制冷课程设计说明书.docx
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制冷课程设计说明书
目录
第一章绪论-----------------------------------------------------------------------------------1
1.1设计目的------------------------------------------------------------------------------------1
1.2设计原始资料------------------------------------------------------------------------------1
1.3设计内容------------------------------------------------------------------------------------1
第二章方案选择------------------------------------------------------------------------------2
2.1技术参数----------------------------------------------------------------------------------2
2.2冷水机组------------------------------------------------------------------------------------2
2.3负荷计算------------------------------------------------------------------------------------2
第三章设备选型-------------------------------------------------------------------------------5
3.1冷水机组选择------------------------------------------------------------------------------5
3.2冷却水系统的选择------------------------------------------------------------------------5
3.3冷却塔的选择------------------------------------------------------------------------------6
3.4冷冻水系统的选择------------------------------------------------------------------------7
3.5辅助设备------------------------------------------------------------------------------------7
设计总结及致谢--------------------------------------------------------------------------------10
参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------11
第一章绪论
1.1设计目的
课程设计是专业课程实践教学的重要环节。
随生产生活水平的日益提高，建立稳定舒适的气候环境显得日益必要，降温除湿的空气调节方案中采取冷冻喷淋是切实可行的，在天然水源水温尚不能足量保质地满足使用要求条件下，通过人工制冷方案获取低温冷冻水是目前广为选用的空调冷却用水方案。
开设本课程设计可使学生在遵循有关设计规范规定，广为利用天然资源基础上，参考有关设计资料，掌握并提高对《空调用制冷机房》的设计定案、计算、绘图等方面的能力，以为着手进行实际施工图设计奠定可靠基础。
1.2设计原始资料
1.参数条件：
某制冷机房空调冷负荷1.3MW。
空调冷冻水参数：
供水7℃，回水12℃。
冷却方式可按水冷或风冷考虑。
2.土建资料：
建筑高10m。
1.3设计内容
1冷水机组型号与数量的选择
2冷冻水泵、冷却水泵型号与数量的选择
3机房布置
（1）把所选择的各设备及管道合理地布置在机房平面图上。
（2）按安全规定布置事故通风设施。
（3）绘制工艺流程图、主剖面图。
第二章方案选择
2.1设计参数
本制冷机房所需的制冷量1521KW，冷冻水量36.3kg，水温7℃，因此确定制冷系统类型为LSBLG系列水冷式半封闭式双螺杆式冷水机组，采用的制冷剂是R134a。
2.2冷水机组
螺杆式冷水机组是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、油分离器、油冷却器、油泵、自控元件和仪表等组成的一个完整的制冷系统。
螺杆式冷水机组可用来供应工业生产用冷水，以满足产品工艺流程的需要。
空调用螺杆式冷水机组多以氟利昂作为制冷剂，制冷量范围为120—2200KW
2.3负荷计算
Q=1300KW
对于间接供冷系统一般附加15%—20%，这里选取17%
Q=Qz（1+17%）=1300×（1+17%）=1521Kw
管内流速的假定依据
DN/mm
<250
>=250
出水管的流速m/s
1.5~2.0
2.0~2.5
进水管的流速m/s
1.0~1.2
1.2~1.6
2.3.1冷却水系统的计算
冷凝器冷却水量W，依制冷热负荷Φk、冷却水换热温差、依热平衡Q=Φk导出W，其中Q=WC（t2-t1）（2-1）
Q=w*4.19*（12-7）=760.5KW;w=36.3kg
冷却水循环系统水力计算；
水泵进水管：
假定冷却水的进口流速为1.0m/s
d=10³
（2-2）
L=0.0458×2=0.0916m3/s,2台机组总管d1=341mm,取350mm,则管段流速为v=0.952m/s
水泵出水管
假定冷却水的出口流速为2.0m/s
d=10³
L=0.0458×2=0.0916m3/s,2台机组总管d1=241mm,取250mm,则管段流速为v=1.87m/s
单台机组时
水泵的进水管：
假定流速为1.0m/s
d=10³
L=0.0458m3/s,单台机组管d1=241mm,取250mm,则管段流速为0.93m/s
泵的出水管：
假定流速为2.0m/s
d=10³
L=0.0458m3/s,单台机组管d1=171mm,取180mm,则管段流速为v=1.80m/s
2.3.2冷冻水系统的计算
水泵进水管：
假定冷冻水的进口流速为1.0m/s
d=10³
L=0.0367×2=0.0733m3/s,2台机组总管d1=305mm,取325mm,则管段流速为v=0.88m/s
水泵出水管：
假定冷冻水的出口流速为2.0m/s
d=103
L=0.0367×2=0.0733m3/s,2台机组总管d1=216mm,取250mm,则管段流速为v=1.49m/s
单台机组时
水泵的进水管：
假定流速为1.0m/s
d=103
L=0.0367m3/s,单台机组管d1=216mm,取250mm,则管段流速为v=0.75m/s
水泵的出水管：
假定流速为1.5m/s
d=103
L==0.0367m3/s,单台机组管d1=176mm,取200mm,则管段流速为v=1.17m/s
2.3.3补给水泵的水力计算
水泵进水管：
假定补给水泵的进口流速为1.5m/s
d=10³
L=2×0.0367×1%=0.000734m3/s,2台机组总管d1=24.96mm,取30mm,则管段流速为v=1.04m/s
水泵出水管：
假定补给水泵的进口流速为2.0m/s
d=10³
L=2×0.0367×1%=0.000734m3/s,2台机组总管d1=22mm,取25mm,则管段流速为v=1.50m/s
单台机组时
水泵的进水管：
假定流速为1.0m/s
d=10³
L=0.0167×1%=0.000367m3/s单台机组管d1=21.6mm,取25mm,则管段流速为v=0.75m3/s
泵的出水管：
假定流速为1.5m/s
d=10³
L=0.0167×1%=0.000367m3/s,单台机组管d1=17.6mm,取20mm,则管段流速为v=1.17m/s
第三章设备选型
3.1冷水机组选择
根据标准，属于中型规模建筑，宜取制冷机组2台，而且2台机组的容量相同。
所以每台制冷机组制冷量Q’=1521÷2=760.5kW
根据制冷量选取制冷机组具体型号如下：
名称：
LSBLG系列水冷式半封闭式双螺杆式冷水机组[1]
型号：
LSBLG760H/Nb
名义制冷量KW
760
冷
凝
器
型式
卧式壳管式
压缩机
数量
2
水压降Kpa
﹤77
配给功率Kw
148
水流量m³/h
165
使用制冷剂
R134a
管径mm
2-DN200
制冷剂填充量Kg
------
蒸
发
器
型式
满液式
外型尺寸
长mm
3400
水压降Kpa
﹤76
宽mm
1700
水流量m³/h
132
高mm
2030
管径mm
2-DN200
机组使用温度范围
冷冻水
冷却水
出水温度（℃）
进出水温差（℃）
进水温度（℃）
进出水温差（℃）
5～15
2.5～8
18～35
3.5～8
3.2冷却水系统的选择
冷却水泵的选择（开式系统）
（1）扬程的计算:
H=H1+H2+H3+H4
H—冷却水泵的扬程
H1—冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失3.95m
H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取7.7m（冷凝器水压降＜77kpa）
H3—冷却塔中水的提升高度（m）,这里取23.4m
H4—冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取5m
因此冷却水泵所需的扬程H=H1+H2+H3+H4=35.05m。
Hmax=（1.10～1.15）H则Hmax=1.1×35.05=38.555m
（2）流量的确定：
由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量为165m3/h，考虑到泄漏，附加20%的余量即为，165×（1+20%）=198m3/h
（3）冷却水泵的选择：
根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）ISG系列型号为150-250水泵：
型号
流量
扬程
效率
转速
功率kw
汽蚀余量
m3/h
m
r/min
电动机功率
45
ISG150-250
200
50
75%
1450
3.5
3.3冷却塔的选择
冷却塔的选择：
冷却塔选用开放式逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32℃，出水温度为37℃，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的1%—3%
冷却塔的冷却水量和风量的计算
G=3600Qc/CP（tw1-tw2）（3-1）
△tw=tw1-tw2=37-32=5℃（3-2）
Qc=1.3Q（3-3）
其中Qc—冷却塔冷却热量（KW）,对压缩机制冷机取1.25-1.3Q0（Q0为制冷量）这里取1.3；
CP——为水的比热容4.2（KJ/（Kg.K））
则Qc=1.3×760=988KW
每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为：
G=3600Qc/（CP△tw）=3600×988/（4.2×5）=169371kg/h=169.371m3/h
风量计算：
Q=（3-4）
其中：
Is1Is2对应于下列温度的饱和空气焓；
ts2ts1为室外空气的进出口湿球温度；
ts2—唐山市夏季空气调节室外计算湿球温度,查得26.3℃。
ts1=ts2+5=31.3℃
Is1=104.65KJ/KgIs2=80.52KJ/Kg
G=3600×988/4.2×（104.65-80.52）=35095.61kg/h=29246.34m3/h（空气密度1.2kg/m3）
选用两台同型号CDBNL3系列超低噪声逆流玻璃钢冷却塔，参数如下：
型号
冷却水量（m3/h）
总高
mm
风量
（m3/h）
风机直径
mm
进水压力
（kpa）
直径
m
CDBNL3-200
231
5194
112000
2800
30.1
4.2
3.4冷冻水系统的选择
（1）扬程的计算：
H=H1+H2+H3（3-5）
H—冷冻水泵的扬程
H1—冷冻水系统的沿程及局部阻力水头损失2.42m
H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取7.6m（蒸发器水压降＜76kpa）
H3—冷冻水的提升高度（m）,这里取23.4m
因此冷冻水泵所需的扬程H=H1+H2+H3=33.42m。
Hmax=（1.10～1.15）H则Hmax=1.1×33.42=36.762m
（2）流量的计算
由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量132m3/h，考虑到泄漏，附加20%的余量即为，170×（1+20%）=158.4m3/h
根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）ISG系列型号为150-200IA水泵：
型号
流量
扬程
效率
转速
功率kw
汽蚀余量
m3/h
m
r/min
电动机功率
30
ISG150-200IA
168
40
73%
2900
4.5
3.5辅助设备
3.5.1软化水器的选择
根据补水流量选用JMR系列全自动软水器
型号
产水量（m3/h）
树脂填量
（t）
周期盐耗
（mm）
安装尺寸
（mm）
进出管径mm
180/480D2
600×2200
4-6
0.75
47
2550×1100×2500
100
3.5.2软化水箱及补水泵的选择
（1）冷冻水的补给水量为冷冻水总循环水量的≤1%取1%则补水量
Q1=132×2×1%=2.64m3/h,补水箱的大小满足补水泵能连续运行1.5~2.5h,这里取1.5h,则V=Q1×1.5=3.96m3
补给水泵的流量Q2=132×2×1%=2.64m3/h，扬程H≤冷冻水泵的扬程所以选择两个如下的泵：
（一用一备）
型号
流量
扬程
效率
转速
功率kw
汽蚀余量
m3/h
m
r/min
电动机功率
0.55
ISG25-110
2.8
16
34%
2900
2.3
3.5.3分水器及集水器的选择
分水器和集水器的流速选择范围为0.5-0.8m/s
假定集水器的流速为0.8m/
d=103
（3-6）
L=2×132=264m3/h=0.0733m3/s,D=342mm,取350mm，分集水器内流速为v=0.76m/s
支管流量Ll=0.0733/2=0.03665m3/s,
假定分水器的流速为1m/s,D=216mm,取250mm,则速度为0.75m/s
所选集水器和分水器的特性：
内径（mm）
管壁厚（mm）
封头壁厚（mm）
支架（角钢）
支架（圆钢）
300
8
18
L60×5
D16
集水器和分水器一般会设置排污口的直径取DN40mm
3.5.4过滤器的选择
根据管路直径选择对应的Y型过滤器。
冷冻水泵进水口直径d=250mm,所以过滤器选Y-250mm
冷却水泵进水口直径d=250mm,所以过滤器选Y-250mm
补给水泵进水口直径d=25mm,所以过滤器选Y-25mm
3.5.5定压罐的选择
可根据冷冻水补水量进行选择，由上面可得补水量为2.64m3/h，可选择NDB-40定压罐。
其具体性能参数如下
补水流量
m3/h
系统压力
气压水罐
D×H（mm）
定压泵型号
进口管径
mm
出口管径mm
净重量KG
4.0
<=0.5
1600×2700
IS65-40-20
65
65
1570
设计总结及致谢
空气调节用制冷技术是一门实用性很强的建筑环境技术，因此他要求设计施工人员有丰富的实践经验和丰富的理论知识。
通过本次课程设计我系统的掌握的关于制冷的理论知识和整个制冷系统的工作运行流程，将课本的理论知识同具体的实践设计很好的结合在一起。
很好地把握了制冷循环理论，设备系统设计、选型，技术指标和性能参数的选择。
学会了资料的查阅方法和途径，工具书的使用，各种性能、参数图的使用以及机房和系统设备的布置与流程。
设计过程中我认识到理论与实际存在误差，理论计算与实际估算存在误差。
在实际工作和设计中往往需要用估算的方法来获得一些数据，从而进行计算和设计。
因此实际的工作经验非常重要。
通过本次课程设计使我充分在这一课程设计绘制平面图中，进一步掌握和熟悉使用AUTOCAD绘制暖通图的常用操作和一些技巧，增强了自己的一项专业技能。
参考文献
[1]制冷工程设计手册.北京：
中国建筑工业出版，1978年
[2]空调与制冷设计手册（第二册.四机部十院编.中国建筑工业出版社，1970年
[3]暖通、空调、净化制冷设备材料手册.农机部二院编，1980年
[4]采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87.中国计划出版社
[5]教材.
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