冷熱源空調(diào)設(shè)計

1、 冷熱源工程課程設(shè)計計算書 題 目： 嘉興市光明大酒店制冷機房設(shè)計 姓名： 陳彬彬 學(xué) 院： 建筑工程學(xué)院 專業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級： 建環(huán)121 學(xué) 號： 201251645129 指導(dǎo)教師： 陽季春 2014年7月11 日目錄（1） 設(shè)計原始資料····························

2、83;···············1（2） 冷水機組選型2.1 確定冷源方案·······························

3、···········22.1.1 方案一采用R22滿液式螺桿冷水機組························22.1.2 方案二采用16DNH_開利溴化鋰吸收式冷水機組······

4、··········32.1.3 方案三采用美的離心式冷水機組····························42.2 技術(shù)性分析·······

5、;·····································52.3方案選擇···········

6、83;··································7（3） 分水器和集水器的選擇3.1 分水器和集水器的構(gòu)造和用途··········&

7、#183;················73.2 分水器和集水器的尺寸······························

8、3;·83.2.1分水器的選型計算····································83.2.2集水器的選型計算········

9、····························8（4） 膨脹水箱配置和計算4.1膨脹水箱的容積計算·················

10、3;··················84.2膨脹水箱的選型 ·····························

11、3;·········9（5） 冷凍水系統(tǒng)的設(shè)備選型和計算5.1冷凍水系統(tǒng)的選型和計算································95.1.1冷凍水泵流量和揚程的確定&#

12、183;···························175.1.2冷凍水水泵型號的確定···················

13、83;············125.2冷卻水系統(tǒng)的選型和計算································135.2.1冷卻塔的選型

14、3;·······································135.2.1冷卻水泵的選型計算········

15、··························13（6） 個人小結(jié)······················&#

16、183;·····················17（7） 參考文獻··························

17、3;·················172) 設(shè)計原始資料（1）空調(diào)冷負(fù)荷：1.5MW（空調(diào)總面積12000m2）（2）當(dāng)?shù)乜捎玫哪茉辞闆r：電：價格：2.5元/度天然氣：價格：2.5元/m3；熱值：33.45MJ/m3；蒸汽：價格： 80元/噸；蒸汽壓力為：0.8MPa燃油：價格： 3.76元/升；低位發(fā)熱量均為：42840kJ/kg（3）冷凍機房外冷凍水管網(wǎng)總阻力為：0.30MPa；（4）土建資料制冷機房建筑平面圖（見附圖

18、），其中水冷式冷水機組冷卻塔高度分別為：15 m2冷水機組選型2.1 確定冷源方案2.1.1 方案一：采用R22滿液式螺桿冷水機組（LSBLG1680） 表1 R22滿液式螺桿冷水機組參數(shù)型號LSBLG1680制冷量(KW)1680臺數(shù)1單價(萬元）80電機功率（KW)294外形尺寸L(mm)4700W(mm)1600H(mm)2150冷凍水水量(m³/h)289壓降(Kpa)75接管直徑（DN)200冷卻水水量(m³/h)340壓降(Kpa)82接管直徑（DN)2001）固定費用設(shè)備初投資：180=80（萬元）安裝費用：25%80=20(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=80+20

19、=100 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=10.25萬元式中： 每年系統(tǒng)折舊費用系統(tǒng)總投資費用，包括設(shè)備初投資和安裝費用 銀行年利率2）年度使用費用單臺設(shè)備功率為294KW，臺數(shù)1臺，電費2.5元/度，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=單臺供冷功率臺數(shù)時間電費=2941122242.5=215.2萬元3)設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費用=100+10.25+215.2=325.45萬元2.1.2 方案二：采用16DNH_開利溴化鋰吸收式冷水機組（16DNH015） 表2 16DNH_開利溴化鋰吸收式冷水機組參數(shù)型號16DNH015制冷量

20、(KW)528臺數(shù)3單價(萬元）29.51天然氣燃料耗量（m3/h)31外形尺寸L(mm)3631W(mm)1880H(mm)2056冷凍水水量(m³/h)91壓降(Kpa)89接管直徑（DN)100冷卻水水量(m³/h)141壓降(Kpa)83接管直徑（DN)1251）固定費用設(shè)備初投資：329.51=88.53（萬元）安裝費用：25%88.53=22.1325(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=88.53+22.1325=110.6625(萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=11.34萬元式中： 每年系統(tǒng)折舊費用系統(tǒng)總投資費用，包括設(shè)備初投資和安裝費用 銀行年利率2）

21、年度使用費用單臺設(shè)備功率為31 m3/h，臺數(shù)3臺，天然氣價格2.5元/m3，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=蒸汽耗量臺數(shù)時間單價=3132.512224=68.076萬元3）設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費用=68.076+11.34+110.6625=190.078萬元2.1.3 方案三：采用美的離心式冷水機組（LC450M） 表3 美的離心式冷水機組參數(shù)型號LC450M制冷量(KW)1582臺數(shù)1單價(萬元）68電機功率（KW)293外形尺寸L(mm)4671W(mm)1850H(mm)2054冷凍水水量(m³/h)272壓降(Kpa)6

22、4接管直徑（DN)200冷卻水水量(m³/h)327壓降(Kpa)89接管直徑（DN)2001）固定費用設(shè)備初投資：168=68（萬元）安裝費用：25%68=17(萬元)系統(tǒng)總投資費用L=17+68=85 (萬元)銀行年利率=5.94%使用年限n=15年=8.7萬元式中： 每年系統(tǒng)折舊費用系統(tǒng)總投資費用，包括設(shè)備初投資和安裝費用 銀行年利率2）年度使用費用單臺設(shè)備功率為293KW，臺數(shù)1臺，電費2.5元/度，供冷月為6-9月份，按照每天24小時供冷計算年度運行費用=單臺供冷功率臺數(shù)時間電費=2931122242.5=214.476萬元3)設(shè)備年度費用設(shè)備年度費用=固定費用+年度使用費

23、用=85+8.7+214.476=308.176萬元2.2 技術(shù)性分析2.2.1螺桿式冷水機組優(yōu)點： 1、結(jié)構(gòu)簡單，運動部件少，易損件少，僅是活塞式的1/10，故障率低，壽命長 2、圓周運動平穩(wěn)，低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時無“喘振”現(xiàn)象，噪音低，振動小 3、壓縮比可高達(dá)20，EER值高 4、調(diào)節(jié)方便，可在10%100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，部分負(fù)荷時效率高，節(jié)電顯著 5、體積小，重量輕，可做成立式全封閉大容量機組 6、對濕沖程不敏感 7、屬正壓運行，不存在外氣侵入腐蝕問題  缺點： 1、價格比活塞式高 2單機容量比離心式小，轉(zhuǎn)速比離心式低 3、.潤滑油系統(tǒng)較復(fù)雜，耗油量大 4、大容量機組噪聲比離心式高

24、5、要求加工精度和裝配精度高2.2.2溴化鋰吸收式制冷機組：優(yōu)點： 1、運動部件少，故障率低，運動平穩(wěn)，振動小，噪聲低2、加工簡單，操作方便，可實現(xiàn)10%100%無級調(diào)節(jié)3、溴化鋰溶液無毒，對臭氧層無破壞作用4、可利用余熱。廢熱及其他低品位熱能5、運行費用少，安全性好6、以熱能為動力，電能耗用少 缺點： 1、使用壽命比壓縮式短2、節(jié)電不節(jié)能，耗汽量大，熱效率低 3、機組長期在真空下運行，外氣容易侵入，若空氣侵入，造成冷量衰減，故要求嚴(yán)格密封，給制造和使用帶來不便4.機組排熱負(fù)荷比壓縮式大，對冷卻水水質(zhì)要求較高5.溴化鋰溶液對碳鋼具有強烈的腐蝕性，影響機組壽命和性能2.2.3離心式冷水機組優(yōu)點：

25、 1、葉輪轉(zhuǎn)速高，輸氣量大，單機容量大 2、易損件少，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小，噪聲低 3、單位制冷量重量指標(biāo)小 4、制冷劑中不混有潤滑油，蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能好 5、EER值高，理論值可達(dá)6.99 6、調(diào)節(jié)方便，在10%100%內(nèi)可無級調(diào)節(jié) 缺點： 1、單級壓縮機在低負(fù)荷時會出現(xiàn)“喘振”現(xiàn)象，在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 2、對材料強度，加工精度和制造質(zhì)量要求嚴(yán)格 3、當(dāng)運行工況偏離設(shè)計工況時效率下降較快，制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而減少幅度比活塞式快 4、離心負(fù)壓系統(tǒng)，外氣易侵入，有產(chǎn)生化學(xué)變化腐蝕2.3 方案選擇 通過比較各個方案的設(shè)備年度使用費用，可以發(fā)現(xiàn)方案二的設(shè)備年度費用最低，所以采

26、用兩臺6DNH_開利溴化鋰吸收式冷水機組（16DNH015）。3.分水器和集水器的選擇3.1分水器和集水器的構(gòu)造和用途用途：在中央空調(diào)及采暖系統(tǒng)中，有利于各空調(diào)分區(qū)流量分配和靈活調(diào)節(jié)。構(gòu)造如圖所示：上面是配管，連接各用戶；左右兩邊為旁通管；在底為排污管。3.2分水器和集水器的尺寸3.2.1分水器的選型計算根據(jù)Q=CM,制冷量Q=5283=1584KW,水的比熱C=4.18KJ/(Kg), 溫差=12-7=5 ,則M=75.79kg/s換算成體積流量V=0.07579m/s，水的密度=1000 m/Kg.由中央空調(diào)設(shè)備選型手冊中取流速v為0.7m/s,則D=0.371 m,取公稱直徑為DN380

27、.將分水器分3路供水，分管流速取1.0m/s,則3個供水管的尺寸計算如下：D1=D2=D3=0.214m,取公稱直徑為DN220.L1=D1+60=280mm,L2=D1+D2+120=560mm,L3=D2+D3+120=560mm,L4=D3+60=280mm. (根據(jù)中央空調(diào)設(shè)備選型手冊表4.28) 底部排污管直徑40mm.3.2.2 集水器的選型集水器的直徑、長度、和管間距與分水器的相同，只是接管順序相反。4.膨脹水箱配置與計算4.1膨脹水箱的容積計算根據(jù)V=，其中其中，為水的體積膨脹系數(shù) 為最 =30 V=1.012000/1000=12 m則V=0.00063012=0.216m4

28、.2膨脹水箱的選型由中央空調(diào)設(shè)備選型手冊中表4.210，查得膨脹水箱的尺寸如下： 表4 膨脹水箱性能參數(shù)水箱形式圓形型號1公稱容積0.3 m有效容積0.35m外形尺寸(mm)內(nèi)徑（d ）900高 H700水箱配管的公稱直徑DN溢流管40排水管32膨脹管25信號管20循環(huán)管205制冷機房水系統(tǒng)設(shè)計計算5.1 冷凍水系統(tǒng)選型和計算5.1.1冷凍水水泵流量和揚程的確定選擇水泵所依據(jù)的流量Q和壓頭（揚程）H按如下確定(根據(jù)中央空調(diào)設(shè)備選型手冊式4.25、4.26)：Q=1Qmax （m³/s）式中 Qmax按管網(wǎng)額定負(fù)荷的最大流量，m³/s； 1流量儲備系數(shù)，對單臺水泵工作時，1=

29、1.1；兩臺水泵并聯(lián)工作時，1=1.2。H=2Hmax (kPa)式中 Hmax管網(wǎng)最大計算總阻力，kPa； 2揚程（壓頭）儲備系數(shù)，2=1.1-1.2。 取冷水系統(tǒng)最不利環(huán)路如下所示從機房平面圖上可以看出，冷凍水供回水管路都由兩段不同管徑的管路組成。L1=22030mm,L2=14066+16958+2896+651+1867=34571mm,L3=19368+973=20341mm,L4=21570+9126=30407mm根據(jù)所選機型，冷凍水的接管直徑為100mm，即L1、L4管段直徑D1=100mm, 管段流量V=91m³/h,v1=3.22m/s.取L2、L4管段流速v2=

30、3.22m/s,管段流量V=141m³/h,則D2=0.124m,取D2公稱直徑為DN125.根據(jù)各段管徑、流速查水管路計算圖，計算各管段局部阻力如下： 表5 冷凍水管段局部阻力計算表管段名稱個數(shù)（KPa）L1 蝶閥10.51.968390彎頭11L2四通1220.9952 90彎頭515=5 蝶閥60.56=3止回閥323=6 L390彎頭111.9683蝶閥10.5L4 蝶閥30.53=1.58.529390彎頭212=2三通13各管段的沿程阻力和總阻力計算如下： 表6 冷凍水管段阻力匯總表管段直徑(mm)管長（mm）流速(m/s)比摩阻 (Pa/m)沿程阻力（Pa)局部阻力(K

31、Pa)總阻力（Kpa）L1100220301.3792415309.231.9687.277L2125345711.4822087190.7720.99528.186L3125203411.4822084230.931.96836.199L4100304071.3792417328.98.52915.86總阻力57.522冷凍水壓降為89KPa，冷凍機房外冷凍水管網(wǎng)總阻力為0.30MPa，則最不利環(huán)路的總阻力P=57.522+89+300=446.522KPa根據(jù)H=2Hmax ，取2 =1.1，則H=491.1742KPa，即揚程H=50m.根據(jù)Q=1Qmax ，Qmax =91m³

32、;/h，兩臺水泵并聯(lián)工作時，1=1.2，則Q=109.2m³/h.5.1.2冷凍水水泵型號的確定根據(jù)流量和揚程查中央空調(diào)設(shè)備選型手冊表4.23，查得水泵型號如下：表7 冷凍水泵性能參數(shù)型號IS150-125-400流量Qm³/h120L/s33.3總揚程H（m）21.9轉(zhuǎn)速n（r/min）1450功率N(kW)軸功率27.9電動機功率45泵效率（%）62必須汽蝕余量（m）2.0泵重量W（kg）965.2冷卻水系統(tǒng)的選型和計算5.2.1冷卻塔的選型根據(jù)所選制冷機組的性能參數(shù)選擇冷卻塔，進出口溫度為37.532，擬選用3臺冷卻塔，該冷卻塔流量為141m³/h。通過查找

33、中央空調(diào)設(shè)備選型手冊，選擇LBCM-LN-3250低溫差標(biāo)準(zhǔn)型逆流式冷卻塔。其規(guī)格如下表：表8 冷卻塔性能參數(shù)型號BNG-150冷卻水量（m3/h）150風(fēng)機風(fēng)量(m3/h)90000風(fēng)機直徑(mm)2000電機功率（KW）5.5自重（kg）1695運轉(zhuǎn)重（kg）3800供水壓力（Kpa）35噪聲值dB(A)69 5.2.2冷卻水泵的選型計算取最不利環(huán)路如下所示，由L1、L2、L3組成。 從機房平面圖上可以看出，冷卻水供回水管路都由兩段不同管徑的管路組成。L1=1966+23887=25853mm,L2=4922+4566+4550+2318+1023=17379mm,L3=847+16306+1308+1494=19955mm,機組的冷卻水接管直徑為DN125，所以L2、L3管段直徑D1=125mm,管段流量V=141 m³/h ，v1=3.19m/s.取L1管段流速v2=3.19m/s, 管段流量V=423m³/h ，則D2=0.22m,取D2公稱直徑為DN250.根據(jù)各段管徑、流速查水管路計算圖，計算各管段局部阻力如下:表9 冷卻水管段局部阻力計算表管段名稱個數(shù)（KPa）L1蝶閥70.57=3.533.74590彎頭515=5四通222=4止回閥323=6L2三通232=6 14.59290彎頭11蝶閥20.52=