冷热源工程课程设计计算书

冷热源工程课程设计表标题：昆明富云南酒店冷冻室设计名称：研究所：建筑工程学院专业：建筑环境与设备工程类：学号：指导教师：2014年7月3日目录1设计来源12确定冷源方案22.1技术分析22.2方案1:使用19XL系列半封闭R22离心冷却器32.3方案2:使用SXZ8系列双效蒸汽溴化锂吸收式制冷机42.4方案3:使用ZXLR系列燃料溴化锂冷却器52.5方案4:使用ZXLR系列气体溴化锂冷却器62.6经济分析73冰箱防水系统设计计算83.1冷却水系统的选择和计算83.1.1冷却剂泵的选择和计算83.2冷却水系统的选择和计算103.2.1选择冷却塔103.2.2冷却剂泵的选择和计算114膨胀罐的配置和计算144.1膨胀罐的体积计算144.2膨胀水箱选择145拆分器和集水器选择155.1水分配器和集水结构及用途155.2水分配器和集水大小155.2.1分配器选择计算155.2.2集水选择计算166参考资料177人汇总18设计标题昆明福云南酒店冷冻室设计1设计来源资料(1)，空调负荷：2.0 MW(空调总面积15000m2)(2)，当地可用的能源情况：电：价格：1.0元/度天然气：价格：2.5元/m3；散热：33.45 mj/m3；蒸汽：价格：180元/吨；蒸汽压力为0.8MPa燃料：价格：3.76元/升；散热较低为42840kJ/kg(3)，冷冻室外部冷却剂管道网络的总阻力为0.35MPa(4)，土木材料冷水机组冷却塔高度为20米的冷气房建筑平面图(如图所示)确定2冷原方案2.1技术分析(a)离心式冷却器(1)优点：1.结构简单，运动部件少，脆弱部分少，只有活塞的十分之一，故障率低，寿命长2.圆周运动平稳，负荷低运行时没有“浪涌”现象，噪音低，震动小压缩比最高为20，EER值高4.易于调节，在10%100%范围内可无级调节，部分负载时效率高，节能显著5.体积小、重量轻，可以做成垂直全密封的大容量设备对湿笔划不敏感。7.是正压操作，没有外部气体入侵腐蚀问题(2)缺点：1.价格高于活塞2.独立运行容量小于离心力，旋转速度低于离心力润滑油系统更复杂，油耗更高。4.大容量设备的噪音高于离心力需要加工精度和装配精度。(b)双效蒸汽溴化锂吸收式制冷装置：溴化锂水溶液在常温下强烈吸收水蒸气，释放高温下吸收的水分。另一方面，水在真空中沸腾的温度在7度以下，蒸发时蒸发温度低，可以用作制冷剂。双效蒸汽溴化锂吸收式制冷机组件旨在将一个高压发生器、高温换热器和凝结水换热器添加到单个效率设备中，以保持高压发生器的压力在大气压下，确保设备的安全，因此，冷却水更多，单位成本高，溴化锂溶液充电量大，初期投资增加。但是热效率高，运行成本低。(c)直接燃烧溴化锂吸收式制冷机：这就实现了溴化锂吸收式制冷机的质性飞跃，包括用燃料或气体替代煤，用花冠锅炉(自身)替代蒸汽锅炉，用直接燃烧方式替代间接加热方式。直接燃烧装置可以将水-溴化锂对作为制冷剂对更换吸收式制冷循环，实现了兼用的目的。开发直燃型装置有助于多种能源的使用和补充，有助于缓解部分地区电力的暂时紧张，有助于减少供暖的中间环节，提高装置的效率(热系数)，节约单独锅炉房的设置，还为中央空调的设备选择提供了新的选择对象。2.2方案1:使用19XL系列半封闭R22离心冷却器表1 19XL300半封闭R22离心冷却器性能参数型号19冷却能力(千瓦)1055泰洙2单价(万韩元)150马达功率(KW)211冻结的水水(M3/h)181压力降(Kpa)67冷却剂水(M3/h)219压力降(Kpa)571)固定成本设备初始投资：21150=300(万元)安装成本：2500=75(万元)系统投资总成本L=300 75=375(万元)银行年度利率=5.94%使用年限n=15年=38.46万元格式：-年度系统折旧费用系统投资总成本，包括设备初始投资和安装成本-银行年利率2)年度使用成本设备额定冷却功率为211千瓦，2台台湾，电费1元/度，空腹月为6-9月，每天24小时冷却标准年度运营费用=单冷却电力与时间电费=123万5600韩元3)设备年度成本设备年度成本=固定费用年度使用费用=38.46 123.56=162.02万元2.3方案2:使用SXZ8系列双效蒸汽溴化锂吸收式制冷机表2 SXZ8-145D双效蒸汽溴化锂制冷机性能参数型号SXZ8-116D冷却能力(千瓦)1160泰洙2单价(万韩元)186蒸汽消耗(Kg/h)1450冻结的水水(M3/h)200压力降(Kpa)100接管直径(DN)150冷却剂水(M3/h)305压力降(Kpa)90接管直径(DN)2001)固定成本设备初始投资：2186=372(万元)安装成本：2572=93(万元)系统投资总成本L=372 93=465(万韩元)银行年度利率=5.94%使用年限n=15年=47万69万元2)年度使用成本单个设备的蒸汽消耗量为1450千克/h，2台桌子，蒸汽价格为180元/吨，制冷是6-9月份，按每天24小时冷却计算的年度运营成本=蒸汽消耗与时间单位成本=1。=152万84韩元3)设备年度成本设备年度成本=固定成本年度使用成本=47.69 152.84=200万53元2.4方案3:使用ZXLR系列燃料溴化锂冷却器表3 ZXLR-115燃料溴化锂冷却器性能参数型号ZXLR-115冷却能力(千瓦)1163泰洙2单价(万韩元)215轻燃料消耗(Kg/h)81低散热(KJ/Kg)43054冻结的水水(M3/h)200压力降(Kpa)88接管直径(DN)150冷却剂水(M3/h)301压力降(Kpa)88接管直径(DN)2001)固定成本设备初始投资：2215=430(万元)安装成本：25C0=107.5(万元)系统投资总成本L=430 107.5=537.5(万元)银行年度利率=5.94%使用年限n=15年=55万13，000元2)年度使用成本单个设备的轻燃料消耗量为81千克/小时，2台表，柴油密度为0.84千克/升，低热值为42840千克j/千克，柴油价格为3.76元/升，冷月份为6-9月，以每天24小时冷却为基准，年度运营成本=轻燃料消耗量比时间单位成本3)设备年度成本设备年度成本=固定费用年度使用成本=55.13 213.38=268.51万元2.5方案4:使用ZXLR系列气体溴化锂冷却器表4 ZXLR-115气溴化锂冷却器性能参数型号ZXLR-115冷却能力(千瓦)1163泰洙2单价(万韩元)215天然气消耗(Nm3/h)74高散热(KJ/Nm3)46000冻结的水水(M3/h)200压力降(Kpa)88接管直径(DN)150冷却剂水(M3/h)301压力降(Kpa)88接管直径(DN)2001)固定成本设备初始投资：2215=430(万元)安装成本：25C0=107.5(万元)系统投资总成本L=430 107.5=537.5(万元)银行年度利率=5.94%使用年限n=15年=55万13，000元2)年度使用成本单设备天然气消费量为74Nm3/h，2台台湾，天然气价格为2.5元/m3，热值为33.45MJ/m3，制冷是根据6-9月，每天24小时冷却标准计算的年度运营成本=轻质燃料消耗比时间单位成本=. 5=148.98万韩元3)设备年度成本设备年度成本=固定费用年度使用成本=55.13 148.98=204.11万元2.6经济分析比较各方案的设备年度成本，可以看出方案1的设备年度成本最低，设计中使用了2台19XL300半密封离心冷却器。3冰箱防水系统的设计计算3.1冷却水系统的选择和计算3.1.1冷却剂泵的选择和计算(1)泵流量和扬程的确定泵选择标准流量q和压力头(升程)h确定为：Q= 1 qax (m/s)样式的Qmax每个网络额定负载的最大流量，m/s； 1-流量保持系数，在单个泵上工作时1=1.1；如果两个泵并行工作，则1=1.2。H=2Hmax (kPa)hmax管网最大计算总阻力，kPa； 2-升程(压力头)备用系数，2=1.1-1.2。冷冻室布局平面图如下所示：使用由L1、L2、L3和L4组成的最不利的环路。图1冷却剂系统中最不利的循环图如驾驶室平面图所示，冷却液供应循环管由两个不同的管道直径组成。L1=10000mm，L2=26000mm，L3=13000mm，l4=16000mm。L1管段直径D1=200mm，管段流V=181m/h，v1=1.6m/sL2段速度v2=1.5m/s，段流V=362 m/h，D2=0.29m，D2公称直径DN300。L3段直径D3=200mm，段流V=181m/h，v3=1.6m/sL4段速度v4=1.5m/s，段流V=362 m/h，D4=0.29m，D4公称直径DN300。根据每个管段的直径、流速计算图，每个管段的路径阻力和总阻力计算如下：表5冷却剂管段阻力摘要管段管道长度(mm)直径(mm)流速(m/s)非摩擦(Pa/m)路径阻力(KPa)本地阻力(KPa)总阻抗(Kpa)L1100002001.6378.743.791.95.69L2260003001.5137.373.571.795.36L3130002001.6378.744.922.467.38L4160003001.5137.372.21.13.3将冷冻液压降低到67 KPa，冷冻室外部的制冷失望整体阻力为0.35MPa最不利回路的总阻力p=5.69 5.36 7.38 3.3 67350=438.73 kpa如果根据H=2Hmax取2=1.1，则H=482.6KPa，即提升h=49m。根据Q= 1 qax，qmex=362m/h，两个泵平行工作时，1=1.2，Q=434.4m/H(2)泵模型的确定根据流量和正数查看HVAC常用的数据手册，泵模型如下：表6冷却剂泵性能参数型号10Sh-6A流量qM/h462L/s128总升程H(m)53速度n(r/min)1480功率N(千瓦)轴向动力84.4马达功率110泵效率 (%)77可以吸入真空高度HN。3叶轮直径D(mm)410泵重量W(千克)8313.2冷却水系统的选择和计算3.2.1选择冷却塔根据选定冷却装置的性能参数，使用37c32c的进口和出口温度选择冷却塔，如果选择两个冷却塔，则单个冷却塔流为219m/h。找到中央空调设备选择手册，选择LBCM-LN-250低温差标准型逆流冷却塔。规格如下表所示。表7冷却塔性能参数肺气肿LBCM-LN-250标准水(m3/h)WB28 c250WB27 c285外形规格(mm)高度h5220外径d5180送风设备马达KW11.2风叶直径d3380管线尺寸(DN)把热水放进管