空调用制冷技术课程设计.docx
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课程设计
课程设计名称：
“空调冷热源—制冷”课程设计
专业班级：
建筑环境与设备工程1201班
学生姓名：
学号：
指导教师：
王军陈雁
课程设计地点：
32518
课程设计时间：
2015.12.25至2016.1.7
目录
课程设计任务书…………………………………….2
设计题目与原始条件……………………………….4
方案设计…………………………………………….4
冷负荷的计算………………………………………….4
制冷机组的选择……………………………………….4
水力计算…………………………………………….5
设备选择…………………………………………….6
设计总结…………………………………………….9
参考文献…………………………………………….9
“空调用制冷技术”课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学号
题目
鹤壁完达中学公寓楼中心空调系统制冷站房设计
课题性质
A
课题来源
A
指导教师
王军陈雁
主要内容
（参数）
（一）设计任务和目的
“空调用制冷技术”课程设计是建筑环境与设备工程专业学生在学完暖通空调、空调用制冷技术课后所进行的一个重要教学环节，是全面检验和巩固课程学习效果的一个有效方式。
通过课程设计，使学生系统地掌握空调系统制冷站房的设计规则、方法、步骤，了解相关专业的配合关系，培养学生分析问题和解决问题的能力，为将来从事建筑环境与设备工程专业设计工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作，奠定可靠的基础。
（二）原始资料
1、设计工程所在地区:
河南省鹤壁市
2、气象资料（从设计手册中查找）：
空调室外冬、夏季计算干球温度、室外夏季计算湿球温度、室外相对湿度及冬季最冷月和月平均相对湿度，冬夏季大气压力等。
3、建筑资料
建筑平面图、立面图：
图中包括建筑尺寸、围护结构及门窗做法、建筑层高、建筑用途等。
4、室内设计参数：
按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012要求确定。
5、其他要求：
应根据当地的资源情况，本着节约能源的原则进行。
（三）设计内容
1、冷负荷的计算（直接给出：
建筑面积5026m2，冷负荷754kW）；
2、冷源的形式——制冷机组形式的确定；
3、系统方案设计；
4、水力计算；
5、设备选择：
冷却塔的选择；冷却水泵的选择；冷冻水泵的选择；补水系统的确定（水箱的选择、补水水泵的选择、软化水设备型号的选择）；冷却水；除污器的选择等。
6、绘制图纸：
冷冻站流程图、设备平面布置图、管道平面布置图、剖面图等。
7、整理设计计算说明书等。
5.整理计算书、绘制图纸
任务要求
（进度）
（一）设计说明书
说明书应有封面、前言、目录、必要的计算过程；计算内容应给出其来源；在确定设计方案时应有一定的技术、经济比较（如设计方案的选择、设备的选型等）说明；内容应分章节，重复计算使用表格方式，参考资料应列出；设计说明书应不少于4000字。
要求设计说明书文理通顺、书写工整、叙述清晰、内容完整、观点明确、论据正确，应将建筑概况和设计方案交待清楚。
（二）设计图纸
要求绘制3~4张折合A2图纸，主要为计算机绘图。
图纸应包括冷冻站制冷系统流程图、设备平面布置图、管道平面布置图、轴测图等。
设计图纸要求图面整洁，图纸内容布置合理，图文全部采用工程字体，尽量选用标准图号，标题栏按照统一规定格式绘制，图例及绘图方法执行国家有关制图规范。
为保证课程设计是自己独立完成，设计结束后，应上交有关电子文件。
（三）进度要求
1、设备及管道计算2天
2、绘制：
冷冻站流程图2天；设备平面布置图1天；
管道平面布置图2天；剖面图2天；
3、书写计算说明书1天
主要参考
资料
1、《民用供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中国建筑工业出版社
2、陆耀庆等，实用供热空调设计手册.北京:
建筑工业出版社，2008.6；
3、宋孝春等，民用建筑制冷空调设计资料集——蓄冷空调.北京：
中国建筑工业出版社，2003.9；
4、宋孝春等，民用建筑制冷空调设计资料集——办公、公寓空调.北京：
中国建筑工业出版社，2003.9；
5、长沙泛华空调所等，中央空调工程精选图集.北京：
机械电力出版社，2004.1；
6、袁东立等，水源热泵设计图集.北京：
中国建筑工业出版社，2006.7；
7、《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001－2001。
审查意见
同意
系（教研室）主任签字：
王军2015年12月30日
设计说明书
一、设计题目与原始条件
鹤壁市完达中学公寓空气调节用制冷机房设计。
本工程为鹤壁市完达中学公寓空调用冷源——制冷机房设计，公寓楼共五层，建筑面积5026.41m2，所供应的冷冻水温度为7/12℃。
二、方案设计
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℃的冷冻水公寓楼的各个区域，经过空调机组的12℃的冷冻水回水由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器实现降温过程。
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，经冷却塔冷却后返回冷水机组，如此循环往复。
考虑到系统的稳定安全运行，系统中配备补水系统，软化水系统，水处理系统等附属系统。
三、冷负荷的计算
1.面积冷指标
q=150W/m2
2.根据面积热指标计算冷负荷
Q=A×q=150×5026.41=753961.5w（1--1）
四、制冷机组的选择
根据标准，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’=Q/2=754/2=377Kw（1--2）
根据制冷量选取HX系列螺杆式制冷机，型号为HX110，性能参数如表1所示。
制冷机组性能参数表1--1
制冷量（kW）
387
噪声（dB）
68
电机功率（kW×台数）
77×2
组合后长度（mm）
2560
组合后宽度（mm）
1130
组合后高度（mm）
1480
表1-1续
R22充量×系数
60×2
质量
2400×2
（每块重kg×块数）
板式蒸发器
冷冻水量
66
板式冷凝器
冷却水量
80
（m3/s）
（m3/s）
进水温度
12
进水温度
32
（℃）
（℃）
出水温度
7
出水温度
37
（℃）
（℃）
标准水阻力
36
标准水阻力
56
（kPa）
（kPa）
接管尺寸
φ125×5.5
接管尺寸
φ100×5.5
（mm）
（mm）
电源
380V±10%三相四线50Hz
电流运行/满载（A）
780/910
五、水力计算
（一）冷冻循环水的管路水力估算
假定冷冻水的流速为2.5m/s
1.根据公式
d=103（1--3）
L=66×2=132m3/s,两台机组总管d1=137mm,取150mm,则管段流速为v=2.10m/s，满足流速要求。
单台机组流量L1=66m3/s,其管径为97mm,取100mm,则管段流速v=2.30m/s，满足流速要求。
（二）冷却循环水的管路水力估算
假定冷却水的流速为2.5m/s
根据公式
d=103（1--4）
所以L’=80x2=160m3/s,两台机组总管d1’=150mm,取150mm,则管段流速v=2.50m/s，满足流速要求。
单台机组流量L1’=80m3/s, 其管径为106mm，取125mm，则管段流速v=1.8m/s。
六、设备选择
（一）冷却塔的选择
冷却塔选用闭式冷却塔，且为逆流式冷却塔，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2%～3%。
冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式
G=3600Qc/（C△tw）（1--5）
△tw=tw1-tw2=37-32=5℃（1--6）
Qc=1.3Q（活塞式制冷机组）（1--7）
Qc—冷却塔冷却热量
Q—制冷机负荷
每台制冷机配一台冷却塔则Qc=1.3×387=503.1KW
每台冷却塔的水量计算：
G=3600Qc/（C△tw）=3600×503.1÷（4.2×5）=86.2m3/h
选用2台型号一样的冷却塔。
查说明书，选用单台BFL系列闭式冷却塔，型号为BFL-450，主要参数如表2所示。
冷却塔参数表1--2
型号
冷却水量
总高度
重量
风机（KW）
工作压力
直径DN
BFL-450
90m3/h
2200mm
1600kg
2.0x2
0.24MPa
125mm
（二）冷却水泵的选择（开式系统）
（1）扬程的计算：
H=1.2（H1+H2+H3+H4）（1--8）
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8.0m
H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取5.0m
H3—冷却塔中水的提升高度（m）,这里取4.0m
H4—冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取5.0m
因此冷却水泵所需的扬程H=1.2（H1+H2+H3+H4）=26.4m。
（2）流量的确定：
由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量为80m3/h，考虑到泄漏，附加20%的余量即为80×（1+20%）=100m3/h（1--9）
（3）冷却水泵的选择：
根据以上所得流量和扬程，选择三台（两用一备）ISG系列型号为100-160的单级单吸立式离心泵，主要参数如表3所示。
冷却水泵参数表1--3
型号
流量
扬程
效率
转速
输入功率
外形尺寸mm
m3/h
m
r/min
kw
L
B
H
ISG100-160
100
32
76%
2900
15
480
330
884
（三）冷冻水泵的选择
（1）流量的计算
由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量为66m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，
66×（1+10%）=72.6m3/h（1--10）
（2）扬程的估算，估计冷冻水泵的扬程约为28m；
（3）冷冻水泵的选择：
根据以上计算的流量和扬程，选择三台（两用一备）ISG系列型号为100-200B的单级单吸立式离心泵，主要参数如表4所示。
冷冻水泵参数表1--4
型号
流量
扬程
效率
转速
输入功率
外形尺寸mm
m3/h
m
r/min
kw
L
B
H
ISG100-200B
80
38
72%
2900
15
480
430
815
（四）补水系统的确定
1.水箱的选择
冷冻水的补水量为循环水量的3%—4%，这里取4%。
所以补水量为66×2×4%=5.3m3/h（1--11）
又补水箱的大小应满足补水泵能连续运行1.5—2.5小时，这里取1.5小时。
所以补水箱的容积为V=1.5×5.3m3=8m3（1--12）
2.补水水泵的选择
冷冻水系统是闭式的，补水泵即起补水的作用又能对冷冻水系统起定压作用。
根据以上可知补水流量为5.3m3/h
根据流量选择两台（一用一备）ISG系列型号为32-160的离心式清水单级泵,主要参数如表5所示
补水泵性能参数表1--5
型号
流量
扬程
效率
转速
输入功率
外形尺寸mm
m3/h
m
r/min
Kw
L
B
H
ISG40-200A
5.5
44
31%
2900
3
340
330
540
3.软化水设备型号的选择
选用单罐时间控制全自动软化水设备，主要参数如表6所示。
软化水设备性能参数表1--6
产量
（t/h）
树脂填装量
（L）
安装空间
ΦxH（mm）
3.2~4.5
140
400x1650
（五）除污器的选择
除污器和水过滤器的型号可以按连接管管径选顶，连接管管径与干管的管径相同。
七、设计总结
对于课程设计，我觉得这是理论知识与真实实践训练的统一，在四年的大学时光里，仅仅依靠学习理论知识，是不够的，没有形成一个完整的知识框架；进行一系列的完整的课程设计，不仅使我们更早的体会到了将来的工作，并且有利于我们在脑海里形成一种较为具体的，可以运用的实践中去的知识体系，从而使我们对专业课程内容有了更进一步的认识。
在此次课程设计中，我们意识到了真正的施工设计要考虑的因素不仅仅是施工手册，设计规范等资料，还要考虑当地的特殊情况及要求，满足不同地区的经济适用性。
有些甚至没有明确的规范或准则，这就要求我们根据多种因素综合考虑，以提出最佳的设计施工方案。
经过本次课程设计，我们不仅仅得到了很好的锻炼。
而且还深深的意识到了自己专业知识的不足，积累了一定的设计经验，学到了许多书本上学不到的东西。
最后，感谢两位老师在这两周的时间里给了我们很多的帮助，使我们顺利完成这一次的课程设计。
八、参考文献
1.陆耀庆等，实用供热空调设计手册.北京:
建筑工业出版社，1993.6；
2.郭庆堂等，实用制冷工程设计手册.北京:
中国建筑工业出版社，1994.4；
3.路延魁等，空气调节设计手册.北京:
中国建筑工业出版社，1995.11；
4.戴永庆等，溴化锂吸收式制冷空调技术实用手册.北京：
机械工业出版社，2000.4；
5.董天禄等，离心式/螺杆式制冷机组及应用.北京：
机械工业出版社，2002.1；
6.马最良等，民用建筑空调设计.北京：
化学工业出版社，2003.7；
7.尉迟斌等，实用制冷与空调工程设计手册.北京：
机械工业出版社，2006.4；
8.宋孝春等，民用建筑制冷空调设计资料集——蓄冷空调.北京：
中国建筑工业出版社，2003.9；
9.宋孝春等，民用建筑制冷空调设计资料集——办公、公寓空调.北京：
中国建筑工业出版社，2003.9；
10.长沙泛华空调所等，中央空调工程精选图集.北京：
机械电力出版社，2004.1；
11.袁东立等，水源热泵设计图集.北京：
中国建筑工业出版社，2006.7；
12.《房屋建筑制图统一标准》GBT50001－2010；
13.《给排水制图标准》GB/T50106－2010；
14.《建筑气候区划标准》GB50178－1993；
15.《暖通空调制图标准》GB/T50114－2001；
16.《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》GB50736－2012。
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