制冷机房课程设计说明书方10062陈永超

1、制冷机房课程设计说明书方1006-2陈永超 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 石家庄铁道大学四方学院课程设计目录第一章 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

2、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 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. 错误！未定义书签。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 . 132石家庄铁道大学四方学院课程设计第一章 设计任务1.1建筑资料机房为370砖墙，内净尺寸12×15m，屋顶标高6m，净高4.8m，房门1

3、.8×2.5m。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。1.3设计步骤查阅资料，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

4、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3石家庄铁道大学四方学院课程设计第二章 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冷水机组的选择2.2.1 冷水机组的装机容量本设计中的冷水系统是间接式系统，系统冷负荷总计1500kw，其冷负荷附加1.1，冷水机组的负荷为Q=1.1

5、15;1500=1650kw2.2.2 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4石家庄铁道大学四方学院课程设计设备，因此设计

6、采用水冷式冷水机组2。螺杆式冷水机组COP值较高，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)820冷冻水流量3(m/h)140冷冻水压降(kPa)80冷却水流量3(m/h) 170.4冷却水压降(kPa)63制冷剂 R22a2.3 冷却塔

7、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(m/h)2003风量(m3/h) 11200

8、0进水压压力(104Pa)3.01电机功率(kW)5.5直径(m) 4.22.4水泵的选择2.4.1 冷冻水泵的选择泵的选择应依据泵的流量和扬程进行选择，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。本设计中有两台冷水机组，应选用两台冷冻水水泵。单机冷水机组的冷水量为140 m3/h，考虑附加10%，那么每台泵的流量为Q=1.1×140=154m/h53石家庄铁道大学四方学院课程设计本设计中最不利环路的损失20

9、0kPa，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H=1.1×(200+50+80)=330 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2-3 HD125-50型水泵技术流量(m3/h)200扬程(m) 45 效率(%) 73 电机功率(kW) 37 转速(r/min) 1480 必需汽蚀余量(m) 5.8循环水泵的耗电输冷比应满足以下要求：ECR=0.003096G·H/QA(B+L)/T3;ECR-循环水泵的耗电输冷比

10、；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，取0.02，L<400m，T取15计算得A(B+L)/T值为0.007206744。冷冻循环水泵ECR值为0.0017155324。0.0

11、017155324<0.007206744,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Q=1.1×170.4=187.44m3/h冷却水系统的阻力为24.5kPa，冷凝器阻力为63 kPa，冷却塔进

12、水压力为30.1 kPa，6石家庄铁道大学四方学院课程设计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H=1.1×(24.5+63+35+30.1)= 152.6kPa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)200扬程(m) 32 效率(%) 77 电机功率(kW) 30 转速(r/min) 1480 必需汽蚀余量(m) 4.5循环水泵的耗电输冷比应满足以下要求：ECR=0.003096G·H/QA(B+L)/T

13、3;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，取0.02，L<400m，T取15计算得A(B+L)/T值为0.007206744。冷冻循环水泵ECR值为

14、0.0025446575。0.0025446575<0.007206744,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%计算值。表2-5空调水系统的单位水容量空调方式单位水容量L/ 全空气系统 0.400.55 水-空气系统 0.701.30 1。系统水容量应经计算确定，供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表2.5估算，室外管线长时应取较大本设计为水-空气系统，单位水容量取1，那么系统水容量为L=1×10000=10000 L=10m3。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Q=10×5% =0.5m3；

15、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，7石家庄铁道大学四方学院课程设计应设置补水泵。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H=25+5=30m；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空调冷水VpL<350 203501800 18013500 35017000254050>700070膨胀管的公称直径mm膨胀水箱的容积应按下式计算：VVmin=Vt+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

16、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 供/回水温度 膨胀量L/ m3空调冷水 7/12 4.46空调热水 60/50 15.96采暖水 95/70 33.62本设计为夏季工况，采用空调冷水系统，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= 10×4.46=44.6L=0.0446m3，那么选取公称直径为20mm的膨胀管。开式膨胀水箱的有效容积为V=0.025

17、+0.0446=0.0696m3；膨胀水箱利用率一般取80%，那么膨胀水箱的容积为0.087m3参照安阳市百通给水设备有限责任公司的样本，选取膨胀水箱的型号为0.6×1-40×2×3，其相关参数如下：表2-8 0.6×1-40×2×3型膨胀水箱泵流量(m3/h)6泵扬程(m)36有效容积(m3)0.4供水管径 DN50 2.6 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8石家庄铁道大学四方学院课程设计的作用。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

18、匀。分集水器的直径应按总流量通过时的断面流速(0.51.0m/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+10=318 m3/h，假定流速为0.5 m/s那么，分集水器直径 ， 2 ´=4.74m=474mm3600´0.5´3.14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Q=10

19、m3选用陕西重华换热设备制造容积为12m3的水箱。9石家庄铁道大学四方学院课程设计第三章 水力计算3.1沿程阻力Pm=l×l/d×n 2×/2=l×R式中，l沿程摩擦阻力系数；l管道长度，m；d管道直径，m；r流体密度，kg/m3；n管道断面平均流速，m/s；R单位比摩阻，Pa/m。3.2局部阻力水流动时遇弯头、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=××n 2/2式中，l局部阻力系数3.3总阻力P=Pm+Pj3.4水力计算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

20、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。 10石家庄铁道大学四方学院课程设计3.5水力计算表格表3-1 水管水力计算表编号 负荷kW 流量kg/h 管径水管水力计算管长m v(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa) 1 820 2 820 3 1640 4 1640 5 1640 6 1640 7 820 8 820 9 820 10 820 11 820 12 820 13 1640 14 1640 15 820 16 820 17 820 18 820141040 141040 282080 282080 282080 282080 1410

21、40 141040 141040 141040 141040 141040 282080 282080 141040 141040 141040 141040 175 12 175 9 225 3 225 2 225 8 225 3 175 0.077 175 3 175 4 175 4 175 6 175 3 225 11 225 2 175 0.071 175 2 175 10 17516 1.695 179 1.695 179 2.022 183 2.022 183 2.022 183 2.022 183 1.695 179 1.695 179 1.695 179 1.695 179 1.695 179 1.695 179 2.022 183 2.022 183 1.695 179 1.695 179 1.695 179 1.695 179112138 1 1584 2 602 4 438 1 1436 3 459