冷凍站房的設(shè)計(jì)

五、冷凍站房的設(shè)計(jì)冷凍站應(yīng)當(dāng)按照生產(chǎn)工藝的要求和冷凍站服務(wù)對(duì)象的分布狀況，確定它在工廠廠區(qū)的位置。站房應(yīng)靠近主要冷負(fù)荷區(qū)，以滿足生產(chǎn)要求，縮短管網(wǎng)，節(jié)約材料，并給投產(chǎn)后的運(yùn)行維護(hù)管理方面造成有利條件。此外還應(yīng)考慮以下原則：1、

氨壓縮式制冷裝置應(yīng)布置在隔斷開(kāi)的房間或單獨(dú)的建筑物內(nèi)，但不得布置在民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑物內(nèi)。規(guī)模較小的氨冷凍站，也可附設(shè)在一些不重要的廠房的一端，但需要用墻隔開(kāi)，并且機(jī)器設(shè)備間與廠房不宜直接連通。另一端要盡量避免西曬。氟利昂壓縮式制冷裝置的冷凍站，可以單獨(dú)建立，也可以設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，或布置在民用建筑、生產(chǎn)廠房及輔助建筑物內(nèi)，但不宜直接布置在樓梯間、走廊和建筑物的出入口處。

2、

對(duì)近期有發(fā)展要求的冷凍站，要預(yù)留面積以備增裝機(jī)組，總管也要考慮后期的需要，而土建可一次完成。對(duì)有遠(yuǎn)景發(fā)展要求的冷凍站，通常只考慮在總圖上預(yù)留擴(kuò)建端的空地。3、

冷凍站在工廠總圖上的位置應(yīng)考慮避免將其布置在乙炔站、鍋爐房、氫氧站、煤氣站、堆煤場(chǎng)、易于散發(fā)灰塵和有害汽體站房的近處及其下風(fēng)向。4、

當(dāng)冷凍站成為全廠的主要用電負(fù)荷或者用電負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)考慮將站房靠近電源建筑。5、

布置氨冷凍站站房時(shí)，考慮到氨系有毒物質(zhì)，為確保安全，在機(jī)器間和設(shè)備間的上、下面和直接相鄰的四周，不宜建有宿舍、病房、學(xué)校、幼兒園、禮堂、餐廳、游藝場(chǎng)所、商店以及其它人多聚眾的地方。如果冷凍站附近有要求防震的工藝設(shè)備，而冷凍站又不能離開(kāi)較遠(yuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)及水泵等設(shè)備應(yīng)采取必要的隔震及減震措施6、

氨冷凍站宜設(shè)于單層建筑中，機(jī)器間的操作通道不宜超過(guò)12米。并設(shè)置兩個(gè)相互盡量遠(yuǎn)離的出口，其中至少應(yīng)有一個(gè)出口直接對(duì)外，冷凍站發(fā)門窗一律向外開(kāi)，亦應(yīng)考慮設(shè)備的安裝要求。7、

冷凍站必須有良好的天然采光，其窗孔投光面積和站房地面的比例不應(yīng)小于1﹕6。8、冷凍站的機(jī)器間和設(shè)備間，應(yīng)保持良好的自然通風(fēng)條件。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量安排好穿堂風(fēng)或采取其它形式的自然通風(fēng)措施。氨冷凍站內(nèi)的機(jī)器間和設(shè)備間內(nèi)應(yīng)保證有每小時(shí)不少于三次的通風(fēng)措施，此外還必須設(shè)計(jì)有每小時(shí)不少于七次換氣的事故通風(fēng)裝置。9、

制冷機(jī)房的高度，應(yīng)根據(jù)設(shè)備情況確定，并應(yīng)符合下列要求：（1）

對(duì)于氟利昂制冷裝置，不應(yīng)低于3.6米；（2）

對(duì)于氨壓縮式制冷，不應(yīng)低于4.8米。

10、大、中型制冷站站房可分為機(jī)器間和設(shè)備間，并應(yīng)考慮到全廠的具體情況來(lái)確定在站房中建有變電間、配電間、水泵間、維修間、儲(chǔ)藏間、控制間、值班室等單獨(dú)的隔間。對(duì)于中小型站房，亦可將制冷設(shè)備共建在一個(gè)房間內(nèi)。六、制冷設(shè)備的布置在布置制冷設(shè)備時(shí)，應(yīng)按設(shè)備的特點(diǎn)、工藝流程、操作要求等條件決定其布置，既要保證操作、檢修的方便，同時(shí)要盡可能使設(shè)備布置緊湊，以節(jié)省建筑面積。一般情況下，制冷壓縮機(jī)必須設(shè)在室內(nèi)，并應(yīng)有減震基礎(chǔ)。其它設(shè)備則可根據(jù)具體情況，布置在室內(nèi)、室外或敞開(kāi)式建筑內(nèi)。但當(dāng)將蒸發(fā)器、貯液器等設(shè)備布置在室外時(shí)，其布置均應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿或簡(jiǎn)易的圍墻，在設(shè)備的頂部必須考慮防雨和遮陽(yáng)設(shè)施。一般情況下，立式冷凝器、油分離器、集油器均布置在室外。在決定設(shè)備布置尺寸時(shí)，除了要了解設(shè)備正常操作場(chǎng)地、空間的要求，以及施工安裝、檢修對(duì)場(chǎng)地和空間的要求外，還要注意某些設(shè)備之間必要的高度差。

1、

制冷壓縮機(jī)的所有壓力表、溫度計(jì)和其它儀表，均應(yīng)設(shè)置在操作時(shí)便于觀察的地方，通常情況下，應(yīng)使其面向主要操作通道。2、

制冷壓縮機(jī)的進(jìn)、排汽閥門的手輪應(yīng)面向主要通道，其高度設(shè)置在1.5米以下，超過(guò)此高度時(shí)，應(yīng)在制冷壓縮機(jī)旁設(shè)立便于操作的工作臺(tái)。3、

制冷壓縮機(jī)的主軸拔出端，應(yīng)留有足夠的空間，以便于檢修時(shí)拆拔出主軸。

4、立式冷凝器一般情況下均安裝在室外，使其距外墻不宜超過(guò)5米。對(duì)于夏季通風(fēng)溫度高于32℃的地區(qū)，在室外安裝時(shí)應(yīng)設(shè)置有遮陽(yáng)設(shè)施。

5、

立式冷凝器布置在室外時(shí)，應(yīng)利用其底部的水池作為基礎(chǔ)。冷凝器的水池壁與機(jī)器房等建筑物墻面，一般情況下應(yīng)有不少于3米的間距，冷凝器的安裝高度，必須使液體制冷劑借助于重力能通暢地流入高于貯液器內(nèi)。

6、臥式或分組式冷凝器，一般情況下均安裝在室內(nèi)，但也可以安裝在室外。布置在室外時(shí)，嚴(yán)禁陽(yáng)光的直射，因此應(yīng)設(shè)置有遮陽(yáng)設(shè)施，布置在室內(nèi)時(shí)，其安裝位置一般應(yīng)考慮到檢修時(shí)留有能抽出管束的間距，以備更換設(shè)備上的管束或者清洗冷凝器之用。如它的一端正巧對(duì)準(zhǔn)門或窗，則可通過(guò)門或窗更換管束，不必另設(shè)檢修場(chǎng)地。在冷凝器兩端必須留有裝卸其頂蓋的場(chǎng)地。7、

高壓貯液器應(yīng)設(shè)置在冷凝器附近，其標(biāo)高必須保證冷凝器的液態(tài)制冷劑能借助重力（液位差）流入貯液器內(nèi)。8、

洗滌式氨油分離器，氫進(jìn)液口必須較冷凝器的出液口低200～300mm。該氨油分離器的進(jìn)液管應(yīng)從冷凝器出液管的底部接出。9、

水箱式蒸發(fā)器，通常是布置在站房?jī)?nèi)，亦有布置在室外者。布置在室內(nèi)時(shí)，可令其一長(zhǎng)邊靠墻。站房?jī)?nèi)需布置兩臺(tái)以上的水箱式蒸發(fā)器，最好是將其并列在一起布置，于兩臺(tái)設(shè)備之間只作單臺(tái)厚度的保溫層。

10、臥式蒸發(fā)器一般情況下均布置在室內(nèi)，對(duì)其要求基本上與臥式冷凝器相同。

11、設(shè)備布置間距應(yīng)滿足表3的要求七、制冷管道設(shè)計(jì)

制冷劑管道的布置要力求簡(jiǎn)單，符合工藝流程、縮短線路、減少管件，達(dá)到減少阻力、泄漏、防止液擊降低管材等的耗散，對(duì)于氟利昂系統(tǒng)還要考慮回油的問(wèn)題。此外，還應(yīng)注意系統(tǒng)切換的靈活性、運(yùn)行的可靠性和切斷檢修的可能性。1、

制冷劑管道直徑，應(yīng)按其壓力損失相當(dāng)于制冷劑飽和溫度的變化值確定。制冷劑飽和溫度的變化值，應(yīng)符合下列要求：（1）

氟利昂的吸汽管和排汽管，不應(yīng)大于1℃；（2）

氟利昂液體管，宜采用0.5～1℃；氨吸汽管、排汽管和液體管，不宜大于0.5℃。

2、管路布置應(yīng)便于裝設(shè)支架。一般管路應(yīng)盡可能沿墻、柱、梁布置，而且應(yīng)考慮到便于維修、不影響室內(nèi)采光、通風(fēng)及門窗的啟閉。非沿墻敷設(shè)的架空水平管道，其安裝高度（由室內(nèi)地坪至管底）經(jīng)過(guò)人行通道時(shí)，不應(yīng)小于2米。管道距墻、柱的距離應(yīng)考慮安裝和檢修的方便，對(duì)保溫管道還應(yīng)考慮保溫層的厚度。一般管道外表面或保溫層最外層距墻、柱距離不小于150mm。3、

制冷壓縮機(jī)的吸汽管道和排汽管道設(shè)置在同一支架或吊架上時(shí)，應(yīng)將吸汽管道放在排汽管道的下面。數(shù)根平行管道之間應(yīng)留有一定的間距，以便于管道的安裝和檢修。一般情況下管道間凈間距不小于200mm。4、

設(shè)置管道時(shí)，除特殊要求外，一般情況下液體管道不應(yīng)有局部向上凸起的管段，汽體管道不應(yīng)有局部向下的凹陷的管段，以免產(chǎn)生“汽囊”和“液囊”，阻礙流體的流通。

5、從液體主管接出支管時(shí)，一般情況下應(yīng)從主管底部接出。從汽體主管接出支管時(shí)，一般情況下應(yīng)從主管的上部接出。6、

在鋼制的支架或吊架上安裝低溫管道時(shí)，應(yīng)根據(jù)保溫層的厚度設(shè)置經(jīng)過(guò)防腐處理的木墊塊，以防止“冷橋”現(xiàn)象的產(chǎn)生。7、

壓縮機(jī)吸汽管和排汽管的坡度及坡向，應(yīng)符合下列要求：（1）

氟利昂制冷壓縮機(jī)吸汽管坡度，不得小于0.01，應(yīng)坡向壓縮機(jī)；（2）

氨制冷壓縮機(jī)吸汽管坡度，不得小于0.003，應(yīng)坡向蒸發(fā)器；（3）

制冷壓縮機(jī)排汽管坡度，不得小于0.01，應(yīng)坡向油分離器或冷凝器。

8、殼管式冷凝器至貯液器之間的液體管內(nèi)流速不應(yīng)超過(guò)0.5m/s，在接管的水平管段上，應(yīng)有不小于0.01坡度，坡向貯液器。當(dāng)冷凝器與貯液器之間設(shè)有平衡管時(shí)，則液體管內(nèi)流速可增加50％。9、

蒸發(fā)式冷凝器至貯液器走道液體管路，應(yīng)有0.02的坡度，坡間貯液器，而且管內(nèi)流速不大于0.5m/s。10、

多臺(tái)蒸發(fā)式冷凝器與貯液器必須裝置均壓管，可以從貯液器接至冷凝器進(jìn)汽總管處。且蒸發(fā)式冷凝器出液口與貯液器進(jìn)液口應(yīng)有足夠的高差，以防止冷凝液體進(jìn)入壓力獎(jiǎng)較大的冷凝器中去。

11、對(duì)采用非回?zé)崾街评溲h(huán)的氟利昂系統(tǒng)，如有條件，應(yīng)把來(lái)自貯液器的給液管與壓縮機(jī)吸汽管貼在一起，外纏保溫層。12、

對(duì)氟利昂系統(tǒng)的上升立管，為同時(shí)解決壓力降和帶油問(wèn)題，可采用雙上升立管。13、

對(duì)于空調(diào)用氟利昂制冷系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)置兩臺(tái)或兩臺(tái)以上氟利昂壓縮機(jī)制冷機(jī)時(shí)，各臺(tái)的制冷劑管道，不得連通。14、

所有貯存制冷劑且在壓力下工作的制冷設(shè)備和容器，均應(yīng)設(shè)置安全閥。氨制冷系統(tǒng)的排氨口必須裝設(shè)排放管，排放管的出口，應(yīng)高于周圍50米內(nèi)最高建筑物的屋脊5米。15、

大、中型氨制冷裝置應(yīng)裝設(shè)緊急泄氨器，泄氨閥應(yīng)該裝在冷凍站外及便于操作的地點(diǎn)。16、浮球閥的接管需要考慮正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體能通過(guò)過(guò)濾器、浮球閥而進(jìn)入蒸發(fā)器。在浮球檢修或過(guò)濾器清洗時(shí)，液體由旁通管直接進(jìn)入蒸發(fā)器。

制冷工藝管徑的大小，可以通過(guò)計(jì)算求得，但一般都是通過(guò)線算圖來(lái)確定。根據(jù)如上允許的壓力損失值，使用“空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)”教材的有關(guān)附圖，或有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)等上的圖標(biāo)，就可進(jìn)行管徑大小的選擇計(jì)算。其計(jì)算步驟如下：

（1）初選管徑d1管徑的初選值可以根據(jù)設(shè)備接管直徑來(lái)定，也可以按流速來(lái)定，一般排氣管流速為15～25m/s,吸氣管流速為12～20m/s，供液管為0.5～1.25m/s.(2)確定管路的當(dāng)量總長(zhǎng)根據(jù)系統(tǒng)軸測(cè)圖及平面布置圖等確定各計(jì)算管道的直線段的長(zhǎng)度和管件的當(dāng)量長(zhǎng)度再算出當(dāng)量總長(zhǎng)。(3)根據(jù)管路的允許壓力降至，計(jì)算出每米當(dāng)量管長(zhǎng)的允許壓力降值。（4）根據(jù)允許的每米當(dāng)量管長(zhǎng)的壓力降和制冷劑流量查取有關(guān)附圖，即可求出管徑d，如果d≤d1，則所選管徑d合格，否則需重新初選較大的管徑再進(jìn)行計(jì)算。

此外，安全管道的直徑不應(yīng)小于安全閥的公稱直徑，當(dāng)幾個(gè)安全閥共用一根安全管時(shí)，安全總管的截面積應(yīng)不小于各安全閥分支管截面積的總和。

八、各種控制閥的選擇（一）

浮球式膨脹閥的選擇

浮球閥的型號(hào)一般按冷量選取，在得不到浮球閥制冷量的資料時(shí)，浮球閥的制冷量可根據(jù)下式計(jì)算：

式中Q0——浮球閥的容量，亦即蒸發(fā)器的制冷量

kcal/h；μ——流量系數(shù)，氨，=0.3；R－12，=0.6~0.8；

f——浮球閥通道計(jì)算截面積，mm2；

q0——蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的單位質(zhì)量制冷量

kcal/h；△p——浮球閥前后的壓力差，一般情況下可近似取△p=pk-p0，kg/cm2；

γ——浮球閥前液體制冷劑的比重，kg/l。

由上式即可求出浮球閥通道截面積f?？紤]到制冷系統(tǒng)的超負(fù)荷運(yùn)行，計(jì)算出的通道截面積f應(yīng)加大30～50％后，再選擇合適的浮球式膨脹閥（有些型號(hào)的浮球式膨脹閥也可用通道截面積來(lái)選，如FQ1－10、FQ1－50等型號(hào)的膨脹閥，分別表示通道截面積為10mm2以及通道截面積為50mm2）。（二）

熱力膨脹閥的選擇熱力膨脹閥的容量一定要與蒸發(fā)器熱負(fù)荷向適應(yīng)，蒸發(fā)器負(fù)荷大的，選用容量大的膨脹閥；蒸發(fā)器熱負(fù)荷小的，選用容量小的膨脹閥。一般情況下，是以比蒸發(fā)器熱負(fù)荷的20～30％為依據(jù)，確定與此容量相近的膨脹閥。熱力膨脹閥通常是根據(jù)蒸發(fā)溫度和制冷量按制造廠說(shuō)明書選取。（三）手動(dòng)節(jié)流閥、電磁閥、截止閥等的選擇制冷系統(tǒng)的手動(dòng)節(jié)流閥、電動(dòng)閥、截至閥、止逆閥等規(guī)格均可按管徑選擇。應(yīng)該注意，目前各種閥件多用公稱直徑表示，選擇的閥門公稱直徑應(yīng)近似于所配管道的內(nèi)徑（通常管道及附件的內(nèi)徑接近于公稱直徑，但不一定等于公稱直徑）例如，φ45×2.5mm的無(wú)縫管管道應(yīng)配用Dg40的閥門。

九、圖紙課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成制冷工藝熱力系統(tǒng)圖一張，設(shè)備布置圖1～2張（要求見(jiàn)任務(wù)書）。1、工藝熱力系統(tǒng)圖應(yīng)給出全部制冷設(shè)備、連接管道、閥門及附件。而且應(yīng)附有圖例、設(shè)備明細(xì)表、設(shè)備編號(hào)，應(yīng)表示所采用管道和閥件的規(guī)格。此圖不一定完全按比例畫，但圖面布置應(yīng)清楚，流向要明確，圖中各設(shè)備的相對(duì)大小應(yīng)有區(qū)別。2、設(shè)備布置圖中應(yīng)包括各種閥件、設(shè)備和主要管路、相應(yīng)的建筑物；各種設(shè)備和管道應(yīng)有定位尺寸，建筑物應(yīng)標(biāo)注尺寸，如柱距、跨度、屋架下弦標(biāo)高等。制圖方法按各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。制冷系統(tǒng)透視圖的繪制方法：（1）圖形采用正等軸測(cè)或正面斜二軸測(cè)投影，Y軸與水平線的夾角應(yīng)選用45°或30°。（2）根據(jù)機(jī)器、設(shè)備、管道選定圖幅。對(duì)于小型冷庫(kù)，整個(gè)制冷系統(tǒng)可以繪制在一張圖紙上；對(duì)于大、中型冷庫(kù)，可以分機(jī)器間、設(shè)備間、庫(kù)房進(jìn)行繪制，繪制的張數(shù)根據(jù)制冷系統(tǒng)的復(fù)雜程度確定，力求把整個(gè)設(shè)備管道及有關(guān)部分表達(dá)清楚，幾張圖的比例應(yīng)一致，管道斷開(kāi)處應(yīng)對(duì)應(yīng)標(biāo)記編號(hào)，以便查對(duì)。（3）整個(gè)視圖既按一定比例尺寸繪制，對(duì)于設(shè)備、管道、閥門等，又可以不絕對(duì)按比例繪制。（4）對(duì)于設(shè)備、管道集中部位，可以采用將管道斷開(kāi)或者拉長(zhǎng)管道的方法繪制，以保證圖面清晰，管道斷開(kāi)處也應(yīng)標(biāo)記符號(hào)。對(duì)于局部表示不清楚時(shí)，可以單獨(dú)引出放大繪制。（5）對(duì)于外形比較復(fù)雜的壓縮機(jī)、泵類等，可以只畫其中一臺(tái)或者不繪制其外表形狀，只畫出其安裝位置并標(biāo)記編號(hào)，再按比例畫出管道連接位置。（6）系統(tǒng)管道采用單線繪制，閥門手輪可以不畫。多層冷庫(kù)，有幾層冷間的設(shè)備管道相同時(shí)，可以只繪制一層，并加以注明。（7）整個(gè)制冷系統(tǒng)透視圖中的機(jī)器、設(shè)備的編號(hào)，應(yīng)與系統(tǒng)原理圖、施工平面圖、剖面圖中機(jī)器設(shè)備的編號(hào)一致。

繪圖步驟：（1）根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)確定尺寸比例。（2）根據(jù)機(jī)器、設(shè)備、管道確定圖幅。（3）在圖面上合理地布置視圖、說(shuō)明、材料表的位置。（4）在視圖位置上，首先按比例繪制安裝設(shè)備、管道空間的立體輪廓線。（5）在立體空間的平面上，通過(guò)縱橫交叉線找設(shè)備的中心線。（6）再按比例繪制設(shè)備、管道等在空間的位置。（7）對(duì)整個(gè)圖面進(jìn)行細(xì)致校對(duì)。（