制冷機(jī)房課程設(shè)計(jì)說明書正文

1、制冷機(jī)房課程設(shè)計(jì)說明書正文 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院課程設(shè)計(jì)冷凍機(jī)房設(shè)計(jì) 2021屆土木工程 系 專 業(yè): 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 學(xué) 號(hào):20215927 學(xué)生姓名:陳永超 指導(dǎo)教師:馬長捷 完成日期2021年5 月20日目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)31.1建筑資料31.2 設(shè)計(jì)任務(wù)31.3設(shè)計(jì)步驟3第二章 制冷機(jī)房42.1 制冷機(jī)房的設(shè)置42.2 冷水機(jī)組的選擇42.2.1 冷水機(jī)組的裝機(jī)容量42.2.2 冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)42.2.3 冷水機(jī)組的類型42.3 冷卻塔的選擇52.4水泵的選擇52.4.1 冷凍水泵的選擇52.4.2 冷卻水泵的選擇62.5 補(bǔ)水定壓裝置的選擇72.6 分集水器的選擇82.7

2、水處理設(shè)備的選擇92.7.1 軟水器和軟化水箱92.7.2 水處理儀9第三章 水力計(jì)算103.1沿程阻力103.2局部阻力103.3總阻力103.4水力計(jì)算103.5水力計(jì)算表格11第四章 總結(jié)12第五章 參考文獻(xiàn)13第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 機(jī)房為370磚墻,內(nèi)凈尺寸12××2.5m。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 石家莊市某建筑空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷1500kW,需要提供7/12空調(diào)冷水,制冷機(jī)房外側(cè)冷凍水系統(tǒng)阻力0.2MPa,建筑物高度25m,空調(diào)面積10000m2,據(jù)此條件對(duì)制冷機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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)

3、組兩大類,水冷冷水機(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,否那么應(yīng)進(jìn)行修正。 3布置冷卻水管道、冷凍水管道 確定管徑,并進(jìn)行阻力計(jì)算,選擇過濾器、電子水處理儀、集水器、分水器用戶4個(gè)環(huán)路等。 4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。 5選擇確定定壓補(bǔ)水設(shè)備 6編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 7繪制機(jī)房平面圖、系統(tǒng)圖和局部詳圖第二章 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;無地下層

4、的建筑應(yīng)優(yōu)先考慮布置在建筑物的一層,當(dāng)受條件限制,無法設(shè)置在主體建筑內(nèi)時(shí),也可設(shè)置在裙房內(nèi),或與主體建筑脫離的獨(dú)立機(jī)房內(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、冷凝器等長度的清洗、維修距離。 本設(shè)計(jì)建筑物沒有地下層,因此將機(jī)房布置在建筑物群房內(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×15001650k

5、w2.2.2 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820kw。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。 冷水機(jī)組的冷卻方式有風(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)組相比擬,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。 螺桿式冷水機(jī)組COP值較高,

6、單機(jī)制冷量大,容積效率高;結(jié)構(gòu)簡單,無往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力,轉(zhuǎn)速高;對(duì)濕沖程不敏感,無液擊危險(xiǎn);易損件少,運(yùn)行可靠,調(diào)節(jié)方便,通過滑閥可實(shí)現(xiàn)制冷量無級(jí)調(diào)節(jié)。因此本設(shè)計(jì)采用螺桿式冷水機(jī)組。 參考長虹水冷螺桿式冷水機(jī)組的樣本,本設(shè)計(jì)選那么的機(jī)組型CHLS820/PN。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 CHLS820/PN 機(jī)組技術(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82014080170.463R22a2.3 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

7、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170.4m3/h。據(jù)此參照常州中院玻璃鋼的電子樣本,本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為DBN-200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m2.4.1 冷凍水泵的選擇 泵的選擇應(yīng)依據(jù)泵的流量和

8、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,并應(yīng)附加5%10%的富裕量。×140154m3/h 本設(shè)計(jì)中最不利環(huán)路的損失200kPa,冷水機(jī)組蒸發(fā)器的損失為80kPa,機(jī)房的損失為50kPa,考慮附加10%,那么水泵的揚(yáng)程為 H1.1×200+50+80330 kPa 即泵的揚(yáng)程為33m水柱 參照廣州恒星冷凍機(jī)械制造的電子樣本,本設(shè)計(jì)選用的冷凍水泵的型號(hào)為HD125-50,兩臺(tái)使用,一臺(tái)備用,其技術(shù)參數(shù)如下表2-

9、3 HD125-50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(G?H/)/QAB+L/T;ECR-循環(huán)水泵的耗電輸冷比;G-每臺(tái)運(yùn)行水泵的設(shè)計(jì)流量,m3/h;H-每臺(tái)運(yùn)行水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程,m;-每臺(tái)運(yùn)行水泵對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)工作點(diǎn)的效率;Q-設(shè)計(jì)冷負(fù)荷,kw;T-規(guī)定的計(jì)算供回水溫差,;A-與水泵流量有關(guān)的計(jì)算系數(shù);B-與機(jī)房及用戶的水阻力有關(guān)的計(jì)算系數(shù);-與L有關(guān)的計(jì)算系數(shù);L-從冷熱機(jī)房至該系統(tǒng)最遠(yuǎn)用戶的供回水管道的總運(yùn)輸長度,m;當(dāng)管道設(shè)于大面積單層或多層建筑時(shí) ,可按機(jī)房出口至最遠(yuǎn)端空調(diào)末端的管道長度減去100m確定。 本設(shè)計(jì)A值取0.003858,B值取28,

10、取0.02,L400m,T取15計(jì)算得AB+L/T值為0.007206744。冷凍循環(huán)水泵ECR值為0.0017155324。0.00171553240.007206744,滿足要求。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%10%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170.4 m3/h,考慮10%的附加,那么每臺(tái)泵的流量為 冷卻水系

11、統(tǒng)的阻力為24.5kPa,冷凝器阻力為63 kPa,冷卻塔進(jìn)水壓力為30.1 kPa,冷卻塔布水器至積水盤高差3.5m,考慮泵揚(yáng)程附加10%,那么冷卻泵的揚(yáng)程為 即15.26m水柱,參照廣州恒星冷凍機(jī)械制造的電子樣本,本設(shè)計(jì)選用的冷卻水泵的型號(hào)為HD150-32,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(G?H/)/QAB+L/T;ECR-循環(huán)水泵的耗電輸冷比;G-每臺(tái)運(yùn)行水泵的設(shè)計(jì)流量,m3/h;H-每臺(tái)運(yùn)行水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程,m;-每臺(tái)運(yùn)行水泵對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)工作點(diǎn)的效率;Q-設(shè)計(jì)冷負(fù)荷,kw;T-規(guī)定的計(jì)算供回水溫差,

12、;A-與水泵流量有關(guān)的計(jì)算系數(shù);B-與機(jī)房及用戶的水阻力有關(guān)的計(jì)算系數(shù);-與L有關(guān)的計(jì)算系數(shù);L-從冷熱機(jī)房至該系統(tǒng)最遠(yuǎn)用戶的供回水管道的總運(yùn)輸長度,m;當(dāng)管道設(shè)于大面積單層或多層建筑時(shí) ,可按機(jī)房出口至最遠(yuǎn)端空調(diào)末端的管道長度減去100m確定。 本設(shè)計(jì)A值取0.003858,B值取28,取0.02,L400m,T取15計(jì)算得AB+L/T值為0.007206744。冷凍循環(huán)水泵ECR值為0.0025446575。0.00254465750.007206744,滿足要求。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)算確定,供冷和采用空調(diào)器供熱的空

13、調(diào)水系統(tǒng)可按表2.5估算,室外管線長時(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) 本設(shè)計(jì)為水-空氣系統(tǒng),單位水容量取1,那么系統(tǒng)水容量為L1×1000010000 L10m3。補(bǔ)水泵總小時(shí)流量宜為系統(tǒng)水容量的5%,那么系補(bǔ)水泵補(bǔ)水量為Q10×5% 0.5m3;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,那么補(bǔ)水泵揚(yáng)程為H25+530m;膨脹管不設(shè)閥門,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35035018

14、0018013500350170007000膨脹管的公稱直徑(mm) 20 25 40 50 70 膨脹水箱的容積應(yīng)按下式計(jì)算: VVminVt+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)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 0.025m3。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本設(shè)計(jì)為夏季工況,采用空調(diào)冷水系

15、統(tǒng),那么系統(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 10×4.4644.6L0.0446m3,那么選取公稱直徑為20mm的膨脹管。×1-40×2×3,其相關(guān)參數(shù)如下:×1-40×2×3型膨脹水箱泵流量m3/h泵揚(yáng)程m有效容積m3供水管徑6360.4DN502.6 分集水器的選擇 分水器起到向各分路分配水流量的作用。集水器起到由各分路、環(huán)路聚集水流量的作用。分水器和集水器是為了便于連接各個(gè)水環(huán)路的并聯(lián)管道而設(shè)置的,起到均壓作用,以使流量分配均勻。分集水器的直徑應(yīng)按總流量通過時(shí)的斷面流速0.5

16、1.0m/s初選,并應(yīng)大于最大接管開口直徑的2倍。 本設(shè)計(jì)中總流量為154×2+10318 m3/h,假定流速為0.5 m/s那么,分集水器直徑 , 那么取DN為500mm。2.7 水處理設(shè)備的選擇2.7.1 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)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)水泵的水量那么其容積為Q10m3選用陜西重華換熱設(shè)備制造容積為12m3的水箱。第三章 水力計(jì)算Pm×l/d× 2×/2l×R

17、式中,?沿程摩擦阻力系數(shù); l?管道長度,m; d?管道直徑,m; ?流體密度,kg/m3; ?管道斷面平均流速,m/s; R?單位比摩阻,Pa/m。 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) PPm+Pj 首先對(duì)管段進(jìn)行編號(hào)(管段編號(hào)圖見附錄),測量出各管段長度,在水力計(jì)算器輸入各管段流量,計(jì)算算出局部阻力損失和沿程阻力損失。在系統(tǒng)圖中標(biāo)出各管路的管徑。 表3-1 水管水力計(jì)算表水管水力計(jì)算編號(hào)負(fù)荷kW流量kg/h管徑管長mvm/sRPa/mPyPaPjPaPy+PjPa1820141040175121.

18、6951792138114363574282014104017591.69517915842215537393164028208022532.0221836024715577574164028208022522.0221834381204424835164028208022582.02218314363613375696164028208022532.02218345912044250378201410401750.0771.69517914114361450882014104017531.695179591228733463982014104017541.69517973679337100731082014104017541.69517973679337100731182014104017561.69517910303359146211282014104017531.695179457221552612131640282080225112.022183209347155