苏州市健身中心制冷机房设计项目计划书.docx

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苏州市健身中心制冷机房设计项目计划书

市健身中心制冷机房设计计划书

第一章设计任务说明

1.1设计原始资料

设计所在地区：

空调夏季室外湿球温度：

27.3℃；

参数条件：

制冷机房空调用冷负荷为1.4MW

空气处理用水参数：

冷冻水7℃，回水平均温度为12℃

土建资料：

机房建筑尺寸：

24*12*5（m），机房设置值班室，储藏室，变电室，卫生间

1.2图纸要求

（1）制冷机房设备平面图

（2）制冷机房系统图

（3）冷却塔平面图

1.3设计计算说明书要求

课程设计说明书包括原始条件，设计计算公式和有关数据，文字说明及附图。

应字迹工整，计算准确，简明扼要。

第二章制冷机房设计

2.1制冷压缩机型号与参数选择

确定机房总制冷量：

总制冷量包括用户实际所需制冷量以及系统本身和供冷系统的冷损失，而冷损失可用附加值计算，对于间接供冷系统一般附加7~15%

确定制冷剂种类：

由于响应国家环保的政策，淘汰能够对臭氧层形成破坏的制冷剂，经过筛选选择R410A制冷剂。

确定制冷设计工况：

蒸发温度：

7℃

冷凝温度：

30℃

冷却剂进口温度：

27℃

确定制冷过程，并在压焓图上表示出来（附图）

hA=430kj/kg

hB=440kj/kg

hC=236kj/kg

hD=236kj/kg

qo=hA-hB=194kj/kg

Mr=Φ/qo=7.2kg/s

Pth=Mr（hB-hA）=72kw

Pin=Pt/ηv=72/85%=85kw

根据压缩机输入功率选择，经考虑，由于普通压缩机需要润滑油润滑，并且需要配套的油分离器，高压贮液器，气液分离器，集油器，空分器，泄流器。

所以选择方便使用以及维修的无油润滑空气压缩机。

考虑到压缩机的运行管理方便，尤其是起动和维修间的影响关系，压缩机选择的数量应是同型号且数量不少于两台，但不设备用机器。

设备型号：

2.2制冷机房冷凝器与蒸发器型号与参数选择

1.确定冷凝器冷负荷：

Φk=Φo+qo=1400+85=1485kw

2.选择冷凝器的类型：

由于换热面积较大，选择列管冷凝器

3.冷凝器参数选择：

Φk=Kc*A*Δtm

Δtm=（t2-t1）/㏑（（tk-t1）/（tk-t2）

t1=20℃

t2=25℃

tk=30℃

Δtm=7.2℃

各种冷凝器的热力性能差热力性能推荐指标：

冷凝器形式

制冷剂种类

Kc（W/m2*k）

ψ热流密度

立式壳管

氨

700~800

3500~5000

卧式列管

氨

800~1000

4500~6000

氟利昂（低肋）

700~900

3500~5000

氟利昂（高肋）

1000~1500

5000~7000

套管式

氨氟利昂

1000~1200

4000~6000

蒸发式

氨

600~7750

1800~2800

氟利昂

500~700

1500~2600

风冷式

氨氟利昂

25~35

250~350

由于选择卧式列管冷凝器，热流密度选择6000w/m2*k

4.冷凝器冷却水流量

Mw=Φk（Cp*Δtm*1000）

=49kg/s

=240t/h

5.概算所需传热面积Ac

Ac=Φk/ψ

=247.5m²

6.初步规划冷凝器结构:

根据所算的传热面积选择列管冷凝器,根据制冷机房规划,选择两台列管冷凝器。

根据选择冷凝器的模式选择蒸发器的型号与参数

根据所算的传热面积选择列管冷凝器,根据制冷机房规划,选择三台列管蒸发器。

2.3制冷机房膨胀阀型号与参数选择

由于节流装置有控制进入蒸发器制冷剂流量的功能，也成为流量控制；又由于高压液态制冷剂流经此部件后，节流降压膨胀为湿蒸气，或也称为节流阀或膨胀阀。

常用的节流装置有手动膨胀阀，浮球式膨胀阀，热力膨胀阀，电子膨胀阀，毛细管和节流短管等。

1.选择膨胀阀的种类：

本设计使用热力膨胀阀

2.热力膨胀阀的型号与参数选择：

热力膨胀阀的选配：

Mr=CD*Av√2（Pvi-Pvo）/Vvi

Pvi----膨胀阀进口压力

Pvo----膨胀阀出口压力

Vvi----膨胀阀进口制冷剂比容

Av----膨胀阀的通道面积

CD----流量系数

热力膨胀阀的容量：

Φo=Mr（heo-hei）

heo----蒸发器出口制冷剂焓值，kj/kg

hei-----蒸发器进口制冷剂焓值，kj/kg

经计算，Φo=1.56

膨胀阀型号与参数：

2.4制冷机房循环水泵的型号与参数选择

1.循环水泵的流量：

一次冷水泵的流量，应为所对应冷水机组的冷水流量；二次冷水泵的流量，应为按该区冷负荷综合最大值计算出的流量。

选择冷水泵时所用的计算流量，应将上述流量乘以安全系数。

2.循环水泵的扬程：

管路，管件阻力，冷水机组的蒸发器阻力之和和末端设备的阻力之和

3.循环水泵的选性要求：

对于大多数多层和高层建筑来说，空调冷（热）水系统只要为闭式循环系统，冷水泵的流量较大，但扬程不会太高。

据统计，一般情况下，20层一下的建筑物，空调冷水系统的冷水泵扬程大多在16~28米，乘上安全系数后最大也就是30密。

所以，在选择冷水泵是，一定要选择水泵制造厂专为空调，制冷行业设计制造的离心泵。

根据循环流量Q=240t/h

扬程H=10m

制冷站规划选择三台离心式水泵：

注：

选择转速为1450型号的水泵

2.5制冷机房冷却水泵的型号与参数选择

1.冷却水泵的选择

冷却水泵宜按冷水机组的台数，以“一机对一泵”的方式配置，不设备用泵。

冷却水泵的流量，应按照冷水机组的技术资料确定，并乘以安全系数。

冷却水泵的扬程，应按照上水箱冷却水系统还是下水箱冷却水系统分别计算，然后乘以安全系数。

关于冷却水泵的选型与承压等要求与空调水泵相同。

根据冷却流量Q=176t/h

扬程H=14m

制冷站规划选择两台冷却水泵：

注：

选择转速为1450型号的水泵

2.冷却水的水质要求

循环冷却水系统对水质有一定的要求，既要阻止结垢，又要定期加药，并在冷却塔上配合一定量的溢流来控制PH值和藻类生长。

2.6空调水系统的补水，排气，泄水，以及除污

1.水系统的补水

空调冷热水系统在运行过程中，由于各种原因漏水通常是难以避免的。

为保证系统的正常运行，需要及时向系统补充一定的水量。

（1）系统补水量

要确定系统补水量，首先要知道系统的泄漏量。

泄漏量应按照空调系统的规模和不同系统行使计算水容量后确定。

必须注意，系统水容量与循环水量无关，两者相差很大。

系统小时泄漏量，已按照系统水容量的1%计算，而空调水系统的单位水容量，可参照表估算。

系统补水量则按照系统水容量的2%取值

系统的单位水容量

项目

全空气系统

空气-水空调系统

供冷时

0.40~0.55

0.70~1.30

供热时

1.25~2.00

1.20~1.90

根据建筑面积确定系统补水量为4.8m³

（2）补水点以及补水泵的选择

空调水系统的补水点，宜设置在循环水泵的吸入段，当补水压力低于补水点压力时赢设置补水泵。

之所以将补水点设在循环水泵吸入段，是为了减小补水点处的压力以及补水泵的扬程。

补水泵的流量去补水量的2.5~5倍，补水泵的扬程应保证补水压力比系统静止是的补水点压力高30~50kpa，还要加上补水泵支部水电的管道阻力。

根据补给水量Q=4.8t/h补给水泵流量Q’=20t/h

扬程H=8m

制冷站规划一台补给水泵

注：

选择流量为22t的水泵

（3）补水调节水箱

设置补水泵时，空调水系统应设补水调节水箱（简称补水箱）。

这是因为当空调冷水直接从城市供水管网补水时，有关规定不允许补水泵直接抽取管网的水；当空调冷热水需补充软化水时，水处理设备的供水与补水泵并不同步，却软化设备经常间断运行。

因此，应设置补水箱储存一部分调节水量。

补水箱的调节容积应按照水源的供水能力，水处理设备的间断运行时间以及补水泵的稳定运行等因素确定。

（4）补水的水质要求

空调水系统的补水应经过软化处理，仅在夏季供冷时使用的空调水系统，也可采用静电除垢的水处理设施。

2.7空调冷却塔的型号与参数选择

1.冷却塔宜采用相同的型号，其台数与冷水机组的台数相同，即“一机对一泵，一泵对一塔”的方式，不设置备用冷却塔。

2.冷却塔的设置位置

冷却塔的设置位置应通风良好，远离高温或有害气体，避免气流短路以及建筑物的高温高湿排气或非洁净气体对冷却塔的影响。

同时，也应该避免所产生的飘逸水影响周围环境。

防止产生冷却塔失火事故。

工程上常见的冷却塔设置位置大体有以下三种：

A制冷站设在建筑物的地下室，冷却塔设在通风良好的室外绿化地带或室外地面

B制冷站为单独建造的单层建筑时，冷却塔可设置在制冷站的屋顶上火外地面上

C制冷站设在多层建筑或者高层建筑的底层或地室时，冷却塔社在高层建筑裙房的屋顶上。

如果没有条件这样设置是，只好将冷却塔社在高层建筑主楼的屋顶上，应考虑冷水机组冷凝器的承压在允许围。

根据冷却水流量Q=176m³

规划选择两台冷却塔

注：

选择HT100冷却塔

2.8分水器与集水器

在空调水系统中，为了便于连接同乡各个空调分区的供水管和回水管，设置分水器和集水器，它不仅有利于各个空调分区的流量分配，而且便于调节和运行管理，同时在一定程度上也起到俊雅的作用。

分水器勇于冷热水的供水管路上，集水器用于回水管路上。

分水器和集水器的筒身直径，按照经验公式估算

D=（1.5~~3.0）dmax

第三章制冷机房布置

3.1冷却水系统

水冷式冷水机组和整体式空气调节器的冷却水应循环使用。

冷却水的热量应该回收利用，冷季宜利用冷却塔作为冷源设备使用。

冷却水进出口温差应按照冷水机组的要求确定

冷却水水质应符合国家现行标准的要求，并采取下列措施：

（1）应设置稳定冷却水系统水质的有效水质控制装置

（2）水泵或冷水机组的入口管道上应设置过滤器后除污器

（3）当一般开式冷却水系统不能满足制冷设备的水质要求是，应该采用闭式冷却塔或者设置中间换热器

当冷却塔设置在多层或高层建筑的屋顶时，冷却水集水箱不宜设置在底层

冷却塔的选用和设置应符合国家现行标准

制冷机房宜设观察控制室，维修间，及洗手间

机房的地面和设备机座应采用易于清洗的面层

机房应有良好的通风设备，地下层机房应设置机械通风，必要时设置事故通风，控制室，维修间社空气调节装置

机房应考虑预留安装孔，洞以及运输通道

机房应设以及事故照明装置

设置集中采暖的制冷机房，其室温度不宜低于16

机房应设给谁与排水的设施，满足水系统冲洗，排污要求

机房设备布置，应符合以下要求：

1机组与墙之间净距不小于1m，与配电柜的距离不小于1.5m

2机组与机组或其它设备之间的净距不小于1.2m

3留有不小于蒸发器，冷凝器长度的维修距离

4机组与其上方管道烟道或电缆桥架的净距不小于1m

5机房主要通道的宽度不小于1.5m

第四章参考资料

1、荣义.简明空调设计手册[M]，北京：

中国建筑工业，2005

2、中华人民国公安部.GB50016－2006建筑设计防火规［S］,北京：

中国计划，2006

3、中国有色工程设计研究总院.GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规［S］.北京：

中国计划，2004

4、陆耀庆.实用供热空调设计手册[S]，北京:

中国建筑工业,1993

5、陆亚俊,马最良，邹平华.暖通空调[M]，北京：

中国建筑工业，2004

6、中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施.暖通空调.动力［S］，北京：

中国计划，2003

7、电子工业部第十设计院.空气调节设计手册（第二版）[M]，北京：

中国建筑工业，1995

8、柴慧娟.高层建筑空调设计[M]，北京：

中国建筑工业，1995

9、黄绪镜.百货商场空调设计[M]，北京：

中国建筑工业，1992

10、郭庆堂.实用制冷工程设计手册[M]，北京：

中国建筑工业，1994

11、金城.简明制冷空调工手册[M]，北京：

机械工业，1996

12、尉迟斌.实用制冷与空调工程手册[M]，北京：

机械工业，2001

13、彦启森，石文星，田长青.空气调节用制冷技术[M]，北京：

中国建筑工业，2004

14、付祥钊.流体输配管网[M]，北京：

中国建筑工业，2005