷水机组冷却水流量基础上，考虑1.2富裕系数，冷却塔设计处理水量为：L=580.296×1.2=696.355 m3/h。
依据处理水量，和当地室外湿球温度、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。

7.2 分水器和集水器选择
分、集水器直径按总流量经过时断面流速（0.5-1.0m/s）初选，并应大于最大接管口直径2倍。依据公式算出直径。
冷冻水流量 L=Q/(5*1.163)=(1406*2)/(5*1.163)= 483.58m3/h
D = =414mm 取DN450
分水器和集水器长度计算
集水器长度：D1=450 mm，D2=300mm，D3=300 mm ，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=510 mm，
L2=D1+D2+120=970 mm，
L3=D2+D3+120=720 mm，
L4= D3+D4+120=620mm，
L5=D4+60=260
总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5=3080mm

7.3软化器及补水箱
补水总流量G =5.8 t/ h
选择长沙多灵环境保护科技-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×H1
mm
树脂装填量
L
盐桶D2×H2
L
DLN—6.0
5.6—6.5
1-1/2
550×1610
214
460×1020

补水水容量M=2G=11.6 t/h
选择方形水箱，公称容积22.5 m3，外形1500××4000

7.4 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。

设计小结

一周课程设计最终结束了，在这期间我进行了大量设计计算和画图，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东西，使我对这门课从以前抽象、纯理论认识上升为较系统、比较形象了解，掌握了部分设计方法，同时也认识到设计对我们本专业关键性，即使设计中有部分挫折，比如前面一步没考虑全方面到以后就得重新再来，不过当设计结束后感觉对这门课还是挺充实。尤其是王杨洋老师严谨学分和孜孜不倦精神自始至终感染和激励着我，最终感谢王杨洋老师对我精心指导，使我真正学到了很多知识，为使我把本专业学得愈加好更扎实，期望以后能有更多这么设计机会。

关键参考文件

1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，
2.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社 ，1993
3.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，1991
4.贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社 ，1993
5.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：中国建筑工业出版社，
6.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：中国建筑工业出版社，
7.中国建筑标准设计研究所. 全国民用建筑工程设计技术方法－暖通动力[S].北京：中国计划出版社，
8.唐山市热力总企业.城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98），北京：中国建筑工业出版社 ，1999
9.中华人民建设部.采暖通风和空气调整设计规范（GB50019-），北京：中国计划出版社，
10.城市热力网设计规范（CJJ34-90）