課程設(shè)計(jì)廊坊市某汽車(chē)生產(chǎn)廠家二期廠房和辦公樓空調(diào)用制冷機(jī)房設(shè)計(jì)

1、 北華航天工業(yè)學(xué)院 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 計(jì)計(jì) 算算 書(shū)書(shū) 題題目目：廊廊坊坊市市某某汽汽車(chē)車(chē)生生產(chǎn)產(chǎn)廠廠家家二二期期廠廠房房和和辦辦公公樓樓空空調(diào)調(diào)用用制制冷冷機(jī)機(jī)房房設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 學(xué)學(xué)院院（系系） ： 年年級(jí)級(jí)專專業(yè)業(yè)： 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)： 學(xué)學(xué)生生姓姓名名： 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師： 教教師師職職稱稱： 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 2 北華航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)北華航天工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 院（系）：建筑工程系 基層教學(xué)單位：建筑環(huán)境教研室 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)（班級(jí)） b13431 設(shè)計(jì)題目廊坊市某汽車(chē)生產(chǎn)廠家二期廠房和辦公樓空調(diào)用制冷機(jī)房設(shè)計(jì) 設(shè)

2、 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù) 1、冷凍水 7/12 2、冷卻水 32/37 3、地點(diǎn)：河北省廊坊市 4、建筑形式：廠房和辦公樓 5、建筑面積 （9872.2）m2 6、冷水機(jī)組形式：自選 7、機(jī)房面積：9.0m8.5m 8、機(jī)房位置：圖紙給定 設(shè) 計(jì) 要 求 1、說(shuō)明書(shū)按北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫(xiě)規(guī)范規(guī)范撰寫(xiě)； 2、圖紙共計(jì)四張，一張?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明，一張系統(tǒng)圖，一張平面圖，一張?jiān)O(shè)備基礎(chǔ)平面圖。 平面圖上至少含有兩個(gè)主要剖面； 3、說(shuō)明書(shū)用 a4 紙打印，頁(yè)數(shù)在 10 頁(yè)左右； 4、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明用 a2 打印外，其余用 a1 紙打印。 工 作 量 1、 計(jì)算：按給定空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算、水力計(jì)算； 2、 選擇：冷

3、水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、補(bǔ)水泵、水箱大小、分水器、集水器、 電子水處理儀、軟化水系統(tǒng)等設(shè)備的計(jì)算和選擇； 3、 繪圖：采用 cad 繪圖。 工 作 計(jì) 劃 第一天：布置設(shè)計(jì)任務(wù) 第二四天：結(jié)合說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)繪制完成系統(tǒng)圖 第五九天：結(jié)合說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)繪制完成平剖面圖 第十天：答辯 參 考 資 料 1 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50736-2012） 1 陸耀慶 主編， 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014 年 6 月。 5 暖通空調(diào)動(dòng)力設(shè)計(jì)技術(shù)措施 （2009 版） ，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院。 2 趙榮義 主編， 簡(jiǎn)明空氣設(shè)計(jì)手冊(cè) ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998 年

4、12 月。 3 彥啟森 主編， 空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)（第四版） ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010 年 7 月。 4 電子工業(yè)部第十設(shè)計(jì)研究院 主編， 空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè) ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2000 年。 指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 3 目錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) .4 1.1 建筑原始條件.4 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù).4 1.3 設(shè)計(jì)步驟.4 第二章 制冷機(jī)房 .5 2.1 制冷機(jī)房的設(shè)置.5 2.2 冷水機(jī)組的選擇.5 2.2.1 冷水機(jī)組的裝機(jī)容量.5 2.2.2 冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù).5 2.2.3 冷水機(jī)組的類型.5 2.3 冷卻塔的選

5、擇.6 2.4 水泵的選擇.6 2.4.1 冷凍水泵的選擇.6 2.4.2 冷卻水泵的選擇.7 2.5 補(bǔ)水定壓裝置的選擇.7 2.6 水處理設(shè)備的選擇.9 2.6.1 軟水器和軟化水箱.9 2.6.2 全程水處理器.9 第三章 水力計(jì)算 .10 3.1 沿程阻力.10 3.2 局部阻力.10 3.3 總阻力.10 3.4 水力計(jì)算.10 3.5 水力計(jì)算表格.11 第四章 總結(jié) .12 第五章 參考文獻(xiàn) .13 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 4 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.1 建筑原始條件 1、冷凍水 7/12 2、冷卻水 32/37 3、地點(diǎn)：廊坊市 4、建筑形式：

6、廠房和辦公 5、建筑面積 9872.2 m2 6、冷水機(jī)組形式：自選 7、機(jī)房面積：9.0m8.5m 8、機(jī)房位置：圖紙給定 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 廊坊市某二期廠房和辦公樓工程，廠房面積為 7285.4，冷指標(biāo)為 181.8w/， 冷負(fù)荷為 1324.5kw；辦公樓面積為 2586.8，冷指標(biāo)為 118.8w/，冷負(fù)荷為 307.3kw。現(xiàn)提供一開(kāi)間 9.0m，進(jìn)深 8.5m，層高為 6.0m 的空調(diào)機(jī)房一間，具體平 面圖為附件所示。據(jù)此條件對(duì)制冷機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.3 設(shè)計(jì)步驟 查閱資料，確定制冷機(jī)房設(shè)計(jì)冷負(fù)荷 (1)選擇定型冷水機(jī)組并確定臺(tái)數(shù) 定型冷水機(jī)組有風(fēng)冷冷水機(jī)組和水冷冷水機(jī)組兩大類，水

7、冷冷水機(jī)組又有蒸汽 壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組兩種，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定所選用的冷水機(jī)組 種類。 (2)選擇冷卻塔 材質(zhì)推薦使用玻璃鋼，注意冷卻塔的設(shè)計(jì)條件應(yīng)與冷水機(jī)組匹配，否則應(yīng)進(jìn)行 修正。 (3) 選擇冷卻水泵和冷凍水泵 根據(jù)流量和揚(yáng)程進(jìn)行確定，并考慮備用泵。 (4) 選擇確定定壓補(bǔ)水設(shè)備 (5) 繪制機(jī)房平面圖、基礎(chǔ)平面圖、系統(tǒng)流程圖 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 5 第二章 制冷機(jī)房 2.1 制冷機(jī)房的設(shè)置 制冷機(jī)房位置的選擇：冷熱源機(jī)房應(yīng)設(shè)置在靠近冷熱負(fù)荷中心處，以便盡可能 減少冷熱媒的傳輸距離；無(wú)地下層的建筑應(yīng)優(yōu)先考慮布置在建筑物的一層，當(dāng)受條 件

8、限制，無(wú)法設(shè)置在主體建筑內(nèi)時(shí)，也可設(shè)置在裙房?jī)?nèi)，或與主體建筑脫離的獨(dú)立 機(jī)房?jī)?nèi)。 冷熱源機(jī)房的內(nèi)部設(shè)置：機(jī)房主要通道的凈寬度不應(yīng)小于 1.5m；機(jī)組與墻之間 的凈距不應(yīng)小于 1.0m；機(jī)組與機(jī)組或其他設(shè)備之間的凈距不應(yīng)小于 1.2；應(yīng)留出不 小于蒸發(fā)器、冷凝器等長(zhǎng)度的清洗、維修距離。 1 本設(shè)計(jì)建筑物沒(méi)有地下層，因此將機(jī)房布置在建筑物群房?jī)?nèi)。本設(shè)計(jì)主要通道 凈寬度為 2m；機(jī)組與墻之間的凈距為 2m；機(jī)組與機(jī)組或其他設(shè)備之間的凈距為 1.5m；機(jī)房留有蒸發(fā)器、冷凝器等長(zhǎng)度的 3.6m 的清洗維修。 2.2 冷水機(jī)組的選擇 2.2.1 冷水機(jī)組的裝機(jī)容量 本設(shè)計(jì)中的冷水系統(tǒng)是間接式系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負(fù)

9、荷總計(jì) 1631.8kw，其冷負(fù)荷附加 1.1，冷水機(jī)組的負(fù)荷為 q=1.11631.8=1794.98kw 2.2.2 冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù) 制冷機(jī)組一般以選用 24 臺(tái)為宜，一般不考慮備用。冷水機(jī)組的單臺(tái)容量及臺(tái) 數(shù)的選擇，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷大于 528kw 時(shí)機(jī)組的數(shù)量不宜少于 2 臺(tái)。 本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)冷水機(jī)組，每臺(tái)裝機(jī)容量為 829kw。 2.2.3 冷水機(jī)組的類型 常用的冷水機(jī)組有壓縮式和吸收式。其中壓縮式制冷機(jī)組又分為離心式、活塞 式和螺桿式。 考慮到本工程中沒(méi)有較為方便余熱可供利用故本設(shè)計(jì)選用電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組。 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 6 冷水機(jī)組的冷卻方

10、式有風(fēng)冷冷卻和水冷冷卻兩種方式。水冷式冷水機(jī)組與風(fēng)冷 式冷水機(jī)組相比較，在冷卻水充足的地方，水冷式設(shè)備的初投資和運(yùn)行費(fèi)均低于風(fēng) 冷式設(shè)備，因此設(shè)計(jì)采用水冷式冷水機(jī)組。 2 螺桿式冷水機(jī)組 cop 值較高，單機(jī)制冷量大，容積效率高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)往復(fù) 運(yùn)動(dòng)的慣性力，轉(zhuǎn)速高；對(duì)濕沖程不敏感，無(wú)液擊危險(xiǎn)；易損件少，運(yùn)行可靠，調(diào) 節(jié)方便，通過(guò)滑閥可實(shí)現(xiàn)制冷量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。因此本設(shè)計(jì)采用螺桿式冷水機(jī)組。 參考開(kāi)利水冷螺桿式冷水機(jī)組的樣本，本設(shè)計(jì)選則的機(jī)組型 30xw0852。本設(shè) 計(jì)冷凍水入口溫度 7，出口溫度 12，冷卻水入口溫度 32，出口溫度 37。其 性能參數(shù)如下： 表 2-1 30xw0852 機(jī)組

11、技術(shù)參數(shù) 制冷量(kw) 冷凍水流量 (m3/h) 冷凍水壓降 (kpa) 冷卻水流量 (m3/h) 冷卻水壓降 (kpa) 制冷劑 8291426316844hfc134a 2.3 冷卻塔的選擇 常用的冷卻塔有玻璃鋼和鋼筋混凝土兩種。玻璃鋼冷卻塔具有冷效高，占地面 積小，輕巧，節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用。 中小型制冷劑的冷卻水量一般在 65500m3/h 之間，在冷卻塔系列中屬于中等水 量，而逆流式冷卻塔熱交換率高于橫流式。 因此本設(shè)計(jì)采用逆流式玻璃鋼冷卻塔，將冷卻塔防置在屋頂。 根據(jù)選用的冷水機(jī)組得出其冷卻水量為 168m3/h。據(jù)此參照河北可耐特玻璃鋼 有限公司的電子樣本，本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為

12、 dbnl3-175 低噪聲型逆流玻璃鋼冷卻塔。 其進(jìn)水溫度 37，出水溫度 32，濕球溫度 28。其技術(shù)參數(shù)如下： 表 2-2 dbnl3-200 低噪聲型逆流式玻璃鋼冷卻塔技術(shù)參數(shù) 冷卻水量(m3/h)風(fēng)量(m3/h)進(jìn)水壓壓力(104pa)電機(jī)功率(kw)直徑(m) 175943003.155.53.6 2.4 水泵的選擇 2.4.1 冷凍水泵的選擇 泵的選擇應(yīng)依據(jù)泵的流量和揚(yáng)程進(jìn)行選擇，對(duì)于一次冷水泵的流量應(yīng)為所對(duì)應(yīng) 的冷水機(jī)組的冷水量，并附加 5%10%的富裕量。泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)按冷水機(jī)組的個(gè)數(shù)一 一對(duì)應(yīng)。閉式循環(huán)一次泵的揚(yáng)程為管路、管件阻力、冷水機(jī)組的蒸發(fā)器和末端設(shè)備 的表冷器阻力之和，

13、并應(yīng)附加 5%10%的富裕量。 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 7 本設(shè)計(jì)中有兩臺(tái)冷水機(jī)組，故選用兩臺(tái)冷凍水水泵。單機(jī)冷水機(jī)組的冷水量為 142 m3/h，考慮附加 10%，則每臺(tái)泵的流量為 q=1.05142=149.1m3/h 本設(shè)計(jì)中的損失計(jì)算為： 總損失=（局部損失+沿程損失）2+蒸發(fā)器的損失 根據(jù)建筑估算出沿程損失為 18.84kpa，局部損失取沿程損失的 50%，為 9.42kpa，冷水機(jī)組蒸發(fā)器的損失為 63kpa，考慮附加 10%，則水泵的揚(yáng)程為 h=1.1(18.84+9.42) 2+63=131 kpa 即泵的揚(yáng)程為 13.1m 水柱 參照上海凱

14、泉泵業(yè)有限公司的電子樣本，本設(shè)計(jì)選用的冷凍水泵的型號(hào)為 kqw125/125-15/2，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用，其技術(shù)參數(shù)如下 表 2-3 kqw125/125-15/2 型水泵技術(shù) 流量(m3/h)揚(yáng)程(m)效率(%)電機(jī)功率(kw)轉(zhuǎn)速(r/min)必需汽蝕余量(m) 16020731529604 2.4.2 冷卻水泵的選擇 冷卻水泵的臺(tái)數(shù)宜按冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，流量應(yīng)按冷水機(jī)組技術(shù)資料確定，并 附加 5%10%的富裕量。冷卻水泵的揚(yáng)程由冷卻水系統(tǒng)阻力(管道、管件、冷凝器阻 力之和)，冷卻塔積水盤(pán)水位(設(shè)置冷卻水箱時(shí)為水箱最低水位)至冷卻塔布水器的高 差，冷卻塔布水器所需壓力組成，并附加 5%1

15、0%的富裕量。 本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)冷卻水泵，單機(jī)冷水機(jī)組的冷卻水流量為 168 m3/h，考慮 10% 的附加，則每臺(tái)泵的流量為 q=1.05168=176.4m3/h 冷卻水系統(tǒng)的阻力為 67.32kpa，冷凝器阻力為 44 kpa，冷卻塔進(jìn)水壓力為 31.5 kpa，冷卻塔布水器至積水盤(pán)高差 3.6m，考慮泵揚(yáng)程附加 10%，則冷卻泵的揚(yáng)程為 h=1.1(67.32+44+31.5)= 157.1kpa 即 15.71m 水柱，參照上海凱泉泵業(yè)有限公司的電子樣本，本設(shè)計(jì)選用的冷卻水 泵的型號(hào)為 kqw125/125-15/2，其技術(shù)參數(shù)如下： 表 2-4 hd150-32 型水泵技術(shù)參數(shù) 流量

16、(m3/h)揚(yáng)程(m)效率(%)電機(jī)功率(kw)轉(zhuǎn)速(r/min)必需汽蝕余量(m) 19217771529604 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 8 2.5 補(bǔ)水定壓裝置的選擇 循環(huán)水系統(tǒng)的小時(shí)泄漏量，宜按系統(tǒng)水容量的 1%計(jì)算。系統(tǒng)水容量應(yīng)經(jīng)計(jì)算 1 確定，供冷和采用空調(diào)器供熱的空調(diào)水系統(tǒng)可按表 2.5 估算，室外管線長(zhǎng)時(shí)應(yīng)取較 大值。 表 2-5 空調(diào)水系統(tǒng)的單位水容量 空調(diào)方式全空氣系統(tǒng)水-空氣系統(tǒng) 單位水容量（l/） 0.400.550.701.30 本設(shè)計(jì)為水-空氣系統(tǒng)，單位水容量取 1，則系統(tǒng)水容量為 l=19872.2=9872.2 l=9.87m3

17、。補(bǔ)水泵總小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的 5%，則系補(bǔ)水泵補(bǔ)水量為 q=0.9872% =0.197m3； 循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水點(diǎn)，宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入側(cè)母管上；當(dāng)補(bǔ)水壓力低于補(bǔ)水點(diǎn)時(shí)， 應(yīng)設(shè)置補(bǔ)水泵。補(bǔ)水泵揚(yáng)程應(yīng)保證補(bǔ)水壓力比系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)壓力高 3050kpa，則補(bǔ) 水泵揚(yáng)程為 h=13.1+5=18.1m； 膨脹管不設(shè)閥門(mén)，膨脹管管徑按下表確定 表 2-6 膨脹管的選取 系統(tǒng)膨脹水量 vp（l） 空調(diào)冷 水 7000 膨脹管的公稱直徑（mm） 2025405070 膨脹水箱的容積應(yīng)按下式計(jì)算： vvmin=vt+vp 式中 v水箱的實(shí)際有效容積（l）; vmin水箱的最小有效容積(l); vt水箱的調(diào)

18、節(jié)容積（l） ，不應(yīng)小于 3min 平時(shí)運(yùn)行的補(bǔ)水泵流量，且應(yīng)保 證水箱調(diào)節(jié)水位高度不小于 200mm； vp系統(tǒng)最大膨脹水量（l） ； 本設(shè)計(jì)中 vt=（q/60）3= 0.00987m3。 循環(huán)水系統(tǒng)的最大膨脹水量 vp 按表 2-7 確定 表 2-7 常用系統(tǒng)單位水容量的最大膨脹量 系統(tǒng)類型空調(diào)冷水空調(diào)熱水采暖水 供/回水溫度（） 7/1260/5095/70 膨脹量（l/ m3） 4.4615.9633.62 本設(shè)計(jì)為夏季工況，采用空調(diào)冷水系統(tǒng)，則系統(tǒng)的單位水容量的最大膨脹水量取值 為 4.46l/ m3，系統(tǒng)的最大膨脹水量 vp= 9.874.46=44l=0.044m3，則選取公稱

19、直 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 9 徑為 20mm 的膨脹管。 開(kāi)式膨脹水箱的有效容積為 v=0.00987+0.044=0.05387m3；膨脹水箱利用率一般取 80%，則膨脹水箱的容積為 0.067m3 參照上海蒼茂有限責(zé)任公司的樣本，選取補(bǔ)水泵的型號(hào)為 25gdl2-12，選取 110.4 的膨脹水箱，其相關(guān)參數(shù)如下： 表 2-8 25gdl2-12 型補(bǔ)水泵及膨脹水箱 泵流量(m3/h)泵揚(yáng)程(m)有效容積(m3)供水管徑 2360.4dn50 2.6 水處理設(shè)備的選擇 2.6.12.6.1 軟水器和軟化水箱 空調(diào)補(bǔ)水應(yīng)經(jīng)軟化處理，并宜設(shè)軟化水箱，儲(chǔ)存補(bǔ)

20、水泵 0.51.0h 的水量。 根據(jù)補(bǔ)水量，參照陜西三維能源設(shè)備公司的樣本，設(shè)計(jì)選用的是 icm 型全自動(dòng) 軟水器，軟水流量為 10m3/h。 軟化水箱儲(chǔ)存 1.0h 補(bǔ)水泵的水量則其容積為 q=10m3選用陜西重華換熱設(shè)備制 造有限公司容積為 12m3的水箱。 2.6.22.6.2 全程水處理器全程水處理器 全程水處理器選用 cy-a350-1.6 工作壓力 1.6mpa。 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 10 第三章 水力計(jì)算 3.1 沿程阻力 pm=l/d 2/2=lr 式中，沿程摩擦阻力系數(shù)； l管道長(zhǎng)度，m； d管道直徑，m； 流體密度，kg/m3； 管道

21、斷面平均流速，m/s； r單位比摩阻，pa/m。 3.2 局部阻力 水流動(dòng)時(shí)遇彎頭、三通及其他配件時(shí)，因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力為： pj= 2/2 式中，局部阻力系數(shù) 3.3 總阻力 p=pm+pj 3.4 水力計(jì)算 首先對(duì)管段進(jìn)行編號(hào)，測(cè)量出各管段長(zhǎng)度，根據(jù)各管段流量及對(duì)應(yīng)的比摩阻， 估算出各管段的管徑。詳細(xì)見(jiàn)下表3-1，3-2 北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書(shū) 11 3.5 水力計(jì)算表格 表 3-1 冷凍水回水水管水力計(jì)算表 序 號(hào) 流量(m3/h) 管徑(mm)管長(zhǎng)(m)r(pa/m) 11421502342336 22842004747234 3711003161426 4711001661426 5142