《制冷机房工艺设计》word版.doc

制冷技术制冷技术课程设计说明书课程设计说明书 能源与机械工程学院能源与机械工程学院 20142014 年年 6 6 月月 设计题目设计题目 某制冷机房工艺设计 设设 计计 者者 同组成员同组成员 指导教师指导教师 制冷技术课程设计说明书 第 2 页 共 31 页 目目 录录 第一章第一章 设计原始资料设计原始资料 4 4 1.1 参数条件 .4 1.2 土建资料 .4 1.3 室外气象参数 .4 1.4 空调负荷和冷热源 .4 第二章第二章 方案确定方案确定 5 5 2.1 制冷系统型式 .5 2.2 冷却方式 .5 2.3 冷量输送方式 .5 2.4 制冷系统循环图 .6 第三章第三章 冷水机组的型号与数量的选择冷水机组的型号与数量的选择 7 7 3.1 机房总制冷量 .7 3.2 制冷剂选取.7 3.3 确定制冷系统设计工况.7 3.3.1 冷凝温度 tk的确定 8 3.3.2 蒸发温度 t0的确定 8 3.3.3 过冷温度 tg的确定 8 3.3.4 压缩机吸气温度 t1的确定 8 3.4 设计工况制冷循环及循环P-H图 .8 3.5 名义工况制冷循环及循环P-H图 10 3.6 冷水机组选型 12 3.6.1 特点 12 3.6.2 主要性能参数 13 3.6.3 机组结构简介 14 第四章第四章 制冷机房的布置制冷机房的布置 1515 4.1 机房的布置 15 4.2 制冷机组安装 15 4.2.1安装基础 15 4.2.2安装环境 15 4.3 水泵配管配置 16 4.4 仪表的设置 16 第五章第五章 水系统计算与选型水系统计算与选型 1818 5.1 冷冻水系统的计算18 制冷技术课程设计说明书 第 3 页 共 31 页 5.1.1 循环水量计算 .18 5.1.2 系统补水量 .18 5.1.3 冷冻水泵选型 .18 5.1.4 分水器和集水器的构造和用途 19 5.1.5 分水器和集水器的尺寸 .19 5.1.6 补给水箱的选型和计算 20 5.2 冷却水系统的计算20 5.2.1 循环水量计算 .20 5.2.2 冷却塔 21 5.2.3 系统循环阻力计算 21 5.2.4 冷却水泵选型 .24 第六章设备及管道保温第六章设备及管道保温 2525 6.1 保温的必要性 25 6.2 保温的要求 25 6.3 对保温材料的基本要求 26 6.4 保温层的结构跟施工 26 第七章第七章 设备明细设备明细 2727 致致 谢谢 2828 参考文献参考文献 2929 制冷技术课程设计说明书 第 4 页 共 31 页 第一章第一章 设计原始资料设计原始资料 1.1 参数条件参数条件 某制冷机房空调冷负荷。 1.2 土建资料土建资料 机房建筑平面图（附后） 。 1.3 室外气象参数室外气象参数 南京地区地理位置：北纬 3200 东经 11848； 夏季空调室外计算干球温度：35.0； 夏季空调室外计算湿球温度：28.3； 室外风速：夏季 2.6m/s；风向：夏季 SE 1.4 空调负荷和冷热源空调负荷和冷热源 本建筑空调计算冷负荷：3663kW； 根据负荷要求选用冷水机组作为空调冷热源； 空调冷冻水参数：供水 7，回水 12 ； 冷却方式可按水冷或风冷考虑。 制冷技术课程设计说明书 第 5 页 共 31 页 第二章第二章 方案确定方案确定 2.12.1 制冷系统型式制冷系统型式 制冷系统型式确定是多种因素综合考虑的后果，一般应根据用途、总制冷量、 当地环境条件等来确定。本设计为大型集中空调系统的冷冻站，周围无废气余热 可供利用，故采用单机压缩式制冷系统，并优先选用冷水机组。 制冷压缩机一般包括活塞式、螺杆式、离心式等，由制冷设计规范可得 制冷量为 580 1750kW(50 x 104 - 150 x 104kcal/h)的制冷机房，当选用活塞式或 螺杆式制冷机时，其台数不宜少于两台。本设计选用螺杆式，即采用螺杆式水冷 冷水机组。 螺杆式与活塞式压缩机相比，具有结构简单，易损部件少，重量轻，单机压 缩比大，对湿行程不敏感，振动小，对基础要求低，通常无需采用隔震措施，输 气系数高，排气温度低，热效率高，加工件少，压缩机的零件总数只有活塞式的 1/10，检修周期长，无故障运行时间可达 35 万小时，制冷量可在 10100%的范 围内无极调节，运行稳定、安全。 2.22.2 冷却方式冷却方式 冷却系统的方式上有水冷、风冷、蒸发冷却等，应以当地自然条件及综合经 济指标为原则加以考虑。考虑南京地区靠近长江且雨量丰富，而且冷凝负荷较大 因此考虑水冷。 2.32.3 冷量输送方式冷量输送方式 在冷量输送方式上有冷风、冷水、直接供冷、间接供冷等，本次设计考虑到 实际的工艺要求，采用间接供冷方式。 该机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。 经冷水机组制冷后的 7的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器 分别送往各个区域，经过空调机组后的 12的冷冻水回水经集水器再由冷冻水 回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。 从冷水机组出来的 37的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷 却后降温后再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。 制冷技术课程设计说明书 第 6 页 共 31 页 2.42.4 制冷系统循环图制冷系统循环图 图 1 制冷系统循环图 制冷循环系统：制冷循环系统： 压缩机吸入蒸发器中的低温低压的制冷剂气体，经压缩为高温高压的气体并 将其排入壳管式水冷冷凝器；在冷凝器内，高温高压的制冷剂气体与冷却水进行 热交换，冷凝成为常温高压的制冷剂液体，升温后的冷却水被冷却水泵输送到冷 却塔经空气冷却后循环使用。具有一定过冷度的制冷剂液体经由干燥过滤器、电 磁阀、再经过热力膨胀阀降温降压后进入水冷式蒸发器；在蒸发器内，低温低压 的制冷剂液体与冷冻水进行热交换，吸收冷冻水的热量后成为具有一定过热度的 低温低压的制冷剂气体，再被压缩机吸入压缩，开始了新的循环。这样，经过蒸 发器的冷冻水被冷却、降温并通过冷冻水泵输送到末端设备换热器，与室内空气 进行热交换从而不断送出冷风。 制冷技术课程设计说明书 第 7 页 共 31 页 第三章第三章 冷水机组的型号与数量的选择冷水机组的型号与数量的选择 3.13.1 机房总制冷量机房总制冷量 制冷系统的总制冷量，应该包括用户实际所需要的最大制冷量，供给单位及 系统的冷量损耗。用户实际耗冷量可由工艺部分给定，亦可由计算得出。冷量损 耗一般由设备和管道等有关情况计算。工程中一般可按附加系数确定。因为间接 供冷系统附加系数为 7%15%，本次设计取中间值 11%。则总制冷量可按下式 计算： Q=(1+A)Q0=(1+0.11)3663=4066kW （3- 1） 式中：Q 制冷系统的总制冷量（kW） Q0用户实际所需要的制冷量（kW） A冷损失附加系数，间接供液，取 11%。 3.23.2 制冷剂选取制冷剂选取 氟利昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧和爆炸以及化学性能稳定的制冷 剂，与空气混合遇火也不爆炸，因此适用于公共建筑或实验室。不同的化学组成 和结构的氟利昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷压缩 机，以适应不同制冷温度的要求。常用的氟利昂制冷剂有 R12、R22、R502 及 R134a 等。其中，R22 是家用空调中应用较多的一种氟利昂制冷剂，它的热力学 性能与氨相近，但不燃、不爆，中低温冷水机组使用中比氨更安全可靠。 R22 是一种良好的制冷剂，在空调装置使用 R22 已很普遍。它的蒸发温度 （-40.0）比 R12 低。R22 的单位容积制冷量比 R12 的高 60%，稍小于氨，其 导热系数比 R12 的稍高，比氨的小得多。R22 稳定性也好，若 R22 与金属接触 则在 135150范围内开始分解；R22 不燃烧，也不爆炸；故常用在窗式空调器、 冷水机组、立柜式空调机组中。R22 破坏臭氧层能力是 R12 的 1/20。所以，在 中近期内仍不失为一种可靠代用制冷剂。目前国内外已生产和使用 R22 的离心 式冷水机组。 所以，本设计选用 R22 作为冷水机组制冷工质。 制冷技术课程设计说明书 第 8 页 共 31 页 3.33.3 确定制冷系统设计工况确定制冷系统设计工况 确定制冷系统的设计工况主要指确定冷凝温度、蒸发温度、过冷温度、吸气 温度。有关主要工作参数的确定参考制冷工程设计手册进行计算，冷冻水要 求参数及冷却剂参数应作为选择确定制冷剂系统型式及设计工况参数的依据。 3.3.1 冷凝温度冷凝温度 tk的确定的确定 冷凝温度取决于所采用的冷却介质（水或空气）和冷凝器的结构形式。由于 冷凝负荷大，故选用水作为冷却介质并设有冷却塔。则冷凝温度为： tk=(t1+t2)/2+(35) （3- 2） 式中：t1 冷凝器冷却水进口温度（） t2 冷凝器冷却水出口温度（） 一般取 t132，冷凝器进出口温差取： 立式冷凝器：t2-t1=24 卧式冷凝器：t2-t1=48 当冷却水进水温度偏高时，温度取下限；进水温度较低，温度取上限。一般 根据冷却塔进出水温度 t2取 37，t1取 32。 本设计中，冷却系统采用循环水冷却，卧式冷凝器，设置冷却塔，t1取 32， t2取 37，则冷凝温度 tk=(t1+t2)/2+5=(32+37)/2+4=38.5 3.3.2 蒸发温度蒸发温度 t0的确定的确定 蒸发温度主要取决于被冷却物体的温度和蒸发器的型式，一般根据用户工艺 要求确定。 对于冷却液体的蒸发器：t0=t2-(34) （3- 3） 式中：t2 蒸发器中被冷却液体的出口温度（）。 本设计中冷水供水温度为 7，回水温度为 12，所以蒸发温度 t0= t2-3=7-3=4 3.3.3 过冷温度过冷温度 tg的确定的确定 过冷温度取决于冷却介质的温度和过冷器的传热温差。由于过冷器的热负荷 较小，可选用较小的温差。通常取过冷温度较相同压力下的冷凝温度低 23， 则过冷温度 tg=tk-3=38.5-3=35.5 3.3.4 压缩机吸气温度压缩机吸气温度 t1的确定的确定 压缩机的吸气温度根据低压蒸汽离开蒸发器时的状态及吸气管道中的传热 情况来确定。对于氟利昂制冷压缩机通常定为 15，本设计的压缩机吸气温度 t1取 15。 制冷技术课程设计说明书 第 9 页 共 31 页 3.43.4 设计工况制冷循环及循环设计工况制冷循环及循环 p-hp-h 图图 将设计工况主要参数输入到 Solkane 8.0 中，得到 R22 制冷循环 p-h 图，如 图 1 所示，其中点 0 为饱和蒸汽点，点 1 为压缩机吸气口（蒸发器出口），点 2 为压缩机排气口（冷凝器入口），点 3 为冷凝器出口，点 4 为蒸发器进口 根据绘制的 p-h 图查表求得各状态参数，表 1 列出了循环各点参数 图 2 设计工况制冷循环 lgp-h 图 表 1 设计工况循环各状态点参数 状态点0122s34 制冷技术课程设计说明书 第 10 页 共 31 页 P/MPa0.5660.5661.4781.4781.4780.566 t/ 4.0015.0064.6671.9635.504.00 v/Lkg-1 41.5444.0218.5219.210.878.68 h/kJkg-1 406.36414.63439.79446.08243.78243.78 hm V V p p N Q kWMN kWMqQ mkJ V Q q hmMV skg q Q M kgkJhh kgkJhhq kgkJhhq s R m i sii skk s v ss s si sk /14.4526 8333 . 0 63.3771 8333. 01 566 . 0 478 . 1 085. 094 . 0 1085. 094. 0 43. 5 749 4066 74980.2345.31 481580.23 3 . 202 /3881 3600/63.3771 4066 /63.37713600 1000 02.44 80.23 /80.23 85.170 4066 /45.3163.41408.446 / 3 . 20278.24308.446 /85.17078.24363.414 3 18 . 1 1 1 1 2 0 30 3 1 0 0 12 32 410 3.53.5 名义工况制冷循环及循环名义工况制冷循环及循环 p-hp-h 图图 查螺杆式制冷压缩机（GB/T 19140-2008）及其机组名义工况得到： 5 0 t40 k t0 g t 压缩机吸气温度不变即15 1 t 将上述温度分别输入到 Solkane 8.0 中查得焓值、压力和比体积 kgkJh/71.406 0 制冷技术课程设计说明书 第 11 页 共 31 页 MPap584 . 0 1 kgkJh/28.414 1 kgL/50.42 1 MPap534. 1 2 kgkJhh/63.249 43 kWMqQ skg V M hmVV p p kgkJhhq s s s Rs m 405462.2465.164 /62.24 1000/50.423600 11.3767 /11.37678323 . 0 14.4526 8323 . 0 1 584 . 0 534 . 1 085 . 0 94. 01085 . 0 94. 0 /65.16463.24928.414 00 1 3 18 . 1 1 1 1 2 410 将算出的制冷量和名义工况参数输入到 Solkane 8.0，得到完整的各状态点参 数表格和名义工况下的 R22 制冷循环 p-h 图。 图 3名义工况制冷循环 lgp-h 图 表 2 名义工况循环各状态点参数 状态点0122s34 p/Mpa0.5840.5841.5341.5341.5340.584 制冷技术课程设计说明书 第 12 页 共 31 页 t/ 5.0015.0065.2072.4340.005.00 v/L.kg-140.2942.5017.7518.430.8869.38 h/kJkg-1 406.71414.28439.46445.76249.63249.63 23 . 5 775 4054 3874 3600/11.3767 4054 77562.2448.31 482962.2413.196 /48.3128.41476.445 /13.19663.24976.445 0 0 12 32 i s v sii skk si sk N Q kW V Q q kWMN kWMqQ kgkJhh kgkJhhq 3.63.6 冷水机组选型冷水机组选型 根据名义工况，并且考虑到制冷机组运行的稳定性、安全性、产品的可信赖 程度及过渡季节的使用特性，我们小队在网上查找了大量冷水机组型式，最终确 定了选用两台格力双螺杆式水冷冷水机组，型号为 LSBLG2050（名义工况制冷 量为 2088kw） 格力双螺杆式水冷冷水机组，主要由高效半封闭双螺杆压缩机、高效壳管式 冷凝器及壳管式蒸发器、电气控制系统等组合而成。 3.6.13.6.1特点特点 结构紧凑、体积小、噪音低、冷量大、寿命长、操作简便。 采用使用范围宽、高效率、高可靠性和运行平稳的双螺杆压缩机，运转 及维修费用均大大低于其它类型冷水机组。 机组运行由微电脑控制系统进行控制，能自动地按照负荷的大小进行压 缩机卸载、加载，并采用容量控制装置，单压缩机机组具有 025%50%75%100%能量调节功能，双压缩机机 012.5%25%37.5%50%62.5%75%87.5%100%多级能量调节运行功能。四 压缩机机组具有多达16 级的多级能量调节运行功能。在负荷由小至大变化过程 中，机组的输出与负荷均能保持最佳匹配，整个系统可达最高效率，真正达到了 最佳节能运行。 制冷技术课程设计说明书 第 13 页 共 31 页 多项安全保护功能：电源逆（缺）相保护、电机过载保护、冷冻水防冻 结保护、高低压压力保护、排气高温保护、水流开关保护等。 3.6.23.6.2主要性能参数主要性能参数 1制冷量以GB/T18430.1-2001 标准为依据。 冷冻水入口温度12 冷冻水出口温度 7 冷却水入口温度30 冷却水出口温度35 2工作范围 冷却水入口温度22至37 冷却水水温差值3.5至8 冷冻水出口温度 5至15 冷冻水出入温差值2.5至8 表3 选型参数表 型号LSBLG2050 制冷量调节1000（16 级） 制冷量（kw）2088 制冷剂R22 型式半封闭双螺杆压缩机 油加热器功率(kw)275x4压缩机 转速rpm2900 型式干式壳管式 水流量m3/h358.8 水压降kPa95 蒸发器 接管尺寸mmDN250 型式壳管式 水流量m3/h437.6 水压降kPa80 冷凝器 接管尺寸mmDN2002 长4450 宽2200外型尺寸mm 高2420 机组重量kg净重10800 制冷技术课程设计说明书 第 14 页 共 31 页 噪音dB（A）88 说明： 1制冷量以GB/T18430.1-2001标准为依据，机组制冷量是在名义工况下测 定的。 2噪声按JB/T4330-1999 有关规定测量和计算。 3.6.33.6.3机组结构简介机组结构简介 格力双螺杆式水冷冷水机组采用叠加式组合结构，包括双螺杆压缩机、壳管 式冷凝器及蒸发器等（见机组外形图） 。 图4 机组外形图 标记名称标记名称 螺杆压缩机 冷冻水水进出水 蒸发器 冷却水进水 冷凝器 冷却水出水 电控箱 制冷技术课程设计说明书 第 15 页 共 31 页 第四章第四章 制冷机房的布置制冷机房的布置 4.14.1 机房的布置机房的布置 1、制冷机房的设备布置和管道连接，应符合工艺流程，并应便于安装、操 作，并应留有适当的设备部件拆卸检修所占用的面积。尽可能地使设备安装紧凑， 并充分利用机房的空间，以节约建筑面积，降低建筑费用。 2、制冷机突出部分与配电盘之间的距离和主要通道的宽度，不应小于 1.5m，制冷机突出部分之间的距离，不应小于 lm；制冷机与墙壁之间的距离和 非主要通道的宽度，不应小于 0.8m。制冷机房的高度，应根据设备情况确定， 对于氟利昂压缩式制冷，不应低于 3.6m； 注：兼作检修用的通道宽度，应根据设备的种类及规格确定。 布置卧式壳管式冷凝器，卧式壳管式蒸发器，冷水机组和嗅化锉吸收 式制冷机时，应考虑有清洗或更换管簇的可能。 3、制冷机房内压缩机间宜与辅助设备间和水泵间隔开，并应根据具体情况， 设备值班室、维修间、贮藏室以主厕所等生活设施。制冷站站房内采用大、中型 制冷机时，应考虑在厂房内留有支撑三叉杆或其他起重方法的空间，以确保安装、 运输与检修工作的进行。 4.24.2 制冷机组安装制冷机组安装 4.2.14.2.1安装基础安装基础 、机组的安装基础必须是水泥或钢制结构，应能承受机器的运行重量，且 上平面是水平的，机组的安装基础最好能预留排水槽。 、参考机组的安装基础示意图，在基础上准确地安放钢板及防振胶垫，待 机组与地脚螺栓一起安装就位后再二次灌浆。地脚螺栓的安装一般露出安装平面 约60mm。 4.2.24.2.2安装环境安装环境 、留出机组安装、操作、维修所需空间。 （见安装及运行空间示意图） 、机组安装处应能确保机器免受曝晒和雨淋；应尽量免受火、易燃物、腐 蚀性气体或废气的影响；应预留通风空间；应采取适当的措施，尽可能减小噪音 和振动。 制冷技术课程设计说明书 第 16 页 共 31 页 图5 安装及运行空间示意图 单位：mm 机组名称ABCDEFGHIJKLM LSBLG205043802380260026004-M26500600600600200240011002200 4.34.3 水泵配管配置水泵配管配置 进行水泵的配管布置时，应注意以下几点： 1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于 降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。 2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。 3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不 运行能不排空系统内的存水而进行检修。 。 4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水 箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。 5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。 4.44.4 仪表的设置仪表的设置 制冷装置中，下列主要参数宜设置检测仪表： 制冷技术课程设计说明书 第 17 页 共 31 页 一、蒸发器的冷水进出口温度； 二、冷凝器的冷却水进出口温度 ： 三、压缩机排气和吸气的压力和温 度 ； 四、离心式压缩机的轴承温度； 五、吸收式制冷机发生器的蒸汽人口温度和压力，凝结水的出口温度； 六、吸收式制冷机屏蔽泵的压力 注：当制冷装置自带检测仪表时，可不另行设置。 制冷技术课程设计说明书 第 18 页 共 31 页 第五章第五章 水系统计算与选型水系统计算与选型 设计各种管道系统，对于空调制冷机房主要是，主要是冷冻水和冷却水管道 系统。根据管内介质的流动速度计算水系统管径；根据制冷系统设备和管道实际 布置的几何尺寸，计算各部分沿程阻力和局部阻力；根据泵的流量及扬程选择合 适的泵；计算膨胀水箱的溶剂；选择相应的冷却塔。本设计为水冷冷水机组 5.15.1 冷冻水系统的计算冷冻水系统的计算 5.1.15.1.1 循环水量计算循环水量计算 循环水量 （5- )( 12 ttC W o 1） 式中：每个蒸发器的热交换热量（kW） 0 t2 冷冻水回水温度（） t1 冷冻水供水温度（） 对于本设计，。 sL ttC W/22.194 712187 . 4 4066 12 0 5.1.25.1.2 系统补水量系统补水量 按循环水量的 24计，本设计取 3，故系统补水量 W补 =W3=5.83L/s。 5.1.35.1.3 冷冻水泵选型冷冻水泵选型 水泵按全系统综合选用，考虑到 20的附加流量，水泵输送总流量 W=（194.22+5.83）（1+20）3.6=864.22m3/h。选取 3 台上海上诚泵阀制造 有限公司生产的 200-315(I)A 型水泵，额定流量 486m3/h，扬程 23mH2O，并联 布置，二用一备。泵的出口依次连接软连接、调节阀、单向阀、调节阀，入口依 次连接软连接、调节阀。 ISG 型泵安装尺寸表 外型尺寸 型号 流量 （m3/h） 扬程 （m） 效率 （%） 转速 r/min 电机功率 （kw） LBHC1*B1 制冷技术课程设计说明书 第 19 页 共 31 页 200-315(I)A48623741450458606301210300*370 图 6 泵尺寸图 5.1.4 分水器和集水器的构造和用途分水器和集水器的构造和用途 分水器和集水器实际上是一段大管径的管子，在其上按设计要求焊接上若干 不同管径的管接头，在集中供水（供冷和供热）系统中，采用集水器和分水器的 目的是有利于空调分区的流量分配和调节，亦有利于系统的维修和操作。 确定分水器和集水器的原则是使水量通过集管时的流速大致控制在 0.50.8m/s范围之内。分水器和集水器一般选择标准的无缝钢管（公称直径 DN200DN500） 。 5.1.5 分水器和集水器的尺寸分水器和集水器的尺寸 供水集管又称分水器（或分水缸） ，回水集管又称集水器（或回水缸） ，它们 都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入供水集管，再经供水 集管向各支系统或各分区送水，各支系统或各分区的空调回水，先回流至回水集 管，然后由水泵送入冷水机组。供回水集管上的各管路均应设置调节阀和压力表， 底部应设置排污阀或排污管（一般选用DN40） 。 供回水集管的管径按其中水的流速为0.50.8 m/s范围确定。管长由所需连 接的管的接头个数、管径及间距确定，两相邻管接头中心线间距为两管外径 +1200mm，两边管接头中心线距集管断面宜为管外径+60mm。 根据中央空调设备选型手册4P650，分水器和集水器尺寸确定方法如 下： 制冷技术课程设计说明书 第 20 页 共 31 页 1）分水器的选型计算 取其中的流速为0.6m/s，循环水量为240.06l/s，由公式可计算1.13 j n j V d v 缸体内径为714.76mm,拟选用DN750的无缝钢管。 2）集水器的选型计算 集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接管顺序相反。 根据以上原则，分水器和集水器选择 DN750，长度为 5000mm 的尺寸。 5.1.6 补给水箱的选型和计算补给水箱的选型和计算 补给水箱的作用是收容和补偿系统中的水量，因此，膨胀水箱已经成为空调 系统中的主要部件之一。 空调水系统的补给水量V可以按照下列公式计算： V=（） F 公式（7-1） 12 11 F V 式中：系统运行前水密度，kg/l； 1 系统运行后水密度，kg/l； 2 水容量概算值，l/m2； F V F建筑总面积，m2。 查表得=0.993925（t=35） ，=0.99974（t=7） ，查表可得=1.0建筑 1 2 F V 面积约为40000 m 2。则 V=（） F= 231L 12 11 F V 因膨胀水量较小，而一般膨胀水箱有效容积为0.5-1.0 m 3，则本系统的膨胀 水箱有效容积可取0.5m 3。 注意：膨胀水箱应加盖和保温，常用带有网格线铝箔帖面的玻璃棉作保温材 料，保温层厚度为25mm。 5.25.2 冷却水系统冷却水系统的计算的计算 5.2.1 循环水量计算循环水量计算 制冷技术课程设计说明书 第 21 页 共 31 页 冷凝器冷却水量 （5- )( 12 ttC Q W 2） 式中：Q 每个冷凝器热负荷（kW） t2 冷却水出水温度（） t1 冷却水进水温度（） 对于本设计， sL ttC Q W/00.230 3237187 . 4 4815 12 5.2.2 冷却塔冷却塔 按冷却水量的 1.1 倍选择冷却塔，冷却水量 W=1.1230.003.6=910.8m3/h。冷却塔噪声较大，应尽量选择低噪音型，以避 免影响空调房间；冷却塔的出水管必须是依靠重力返回水泵，且吸入口处最好能 有 5 倍管径长度的直管段。选取浙江温州双峰生产的 BL-500 型逆流式圆形冷却 塔（标准水量 500m3/h）二台。不考虑备用。 图 7 冷却塔尺寸图 参数 外形尺寸(mm)标准型低噪音型 塔高最大外径重量(kg)重量(kg) 型号 流量 （m3/h) 风机 直径 (m) 理论 风量 (m3/h) 电机 功率(Kw) 电机 额定 电流 I(A) HDmax 净重进行重净重进行重 BL-500 5003400342000 1531.451456800386010970427611643 5.2.35.2.3 系统循环阻力计算系统循环阻力计算 查动力管道手册得到的推荐流速如表 4 所示： 制冷技术课程设计说明书 第 22 页 共 31 页 表 4 各管道推荐流速 部位水泵出口水泵入口主干管一般管道排水管向上立管 推荐流速 （m/s） 2.43.61.22.11.24.51.53.01.22.11.03.0 取值3.01.71.81.51.61.9 则各管道选径与确定流速如表 5 所示，草图布置及管道选择见附图附图 1 1 表 5 各管道选径与确定流速 类别流量 m3/s推荐流速 m/s计算管径 mm选径 mm流速 m/s 一般 0.12651.50.327773501.32 主干 0.2531.80.423144501.59 向上立管 0.126520.283853001.79 水泵压出口 0.126530.231772502.58 水泵吸入口 0.12651.70.307883501.32 向上立管 0.2531.90.411864501.59 1. . 沿程阻力计算如下：沿程阻力计算如下： 最不利环路设计的长度为 80m，各管段的沿程阻力系数如下： 表 6 沿程阻力损失系数表 管子内径 mm5075100125150175200225 0.04550.04180.0380.03520.03320.03160.03040.0293 管子内径 mm250275300325350400450500 0.02840.02760.0270.02630.02580.0250.02410.0234 则各管道沿程阻力计算如表 7 所示： 表 7 沿程阻力计算表 管道长度 L(m) 阻力(mH2O) 包括的管段 DN2500.028410.1136 *2 12 DN3000.0279.20.828 *2、*2 2 15 DN3500.025829.3722.165136 *2、*2、*2、 1 3 7 11 14 *2 16 制冷技术课程设计说明书 第 23 页 共 31 页 DN4500.024155.222.957338 、 4 5 6 9 10 13 经过计算，则总的沿程阻力为 3.106736 mH2O 2.局部阻力计算如下：局部阻力计算如下： 表 8 局部阻力系数表 90弯头=0.75 单向阀 =2 蝶阀（调 节阀） =1.54 三通阀1.5 A1/A200.10.20.30.40.50.60.70.80.91突然扩大 10.810.640.490.360.250.160.090.040.011 A1/A200.10.20.30.40.50.60.70.80.91突然缩小 0.50.470.450.380.340.30.250.20.150.090 管段 1（管道根数为 2） 90弯头 1 个；突缩管，面积比 A1/A2=0.734，查表 8 得局部阻力为 0.2 0.5987.5 (0.75+0.2) 1.322=0.17 mH2O 2 211 2 1 pj 管段 2（管道根数为 2） 蝶阀 1 个，90弯头 1 个 pj2=0.5987.5 (0.75+1.54) 1.792=0.74 mH2O 管段 3（管道根数为 1） 三通阀 1 个 pj30.5987.51.51.322=0.13mH2O 同理可得，其它各管道的局部阻力可以计算，计算如表 9 可得，则总的局部 阻力为所有管道的局部阻力之和，算出结果为 6.61mH2O 制冷技术课程设计说明书 第 24 页 共 31 页 表 9 局部阻力计算表 局部系数 管道 阀门弯管三通阀突变 密度流速 局部系数 阻力之和 根数总局部阻力 100.7500.2987.51.320.95 20.17 21.540.7500987.51.792.29 20.74 3001.50987.51.321.50 10.13 400.7500.16987.51.590.91 10.12 500.7500987.51.590.75 10.10 600.751.50.16987.51.592.41 10.31 71.540.7500987.51.322.29 20.40 901.51.50.25987.51.593.25 10.41 115.080.7500987.51.325.83 21.02 121.540.7500.49987.52.582.78 21.86 130030.25987.51.593.25 10.41 1400.7500.2987.51.320.95 20.17 151.540.7500.09987.51.792.38 20.77 160000987.51.320.00 20.00 3.3.冷水机组阻力损失：冷水机组阻力损失： Hz=0.0802MPa=16.32mH2O 4.4.冷却塔水的提升高度：冷却塔水的提升高度： Ht=5.1452=10.29mH2O 5.5.冷却塔喷嘴压力：冷却塔喷嘴压力： hp=42=8mH2O Hxmax=pj=hf+hz+ht+hp=3.11+6.61+16.32+10.29+8=44.33mH20 则冷却水系统循环总扬程为：则冷却水系统循环总扬程为： H=1.1Hmax=48.76mH2O 5.2.45.2.4 冷却水泵冷却水泵选型选型 冷却水视水源水质各方面条件分析比较，可在直流式、循环式二者中取一， 若采用循环式尚需设冷却塔装置。本次设计选择循环式。 考虑到 20的附加流量，水泵输送总流量 W=227.803.6（1+20） =984.10m3/h。由以上循环阻力计算为依据，选取 3 台冷却水泵，二用一备，则 每台泵的最低扬程为 24.38 mH2O，最低流量为 492.05 m3/h。 因此通过上网查找资料，最终选择上海上诚泵阀制造有限公司生产的 ISG 250-315A 型水泵，扬程 28mH2O，额定流量 500m3/h，并联布置。泵的出口依次 连接软连接、调节阀、单向阀、调节阀，入口依次连接软连接、调节阀。 制冷技术课程设计说明书 第 25 页 共 31 页 表 10 ISG 型泵安装尺寸表 外型尺寸 型号 流量 （m3/h） 扬程 （m） 效率 （%） 转速 r/min 电机功 率 （kw） LBHC1*B1 250-315A500287814505511006701360400*500 制冷技术课程设计说明书 第 26 页 共 31 页 第六章设备及管道保温第六章设备及管道保温 6.16.1 保温的必要性保温的必要性 1、减少能量的损失。如管道（无论是风管还是汽、水管道）或制冷系统中 的蒸发器等内输送或两种流体进行热交换时介质的温度与周围环境温度存在差异， 我们知道，两种物体之间只要有温差的存在，就会有热量的传递。当容器或管道 内的温度高于外部温度时，热量就会从管道内向外传递；从而造成能量的损失。 如果对空调、制冷设备及管道进行正确的保温处理，则可使能量的损耗降低很多， 因此这是一种很有效的节能措施。 2、可以保证操作人员的安全，改善劳动条件。如果人体的某一部位短时间 接触到表面温度高于 60或低于-5的壁面时，就会造成烫伤或冻伤。故对低 温壁面进行正确的保温则是一项利国利民的好事。 3、可以预防管道所输送介质的冻结和凝固，或使气体介质冷凝。在寒冷季 节，输送介质为水或含有水分的管道，会因外部温度过低而冻结，其他高凝固点 的介质会凝固，从而导致管道的冻裂；而有些气体管道则会因温度降低而冷凝成 液体而无法运转。 4、防止管道外表面结露。在高温、高湿季节、当管道中所输送介质的温度 低于周围环境的露点温度时，则会在管道的外表面结露，从而加速金属管道的腐 蚀，同时也会污染地面。 6.26.2 保温的要求保温的要求 根据空调、制冷系统中的设备及管道具有以下条件之一者则应采取保温措施： 1、为减少容器或管道内介质热量的损耗，使其输送的介质具有稳定的温度 参数，以满足生产工艺的需要。 2、输送介质的管道外表面温度高于 60，各种需要防冻的管道，且所处环 境有可能发生冻结时； 3、凡管道、设备外表面温度大于等于 50 摄氏度时。 4、凡生产中要求介质温度保持稳定的设备与管道。 5、凡需防止设备、管道中介质冻结 6、凡管道、设备需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位。 7、敷设在地沟、吊顶、阁楼层及室外架空的管道。 制冷技术课程设计说明书 第 27 页 共 31 页 设备及管道的低温部分应有保温措施，以保证有良好的经济性，一般需保温 的部分有：蒸发器、回气管、冷媒水箱（池）及水管。 6.36.3 对保温材料的基本要求对保温材料的基本要求 凡导热系数小并且具有一定耐热能力的材料，在工业上都可以作为热绝缘材 料，或称隔热材料。按照国家的有关规定：设备及管道保温技术通则 GB427284 和工业设备及管道绝热工程设计规范GB5026497 的规定，保 温材