制冷机房课程设计说明书正文

1、制冷机房课程设计说明书正文 石家庄铁道大学四方学院课程设计冷冻机房设计 2021届土木工程 系 专 业: 建筑环境与设备工程 学 号:20215927 学生姓名:陈永超 指导教师:马长捷 完成日期2021年5 月20日目录第一章 设计任务31.1建筑资料31.2 设计任务31.3设计步骤3第二章 制冷机房42.1 制冷机房的设置42.2 冷水机组的选择42.2.1 冷水机组的装机容量42.2.2 冷水机组的台数42.2.3 冷水机组的类型42.3 冷却塔的选择52.4水泵的选择52.4.1 冷冻水泵的选择52.4.2 冷却水泵的选择62.5 补水定压装置的选择72.6 分集水器的选择82.7

2、水处理设备的选择92.7.1 软水器和软化水箱92.7.2 水处理仪9第三章 水力计算103.1沿程阻力103.2局部阻力103.3总阻力103.4水力计算103.5水力计算表格11第四章 总结12第五章 参考文献13第一章 设计任务 机房为370砖墙,内净尺寸12××2.5m。1.2 设计任务 石家庄市某建筑空调设计冷负荷1500kW,需要提供7/12空调冷水,制冷机房外侧冷冻水系统阻力0.2MPa,建筑物高度25m,空调面积10000m2,据此条件对制冷机房进行设计。 查阅资料,确定制冷机房设计冷负荷 1选择定型冷水机组并确定台数 定型冷水机组有风冷冷水机组和水冷冷水机

3、组两大类,水冷冷水机组又有蒸汽压缩式冷水机组和吸收式冷水机组两种,通过技术经济分析确定所选用的冷水机组种类。 2选择冷却塔 材质推荐使用玻璃钢,注意冷却塔的设计条件应与冷水机组匹配,否那么应进行修正。 3布置冷却水管道、冷冻水管道 确定管径,并进行阻力计算,选择过滤器、电子水处理仪、集水器、分水器用户4个环路等。 4选择冷却水泵和冷冻水泵 根据流量和扬程进行确定,并考虑备用泵。 5选择确定定压补水设备 6编写设计计算说明书 7绘制机房平面图、系统图和局部详图第二章 制冷机房2.1 制冷机房的设置 制冷机房位置的选择:冷热源机房应设置在靠近冷热负荷中心处,以便尽可能减少冷热媒的传输距离;无地下层

4、的建筑应优先考虑布置在建筑物的一层,当受条件限制,无法设置在主体建筑内时,也可设置在裙房内,或与主体建筑脱离的独立机房内。 冷热源机房的内部设置:机房主要通道的净宽度不应小于1.5m;机组与墙之间的净距不应小于1.0m;机组与机组或其他设备之间的净距不应小于1.2;应留出不小于蒸发器、冷凝器等长度的清洗、维修距离。 本设计建筑物没有地下层,因此将机房布置在建筑物群房内。本设计主要通道净宽度为2m;机组与墙之间的净距为2m;机组与机组或其他设备之间的净距为1.5m;机房留有蒸发器、冷凝器等长度的3.6m的清洗维修。2.2 冷水机组的选择2.2.1 冷水机组的装机容量×15001650k

5、w2.2.2 冷水机组的台数 制冷机组一般以选用24台为宜,一般不考虑备用。冷水机组的单台容量及台数的选择,当空调负荷大于528kw时机组的数量不宜少于2台。 本设计选用两台冷水机组,每台装机容量为820kw。2.2.3 冷水机组的类型 常用的冷水机组有压缩式和吸收式。其中压缩式制冷机组又分为离心式、活塞式和螺杆式。 考虑到本工程中没有较为方便余热可供利用故本设计选用电动压缩式冷水机组。 冷水机组的冷却方式有风冷冷却和水冷冷却两种方式。水冷式冷水机组与风冷式冷水机组相比拟,在冷却水充足的地方,水冷式设备的初投资和运行费均低于风冷式设备,因此设计采用水冷式冷水机组。 螺杆式冷水机组COP值较高,

6、单机制冷量大,容积效率高;结构简单,无往复运动的惯性力,转速高;对湿冲程不敏感,无液击危险;易损件少,运行可靠,调节方便,通过滑阀可实现制冷量无级调节。因此本设计采用螺杆式冷水机组。 参考长虹水冷螺杆式冷水机组的样本,本设计选那么的机组型CHLS820/PN。本设计冷冻水入口温度7,出口温度12,冷却水入口温度32,出口温度37。其性能参数如下:表2-1 CHLS820/PN 机组技术参数制冷量kW冷冻水流量m3/h冷冻水压降kPa冷却水流量m3/h冷却水压降kPa制冷剂82014080170.463R22a2.3 冷却塔的选择 常用的冷却塔有玻璃钢和钢筋混凝土两种。玻璃钢冷却塔具有冷效高,占

7、地面积小,轻巧,节能等优点,并被广泛应用。 中小型制冷剂的冷却水量一般在65500m3/h之间,在冷却塔系列中属于中等水量,而逆流式冷却塔热交换率高于横流式。 因此本设计采用逆流式玻璃钢冷却塔,将冷却塔防置在屋顶。 根据选用的冷水机组得出其冷却水量为170.4m3/h。据此参照常州中院玻璃钢的电子样本,本设计选用型号为DBN-200低噪声型逆流玻璃钢冷却塔。其进水温度37,出水温度32,湿球温度28。其技术参数如下:表2-2 DBNL3-200低噪声型逆流式玻璃钢冷却塔技术参数冷却水量m3/h风量m3/h进水压压力104Pa电机功率kW直径m2.4.1 冷冻水泵的选择 泵的选择应依据泵的流量和

8、扬程进行选择,对于一次冷水泵的流量应为所对应的冷水机组的冷水量,并附加5%10%的富裕量。泵的台数应按冷水机组的个数一一对应。闭式循环一次泵的扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器和末端设备的表冷器阻力之和,并应附加5%10%的富裕量。×140154m3/h 本设计中最不利环路的损失200kPa,冷水机组蒸发器的损失为80kPa,机房的损失为50kPa,考虑附加10%,那么水泵的扬程为 H1.1×200+50+80330 kPa 即泵的扬程为33m水柱 参照广州恒星冷冻机械制造的电子样本,本设计选用的冷冻水泵的型号为HD125-50,两台使用,一台备用,其技术参数如下表2-

9、3 HD125-50型水泵技术 流量m3/h扬程m效率%电机功率kW转速r/min必需汽蚀余量m(G?H/)/QAB+L/T;ECR-循环水泵的耗电输冷比;G-每台运行水泵的设计流量,m3/h;H-每台运行水泵的设计扬程,m;-每台运行水泵对应设计工作点的效率;Q-设计冷负荷,kw;T-规定的计算供回水温差,;A-与水泵流量有关的计算系数;B-与机房及用户的水阻力有关的计算系数;-与L有关的计算系数;L-从冷热机房至该系统最远用户的供回水管道的总运输长度,m;当管道设于大面积单层或多层建筑时 ,可按机房出口至最远端空调末端的管道长度减去100m确定。 本设计A值取0.003858,B值取28,

10、取0.02,L400m,T取15计算得AB+L/T值为0.007206744。冷冻循环水泵ECR值为0.0017155324。0.00171553240.007206744,满足要求。2.4.2 冷却水泵的选择 冷却水泵的台数宜按冷水机组一一对应,流量应按冷水机组技术资料确定,并附加5%10%的富裕量。冷却水泵的扬程由冷却水系统阻力管道、管件、冷凝器阻力之和,冷却塔积水盘水位设置冷却水箱时为水箱最低水位至冷却塔布水器的高差,冷却塔布水器所需压力组成,并附加5%10%的富裕量。 本设计选用两台冷却水泵,单机冷水机组的冷却水流量为170.4 m3/h,考虑10%的附加,那么每台泵的流量为 冷却水系

11、统的阻力为24.5kPa,冷凝器阻力为63 kPa,冷却塔进水压力为30.1 kPa,冷却塔布水器至积水盘高差3.5m,考虑泵扬程附加10%,那么冷却泵的扬程为 即15.26m水柱,参照广州恒星冷冻机械制造的电子样本,本设计选用的冷却水泵的型号为HD150-32,其技术参数如下: 表2-4 HD150-32型水泵技术参数流量m3/h扬程m效率%电机功率kW转速r/min必需汽蚀余量m(G?H/)/QAB+L/T;ECR-循环水泵的耗电输冷比;G-每台运行水泵的设计流量,m3/h;H-每台运行水泵的设计扬程,m;-每台运行水泵对应设计工作点的效率;Q-设计冷负荷,kw;T-规定的计算供回水温差,

12、;A-与水泵流量有关的计算系数;B-与机房及用户的水阻力有关的计算系数;-与L有关的计算系数;L-从冷热机房至该系统最远用户的供回水管道的总运输长度,m;当管道设于大面积单层或多层建筑时 ,可按机房出口至最远端空调末端的管道长度减去100m确定。 本设计A值取0.003858,B值取28,取0.02,L400m,T取15计算得AB+L/T值为0.007206744。冷冻循环水泵ECR值为0.0025446575。0.00254465750.007206744,满足要求。2.5 补水定压装置的选择 循环水系统的小时泄漏量,宜按系统水容量的1%计算。系统水容量应经计算确定,供冷和采用空调器供热的空

13、调水系统可按表2.5估算,室外管线长时应取较大值。 表2-5空调水系统的单位水容量空调方式全空气系统 水-空气系统 本设计为水-空气系统,单位水容量取1,那么系统水容量为L1×1000010000 L10m3。补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%,那么系补水泵补水量为Q10×5% 0.5m3;循环水系统的补水点,宜设在循环水泵的吸入侧母管上;当补水压力低于补水点时,应设置补水泵。补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高3050kPa,那么补水泵扬程为H25+530m;膨胀管不设阀门,膨胀管管径按下表确定 表2-6 膨胀管的选取系统膨胀水量Vp(L)空调冷水35035018

14、0018013500350170007000膨胀管的公称直径(mm) 20 25 40 50 70 膨胀水箱的容积应按下式计算: VVminVt+Vp式中V?水箱的实际有效容积(L); Vmin?水箱的最小有效容积L;Vt?水箱的调节容积(L),不应小于3min平时运行的补水泵流量,且应保证水箱调节水位高度不小于200mm; Vp?系统最大膨胀水量(L);本设计中Vt(Q/60)×3 0.025m3。循环水系统的最大膨胀水量Vp按表2-7确定表2-7常用系统单位水容量的最大膨胀量系统类型空调冷水空调热水采暖水供/回水温度()7/1260/5095/70本设计为夏季工况,采用空调冷水系

15、统,那么系统的单位水容量的最大膨胀水量取值为4.46L/ m3,系统的最大膨胀水量Vp 10×4.4644.6L0.0446m3,那么选取公称直径为20mm的膨胀管。×1-40×2×3,其相关参数如下:×1-40×2×3型膨胀水箱泵流量m3/h泵扬程m有效容积m3供水管径6360.4DN502.6 分集水器的选择 分水器起到向各分路分配水流量的作用。集水器起到由各分路、环路聚集水流量的作用。分水器和集水器是为了便于连接各个水环路的并联管道而设置的,起到均压作用,以使流量分配均匀。分集水器的直径应按总流量通过时的断面流速0.5

16、1.0m/s初选,并应大于最大接管开口直径的2倍。 本设计中总流量为154×2+10318 m3/h,假定流速为0.5 m/s那么,分集水器直径 , 那么取DN为500mm。2.7 水处理设备的选择2.7.1 软水器和软化水箱 空调补水应经软化处理,并宜设软化水箱,储存补水泵0.51.0h的水量。 根据补水量,参照陕西三维能源设备公司的样本,设计选用的是ICM型全自动软水器,软水流量为10m3/h。 软化水箱储存1.0h补水泵的水量那么其容积为Q10m3选用陕西重华换热设备制造容积为12m3的水箱。第三章 水力计算Pm×l/d× 2×/2l×R

17、式中,?沿程摩擦阻力系数; l?管道长度,m; d?管道直径,m; ?流体密度,kg/m3; ?管道断面平均流速,m/s; R?单位比摩阻,Pa/m。 水流动时遇弯头、三通及其他配件时,因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为: Pj×× 2/2式中,?局部阻力系数 PPm+Pj 首先对管段进行编号(管段编号图见附录),测量出各管段长度,在水力计算器输入各管段流量,计算算出局部阻力损失和沿程阻力损失。在系统图中标出各管路的管径。 表3-1 水管水力计算表水管水力计算编号负荷kW流量kg/h管径管长mvm/sRPa/mPyPaPjPaPy+PjPa1820141040175121.

18、6951792138114363574282014104017591.69517915842215537393164028208022532.0221836024715577574164028208022522.0221834381204424835164028208022582.02218314363613375696164028208022532.02218345912044250378201410401750.0771.69517914114361450882014104017531.695179591228733463982014104017541.69517973679337100731082014104017541.69517973679337100731182014104017561.69517910303359146211282014104017531.695179457221552612131640282080225112.022183209347155