建环专业课程设计——制冷机房设计说明书

1、WORD格式燕山大学课程设计说明书题目：成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计学院（系）： * 建筑环化系年级专业：*学号：*学生姓名：*指导教师：*（教授）专业资料整理燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）： *基层教学单位：建筑环境与能源应用工程系学号*学生姓名*专 业 （ 班 级 ）11 建环1 班设计题目成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计设1、冷冻水 7/12 2、冷却水32/373、地点：成都计4、建筑形式：办公楼5、建筑面积（ 10000） m2（ 2 栋） 技6、层高 3.5m7、层数： 5 层术8、冷水机组形式：活塞式冷水机组参9、机房面积：10数、机房位置：楼层地下室设1 说

2、明书按燕山大学课程设计说明书规范撰写；计2、图纸共计两张，一张系统图，一张平面图。平面图上至少含有两个主要剖要面；求 3、说明书用B5 纸打印，页数在10 页左右； 4、图纸用 A3 纸打印；计算：包括冷负荷计算（用面积冷指标法简单计算）、水力计算；选择：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵、水箱大小、分水器、集水工器、电子水处理仪、软化水系统等设备的选择；作绘图：采用CAD绘图；量工第一天：布置设计任务作第二四天：结合说明书编写绘制完成系统图计划第五九天：结合说明书编写绘制完成平剖面图第十天：答辩1陆耀庆编实用供热空调设计手册中国建筑工业出版社，1999参2电子工业部第十设计研究院主编. 空

3、气调节设计手册. 北京：中国建筑工业出考版， 2000资料3电子工业部第十设计出版院编空气调节设计手册( 第二版 )， 2000等指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。WORD格式2014 年 1 月 9 日目录一设计题目与原始条件二方案设计三负荷计算四冷水机组选择五水力计算1 冷冻水循环系统水力计算2 冷却水循环系统水力计算六设备选择1 冷却塔的选择2 冷冻水和冷却水泵的选择3 软水器的选择4 软化水箱及补水泵的选择5 分水器及集水器的选择6 过滤器的选择7 电子水处理仪的选择8 定压罐的选择七设计总结八参考文献第 3 页WORD格式成

4、都市某办公楼空气调节用制冷机房设计一设计题目与原始条件题目：成都市某办公楼空气调节用制冷机房设计条件： 1、冷冻水7/12 2、冷却水32/37 3、地点：成都4、建筑形式：办公楼5、建筑面积（ 10000） m2（ 2 栋）6、层高 3.5m7、层数： 5 层二方案设计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商场的各层，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

5、到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后的32的冷却水再返回 冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。考虑到系统的稳定安全高效地运行，系统中配备补水系统，软化水系统，电子水处理系统等附属系统。专业资料整理三负荷计算采用面积冷指标法：q0根据空调冷负荷计算方90140(w/m2)1，本设计选用q095(w/m2) 。法：Q0Aq0(1k)2建筑面积A=10000 2=20000m2根据查书， k 的取值范围为7%-15%，本设计k 值取 10%2 。Q02000095(10.1)2090(kw)四冷水机组选择根据标准，属于较大规模建筑，宜取制冷机组2 台，而且两台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量Q=Q/

6、2=1045kw根据制冷量选取制冷机组具体型号如下表：第 1 页附图：名称离心式制冷机组型号LSLXR123-1050制冷量1055KW电功率 /电压224KW/380V制冷剂R123制冷剂充注量700kg冷冻水系统冷却水系统进/ 出水温度 ( )12/732/37 3流量(m/h)181.4266扬程43接管通经 (mm)1501502/KW0.0860.086污垢系数 (m)水阻损失 (MPa)0.120.083机组尺寸（长宽高）3860mm 1810mm 2766mm查得冷水机组的两端界面图如下：其中， 1 为冷却水进水接口，2 为冷却水出水接口，3 为冷冻水进口接口，4 为冷冻水出水接

7、口。第 2 页五水力计算管内流速的假定依据2P340DN/mm=250 2.02.出水管的流速m/s1.52.0进水管的流速m/s1.01.251.21.61 冷冻水循环系统水力计算；（ 1）确定管径假定冷冻水的进口流速为1.2m/s4Lv32P811d=10L=0.0503 2=0.1008m3/s,2 台机组总管d1=327mm,取 350mm,则管段流速为v=1.07m/s水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为1.5m/s4L3 vd=10L=0.1008m3/s,2 台机组总管d1=292.6mm,取 300mm,则管段流速为v=1.428m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0m/

8、s4Ld=103vL=0.0504m3/s,单台机组管d1=253mm,取 250mm,则管段流速为v=1.3m/s水泵的出水管：假定流速为1.5m/s4Ld=103vL=0.0504m3/s,单台机组管d1=207mm,取 200mm,则管段流速为v=1.6m/s第 3 页水泵入截止阀0.3蝶阀0.1 0.3口1.0过滤器2.0-3.0除污器4.0-6.0水箱接管进水口1.00.0.1-出水口5用到的三通0.1变径管0.3（ 2）阻力计算已知局部阻力损失 如下表：DN4050200250300止回阀3.93.40.10.10.1DN200250300350焊接弯头900.720.180.87

9、0.89P= v2/2冷冻水系统中，根据平面图可得弯头 13 个，三通3 个P=16.18m沿程阻力阻力损失公式P=R*l=R LR 为比摩阻， L 为总管长。粗算按平均比摩阻R=250mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m，所以沿程阻力损失为P2=1.25m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P1+P2=17.43m2 冷却水循环系统水力计算；（ 1）确定管径第 4 页水泵进水管：假定冷却水的进口流速为1.2m/sd=1034LvL=0.0739 2=0.1478m3/s,2水泵出水管假定冷却水的出口流速为台机组总管d1=396mm,取 400mm,则管段流速为v=1.178m

10、/s2.0m/sd=1034LvL=0.1478m3/s,2单台机组时水泵的进水管：假定流速为台机组总管d1=307mm,取 300mm,则管段流速为v=2.09m/s1.0m/sd=1034LvL=0.0739m3/s,单台机组管d1=307mm,取 300mm,则管段流速为1.05m/s泵的出水管：假定流速为2.0m/sd=1034LvL=0.0739m3/s,单台机组管d1=217mm,取 250mm,则管段流速为v=1.506m/s（ 2）阻力计算同理，在冷却水系统中，根据平面图可得弯头9 个，三通5 个每个泵上都有一个截止阀，一个蝶阀，一个止回阀，一个过滤器，一共有三个泵每个机组有两

11、个蝶阀，一个过滤器，一共两台机组 =9 0.9+0.1 5+3（ 0.3+0.1+0.1+2） +2（ 2 0.1+2 ） +3（ 1+0.5 ） +1=26由于整套系统的流速基本保持在1.178m/s ，P= v2/2 P=18.04m沿程阻力阻力损失公式第 5 页P=R*l=R LR 为比摩阻， L 为总管长。粗算按平均比摩阻R=250mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m，所以沿程阻力损失为P2=1.25m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P1+P2=19.29m3 补给水泵的水力计算水泵进水管：假定补给水泵的进口流速为1.2m/s4Ld=103v3L=2 0.0503

12、1%=0.001066m/s,2台机组总管d1=33mm,取 35mm,则管段流速为v=1.07m/s水泵出水管：假定补给水泵的进口流速为1.5m/s4Ld=103vL=0.001066m3/s,2台机组总管d1=29mm,取 30mm,则管段流速为v=1.43m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0m/s4Ld=103vL=0.0504 1%=0.000504m3/s单台机组管d1=25.3mm,取 25mm,则管段流速为v=1.03m3/s泵的出水管：假定流速为1.5m/s4L3vd=103L=0.0504 1%=0.000504m/s, 单台机组管d1=20.7mm,取 20mm,

13、则管段流速为v=1.61m/s六设备选择1 冷却塔的选择冷却塔选用开放式冷却塔，且为逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高第 6 页度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32，出水温度为37，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的2% 3%冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式G=3600Qc/ （ C t5）w t w=tw1-tw2=37-32=5 Qc=1.3Q（活塞式制冷机组） Qc冷却塔冷却热量 Q制冷机负荷每台制冷机配一台冷却塔。则Qc=1.3 1055=1371.5KW每台冷却塔的水量计算：53G=3600Qc/ （ C t w） =3600 1371.5 (4.2 5)=

14、2.3511 10kg/h=235.11m/h风量计算：Q=3600Qc/c(Is1Is2)s1t成都市空气调节室外计算湿球温度, 查得 22.6 。3ts2=ts1+5 =27.6 查焓湿图得Is1=87kJ/kg3Is2=115kJ/kg6所以 Q=3600 1371.5 4.2 (115-87)=41984.7kg/h=32546.3m1.29kg/m 3)选用 2 台型号一样的冷却塔。/h( 空气密度为选用 CDBNL3 系列低噪声型逆流冷却塔，型号为CDBNL3-300，主要参数如下：进水压型号冷却水量总高度风量风机直径直径 DN力CDBNL3-3003300m/h5713mm316

15、8000m/h3400mm35kPa5.0mm第 7 页2 冷冻水和冷却水水泵的选择；由已知的冷冻水和冷却水流量，初定泵给水方式为两用一备，而已定两台机组，现用两台泵给水，可近似选择水泵的流量为机组流量，水泵的杨程至少要满足层高和局部阻力。综合考虑后，选择冷冻水泵的型号为：200-400A ，冷却水泵的型号为：200-250(I)两台水泵的性能参数如下：流量转速电机功3(m /h)杨程(m)效率(%)(r/min)率(kw)蚀余量(NPSH)(kg)13146.66718744741450373.546223438.37028029.27540024801450304.04755202072型

16、号必须气重量200-400A200-250 (I)下表为两台水泵的安装尺寸：外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器型号C1C2LBHA4-d1DD1n-d规格H2B1B230025012-200-4- JGD38605951095225345400A22340295-337032022200-30025012-250(84053011102404- JGD336022340295-3I)37032022复核水泵扬程，冷冻水泵要求将水补给到楼层最高点，外加阻力损失，所以，最低扬程为 3.5 5+17.43=34.93m选用的冷冻水泵扬程为44m，符合要求，同理复核冷却水泵扬程，也符合要求。3 软水

17、器的选择第 8 页根据补水流量选用INNO 系列双阀双罐同时供水软水器型号产水量（ m3 ）/h树脂填量周期盐耗安装尺寸进出管径mm（ L）（ mm）（ mm）INNO-350D4-610047350 21004 软化水箱及补水泵的选择；根据要求，补水量为系统冷冻水量的0.5%1%，补水频率为8 小时 1 一次，每次2 小时。因此，计算补水量为q1=n t Q1 1%q1-单次补水量n-机组台数t-单次补水时长Q1-冷冻水流量注：本设计中选用0.5%的设计参数因此，补水量即软化水箱的体积为：q1=V=2 181.4 0.5% 24 3=14.512m3取软化水箱的体积为15m3，选择其尺寸为2

18、m 2.5m 3m关于补水泵，选用方式为一用一备共两台，补水泵的流量为：q2=q1 n所以， q2=7.256m3/h即补水泵的流量为7.256m3/h 。根据流量选择补水泵为ISG40-250A，此型号的水泵性能参数如下：效率转速电机功3必须气重量型号流量(m /h)杨程(m)蚀余量(%)(r/min)率(kw)(kg) (NPSH)4.1722440-250A5.9702829005.52.3987.86527第 9 页安装尺寸：外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器型号C1C2LBHA4-d1DD1n-d规格H2B1B240-2120804-4-SD61-50A40040563095170

19、13015014110180.5115由冷冻水水力计算的方法，按假定流速法再次确定水泵安装前后干管尺寸和最终流速：水泵进口：流速1.73m/s钢管型号45 2.5 （内径 40mm） 水泵出口：流速3.07m/s钢管型号34 2（内径 30mm）5 分水器及集水器的选择；分水器和集水器的流速选择范围为0.5-0.8m/s4P385 假定集水器的流速为0.8m/s4Ld=103vL=2 181.4=362.8m 3/h=0.1008m 3/sD=400.6mm, 取 400mm，则流速为0.8m/s第 10 页假设用户有三个，分三个支路，单个用户分的流量为0.0336m3/s4L3v根据公式，

20、d=10算得每个用户接管的内管径为d=0.231m，选择钢管d=250mm，则流速为0.68m/s假定分水器的流速为1.0m/s4Ld=103vL=2 181.4=362.8m 3/h=0.1008m 3/sD=358mm,取 350mm，流速为1.05m/sd=0.207m，选择钢管d=200mm，流速为1.07m/s集水器：包括补水管，冷却水进水泵管，用户回水管，以及旁通管，泄水管。补水管用户回水管进水泵管旁通管管径 mm3025035030与阀门开度有管内流速m/s1.430.681.07关分水器水器：包括冷冻水进水管，用户出水管，以及旁通管，泄水管。用户回水管冷冻水进水管旁通管管径 m

21、m20030030与阀门开度有管内流速m/s1.071.428关集水器的长度：D1=30mm， D2=350mm， D3=250mm， D4=250mm， D5=250mm， D6=30mm(D1为补水管直径，D2 为进冷却水泵直径，D3， D4， D5 为用户回水管直径， D6 为旁通管直径)L1=D1+60=90mm，L2=D1+D2+120=500m，m L3=D2+D3+120=720m，m L4=D3+D4+120=620m，m L5=D4+D5+120=620mm第 11 页L6=D5+D6+120=400mm L7=D6+60=90mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L

22、6+L7=3040mm宽度为 1.5dmax=525mm分水器的长度：D1=300mm， D2=200mm， D3=200mm， D4=200mm， D5=30mm(D1为冷冻水进水管直径， D2， D3， D4 为用户管路直径，D5 为旁通管直径 )L1=D1+60=360mm， L2=D1+D2+120=620m，m L3=D2+D3+120=520m，m L4=D3+D4+120=520m，m L5=D4+D5+120=360m，m L6=D5+60=90mm宽度为 1.5dmax=450mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=2470mm集水器和分水器一般会设置排污口的直径

23、取 DN40mm6 过滤器的选择；根据管路直径选择对应的 Y 型过滤器。冷冻水泵进水口直径 d=300mm,所以过滤器选 Y-300mm 冷却水泵进水口直径 d=350mm, 所以过滤器选 Y-350mm 补给水泵进水口直径 d=30mm, 所以过滤器选 Y-30mm7 电子水处理仪的选择；电子水处理仪器选型：3按流量为266 2=532m3/h ，选择最合适的电子水处理器，选择的型号为 MHW-I-G10-1.6 ，性能参数如下：规格型号MHW-I-进口管径(mm)最大流量 (m / h)设备直径 (mm)功率(W)重量（ KG）G10-1.6350580393200998 定压罐的选择定压

24、罐所定的压力为从集水器到用户最高处的水静压，根据层高和层数，确定最高点的压 力，已知层高3.5m，共 5 层，所以，定压高度为：3.5 5=17.5m，考虑到阻力损失，按 20%备份，最终定压静水压力为17.5 1.2=21mH2O（约 210kPa），选择定压罐的型号为： SQL400-0.6 ，性能参数如下：第 12 页型号SQL400-0.6容积（ L）38工作压力（ kPa）600直径（ mm）400高度（ mm）1200七设计总结；时间如白驹过隙，为期 2 周的课程设计很快就要结束了！在这两周的课程设计中收 获颇多，从最初的一片茫然到逐步设计画图，直至最后的按时按质按量完成任务，让我学到了很多以前不