110手表厂制冷系统说明书

工程大学空调用制冷技术课程设计说明书（理工类）院（系）专业学号学生姓名指导教师目录第1章绪论411设计题目412原始资料413设计内容414说明书及图纸要求5第2章制冷工况的确定621确定制冷剂种类及冷凝器、蒸发器的类型622确定系统运行中各参数6221确定蒸发温度6222确定冷却水的进出口温度6223确定冷凝温度7224确定压缩机吸气温度723制冷剂运行工况的绘制724制冷系统热力计算8第3章压缩机及电动机的选择1031系统压焓图1032选择压缩机1033校核电动机12331求绝热压缩功率12332求指示效率13333求压缩机轴功率13第4章冷凝器的选择及计算1441冷凝器的热负荷1442确定传热系数1443对数平均温差1444冷凝器的传热面积1545冷却水流量1546确定冷凝器结构1547冷凝器阻力计算16第5章选择蒸发器1851确定传热系数1852计算蒸发器平均传热温差1853计算蒸发器的传热面积1854选择蒸发器1955载冷剂流量计算19第6章其他辅助设备的选择2061贮液器20611高压贮液器的体积计算20612选择高压贮液器2162油离分离器21621油分离器的直径计算21622选择油离分离器2263集油器22631集油器的选择标准22632选择集油器2264空气分离器22641空气分离器的选择标准22642选择空气分离器2365过滤器23651选择氨气过滤器23652选择氨液过滤器2366气液分离器2367冷却塔24671冷却塔的选择计算24672选择冷却塔2568冷却水泵25681冷却水泵的选型计算25682选择冷却水泵2669紧急泄氨器26610氨液分离器26第7章冷冻站制冷设备布置2771冷冻站位置选择2772制冷设备的布置27721制冷设备的布置原则27722压缩机的布置27723油分离器的布置28724冷凝器的布置28725贮液器的布置28726蒸发器的布置28727机房氨液分离器的布置2973制冷机房的设备布置图29第8章制冷系统的管路设计3081管道系统设计3082制冷剂管路的布置原则30821制冷剂管路的布置要求3083管径确定31第9章安全保护方案3391安全保护方案33符号表34参考文献35第1章绪论11设计题目1手表厂装配大楼空调系统冷冻站12原始资料1厂址哈尔滨。2空调负荷总计600KW。3要求供应的载冷温度冷冻水供回水温度55/9。4冷却剂条件循环水（补充自来水），开式系统。5要求载冷剂系统闭式系统。6冷冻站平面图108M2，层高6M，见图11。图11冷冻站平面图13设计内容1确定制冷剂种类（本设计采用氨），及冷凝器、蒸发器的类型；2确定系统运行中各参数冷凝温度TK、蒸发温度T0、吸气温度TL、过冷温度TCH和冷却水出口温度等；3选择压缩机及电动机；4选择冷凝器确定传热面积，确定流程，核算水流速度、冷却水流量或耗量；5选择蒸发器确定传热面积，载冷剂流量、确定流程，核算水流速度；6选择其它辅助设备（贮液器、油分离器、集油器、空气分离器、过滤器、冷却塔及水泵等）；7布置制冷机房；8确定制冷剂管路的管径；9提出安全保护方案；10提出自控方案（选做）。14说明书及图纸要求课程设计完成后需提供纸制和电子版说明书各一份。说明书格式要求参考哈尔滨工程大学本科生毕业论文撰写规范。1、说明书应包括全部计算内容、方案论证或说明。2、格式。（1）封面（格式见附录C）；（2）目录，统一封面；（3）主要符号表；（4）正文（包含方案选择、计算过程、计算结果、结果分析和曲线等）；TP3、二号图纸至少2张，内容包括机房平面布置图，制冷系统原理图（含冷却水系统）。第2章制冷工况的确定21确定制冷剂种类及冷凝器、蒸发器的类型本设计采用氨制冷剂，冷凝器采用水冷式冷凝器中的卧式壳管式冷凝器。蒸发器采用卧式壳管式蒸发器。根据设计的要求，空调系统负荷为600KW，对于间接式制冷系统由于冷损失引入的附加系数A01015，一般说来，当制冷系统较小或者较分散时，A值可取得大一些；当制冷系统较大或者集中时，A值可取得小一些。此处制冷系统取A01。所以冷冻站的设计负荷（101）600660KW。YTQA1因为制冷总负荷为660KW，用于空调冷源的中、小型冷冻站的设计中较多的采用活塞式制冷压缩机，此处亦采用活塞式制冷压缩机。由后面计算可知此处压比小于8，因此采用单级压缩。22确定系统运行中各参数221确定蒸发温度TE因为冷冻水供回水温度55/9，且为壳管式蒸发器，TE为1542E式中TE蒸发温度，；冷冻水出水温度，；T2载冷剂出口温度与蒸发温度之差，当载冷剂为水时取46，当载冷剂为盐时取23。222确定冷却水的进出口温度查得哈尔滨湿球平均温度为239，且在实际中冷却塔的极限出水温度比空气的湿球温度高35，故该设计取为5，所以冷却水的进口温度为289，冷凝器温升一般为48。本设计温升设为41。则冷却器出口温度为33综上所述冷却水的进出口温度为289/33。223确定冷凝温度T在冷凝压力下，制冷剂液体的过冷温度与冷凝温度的差值，称为过冷度。是否采用过冷应进行全面的经济技术分析。对于一般的空气调节用制冷装置，不采用液体过冷；对于大、中型的蒸发温度较低（T020000M305本设计中为氨制冷冷冻站，所以取033。液体制冷剂循环量MR660/（1380045293172）061KG/S41EHQA氨液体制冷剂比容V3000170769M/KG；3代入数值，得M3651750301696306303VMVR612选择高压贮液器根据设备手册，选取型号为WCA1800贮液器（烟台冰轮）一台，基本参数容积18M3；外径820MM；长3702MM；宽1025MM；高1100MM。62油离分离器分离制冷剂中的润滑油。选择洗涤式的油离分离器。621油分离器的直径计算油分离器的直径可由式（62）计算。（62）WVVVVDNHNH0193604212式中油分离器的直径，M；氨压缩机的输气系数容积效率，0824；V氨压缩机的理论输气量，M3/H；V油离分离器的气体速度，填料式的油离分离器采用0305M/S，其他YW形式取0508M/S。压缩机理论输气量M3/H270/053HSV代入数值，得M23806819419190364212WVVVDNHNH622选择油离分离器根据设备手册，选取型号为YFA65洗涤式的油分离器一台，基本参数外径325MM；高1442MM63集油器因为氨液不与润滑油相容，且润滑油密度大于氨液集中在设备底部。为了不影响制冷效果必须定期将润滑油从设备中排出。631集油器的选择标准当总制冷量2326KW时，采用筒身直径为325MM的集油器。当总制冷量1160KW时，采用冷却面积为182M2空气分离器一台。本设计的总制冷量为660KW，所以选用冷却面积为045M2空气分离器一台。642选择空气分离器本系统选择KFA32空气分离器，表64空气分离器的型号及尺寸接管公称直径/MM型号冷却面积/M2进液/MM回气放空气混合气节流阀重量/KGKFA32045323210151548注摘自烟台冰轮厂家样本65过滤器过滤器是从液体或气体中除去固体杂质的设备。过滤器装在节流装置、自动阀门、压缩机、润滑油泵、氨泵等设备前，以防止固体杂质堵塞阀孔或损坏机件。氨过滤器一般都用钢丝网做滤网，网孔04MM。651选择氨气过滤器氨气过滤器的型号及参数见表65。表65氨气过滤器的型号及参数公称直径接管公称直径DN/MM附件规格/MM型号DN/MMDD1D2螺栓数量/组重量/KGQG50505050M1660895注摘自武汉新世纪厂家样本652选择氨液过滤器氨液过滤器的型号及参数见表66。表66氨液过滤器的型号及参数主要尺寸/MM型号公称直径DN/MMALHH1重量/KGYG2020821501301058注摘自冰山集团厂家样本66气液分离器气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进行分离。氨用机房气液分离器的选择主要是满足所需的壳体直径，计算公式如下（63）VQDT3604式中压缩机的输气系数，0824；压缩机的理论容积输气量，270M3/H；VTQ气液分离器中气体流过横断面的流速，一般取05M/S。V代入数值，得M40513602784D查设备手册，选型号为AFA65型气液分离器，如表67表67AFA65型气液分离器参数表接管直径及主要尺寸/MM型号外径D/MMD1D2D3HL重量/KGAFA654126525321683823150注摘自武汉新世纪厂家样本67冷却塔671冷却塔的选择计算冷凝器冷却水量可由式（64）计算。（64CVM360）式中系统体积流量，M3/S；VM系统质量流量，KG/S；C冷却水密度，1000KG/M3。代入数值，得M3/H2814096VM672选择冷却塔根据冷却水量选择BCNPD120型冷却塔，具体参数见表68。表68BCNPD150型冷却塔参数表风机型号冷却水量/M3/H风量/104M3/H直径/MM电机功率/KW进水塔水压/KPABCNPD150150902000435重量/KG外形尺寸/MM制品重量运转重量高直径噪声位/DBA180026274350375068注摘自江苏双良厂家样本68冷却水泵681冷却水泵的选型计算由计算可知，冷却用水量为M3/H2814Q冷却水泵扬程可由式（65）估算。（65）321HHH式中H水泵扬程，MH2O；1112安全裕量，取115；H1冷凝器的阻力，106M；H2水泵的中心到冷却塔配水管的水位差，H23M；H3冷却塔喷淋管所需自由水头；查样本H3325M；管路沿程与局部阻力之和，约2MH2O。H代入数值，得1272MH2O530615682选择冷却水泵根据冷却水泵的流量及扬程，选择125RK12016型冷却水泵，具体参数见表69。表69125RK12016型冷却水泵参数表功率/KW型号流量/M3/H扬程/M转速/R/MIN轴功率电机功率效率IS100801251441361450721174注摘自山东双轮厂家样本69紧急泄氨器在大、中型制冷系统中，系统中的充氨量是较多的。当发生严重事故时，必须将系统中的氨迅速放掉，以保护设备和人身安全，故系统应设置紧急泄氨阀。目前国内生产的紧急泄氨阀为SA25型，各系统均可选用。此处采用SA25型。610氨液分离器分离自蒸发器来的氨气中所挟带的液氨，防止液氨进到氨压缩机产生液力冲击造成事故。压缩机的理论输气量H/M270/0533HSV液体分离器的选择原则是分离器内蒸汽上升速度不超过05M/S，取05M/S，则，氨液分离器的筒身直径M3950278106026364HAHAVWVD根据设备手册，选取型号为AF400F5004氨液分离器（武汉新世纪）一台，基本参数筒体外径410MM；容积0178M3；重量195KG；高1620MM。第7章冷冻站制冷设备布置71冷冻站位置选择冷冻站位置选择时应考虑下列因素1、冷冻站宜布置在全厂厂区夏季主导风向下风向，动力区域内。一般应布置在锅炉房和散发尘埃站房的上风向。2、力求靠近冷负荷中心，并尽可能缩短冷冻管路和冷却水管网。3、氨冷冻站不应设在食堂、托儿所等建筑物附近或人员集中的场所。其防火要求应按现行的建筑设计防火规范执行。4、机器间夏季温度较高，其朝向尽量选择通风较好，夏季不受阳光照射的方向。5、考虑发展的可能性。要同时满足上述条件是困难的，因此，必须根据具体情况，与建筑、结构一起作综合分析比较，最后确定冷冻站的位置。72制冷设备的布置721制冷设备的布置原则1、设备布置应符合工艺流程及操作检修的要求，并尽可能使设备布置紧凑，并充分利用机房的空间，以节约建筑面积，降低建筑费。2、机房内的主要通道和操作走道宽度15M；压缩机突出部分与配电盘或总调节站之间的距离15M；二台压缩机突出部分之间距离1M；机房内外主要通道的宽度08M；3、制冷站房内制冷设备的布置必须符合制冷工艺流程，流向应通畅、连接管路要短、便于安装、管理，并应留有适当的设备部件拆卸检修所需要的空间。4、为了安全，压缩机要有两个通向外面的门，冷冻站的门、窗均应向外开启。5、设备管路上的压力表、温度计及电动机的电流表等，应设置在便于观察的方。722压缩机的布置1、压缩机的压力表及其他操作仪表应面向操作通道。2、压缩机的进气、排气阀应位于主要操作通道。3、压缩机进气、排气阀的设置高度在1215M之间，超过高度时应在压缩机旁设立操作台。723油分离器的布置1、除了压缩机附带的油分离器外，油分离器应设在室外。但当采用卧式冷凝器时，油分离器可以一起放在室内。2、凡洗涤式油分离器，其进液口必须较冷凝器出液口低200250MM。该油分离器的进液管应从冷凝器出液管的底部接出。3、油分离器上不必装压力表和安全阀。724冷凝器的布置1、立式冷凝器布置在室外，离冷冻站外墙约为3M并离机房出入口较近的地方。应设置操作平台。2、卧式冷凝器设在室内，应考虑其清洗和更换管子的可能。3、蒸发式冷凝器一般设在室外或顶棚上，应避免太阳的直接照射。4、冷凝器的安装高度必须考虑其液体能自流入贮液器内。5、冷凝器应装设压力表和安全阀。725贮液器的布置1、贮液器一般设在室内，如果要设在室外时，应防止太阳的直接照射。2、贮液器应布置在冷凝器近侧，其安装高度必须与冷凝器配合，使冷凝器冷凝的冷剂液体能借重力通畅地自流入贮液器。3、设置两个或两个以上的贮液器时，必须利用其底部的接口用管子接通，连通管上应装关闭阀，以平衡各个贮液器的液位。4、贮液器与冷凝器之间应装设均压管。每个贮液器上应装设压力表、安全阀和液面指示器。726蒸发器的布置1、立式蒸发器安装在设备间内，三台以下蒸发器可以靠墙安装，多台蒸发器可以连成一片，台数很多时亦可以分成二组，以便于通行。2、立式蒸发器的基础高度一般为200MM，在箱底下均匀设置150150MM或200200MM的枕木，枕木的长度与水箱宽度相同，其中心距离约为8001000MM，枕木之间用隔热材料填实。3、卧式蒸发器设在室内，应考虑其清洗和更换管子的可能性。4、卧式蒸发器上必须装设安全阀与压力表。在封头盖上，和卧式冷凝器一样，应装有放空气及放水阀门。727机房氨液分离器的布置1、氨液分离器的设置高度，应能保证其液体借液位差自流入低压贮液器。在氨液分离器与低压贮液器之间应专设气体均压管。2、当氨液分离器兼作重力系统供液时，其设置高度应能保证其液体借液位差畅流入蒸发器（冷却排管、冷风机盘管）。3、禁止在氨液分离器的气体进出管上另设旁通管。4、氨液分离器上应装设压力表和液位指示器。73制冷机房的设备布置图根据前述内容，各种设备的选择计算及选型，把各种设备合理的布置在制冷机房内。制冷机房的设备布置图，见图71。90125044040153678662463013015809164080082543图71机房设备布置图第8章制冷系统的管路设计81管道系统设计制冷系统设计的成功与否，在相当大程度上决定于系统管道设计是否合理。包括管路布置、管路走向、坡度确定、管件配置、管径确定。82制冷剂管路的布置原则1、制冷剂管道布置应使工艺流程合理，操作、维修、管理方便，运行安全可靠；2、保持合理的位置关系；设备与设备、管道与设备、管道与管道；3、使制冷剂在系统内顺利循环，保证蒸发器制冷剂供给适量；4、管路的尺寸要合理；不允许有过大的管道压降，防止制冷效率和制冷能力不必要的降低；5、根据制冷系统的特点和管段不同，须设计有一定的坡度和坡向；6、输送液体的管路，除特殊要求，不允许“U”型管段，以免形成气囊，阻碍液体流动；7、输送气体的管路，除特殊要求，不允许“U”型管段，以免形成液囊，阻碍气体流动；8、防止润滑油积聚在制冷系统的其它无关部分；9、防止制冷系统中有部分停止工作或全部停止工作时，液体进入制冷压缩机；10、按所用制冷剂特点，选用管材、阀门和仪表等。821制冷剂管路的布置要求管道的敷设高度和管道间距应按照表81、表82的要求。表81管道的敷设高度要求安装场所安装高度（M）备注机房内架空管道通过人行道20管底至室内地坪机房外低支架时0308管底至地面之间机房外架空管道通过人行道时25机房外架空管道通过车行道时445表82管道的敷设间距要求管道外径管厚（MM）无保温管的间距M有保温管的间距（M）1021006182201522220153235302045354025573550301084604015945755021969060制冷设备之间的连接管道的敷设坡度及坡向应符合表83的要求。表83管道坡度选取表83管径确定1、吸气管、排气管的管径确定根据制冷装置设计，制冷量为660KW，0氨单相流，吸气排气管的管径可以由线算图42来确定。查图可知吸气管、排气管管径为D100。2、冷凝器到贮液器之间氨液管管径确定根据制冷装置设计，冷凝器至贮液器之间的管径可以由线算图42来确定。本冷站冷负荷为660KW，查图可知此段氨液管管径为D60。管道名称倾斜方向倾斜度（）压缩机排气管至油分离器的水平管段向油分离器0305与安装在室外冷凝器相连接的排气管向冷凝器0305压缩机吸气管的水平管段向低压循环桶或氨液分离器0103冷凝器至贮液器的出液管的水平管段向贮液器0105液体分派站至蒸发器的供液管水平管向排管0103蒸发排管至气体分配站回气管水平管向排管0103气体分配站至