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大型
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998-大型制药厂热电冷三联供,大型,制药厂,热电,三联
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吸收式制冷 简介 吸收循环是一个过程，制冷效果被通过使用两种流体和一些热量输入产生 , 而不是如同在更熟悉的蒸汽压缩循环里的电输入。蒸汽压缩和吸收冷却循环在较高的压力经过制冷剂的压缩到一个低的压力和余热经过制冷剂的蒸发完成热的移动。 创造压力差并且循环这种致冷剂的方法是在两个循环之间的主要差别。 蒸汽压缩循环利用一台机械压缩机建立必要循环制冷的压力差。 在吸收系统，一种二元溶液或者吸收质用来循环制冷。 因为温度需求为循环在中低温热水范围内 , 并且对于电能储蓄有重要的潜能，吸收制冷好像是地热的应用的一种好前景。 吸收机器在两个基本的构造今天是市场上可买到的。对于应用来说超过32 F( 主要是空气调节 ) ,循环使用溴化锂作为有吸收剂，水作为制冷剂。 对低于 32 水 /水循环使用氨作为制冷剂，水作为吸收剂。 溴化锂 / 水循环机器 图 1显示一台典型的溴化锂 / 水机器 (溴化锂 / 水 )的图解。 过程在两个容器或者壳发生。 上面壳包含发生器和冷却器； 下面的壳，包含吸收剂和蒸发器。 热量供应在含有溴化锂 / 水溶液发生器中。 这一热量引起致冷剂在这一容器水中沸腾溶液到 蒸馏状态。水蒸汽进入冷凝器部分在那里一个冷却的介质来把蒸汽冷凝到液态。水然后流动到蒸发器它经过在筒上方含有流体被冷却的区间。为了维持吸收器 - 蒸发器壳的一个最低压，水在一个非常低的温度沸腾。这沸腾引起水从介质中吸收热被冷却 ,因此 ,降低它的温度。蒸发了水然后进入吸收器它被和在含水量中的非常低的溴化锂 / 水溶液混合的区间之内经过。这浓溶液 ( 浓溴化锂 / 水溶液 ) 容易吸收来自蒸发器区间的蒸汽形成稀溶液。这就是给循环取名吸收的原因。稀溶液然后被抽到发生机区间重复循环。 如图 1中所示，有三种流体循环外面的连接中 : a)发生器热输入量 ,b)冷却水 , c)冷凝水 。由于每一个这些循环是一种特性机器额定下的温度。因为单级单位 , 这些温度是 :(等效热的水 ) 进入发生器， 85 44F 留下的冷凝水 (制冷和空调工程师学会 , 1983)。在这些状态之下 ,一个制冷系数 (大约可能在 制冷和空调工程师学会 ,1983)。制冷系数可能被想到如机器效率的一种指标。它可以由所需要的热输入量除于冷却产量计算。举例来说，在一个 制冷系数操作一个 500 吨的 吸收冷却器会需要 :(500 x 12,000 h)/,571,429 h 热输入量。这热输入量相当于 ,022 磅 /小时的蒸气，或者 1,008 40 F 水在 17 F D T. 双级机器能有效的提高机器的制冷系数。然而 ,温度需求为这些进入发电量温差范围内提供了很好的要求 (350 F)。结果，双级机器会或许不被应用到地热应用。 措施 基于已经被发展 (977) 描述单级吸收机的措施反应式 ,图 2 显示出在制冷系数和容量 (冷却出量 ) 与热水温度输入量的效应。进入热水小于 220 F 的温度实际上造成设备容量的减少。温度造成设备容量减少的原因自然和输入到吸收式循环中的热量相关。在发生器中，热输入量在吸收剂 /冷剂混合物中引起沸腾发生。 因为压力在发生器中总是不变的 ,固定在沸腾温度下。结果，那个进入热水温度的一个还原反应引起在热的流体和沸腾混合物之间的温差一个还原反应。 因为热传递直接地因温差而改变 ,由于进入热水温度在吸收致冷容量中有一个几乎线性的减少。在过去几年中，一个制造厂商已经为在较低的进水口温度增加措施修正小的容量单位 (2 到 10吨 ) 。然而 ,在大量输出中被修正机器的低温不仍然有效 , 会可以应用在制度和工业型方案中。虽然制冷系数和容量也被其他的参数改变 , 像冷凝器和冷凝水温度和流度估计 ,发生器热输入量在生产中有最大的影响。这是特别地重要的考虑关于地热应用。 因为许多 240 F 和高于此范围的地热资源正在被调查因为使用有机的郎肯循环 (的发电量方案 , 空气调节应用在这个温度之下是有可能的。结果，在 180 到 230 F 范围中操作的冷却器 (依照图 2) 不得不在 400 和 20% 之间特大号中选择。同传统的系统 相比这会容易增加资本支出而且减少回报。 资本支出的增加会从较大的冷却塔成本出现，它起因于吸收设备的低制冷系数。单效设备的制冷系数大约是 相同的状态下面的蒸汽压缩机器的制冷系数可能是 更高。结果，为每个单位的制冷，一个蒸汽压缩系统会必须在冷却塔释放 于一个吸收系统，在一个 制冷系数， 为吸收系统在冷却塔和附件增加重要的成本。 为了要维持发生器中的热传递 ,唯一的温差可能在热水蒸气中被忽略。这是事实的一个结果机器本来设计来作 蒸气的进量。热传递从那个浓缩蒸汽是一个常数温度过程。 结果 ,为了要有相等的效果，进入的热水温度会有高于饱和的温度在以定格的状态符合到进水口汽压。这要考虑到热水循环中的一些 T。在锅炉中加倍了实施 ,这对工作费是小的影响。然而，因为 这是地热应用的主要考虑。 举例来说 ,假如 15个 250个 水头和 65%冷凝效率 ,大约 相当与大约 只有压缩机消费 ). 小的温 差和高流动率在空气调节应用中关于吸收冷却器使用估计指出另外的考虑。 承担一个地热系统要设计一个新的建筑物的加热和冷却。因为供热系统与冷却器的在比较中可能被设计为了相当大的温差 , 吸收应用的逐渐增加的成本会必须使用比较高花费和泵花费的需求。 一个第二应用为空气供暖需求设计而且使用一个较小的吸收机承担基本负荷。在这一应用，第二的电冷却器会使用到达好的效果。 从另一方面来说，成本支出会是增加的。 大的吨数设备成本 图 3 列举了一些在空间净化应用中一般大的吨数 (100 个吨 ) 冷却设备的成本。图中显示出的吸收冷 却器 ( ,离心式冷水机 ( ,冷凝器设备附件 (冷却塔，冷却水抽水机和冷却水砂眼 )的成本为了吸收冷却器附件 ( 和离心式冷水机附件 ( 。 如图所示，吸收设计同电驱动冷却器冷却器相比它本身和它的冷凝器附件设备成本要高的多。 这些是最初的资本支出差别在一个地热实施中不得不节约。 图 3. 电动和吸收冷却器和辅助设备的成本 .(996) 小的吨数设备 据目前我们所知 ,现在只有一家公司制造小的吨数 (20吨 ) 溴化 锂制冷设备。 这公司位于日本 ,主要为太阳能应用生产设备。 现在，可提供的单位在 ,3,5,和 10吨容量中。 这些单位可能被一起叠加提供达到 50吨的容量。 因为单位是水冷却冷却器 ,同传统电蒸汽压缩设备相比他们需要较多的机械设备为一个给定的容量。 除了吸收冷却器它本身 ,还需要一个冷却塔。 被安装外部的冷却塔需要和内部的管子和循环泵相连。 因为吸收机生产已冷的水 , 需要风机盘管输送冷却水到空气中。 绝缘管用来连接机器和盘管。 另外循环泵驱动冷却水循环。 最后，热水一定要供给到吸收机。 这需 要第三蛇行管。 图 4用来与传统的电冷却相比较评估小的吸收设备的经济效应 。这个图显示出同传统的制冷系统相比增加成本的使用吸收式设备所能节约的成本。明确的，图显示出多年来为五个不同的尺度单位下计算简单回报的电成本。 在每个情况，吸收系统 ( 在每年 2,000 个满载小时 ) 每年的电节省费用同系统的逐渐增加资本支出成简单的回报价值关系。在这里同常规的吸收式系统比较的系统是一个屋顶组装机组。 这是最有效的不贵的传统系统。 一个比较成熟的吸收制冷系统 (管冷却水等 )会产生较吸引人的回报。 图 吸收设备上的简单回报与传统的屋顶设备相较。 图是建立在充份的温度地热流体的有效为基础以额定容量允许之上的(190 F 之上 )。 除此之外 ,除了管道之外 , 地热井和泵的成本是不用考虑的。只有制冷设备成本要考虑。 结果，图 4 的回报价值只有在地热资源已经被发展为一些其他的目的才是有效的 (空气供暖和水产业 ) ，而且唯一的可选决定是在电和吸收冷却的之间的选项。 图 4 也小的吨数吸收冷却的经济效应只有在 5 到 10 吨容量需求和超过 $瓦 /小时电力消耗才是是吸引人的。 图 4 是建立在一个年度冷量需求2,000 个满载小时之上的。 这在最地理的面积需求的上端上。 为了平衡其他年度冷量的需求 ,只是乘以图 4中实在的满载小时的简单回报系数再除以 2,000。 吸收式制冷机的性能建立在额定状态为了便于得到图 4 。应该指出的是 ,如同较大的机器，性能很重地依赖进入热水温度和进入的冷却水温度。 额定条件是建立在 190 F 进热水， 85 F 进入冷却水和 48 F 排除已冷的水。三个回路的流动率是建立在 9 图 4 举例说明进入热水温度和进入冷却水温度对小的机器性能的影响。 在进入热水温度小于 180 际减少是必要的。 初步的评估， 85 F 冷却水曲线是必要的。 商业制冷 许多商业和工业的制冷应用包括小于 32 F 的方法温度和多数是 0 F. 结果，溴化锂 / 水循环不符合要求 ,因为水作为冷剂。结果 ,所需要的流体在这些温度下是不会凝固的。这些应用最通常类型的吸收循环是水 /氨循环。 在这情况，水是吸收剂，氨是制冷剂。 在商业制冷应用中使用水 / 氨设备和地热资源为被许多其他的考虑如空气调节应用所影响。 图 5 这些举例说明这些中最重要的。 当冷冻温度减少 , 所需要热水的温度是增加的。 因为大 多数商业和工业的制冷应用在 32 F 下发生 , 所需的热输入量温度一定至少在 230 F. 应该记住所需的蒸发温度是在过程处理温度下面 10到 15 F。 举例来说，一个 +20 5 F 蒸发温度。 研究表明最小需要的热水温度 275 F。 在这个温度范围内没有很多地热资源。 因为这个温度范围内的地热资源 ,有可能小的发电站将形成竞争除非叠加使用。 结论 在结论中 , 当考虑地热 /吸收冷却空气调节的应用时候应当评估下列几个因数 资源温度 实际的传递因数应用到设备应在温度少于 220 F 时 . 非常高的资源温度的重要部份或双级在低温制冷中被应用。 吸收机热水需求量与空气供暖需求流量相较 逐渐增加的井和泵成本应该被考虑到吸收机。 制冷容量需求 比较大的机器有比较低的成本逐渐增加在每吨的花费上。由于加倍的能量转移，这就造成一个积极的经济影响。 空气调节年制冷负荷，满负荷运行或过程冷却，载荷系数 明显地，设备的较高利用造成较快的花费。 资源的抽泵动力往往在非常低的静止水平或下降。 抽泵动力可能接近 50% 的高效率电冷却器消费。 公用设备率 由于很多的保护措施，高的公用设备率为消费和要求产生较好的系 统经济性。 he is a by is of of as in of of a at a of of at a of is a to to In a or is to is to be a in 2F ( as as 2F, an is as as a of a r/ in or in is to a i 2O. in to be of in a a is to to a to it to be By a in at a to to be it is a r/is in i to to a is is to to As , a) b) c) of is a at 12 or 85F 4F 1983). a of of be 1983). OP be of as a of of of It is by by a 500at a (500 x 12,000 h) 8,571,429 h a ,022 h 2 ,008 40F a 17F . 1983). 350F). As a be to on 1977) to of a OP of 20F in in in is to of to In to in is in As a a in a in is a in In 2 0 at in be to OP by as on is a to in 40F it is As a in 80 30F ) to on 00 0% a to to a An in OP of OP of is OP of a .0 or As a of a to of at an at a of be at in a to In to in s be in is a of to is a As a in to to be to at is to in In is of to is a in a 5F on 250 ft 5% at kW/t be to kW/t a to in a is to be a be s in to of to or to A be to a In a be In be on 100 , , . As a to in . 1996). o is 20 2, 3, 5, 0 be to of up 0 a in In to a is is a a to to is to to is be to a In to of to of to a of in In of ,000 is to of to at a to is in is a is A of to 4 . on to is on of of to at 190F or In no or As a a in a at is of of in 0 kW/h is on an ,000 is on of To by ,000. of on in to . It be as is 90F 85F 8F a 9F . of on At of 80F, is 5F be of 2F F. As a is no to is As a a is to at is of is In is is of in is by of as of As is is at 2F, be at 30F. It be 0 5F a +20F a 5F be . a 75F be is a of in in it is be is OP is to be As a In as n it is to a be to at 20F. or to be to on a $/in a in or in of of in or 0% of s in 2004 届 毕 业 设 计（论 文） 题目： 大型制药厂热电冷三联供 工程设计研究 班 级： 006102 学 号： 00610117 姓 名：高 小 平 指导教师：肖 汉 才 2004 年 6 月 大型制药厂热电冷三联供工程设计研究 摘 要 :热电冷系统利用吸收式制冷技术给设备供暖和制冷。 利用现有热电联产系统发展集中供热 ,供电和供冷为一体的能源综合利用系统。该系统将溴化锂吸收式制冷机引入到热电厂的 热电联产系统中 ,可增加热电厂的夏季热负荷 ,从而使冬夏热负荷平衡 ,保证热电厂更经济高效地运行。本文根据热电冷三联供节约能源的原理，对一座较大型的药厂进行工程设计研究，结合药厂对温度，湿度要求高的特点，进行详细计算，仔细论证，对制冷设备参数提出要求。通过调查和计算 ,将热、电、冷联产与热电和冷量分供系统加以比较 ,表明该系统不但可节能 ,而且具有增加电能生产和保护环境的效益。 主题词 :热、电、冷三联供 ;吸收 ;环保 in is in to to a an 2to of in in in a is to to a to of on to in of of 录 第一章 绪论 1 第二章 工程概述 2 第三章 设计参数 3 第一节 室外设计参数 3 第二节 室内设计参数 3 第四章 负荷计算 4 第一节 冷负荷计算 4 第二节 热负荷计算 8 第五章 空调方案 的选择及空气处理过程的确定 10 第一节 空调房间送风量和送风状态参数的确定 10 第二节 空调方案的选择 12 第六章 空气风系统设计及气流组织计算 14 第七章 方案比较 17 第八章 空调水系统设计 18 第九章 设备选型及安装 20 第十章 空气风系统设计及气流组织计算 27 第十一章 能效分析 29 设计总结及收获 33 致谢 34 参考文献 35 长 沙 理 工 大 学毕业设计（论文）开题报告课题名称 : 大型制药厂热电冷三联供工程设计研究学生姓名 : 高 小 平 指导教师 : 肖 汉 才 起止时间 : 2004. 工程设计目的意义：热电冷联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。有关专家做了这样的估算，如果从2000年起每年有4的现有建筑的供电、供暖和供冷采用热电冷联产，从2005年起25的新建建筑及从2010年起50的新建建筑均采用热电冷联产的话，到2020年的二氧化碳的排放量将减 1 。如果将现有建筑 热电冷联产的 从4提高到 ，到2020年二氧化碳的排放量将减 0。热电冷联供系统 程 电 ， 大大提高能源利用 率。大型 电厂的 电 率 5 55， 厂用电和 率。 的利用 率 能 到 0 4 ， 热电冷联产的 率 到 0， 有电 。热电冷联产系统 大型热电联产 ，大型热电联产系统的 率 有热电冷联产高， 大型热电联产有 电 和供热的 。减 电系统和供热的“，论从减 “有利的。：在”和 研究的 ，热电冷联产的和热电冷三联供工程设计的能力，热的 度及度计算 供热、制冷、电力， 化 制冷 ， 制药厂设计厂的热电冷三联供系统， 热电冷三联供 的 ， 。1. 热电冷三联供的及化 制冷 冷、电力量的计算 、制冷、供热系统的 方 能的 ， 工 计 ：1 1 设计 ， ， 2 2 文 ，研 4 文 ， 开题报告。4 4 6 开题报告，翻译专业英语文 。5 ，进行详细计算。6 进行拆论证，方案 。 10 11 提 制冷热设备参数，绘制图纸。 12 14 撰 毕业论文 16 备论文答辩和进行论文答辩 论证：展热电冷联产在热电联产的 置 制冷，利用化 制冷对热源参数低，适应性强的特点（ 的低压蒸汽和 的热水均 它的驱动热源），采用供热汽轮的低压抽汽和排汽 热源，驱动化 制冷制冷，使热电厂在生产电力热能的同时 生产 的冷水，用于空及工业冷却。由于化 制冷 低位热能 动力，所 充利用热电厂供热 的排汽或抽汽来制冷。这一方面 约低位热能，另一方面 增加热电联产供热 的热。所 ，热电冷联产 增加供热 的热，弥补供热 由于冬夏热的不均匀对热电厂 性产生的影响，提高热电联产 的能 果。从 角度看， 展热电冷联产 行的。代来的电供暖或锅炉供暖。用化 制冷 取代来的压缩 制冷 和采取地下水制冷。热电冷三联供系统的优点：（1） ：热、电、冷三联供解决了热电厂冬夏季热不均造的热 性低的问题，降低了 电煤 率，提高了 。（2）环保 ： 化 制冷取代压缩 制冷，避免了到环保的 用。（ ） 电：化 制冷 压缩 有 的 电 ， 大大缓解夏季用电紧张的问题。（4）“ ：化 制冷的建“仅 压缩 制冷的50% 60%左右，年运行费用 压缩 。由 见，热、电、冷三联供有 的 和社会 ，应在现有热电联产的 ，大 展热、电、冷三联供，提高能源利用水平。2004届毕业论文 1 第一章 绪论 热电冷联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。有关专家做了这样的估算，如果从 2000年起每年有 4的现有建筑的供电、供暖和供冷采用热电冷联产，从 2005 年起 25的新建建筑及从 2010 年起 50的新建建筑均采用热电冷联产的话，到 2020 年的二氧化碳的排放量将减少 19。如果将现有建筑实施热电冷联产的比例从 4提高到 8，到 2020 年二氧化碳的排放量将减少 30。 热电冷联供系统与远程送电比较，可以大大提高能源利用效率。大型发电厂的发电效率为 35 扣除厂用电和线损率。终端的利用效率只能达到 30而热电冷联产的效率可达到 90，没有输电损耗。热电冷联产系统与大型热电联产比较，大型热电联产系统的效率也没有热电冷联产高，而且大型热电联产还有输电线路和供热管网的损失。显然热电冷联产可以减少输配电系统和供热管网的投资，无论从减少投资成本和减轻污染来讲都是十分有利的。 （ 1）经济效益：热、电、冷三联供解决了热电厂冬夏季热负荷不均造成的热经济性低的问题，降低了发电煤耗率，提高了经济效益。 （ 2）环保效益：以溴化锂吸收式制冷机取代压缩式制冷机，避免了 氟利昂制冷剂的大量使用和排泄，起到环保的作用。 （ 3）节电：溴化锂吸收式制冷机较压缩式有明显的节电效益，可以大大缓解夏季用电紧张的问题。 （ 4）投资少：溴化锂吸收式制冷机的基建投资仅为压缩式制冷机的 50%右，年运行费用也较压缩式少。 热电冷三联产技术是一种能源综合利用技术不仅可以节约能源 ,还可以减轻对环境的污染 ,因而在全世界范围内得到了发展。日本和歌山马里拿弟区开发了以海南发电厂抽汽作为蒸汽吸收式制冷机热源的三联产系统 ,建立了热源分厂和冷暖站 ,向用户集中供热、供冷和供生活热水。意大利的拉波利综合 医院采用从中央热源厂生产的 180高温水、冷水和蒸汽三种热媒的方式进行集中三联供。我国的热电冷三联产系统是最近几年才发展起来的。山东省淄博市率先利用张店热电厂的低压蒸汽的热源 ,实现了热电冷三联产。哈尔滨制药厂采用蒸汽两效溴化锂吸收式制冷机制取低温水 ;在冬季采暖期间 ,以大自然空气为冷源 ,采用玻璃钢冷却塔制取低温水。随后 ,济南、南京、上海等城市也相继设置了热电冷三联产系统。 2004届毕业论文 2 第二章 工程概述 该工程为某药厂生产车间，地点位于四川省成都市。其中空调面积为 4200括制粒间、干燥间、称量间、 粉粹过筛间、总混间、压片间、胶囊充填间、洁净走廊、人流缓冲间、男二更、女二更、 具清洗间、器具存放间、洁具洗存间、中间品暂存间、不合格品暂存间、原材量暂存间、待包装品暂存间、内包材暂存间、物流缓冲间、袋装内包间、瓶装内包装间等，其中空调面积为 4200调面积占总面积 70%以上。 101 洁净走廊 102 人流缓冲间 103 男二更 104 女二更 105 物流缓冲间 106 干燥间 107 粉粹过筛间 108 称量间 109 制粒间 110 总混间 111 压片间 112 胶囊充填间 113 袋装内包间 114 瓶装内包装间 115 中间品暂存间 116 不合格品暂存间 117 洁具洗存间 118 器具清洗间 119 待包装品暂存间 120 121 内包材暂存间 122 原材量暂存间 2004届毕业论文 3 第三章 设计参数 第一节 室外设计参数 由参考文献 查得四川省成都市的气象资料为： 夏季大气压 冬季季大气压 季室外日平均温度 冬 季采暖计算温度 2 夏季室外干球温度 空调计算温度 1 夏季室外湿球温度 室外计算相对湿度 80 夏季室外平均风速 s 冬季室外平均风速 二节 室内设计参数 室内设计参数为： 夏季： t=24 冬季： t=20 空调室内相对湿度： =55 10% 洁净级别为 30 万级 2004届毕业论文 4 第四章 负荷计算 第一节 冷负荷计算 一、围护结构瞬变传热形成冷 负荷的计算方法 q)=F K (tl, W 式中 q)W); W/m m); tl,n C),根据建筑物的地理位置、朝向和构造、外表面颜色和粗糙程度以及空气调节房间的蓄热特性； C ） 。 表 1 101 房间南外墙冷负 荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n 6.4 tl, Qn(q) 156 139 124 112 103 101 105 120 141 167 197 227 250 表 2 101 房间屋面冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n 0.2 tl, Qn(q) 784 678 602 572 595 671 807 981 1178 1390 1587 1754 1875 宜按下式计算 ; F ( 式中 W); ),根据建筑物的地理位置和空气调节房间的蓄热 特性 ,可按本规范第 确定的 T 值 ,通过计 算确定 ; 传热系数 W/m 面积 (m); C ） . 表 3 101 房间 外窗温差传热形成的逐时冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 tl,n Qn(q) 19 36 56 77 94 111 125 132 138 138 134 127 111 2004届毕业论文 5 二、透过玻璃窗的 日射得热 形成冷负荷的计算方法 直射冷负荷 F Dj, 中 :F 玻璃的直射面积 ,z 玻璃的综合遮挡系数 , 无因次 Dj,- 日射得热因数的最大值 ， W/- 冷负荷系数 ,无因次 所用玻璃为 6单层吸热玻璃，由参考文献 附录 2 4 查得单层钢窗有效 面 积吸收 窗之有效面积 F=3 由 参考文献 附录 2 2 查得遮挡系数 参考文献 附录 2 3 查得遮阳系数 是综合遮挡系数 参考文献 附录 2 1查得成都南向日射得热因数的最大值 ,由参考文献 附录 2 6 查得无内遮阳的窗玻璃冷负荷系数逐时值 表 4 101 房间透过玻璃窗的 日射得热 形成冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 z j,73 0 57 88 127 158 185 176 136 99 70 53 35 22 三、 内围护结构冷负荷 : 冷负荷 F K 中 - 邻室温差 表 5 101 房间 内围护结构冷负荷 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 计算温度 计算温差 传热系数 积 负荷 四、设备散热形成的冷负荷 W 其中 W； 000 1=1000 W 五、人体散热形成的冷负荷 人体显热散 热引起的冷负荷计算式为： n n W 其中 W； 2004届毕业论文 6 n 由参考文献 表 2得成年男子散热散湿量为：显热 70W/人，潜热 112W/人，由于该厂是三班倒，所以 ，查参考文献 表 2 n=n=2，由上公式计算得： n n 70 2 1=126W 人体潜热散热引起 的冷负荷计算式为： n n 其中 W； n由上公式计算人体潜热散热引起的冷负荷为 n n =112 2 01W 将上面数据汇总得 ： 表 6 时间 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 外墙冷负荷 157 140 125 112 103 101 106 121 142 167 197 227 250 屋面冷负荷 785 679 603 573 595 671 807 982 1179 1391 1588 1754 1876 日射冷负荷 40 57 88 127 158 185 176 136 99 70 53 35 22 传热冷负荷 19 36 56 77 94 111 125 132 138 138 134 127 111 冷负荷 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 81 人体显热负荷 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 126 人体潜热负荷 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 202 灯光冷负荷 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 冷负荷小计 2409 2321 2280 2298 2360 2477 2622 2780 2966 3175 3381 3552 3668 按上述计算方法计算其他各房间冷负荷分别为： 表 7 各房间逐时冷负荷计算表 t 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 101 2409 2321 2280 2298 2360 2477 2622 2780 2966 3175 3381 3552 3668 102 570 560 553 551 553 560 572 588 606 626 644 659 670 103 365 358 352 350 352 357 366 379 392 407 421 432 440 104 342 334 329 327 328 334 343 355 369 383 397 409 417 105 544 536 530 528 530 536 546 559 574 590 605 618 627 106 2303 2261 2230 2218 2227 2258 2313 2383 2462 2548 2627 2694 2743 107 2069 2044 2026 2019 2025 2042 2074 2114 2160 2209 2255 2294 2322 108 1044 1024 1009 1004 1008 1022 1048 1081 1119 1159 1196 1228 1251 109 1551 1517 1492 1483 1490 1514 1558 1614 1677 1746 1809 1863 1902 110 1472 1447 1429 1422 1428 1445 1478 1519 1565 1615 1662 1701 1730 111 1549 1522 1503 1495 1501 1520 1555 1599 1650 1704 1754 1797 1828 112 317 310 305 303 305 310 319 331 344 359 372 384 392 113 1481 1457 1440 1434 1439 1456 1486 1525 1570 1617 1661 1699 1726 2004届毕业论文 7 114 3117 3085 3134 3257 3405 3608 3752 3845 3962 4102 4260 4379 4441 115 689 667 651 645 650 665 693 729 769 813 853 888 913 116 520 532 563 610 654 702 723 719 722 734 754 768 770 117 516 528 557 606 654 693 758 769 737 748 764 772 768 118 544 533 526 523 525 533 547 565 585 607 627 644 656 119 583 569 558 554 557 568 586 609 636 664 691 713 729 120 517 510 505 503 505 510 519 531 544 559 572 584 592 121 879 879 901 943 983 1035 1063 1072 1092 1123 1164 1196 1212 122 633 619 608 604 607 618 636 659 686 714 741 763 779 合计 24015 23613 23484 23675 24084 24760 25556 26325 27189 28201 29210 30035 30575 最大冷负荷出现在 : 19:00 点钟； 最大冷负荷为 : 六、 人体湿负荷 r = 1/1000 式中： r 人体湿负荷， kg/h; n 空调房间内人员总数； 群集系数，见表 2 各成年男子的散热量（ g/h），见表 2 101房间的湿负荷 r=167 2=h 按照上述计算方法计算其他各房间 湿负荷为 表 8 各房间湿负荷 计算表 房间编号 湿负荷(kg/h) 房间编号 湿负荷(kg/h) 101 13 02 14 03 15 04 16 05 17 06 18 07 19 08 20 09 21 10 22 11 计 12 2004届毕业论文 8 第二节 热负荷计算 一、 K F ( a 式中： - 通过供暖房间某一面围护物的温差传热量 (或称为基本耗热量 ), W; K 面围护物的传热系数 , W/( ); F 面围护物的散热面积 , - 室内空气计算温度 , ; - 室外供暖计算温度 , ; a 差修正系数 . 以 101 房间为例： 屋面的耗热量 18 1= 南外墙的耗热量 18 1= 南外窗的耗热量 18 1= 内墙的耗热量 18 内门的耗热量 18 二、附加耗热量 : (1 + ( 1 + 式中： 朝向修正率， %； 风力附加率， %； 高度附加率， %； 屋面的耗热量 1+0+0）（ 1+= 南外墙的耗热量 ）（ 1+= 南外窗的耗热量 ）（ 1+= 内墙的耗热量 1+0+0）（ 1+= 内门的耗热量 1+0+0）（ 1+ 三、通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量 ) : V w ( 式中： - 干空气的定压质量比热容 , j / ( ) V 透空气的体积流量 , m3 / h 外温度下的空气密度 m3 - 室内空气计算温度 , ; - 室外供暖计算温度 , ; V 的确定 : V =L l n 式中： 门窗缝隙长度 , m L 米门窗缝隙的基准渗风量 , 参考文献 可知 L=1.1 h.m n 渗透空气量的朝向修正系数。 所以 V=12 ( 1 (20 四、总耗热量 Q= Q Q= 其他各房间的耗热量按上述方法计算如下表 2004届毕业论文 9 表 9 各房间耗热表 房间号 耗热量 房间号 耗热量 101 12 02 13 03 14 04 15 05 16 06 17 07 18 08 19 09 20 10 21 11 22 耗热量 004届毕业论文 10 第五章 空调方案的选择及空气处理过程的确定 第一节 空调房间送风量和送风状态参数的确定 以 101 房间为例， 3 . 6 432000 . 3 / 3 6 0 0 2.在 上确定室内空气状态点 N，通过该点画出 =43200的过程线。 取送风温差为 4，则送风温度为 40 ，从而得出 kg,kg kJ/kg, 1 室内送风状态变化过程 按消除余热 3 . 6 0 . 8 25 0 . 2 6 4 5 . 8 9 kg/s 按消除余湿 0 . 3 / 3 . 6 0 . 8 21 0 . 2 2 1 0 . 1 2 kg/s 按消除余热和余湿所求通风量相 同，说明计算无误。 其他房间计算风量依照上述公式计算如下表： 表 10 各房间送风量 房间号 冷量（ 湿负荷（ kg/h） 热湿比 焓 含湿量 送风量（ m/h） 101 3200 471 102 6800 22 103 2000 01 104 2000 01 105 6800 22 2004届毕业论文 11 106 6800 748 107 4400 447 108 800 33 109 1400 085 110 0800 55 111 1400 085 112 600 11 113 0800 95 114 7200 684 115 1 2000 73 116 6800 22 117 875 61 118 810 31 119 600 22 120 4400 62 121 4400 23 122 600 22 2004届毕业论文 12 第二节 空调方案的选择 本系统采用一次回风处理，相对于二次回风系统，一次回风系统没有二次回风系统复杂，且满足系统新风、除尘的要求。 一、 一次回风夏季处理过程 3 1 . 1 134298 . 3 4 / 3 6 0 0 在 上根据 4及 N=55 ,确定 N 点 kg, N 点做 =13429 线，根据空调精度取 4 ,可得送风状态点 O, 0 ,kJ/kg, 2 一次回风系统示意图及夏季空调过程 3 1 . 1 6 . 1 25 0 . 2 6 4 5 . 1 8 /s(18432m3/h) 新风量 m =15 =(h) 一次回风量 (h) 风状态点 又 由成都市气象资料可知 查焓湿图可知 kJ/知 5 0 . 2 6 158 3 . 6 4 5 0 . 2 6 所以 上 与 交点即为 C 点。 在 上作等 d 线与 =95%曲线相交，交点为机器露点 L. ,果采用喷水室处理空气，则喷水室冷量为 2004届毕业论文 13 (Q= G(、一次回风冬、夏季处理过程 1 5 . 8 5 68428 . 3 4 / 3 6 0 0 取送风量 G=G=s 由 0 ， N=55%可知 kg, 5 . 8 54 0 . 4 8 4 3 . 0 7 /6 . 1 2i k J k 由 1000 计算得 据 2500+算得 在 点做等 =95%曲线相交，交点为机器露点 L , 4 0 . 0 8 3 0 . 0 34 0 . 0 8 2 5 . 1 9% 1 5 %m kJ/冬季室外参数 =1 , W =80%可知 =kg 温层厚度（ 聚苯乙烯 405500 玻璃棉 35 40 45 50 50 冷凝水管道的保温层厚度取 25 具体的保温材料选取及保温层厚度的计算可参考供暖通风设计手册。 管道和设备的保温结构一般由保温层和保护层 组成。对于埋在地沟里的管道和输送低 温水的管道还需加防潮层。保温层外表面须进行捆扎，一般用镀锌铁丝网，不可采用螺旋形连续捆扎方式。保护层一般有 4种： 铝箔牛皮纸用于室内低温管道。 玻璃纤维布外刷油漆可作为室内管道的保护层。 室外架空管道一般采用油毡玻璃纤维布保护层。 室外管道也可用油毡、铁丝网沥青胶泥作保护层，次种结构强度高、寿命长，但投资 大。 二、防腐 在溴化锂吸收式机组空调系统中，为了减少制冷管道和设备的腐蚀，增加保护层的耐久性，须对管道和设备的外表面、对保温结构的外表面作防腐处理。 腐 地上热力管道与设备在保温施工前，都须涂刷一层耐热防锈漆。对不保温的管道应先涂一层红丹防锈漆，再涂两层醇酸磁漆，或涂以两层沥青。 一般情况下室内外管道保护层刷醇酸树脂磁漆两遍，地沟管道刷冷底子油两遍。 2004届毕业论文 28 管道支吊架、阀门等附件的表面涂一层红丹防锈漆，再涂一层调和漆。 埋地管道外表面涂刷沥青防腐绝缘层。 三、隔振 在整个空调系统中，设备产生的振动，除了以躁声形式通过空气传播到空调房间外，还可能通过建筑物的结构和基础进行传播。因此在系统中须对溴化锂吸收式 机组、水泵、空调装置进行减振与隔振处理。 溴化锂吸收式机组运行平稳，设计基础时只要考虑其静载荷就行，在基础之上铺设橡胶隔振垫即能起隔振效果。 水泵的进出口管道上，紧挨进出口处安装可饶曲的橡胶软接头，这种软接头通常专门用于风机盘管的减振。 在设计和选用减振器时应根据以下几个原则： n1500r/，宜用橡胶、软木等弹性材料垫块或橡胶减振器 ;设备 转速 n 1500r/用弹簧减振器。 %10%；但不应超过允许工作载荷。 时，应考虑环境温度对减振器压缩变形量的影响，计算压缩变 形量宜按制造厂提供的极限压缩量的 1/31/2 考虑。 簧减振器宜与阻尼比大的材料联合使用。 加大减振器台座得知两极尺寸，使体系质心下降，确保 机器运转平稳。 个，机器较重或尺寸较大时，可用 6 2004届毕业论文 29 第十一章 能效分析 一、效益分析 热、电、冷三联供系统具有明显的节能效果 ,下面利用实例作定性定量 分析说明。吸收式制冷机的一次能源 利用率 : h 其中 h 为系统的供热效率。 压缩式制冷机的一次能源利用率 冷吨制冷量的耗煤量 : 3024b= P E R 7 0 0 0 （ T） 或 860b= P E R 7 0 0 0 （ kg/kWh） 式中 压缩式制冷机组的制冷系数 冷吨 供变电效率 , 1） 溴化锂吸收式制冷机组的能耗分析 以双效溴化锂吸收式制冷机为例来求其一次能源利用系统 标准煤耗率 双效溴化锂机组 h=9740(T) 分散锅炉房 : 一次能源利用系数 : b= b 分散锅炉房的锅炉效率 , b 取 冷吨标准煤耗 : 3 0 2 4 3 0 2 4b = 0 . 6 0 4P E R 7 0 0 0 0 . 7 1 5 7 0 0 0（ T 标准煤） 集中锅炉房 : 一次能源利用系数 : b= b 集中锅炉房的锅炉效率 , b 取 冷吨标准煤耗 : 3 0 2 4 3 0 2 4b = 0 . 4 4 3P E R 7 0 0 0 0 . 9 7 5 7 0 0 0（ T 标准煤） 热电站 : 热电站的供 热效率定义为供热量 供热所耗用的能源量 比 ,即 中 D 抽汽量 ,kg/h 抽汽的焓值 (kJ/ q式中 汽轮机组新蒸汽的焓 ,kJ/004届毕业论文 30 W 抽汽量 D 蒸汽在被抽出之前所生产出的电量 ,kW q 发电的平均煤耗率 ,q 取 430(g/h)(标准煤 ) W=(中 汽轮机发电机的机电效率 , 5% 对于新蒸汽压力为 度为 535的高压抽汽式汽轮机组 ,新蒸汽焓为 :475kJ/抽汽压力 抽汽焓 975kJ/汽轮机相对内效率 =85%)将上述数据代入以上各式中 ,可得提供热效率之值 : 221 . 3 0 7( ) / 3 6 0 0j dj g h h q 式中 热电站的管道效率 ,取 024b = 0 . 2 5 41 . 7 7 0 0 0 （ T 标准煤） 同样 ,可以算出单效机组的一次能源利用 率及标准煤耗率 ,结果 下 表所示。 类型 性能系数热量T 一次能源利率 准煤耗率 (T) 分散锅炉房 集中锅炉房 热电站 单效 8620 效 740 上表中的计算结果可以看出 ,将溴化锂吸收式制冷机引入热电联产后 ,由于热电站的供热效率 h=130%,比集中锅炉房 h=75%要高得多 ,因而利用热电厂抽汽来制 冷的溴化锂吸收式制冷机的一次能源利用率高 ,每冷吨制冷量的标准煤耗率少。可见热、电、冷联供的煤耗量小 ,而能源利用系数高 ,具有明显的节能效果。 （ 2） 压缩式制冷机相比其节能效益 取双效溴化锂吸收式制冷机组的性能系数 缩式制冷机制冷系数 =由 心式压缩机数据求得 ,其制冷量为 1150 ,耗功为 300 吸收式的一次能源利用率 : h= h 制冷量标准煤耗率 : 1 860 0 . 7 2 31 . 7 7 0 0 0b (kg/h) 压缩式制冷机的一次能源利用率 : h 制冷量的标准煤耗率 : 2 860 0 . 1 1 0 71 . 1 1 7 0 0 0b (kg/h) 对于制冷量为 1150机组 ,以每年运行 1200h 计 ,则节能为 : B=( 1150 1200=53(t/y) 由上分析可见 ,以热电厂抽汽为热源的双效吸收式制冷机组比电空调机组要节能 ,若以1150冷量计算 ,每年可节煤 53t。 （ 3） 溴化锂吸收式制冷机冬季作热泵运行的节能效益 在热、 电、冷“三联供”系统中 ,夏天用于制冷的溴化锂吸收式制冷机 ,在冬季可作热泵运行 ,即以热电厂的热化抽汽为热源可回收汽轮机凝汽器的废热或其他低温工艺为废热(蒸发器加热 ),在冷凝器回路中得到供暖所需的 65的热水或其他工艺用热水。 2004届毕业论文 31 该系统的一次能源利用率 : b 中 b 热电站锅炉效率 , b 取 热电站热网效率 热电站的管道效率 , 理论分析可知 ,热泵的性能系数 ,若制冷机的性能系数为 乎作热泵运行时 为 实际上热泵的性能系数比上述理论数据 (低一些。根据无锡市第四织布厂将双效吸收式制冷机在冬季改作热泵运行时 , 右 ,这意味着供热量中有三分之一是来自废热。所以在本例计算中 可见该系统的供热效率为集中锅炉房 ( h= ,是分散锅炉房 ( h= 综上所述 ,引入溴化锂吸收式制冷机的热、电、冷联产系统具有明显的节能效果 ,可大幅度地提高能源利用率。 采用溴化锂吸收式制冷机的突出好处是节电。与压缩式相比 ,每 1150冷量 ,吸收式制冷机可节电 300右。因而装 1 台溴化锂吸收式制冷机组 ,相当于建造 1 台小型发电站。而发电站的投资要大得多 ,以每 备投资 7000 元计 ,300站投资需 210 万元 ,而且电站的建设周期比制冷机安装时间要长得多 ,若将所节约的电能应用于生产 ,则所创造出的价值就更可观了。 由于在热、电、冷联产系统中 ,吸收式制冷机是以热电厂的供汽为热源 ,故可增加电能的生产。这是因为热电厂的发电量与供热量有关。一般来说 ,供热量大则发电就多。夏季由于热负荷减少 ,热电厂常因供热量少而发电量降低 ,溴 化锂吸收式制冷机夏季使用需消耗蒸汽 ,相当于增加了热电厂的热负荷 ,故使发电量增加。 以 1500量的吸收式制冷机组为例 ,其耗汽量为抽汽压力为 蒸汽1550kg/h。 如前所述 , 对于其新蒸汽初焓 475kJ/高压机组 ,抽汽焓值975kJ/每小时多发电 :W=D( 04 以年运行 1200h,则多发电 :204 1200=105(h)。 从以上分析可知 ,用溴化锂吸收式制冷机做集中空调制冷设备时 ,以冷量为 1150每年可节煤 53t,节电 36 万 加发电 可见 ,推广利用溴化锂吸收式制冷机的热、电、冷三联供系统可大大缓解夏季用电紧张局面。 压缩式制冷机常用 氟里昂工质 ,由于其对大气臭氧层的破坏 ,已属淘汰范围。而以热电厂的蒸汽为热源的溴化锂吸收式制冷机 ,由于热电厂的锅炉效率较高 ,可以减少锅炉烟气对大气的污染 ,与压缩式制冷机和分散锅炉房式供冷方式相比 ,具有明显的环境保护作用。 二、结论 、冷三联供系统解决了热电厂冬、夏季热负荷不均衡 ,夏季 热负荷太少的问题。提高了热电联产的经济性 ,增加发电 ,降低了发电煤耗。城市实现热、电、冷三联供会创造出巨大的经济效益和社会效益。 同时随着保护臭氧层 ,限制 氟里昂制冷工质使用及国际蒙特利尔协定的实施 ,为以热能为动力的溴化锂吸收式制冷机在热、电、冷三联供中的应用开辟了广阔的发展天地。 2004届毕业论文 32 、冷“三联供”系统 ,可明显地提高能源利用率 ,增加热电厂的发电量 ,缓解夏季用电紧
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