制冷设计冷源说明书.docx

1、制冷设计冷源说明书太原理工大学现代科技学院制冷课设班级 :暖通 12-2 姓名：赵佳熙 学号： 2012102516第一章总论 21.1 设计任务及要求 21.2 原始资料及设计依据 2第二章制冷机组的选型 32.1制冷机组选型原则 32.2制冷机组的选型 3第三章冷冻水系统的设计 43. 1 系统形式 43. 2 冷冻 水 系统的设计（包括冷冻水泵选择及水力计算） 6第四章冷却水系统的设计 84.1冷却塔选型 84.2冷却水系统的设计（包括水力计算） 9第五章其他设计 105.1补水泵 105.2补水箱 105.3定压罐 115.4全程水处理器 第六章 致 谢 参考资料 第一章总论1.1 设

2、计任务及要求1.1.1设计任务根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程施工程序，按照工程设计规 范、标准、设计图集和有关技术资料，在老师师指导下独立完成拉萨市某商场采 暖通风空调系统用冷源工程设计。通过本课程设计，系统地掌握冷源工程设计计 算方法、步骤，培养学生分析问题和解决冷源工程问题的能力， 为将来到城市建设系统从事室内环境设备和建筑公共设施系统的设计、施工组织、调试、运行、 工程经济管理和有关科学研究及技术开发等工作奠定基础。设计的基本要求1.提倡进行综合性专业课程设计，培养整体设计的观念；2.综合应用所学知识，能独立分析解决一般专业工程设计计算问题；3.了解与专业有关的规范和标准；4.

3、能够利用语言文字和图形表达设计意图和技术问题；1.1原始资料及设计依据1.2.1建筑概况、土建原始资料和工程所在地区本设计选择的对象是武汉某办公楼，东经 30 37北纬114 08，据热工气象分区为夏热冬冷地区。建筑正立面为南向，该建筑地上 5层地下1层。总建筑面积为10350米，地上高度为23米，地下4米。1.2.2气象资料经度东经纬度北纬夏季大气压(Pa)夏季空调 室外干球 温度(C)夏季空调 室外湿球 温度(C)夏季空调 日平均温 度(C)夏季计算日较差(C)30 37114 081002.135.228.432.09.8夏季室外 平均风速(m/s)最热月相对湿度(%)冬季大气压(Pa)

4、冬季采暖 室外干球 温度C)冬季空调 室外干球 温度(C)冬季室外 平均风速(m/s)最冷月相对湿度(%)2.067.001023.51.2.4室内设计参数按采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003以及相关的设计 措施要求执行，办公楼一到五层的空调区域均设计为： t=26oC W =65%第二章制冷机组的选型2.1制冷机组选型原则由实用供热空调设计手册可得厂家根据给定的蒸汽压力、冷水温度和 冷却水温度给出额定的制冷能力。 若设计采用的参数与给定值一致，则可按此选 择设备。若设计值与给定值有差值，则选型时其制冷能力要根据 实用供热空调 设计手册中的相关规定来进行修正。2.2制冷机组的

5、选型由上学期的空调通风课程设计知，该办公楼的空调冷负荷是单层 49kw,据面 积负荷59.2w/川计算，扩大单层面积至2070川，总冷负荷616Kw根据制冷机组 的选型原则，结合武汉地区的能源状况，选择 3HXC200AH机组,由于单机制冷量 超过528KW,按照国家规定选择机组两台。具体参数见下表：型号制冷量（kw）688消耗电力（kw）133冷冻水量（m3/h）118冷冻水入口、出口温度CC ）12/7冷却水量（m3/h）141冷却水入口、出口温度（C ）32/37使用电源380V-3ph-50Hz压缩机型式半封闭式单螺杆压缩机台数1容量调节（）输入功率（kw）127油 冻 冷 型式SUN

6、ISO 4GS|7L 量 填 充2制冷剂式 方 制 控|7 z( 量 填 充17器发蒸式 管 冗|7B 径 管52172冷凝器式 管 壳 冷 水径 管50188外形尺寸x)长x)mx)(m高9411/V 量 重 行 运注:1冷冻水进出水管外径 mm 1502.冷却水进出水管外径 mm 1503.允许电压波动土 10%4.最大启动电流 A 445.05.麦克维尔 WHS075.1-WHS200.2冷水机组不在美国空调制冷协会(AR)认证冷量范围之内第三章冷冻水系统的设计3.1系统形式空调冷冻水的形式很多，实际应用中可以根据需要组成各种不同的系统常见的典型形式如下：3.1.1 一次泵、二次泵(1)

7、 一次泵冷冻水系统a、一次泵定流量冷冻水系统末端装置水管上设置三通阀，定流量水系统中的循环水量保持定值， 负 荷变化时可以通过改变风量或改变供回水温度进行调节，例如用供回水支管上三 通调节阀，调节供回水量混合比，从而调节供水温度，系统简单操作方便，不需 要复杂的自控设备，缺点是水流量不变输送能耗始终为设计最大值。该系统水泵 耗能较大，实际中较少采用。b、一次泵变流量冷冻水系统变流量水系统中供回水温度保持定值，负荷改变时，通过改变供水量来调节。 输送能耗随负荷减少而降低，水泵容量和电耗小，系统需配备一定的自控装置。 该系统是目前中国建筑空调工程中应用最广泛的水系统。(2)二次泵变流量冷冻水系统二

8、次泵系统主要是在负荷侧和冷源侧分别设置水泵， 并在负荷侧和冷源侧之 间的供回水总管上设置有旁通管。 可以实现负荷侧水泵变流量运行，能节省输送 能耗，并能适应供水分区不同压降的需要，系统总的压力低。但系统较复杂，初 投资咼。3.1.2双管制、三管制和四管制系统(1)双管制系统夏季供应冷冻水、冬季供应热水均在相同管路中进行。优点是系统简单，初投资少。绝大多数空调冷冻水系统采用双管制系统。但在要求 高的全年空调建筑中，过渡季节出现朝阳房间需要供冷而背阳房间需要供热的情 况，这时改系统不能满足要求。(2)三管制系统分别设置供冷、供热管路，冷热回水管路共用。优点是能同时满足供冷供热的要求，管路系统较四管

9、制简单。其最大特点是有冷热混合损 失，投资高于两管制，管路复杂。 (3)四管制系统供冷、供热分别由供回水管分开设置，具有冷热两套独立的系统。优点是能同时满足供 冷、供热要求，且没有冷热混合损失。缺点是初投资高，管路系统复杂，且占有 一定的空间。3.1.3 同程式和异程式系统(1)同程式水系统除了供回水管路以外，还有一根同程管，由于各并联环 路的管路总长度基本相等，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀。高层建筑的垂直立管通常采用同程式， 水平管路系统范围大时宜尽量采用同程式(2)异程式水系统管路简单，不需采用同程管，水系统投资较少，但水量 分配。调节较难，如果系统较小

10、，适当减小公共管路的阻力，增加并联支管的阻 力，并在所有盘管连接支路上安装流量调节阀平衡阻力，亦可采用异程式布置。 3.2 冷冻水系统的设计3.2.1冷冻水系统的选择对于本设计，空调水路中以风机盘管和表冷器为主要空调设备， 由于各处风机盘管的型号相差不大，其水流阻力的差距较小，且平面布置规律性较强，采 用同程式系统有利于环路中各风机盘管小环路的水力平衡， 但在竖直方向高度不是很高，采用竖程浪费管材且阻力加大，所以本系统只采用水平同程竖向不同程， 竖向加阀门调节不平衡率；在管制方面，由于本设计不考虑过渡季节出现即供冷 又供热的情况，在系统的复杂性和初投资方面，采用两管制系统；为了节约能耗 和更有

11、效地控制冷冻水系统本设计采用一次泵定流量水系统。 综上所述，该设计采用的冷冻水系统形式为异程式两管制一次泵定流量水系统。3.3冷冻水泵的选择(1) 流量 L=3.6 Q =0.86Q/A tC(ti -七2)L:冷冻水量，m3/h ；Q:空调冷负荷,kw;t:蒸发器进出口冷冻水温差，由机组参数知取 12-7=5C ;C水的比热容，取 4.187KJ/(kg* C).则,L=0.86*6185=105.95(m3/h)，与机组参数-冷冻水流量118 mgh比较， 取 L=118 m3/h.(2)扬程H=A0 Py+A Pj+A Pe+A P)A:安全系数，取1.051.15;Py:冷冻水管路的沿

12、程阻力，KPa;Pj:冷冻水管路的局部阻力，KPa;Pe：蒸发器内的阻力，KPa;P:室内末端装置的阻力，KPa1厶Py：由实用空调供热手册可得，计算管道沿程阻力时，经济比摩阻宜控制在200400Pa/m(其中包括局部阻力，阀门阻力)，在这里选用：400 Pa/m, 机房到最不利末端的距离为 L=27*2+( 37.5+55.2)*2=239.4m。贝U Py=400*239.4=95.76KPa=9.6m。2由机组参数可知 Pe=72 KPa.3室内末端装置的阻力为30 KPa.4分集水器的阻力60KPa所以，H=1.1*(9.6+6+7.2+3)=268KPa=26.8 mH2O根据冷冻水

13、泵的流量L=118m3h和扬程H=26.8m,选择的冷冻水泵为SLW65-250(I)采用两用一备式，分别配合两台机组运行，参数如下：型号流量扬程转速电机功率汽蚀余量m3/hmr/mi nKWmSLW65-250(I)11826.829606533.4水力计算3.4.1流速由实用空调供热手册中得知：管道内水的流速v(m/s)宜符合以下规定： 公称直径DN = 32mm时，v三1.5m/s;公称直径DN=40- 63mm时，v三2m/s;公 称直径DN63mm时，v三3m/s.3.4.2选管径由流量 L=118 m/h，v=2m/s 。d=(4L/3600v n )A(1/2)=(4*50/36

14、00/ v n )A(1/2)=144.5mm 查得标准管径为 150mm。3.5附件附件安装详见系统图分集水器：首先设立分集水器的目的一是为了便于连接通向各个并联环路 的管道，二是均衡压力是汇集在一起的各环路具有相同的起始压力或终端压力。 分集水器的直径D(mm)应保持D*2dmax (dmax：最大连管的直径)通常可按并联 接管的总流量通过集管断面时的平均流速 vm=0.5-1.5m/s来确定，流量特别大时，流速允许适当增大，但最大不应大于 vmax=4m/s.分水器有5个支管，通过计算可得每根支管的直径为：分集水器的长度:L=130+L1+L2+L3+L4+L5+120+2h=130+d

15、+120+d+120+D+120+2*8=2536.6mm取其中的流速为1m/s，循环水量为118m3/h由公式D=595( (G/(v* p ) )05 可计算缸体内径为DN150拟选用DN150的无缝钢管。所以分集水器直径为325mm长度为2536.6mm。第四章冷却水系统的设计4.1 冷却塔选型1、开式和闭式系统(1)开式水系统与蓄热水槽连接比较简单，但水中含氧量较高，管路和设 备易腐蚀，且为了克服系统静水压头，水泵耗电量大，仅适用于利用蓄热槽的低 层水系统。(2)闭式水系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱。管路系 统不易产生污垢和腐蚀，不需克服系统静水压头，水泵耗电较小。2、

16、横流和逆流系统一般变频系统用横流式冷却塔，其它用逆流冷却塔。对于本次设计，应该选择“开式逆流冷却塔”，查武汉当地湿球温度ts=285C 由冷却水量为125m3/h，选用型号为 DBNL-225冷却水流量为125m3/h4.2冷却水系统的设计4.2.1冷冻水泵的选择(1)流量冷冻水泵流量等于冷凝器侧冷却水流量即 125m3/h(2)扬程H=A0 Py+A Pj+A Pc+H + Pd)A:安全系数，取1.051.15;Py冷却水管路的沿程阻力，KPa;Pj:冷却水管路的局部阻力，KPa; Pc：冷凝器内的阻力，取84KPa;H:冷却塔内积水盘与喷嘴的高差，由冷却塔参数知取3.4mH2OPd:冷却

17、塔喷嘴的动压，取 50mH2O。厶Py:由实用空调供热手册可得，计算管道沿程阻力时，经济比摩阻宜控制在200 400Pa/m,在这里选用：400 Pa/m,机房到冷却塔L=27*2+(37.5+55.2)*2=239.4m。则Py=400*239.4=95.76KPa=9.6m Pj:由于 Pj=E (p v2/2)= E (1000*22/2)=2000* E，则:局部构件个数局部阻力系数E局部阻力(KPa)三通51.57.515弯头70.261.823.64蝶阀60.31.83.6止回阀23.46.813.6过滤器23612除污器24816所以， Pj=63.84 KPa.所以，H=1.1

18、* (96+63.8+84+50+34 = 354.2 KPa=35.4m根据冷却水泵的流量 L=125m3h和扬程H=35.4 m，选择的冷冻水泵为SLW80-200A采用两用一备式，分别配合两台机组，参数如下:型号流量扬程转速电机功率汽蚀余量m3/hmr/mi nKWmSLW125-200B13837.529503744.2.2水力计算(1)流速由实用空调供热手册中得知：管道内水的流速v(m/s)宜符合以下规定： 公称直径DN = 32mm时，v三1.5m/s;公称直径DN=40- 63mm时，v三2m/s;公 称直径DN63mm时，v三3m/s.(2)选管径由流量L=125m/h, v=

19、2m/s实际比摩阻为260Pa/m,符合100-300Pa/m的 范围，合理，d=(4L/3600v n 1/2)=(4*1233600/ vn F(1/2)=148.7mm 查得标准 管径为 DN150mm。第五章补水定压设计5.1补水泵根据采暖通风与空调设计规范 得空调水系统的补水量为系统水容量的5%-10%。而工程中系统水容量可按下表估算空气调节水系统的单位水容量( L/卅建筑面积)空气调节方式全空气系统水、空气系统供冷或米用换热器调节方式0.4 至U 0.550.7 至U 1.30(1)补水泵计算流量：系统水容量(系统一层到五层为水空气系统) 水容量(按单位指标算，每万平米10立方米)

20、Q=10350*0.001=10.4m3补水量为10.4*0.仁1.04m3/h(2)补水泵的计算扬程：H=A H+Z2-Z1其中：H补水泵的计算扬程，m; H系统补水的沿程阻力, H=27+ (35),取30mH2O; Z2-Z1-补水点高差,由于补水泵出口抬高，所以取 2.5 mH2O;贝U, H=30+2.5=32.5m.所以，补水泵流量 0.68m3/h,补水泵的扬程25.5m.所以8选择的补水泵为KQL20/110-1./2,用一备，参数表如下：型号流量扬程转速电机功率汽蚀余量m3/hmr/mi nKWm上海纪欢25-1602.83329001.52.35.2补水箱由实用供热空调设计

21、手册查得补水箱储水容积为补水泵小时流量的0.5-1.0配置。所以补水箱容积为V=1.0*1.04=1.04 m3,尺寸为 L*W*H=2000mm*1200mm*1000mm但考虑实际情况，补水箱体积最少为4m3,选择尺寸L*W*H=2000*2000*10005.3定压罐由实用供热空调设计手册查得气体定压罐的实际容量 V (大于Vmin)由下面式子确定：Vmin=(B *Vt)/(1-a ) 其中 a =( P1+100)/( P2+100),般可取 0.65-0.85 式中 Vt-气压罐调节容积B -容积附加系数 ，一般取1.05气压罐的工作压力值P确定原则：1.P1 :补水泵的启动压力，

22、在满足定压点最低要求压力的基础上，增加 10KPa富余量。2.P2:补水泵停泵压力，P2=0.9P33.P3:膨胀水箱回流时电磁阀开启压力，P3=0.9P44.P4:安全阀的开启压力，以不超系统各部件压力为原则型号容器最大压力(bar)口径直径*高度包装体积S2005361cs0000005*81*160*3320.0105.4全程水处理器按照厂家给出的选型原则，根据安装管径来选择，以独立安装原则，即回水总管上，旁通安装，选型如下：型号管径处理水量连接形式滤网孔 径(mm /尺寸W高度H净重DAQC-150150100-158法兰2.56301200330第六章致谢在本次的设计中，我得到了太原

23、理工大学环境科学与工程学院李临平老师和程远达老师的大力支持和帮助，在设计的方法和思路等方面，两位老师都牺牲了大量的休息时间， 给予了我悉心的指导和无私的帮助， 老师们的精心指导和细 心帮助使我顺利地完成了这次的课程设计。这份某商住楼空调冷源的设计 涉及到建筑环境与设备工程专业的各学 科知识，知识覆盖面之广，综合性之强，大大丰富了我的专业知识，为我通往社 会架上了桥梁。通过本次设计 ,全面的回顾和应用了以前的课本知识 ,并相应的学 习和掌握了一些工程基本知识 ,培养了提出问题和解决问题的能力 ,从做文献开始 到绘制施工图 ,获得了许多以后工作中需要的能力 ,特别是获得了专业方面应用软 件的运用能

24、力 .能够顺利完成课程设计 ,离不开老师的精心指导 , 我要感谢各位在我们专 业课的学习上给我帮助的老师们， 并向大学所有教导和关心我的老师致以深深的 敬意，你们的教导是我永远的财富！尤其是宋老师和程老师，在设计的每一步， 她们都非常认真地审查和修改， 提出了大量宝贵的意见。 在此， 我表示最衷心的 感谢！对学院的领导和各位老师为本设计的完成给予的指导和提供的条件， 还有 给予我很多帮助的同学，我也在此表示衷心的感谢！感谢所有在我学习生涯中给我知识和帮助的人！谢谢您们！GB/T50114-2001暖通空调制图标准分（集）气缸 分气缸05K232中国建筑标准设计研究院05 系列建筑标准设计图集 采暖通风专业 05N1-05N6 DBJT04-19-2005全国民有建筑工程设计技术措施 暖通空调动力中国计划出版 2008空气调节用制冷技术 （第四版）中国建筑工业出版社 2002年 6月 实用供热空调设计手册 （第三版）中国建筑工业出版社 1993年 6月 民用建筑工程暖通空调及动力设计深度图样中国建筑标准设计研究院有关设备厂家的产品样本及技术资料