《制冷原理与设备》课程设计

环境与市政工程学院热能与动力工程专业课程设计说明书（制冷原理与设备）学院：环境与市政工程学院专业：热能与动力工程班级：热动061姓名：学号：镰2009王年恐6民月关25膏日前言煌本课程设计是偶对《制冷原理奥与设备》课程肾的进一步实际要地了解和掌握誓，本次设计主坛要是通过对一夫给定的设计条饺件来设计合适得的冷冻站。制功冷压缩机型号什与台数的选择倾，包括确定制俗冷系统的总制关冷量，确定制邻冷剂种类和系遣统型式，确定仿制冷系统的设桶计工况。冷凝民器的选择，计霞算出冷凝器的婶热负荷，根据理所选用的制冷沸剂种类和压缩恨机运行工况、摊冷却介质的种恶类、负荷变化仅情况等确定冷晚凝器的型式，树然后进行冷凝亏器的选择计算搂，确定其传热规面积，从而选晋定冷凝器的型敢号及台数。蒸厕发器的选择，茂根据制冷量、景制冷剂种类及夏载冷剂的种类你、冷冻系统的伐型式等，确定柜蒸发器的型式缓，计算出蒸发读器的传热系数愚、换热面积以淘及蒸发器的台坦数。抗腰其它辅助设备幼的选择，有油抵分离器，贮液配器，集油器，块紧急泄氨器，耽空气分离器，乔过滤器。冷冻笋站布置包括如抗下内容：制冷郑设备布置，制游冷工艺管路布祸置，管路上各凯种阀件及自控垃部件的布置，谈绘出平面布置么及必要的系统帝原理。制冷工扁艺管路及阀件鸟的选择，根据政平面布置及制短冷系统图估算底各段工艺管路舞的总长度（包必括直线长度和件当量长度）以凭及不同的制冷弃剂、不同工艺院管路的允许流浇速或允许压力芳降、蒸发温度木、冷凝温度、龄再冷温度、制习冷剂流量等确扑定工艺管路管薯经。根据制冷纠量、制冷剂流狸量、流速或管肌径等选择截止粪阀手动膨胀阀啄、浮球阀、热画力膨胀阀及电红磁阀等。编写站设计说明书，结说明书应按设随计程序编写，终它应包括设计互任务、原始资态料、工况确定仿、负荷计算、屑设备选择、冷承冻站布置方案章的确定及说明贿、管路计算和游有关设计草图竹等内容。课程蒙设计画图更2暴张，它包括：绪制冷工艺热力方系统图灿1段张（街1楚号图纸）。如稿条件允许，最套好画轴测透视池图。图中设备府应编号。管件谊和各种阀件应渣注明通径；并教应附有图例和趟设备明细表。这布置图野1系张僻(秃1伐号图纸双)裳布置图为冷冻姐站平面布置图蚕，在平面图中仓画出设备外形肯及主要管路的代布置，标明各瞧设备的大小尺砖寸、相互间的驰位置尺寸、距厚墙尺寸等。冷唐冻机房的建筑蔬图绘制时可以责简化，但应说矛明建筑外形和记主要结构形式泼，此外还应标笋明门窗位置、行门的开向等。孙通过此次的课崭程设计要求对章空调用冷冻站堡有一个全面系禾统的了解。目录烛前言犹悔刊造迈1灿目录钻滤府旷高2佛设计任务晨料挪俱涛3晨原始资料郊榨山般冈3您负荷计算盆锈惠捏回3愚制冷设备选择拦湾凯般6越管路的选择计江算哈啦伶孔10慢设计参考资料寨薄私投1赞7宇冷冻站设备及另管路的平面布辅置险肺里见剥CAD眯图率制冷工艺热力善系统图概虚胜咏见批CAD块图县一、岛空调用冷冻站桑的设计朗已知某厂空调右系统所需总耗林冷量为伴1163k达w叮（皱1,000,技000kca麻l/h毕），以喷淋室救为末端装置，互要求冷冻水温幕为编6椅℃嚷，空调回水温肤度为胁11婆℃拉，制冷系统以草氨为制冷剂。二、原始资料棋水源：石家庄阶是我国南方大溜城市，水源较隔紧张，所以冷烧却水考虑选用列冷却塔使用循惭环水。幕室外气象资料辛：不保证蝴50秘小时室外空调卸干球温度够31避℃客，湿球温度励26.5滴℃抵。甘石家庄海拔诉81.8脆米，大气压力右冬季逆763mmH传g芹，夏季摸747mmH插g服。三、设计内容卖昨制冷压缩机的菊型号与台数的椅选择窃1外、兴冷冻站的冷负堂荷荷的戏确定沫搞扩对于间接式制刃冷系统，船A大＝休0.1朱～量0.15颗。本课程设计类属于此类，取干A蛛＝罚0.125吨室银=粱（犹1+0.12握5扣）燃1163kw帝=1308.等375陆撑kw因2棋、妈制冷工况的确绸定蓄（降1厦）蒸发温度产当采用喷淋室堤处理空气，即滤冷冻水喷淋室底使用时，宜采术用水箱式蒸发愤器（包括直立悔管式蒸发器和风螺旋管式蒸发哲器）。对于直徐立管式和螺旋模管式蒸发器，侧蒸发温度宜比岩冷冻水出口干忍球温度低拌4揭～配6侧℃着。迫=6震℃互—娘（霞4沈～满6拒℃喜）膨=1形℃逐（熔2蒜）冷凝温度派采用水冷式冷明凝器时，冷凝车温度纠可用下式计算近：℃案式中拨烛——幕冷却水进冷凝梁器的温度俱，抄℃骨；钱所——锯冷却水出冷凝链器的温度萄，泥℃矮。菜对于使用冷却份塔的循环水系慰统，冷却水进锯水温度可按下孝式计算：摩忘贩升片=26.5偷℃变+柳（疼）超℃恢=26.5隶℃取+3.5留℃事=30咽℃竿式中吃刺——佛当地夏季室外兰平均每年不保拿证起50艳小时的湿球温截度克，配℃雾——因安全值。石家采庄，选用机械侦通风冷却塔，苦℃胃。拖=拉+(2忧～桐4)吓℃方=33被℃==37℃拜（级3萌）压缩机的吸锦汽温度央压缩机的吸汽纯温度一般与压宋缩机吸汽管的仅长短和保温情岛况有关，通常糟以氨为制冷剂物时，吸汽温度否与蒸发温度搬的差值不大于扣5党～引8消℃胶。但本设计考凉虑仅理论循环外，不考虑过热度，即搭=涝=1菜℃纹（侄4危）再冷温度捏t凡r.c层对于立式壳管采式冷凝器，均列不考虑再冷。渐勒以上工况确定往以后，就可在雕lg采P菌—损—秩h录图上确定整个锣制冷的理论循堆环；并进行循夏环的理论计算殿。奸3袄、肠制冷压缩机的仙型号及台数的馆确定寺考虑到厂房的命大小，设备初夏投资，维护及亩管理，压缩机匀台数不应取太改多，现取坝3缝台。备则每台压缩机蚁在设计工况下扛的制冷量至少思为茂=1308.体375/3=箭436.12巡5KW译查《实用制冷量工程设计手册般》北京：中国驻建筑工业出版坚社，榜1994皆年。郭庆堂梁P166奶查压缩机性能羡曲线，可用压滩缩机型号为骂8AS12.冷5卧（开启式，单倡级，摔960r/m打in解）。俭每台压缩机在仔设计工况下的奉满负荷制冷量携=475kw籍。稍大于全436.12克5kw骤每台压缩机在扰设计工况下的故轴功率页=94kw改。坏配用电机功率优P=寸（肃1.05~1忘.10趁）阻=味（息1.05~1擦.10性）组×衬100kw=援105kw绵（二）冷凝器继的选择仪1减、冷凝器型式丛的选择应根据耗制冷剂和冷却恐介质（水或空效气）的种类及防冷却介质的品辜质优劣而定。宇在冷却水质较段差、水温较高启和水量充足的滨地区，宜采用另立式壳管式冷刺凝器，因为冷怎却水使用循环西水，故采用立清式壳管式冷凝鲁器。冷凝器的舌台数参考压缩廉机的台数，暂茄取三台。验查姑查席《实用制冷工筋程设计手册》熄Ｐ帝160族取怪η市m检=0.882颤深则增Ｐ欧i=美η说m墓=0.882诉92=81.魄1友总共的棒冷凝负荷为滩Q塌k都=问（酿+估Ｐ酷i目）辉3高=(47统9.156+洒81.1)战=560.2仙56叶×画3=1680控.768kw2、传热温差奋=棉=惜=5.36长℃草式中：前t怒1造、丈t泻2方----阶冷却剂进、出述口温度；已鱼巡嫂编t剩k值----映冷凝温度。。并型冷凝水的流量占为：祥M=伟=崭=133.8箭4kg/s止3.谅冷凝器型号的伙确定及其传热材系数的计算疑（肥1贿）选择冷凝器止型号痰查常用冷凝器添的传热系数表瓣，由于采用立滩式冷凝器鸦假定娃=3700医kcal/艺m绑=4.30考3宝kw/m忽则对每台冷凝桶器万=欲=390.6版04改棉m球每台脆=130.2牛01帅亡m矮查《制冷与空涂调设备手册》造P441召（上愿--接冷）立式冷凝炕器规格示例表粮，取冷凝器型默号为玩LN-150穴（其传热面积摆F=150缝m据,叨通筒体直径强D=1080秋mm帝，高度嫩H=4800遍mm庆，管道督211骑根佣），骂则规=1680.岛768/解（纲150烈3旁）构=3.735请kw/m持；蓬只(袋2)慧计算冷凝器制神冷剂侧放热系厌数睡喷淋密度残Γ透=票=躬=5383.办202符Kg/m.h繁冷凝器的水侧礼放热系数酒=班513唱Γ虏1/3能=8990.式785宜w/m采2溜.k岗(肆3)关计算冷凝器制床冷剂侧放热系炒数坦；哨由《制冷原理控及设备》主编橡：吴正业参妄西安交通大学舱出版社津1997恋出版喷P222葛：踩对垂直面呈波赢形流动时方=1.18红，冒物性系数芽β影=绸捞=饲=2.779妥3寇冷凝器制冷剂素侧放热系数觉=衰=季违浊锁青=般6338.9绑2W/m扎2尊.k茅（湿4惩）计算冷凝器颗传热系数倒由冷凝器型号属知：管外径弱d喊=51mm侍。水垢的热阻幸R睡查《传热学》乒P492喷得逼R扔=5.28乱m尘2敬.k/w舱。芦取金属管壁的奖导热系数渡λ管=43.2您w/m刚2请.k狠，油膜热阻剑惊=0.000燥6合m繁2妈.k/w系革=722.6贝54舟此时热流密度连=722.6办54暂×拳5.36=妨3.873k来w/m谎；（钞为冷凝器对数杨传热平均温差给）品（袭5寒）比较相对误盟差哗相对误差诵=款=3.6艳％＜敬5原％，说明假定校合理，即所选际择的冷凝器型忧号合适。裤（三）台蒸发器爪的选择父在前确定蒸发调温度时，已确渴定使用直立管暴式或螺旋管式倒蒸发器。畏则每台蒸发器尤的制冷量即为晕一台压缩机的购制冷量肚=479.1对56kw残=修=哄=7.21肤℃胆假设触=520(爱kcal/m比·闷h脂·祝℃千)巩唯=万=520控7.21=3遇749.2简每kcal/m支·但h=4.36秆03KW隆蒸发面积扣=捉/芽=479.1溉56/4.3太603=10砍9.89m辛查《制冷与空刑调设备手册》妇P499童（上冷）伯SR-90罪（蒸发面积为林=90m振）。专此时单位热负蔑荷振=肺/幕=479.1习56泡×耐3按/脸4坝×央120=3.骑5937kw搏/m士.=3090随kcal/处m迷属于直螺旋管胜式器单位热负荷（植2500~3胶500竖kcal/亿m你）范围之内，塔符合要求。灾（四）其它辅砌助设备的选择足油分离器的选么择计算厦根据压缩机台邀数取油分离器缝台数为三，一队台压缩机配一宪台油分离器。掏并选用离心式长油分离器。闪压缩机理论输伪汽量绵V胁h=局=串=0.157升/s=565蔬.487朱/h眠查《实用制冷锯工程设计手册辽》编写组软.蜘制冷工程设计好手册移.蝇北京：中国建健筑工业出版社求，态1978犬年。赞P156点得压缩机输汽税系永数滴λ劝a医=0.782膛，取筒体内汽搭体流速并w=0.9滤m/s骑则志D集≥鉴=克=0.241烂3m勺查《制冷与空公调设备手册》逆P607应采用离心式有翁分离器，法SYF-50程叉（北冷）盯,D=245企mm考贮液器的选择咽计算笼液体制冷剂循园环量制M庸R两=校=479.1子46/(14骤58.284筝-376.1寒27)宇×索3600幸×衫3=0.15笨94kg/h短×涌3=4.78示2拣似kg/h践；店液体制冷剂比枣容钻v=1.71察707L/K抓g=0.00踩171707芬m竞/kg到；芬取液体充满挺度讲β被=0.8.衣贮液器的容积文：档贯=销兰幻×损3牵=1.341序61~5.1做243m武豆查《制冷与空畜调设备手册》玩P536(牢上冷梅)秤选择学ZA-4.5壤一个。集油器的选择零通常几套压缩垮机可共用一个必集油器。集油们器一般不进行养计算，而是根挪据经验来选用泪。尘冷冻站标准工陈况下的制冷量伤=搜/阻=1308.层375/2.预0=654.哥1875kw剂，大于籍600KW裳，采用直径为膏300mm北的集油器一台训。烤查《制冷与空壤调设备手册》送P624(抖洛冷散)JY-30多0,队其直径为模325mm嘉。贤空气分离器的半选择访空气分离器的碗选择一般不进舒行计算，而是弄根据经验选用诱。泡系统总制冷量棍为忆1308.3宰75>116盾3kw猪，故采用颤Dg50迅体直径而219易的空气分离器字。瓜查《制冷与空画调设备手册》网P631音（重冷）选择兔KF-50,纺直径为盖219mm.洗急泄氨器的选贷择翻在大、中型制扛冷系统中，系郊统中的充氨量治是较多的。当充发生严重事故因时，必须将系记统中的氨迅速不放掉，以保护怕设备和人身安发全，故系统应讨设置紧急泄氨剩阀。目前国内趁生产的紧急泄安氨阀为茧SA捞－羡25艰型，各系统均奶可选用。此处矿采用抓SA范－榜25耐型。皮查《制冷与空弄调设备手册》好P637桂采用私SA授－厨25筒型（北冷）茎（六）氨液分抱离器机房用：艺=卵=猎418mm顾查《制冷与空唉调设备手册》用P600娘采用层A矮F摸—歌100疑六、制冷管道竞设计始制冷剂管道直盈径，应按其压炎力损失相当于画制冷剂饱和温遇度的变化值确扒定。制冷剂饱扣和温度的变化责值，应符合下趟列要求：氨吸杆汽管、排汽管场和液体管，不礼宜大于系0.5驰℃吸气管段趴1挺、初选管径卡，吸气管道流呆速为垂12~20足，取旬16胁—窗管子内径，质m役—兵流体的质量流司量，哀—忌流体在工作压望力和工作温度锯下的比容，—流体速度，兆查邀《灭实用制冷工程星设计手册激》蚁取管径勤mm杂，刻=100mm容2拒、确定管路的川当量总长度管道长度咐L=1115够+1211+姓602+54共35+151胡8+120+初200+35饶0+1261掠+1151=虾10201m偷查春《羡实用制冷工程故设计手册如》乳直通截止阀当驼量直径描340蹄，弓盛焊接弯头材当量直径谱60冷，搭mm笛蒸发器出口身d=100m绍m缠管道直径不变妥的连接究，当量直径搁0,许樱=0mm锯压缩机进口传d=100m逝m驳管道为缩小连敢接筐=1僵，当量直径监0,眯罗=0mm办管道当量总长敢=10201祝+68000递+6000+炎0+0=11醒561mm普3挽、每米当量管卸长的允许压力才降混蒸发温度阶1煤时的饱和压力歉压缩机吸气温律度柴0.5辛时的饱和压力帮涨特每米当量管长白的压力降尸查厉《加实用制冷与空字调工程手册塔》验雾及，所选管段合视适识此段管的母管伸管段质量流量孔为所选管段的巩三倍故管段取军值为布mm排气管段蓝1诞、初选管径彻，吸气管道流村速为子15~25拳，取局20浴查艇《驱实用制冷工程制设计手册表》黎取管径向mm街，贯=82mm角2击、确定管路的轨当量总长逮管道长度源L=545倍+1588+蹦1452+1剖60+400断+3058+冒4096+6浑23+129扯0=1321寿2mm尾查开《培实用制冷工程平设计手册晚》就直通截止阀当买量直径离340快，欢缠焊接弯头评当量直径敢60静，讲勤止回阀当量直给径拳80兰，订款压缩机排气口田d=100m六m厨管道为扩大连丑接勾，当量直径该12.24,破系=1003.朵68mm巧油分离器进口评d=50mm迎管道为缩小连仙接加，当量直径捧9.24,黎蛙=757.6卵8mm柱油分离器出口灵d=50mm号管道为扩大连歼接歉，当量直径义18.68,洁宁顽=1531.时76mm子冷凝器进口浴d=100m柜m仆管道为扩大连办接妻，当量直径恨12.24,培扮额=1003.滤68mm管道当量总长智=1321棒2+1115焦20+344充40+656卡0+1003鞋.68+75狗7.68+1娃531.76积+1003.凯68=175丝168.8m持m泄3招、每米当量管枯长的允许压力莲降舰压缩机排气温谜度眼37.5御时的饱和压力矛夏冷凝温度温度贼37.0阀时的饱和压力魄凤酸每米当量管长粘的压力降拌查依《龙实用制冷与空栏调工程手册奔》抵浙治祥，所选管段合缓适悼此段管子的母允管管段质量流爸量为所选管段肯的三倍故管段菌为接mm凑（三）冷凝器殿到贮液器管段顾1址、初选管径那，吸气管道流阵速为津疑小于笨0.5罢，取超0.3盘查毫《匹实用制冷工程浩设计手册途》给取管径握mm饶，榜=62mm馅2哈、确定管路的沫当量总长及压淹力降敢蔑根据《供热工雄程》义—存计算管段的压暑力损失，砖—时计算管段的沿炉程损失，拍—接计算管段的局摊部损失，匠—延热媒的密度，—水头差，m蜂R蝇—学每米管长的沿纤程损失，乱—辽管段长度，妄m员信上枕浙拖毛以绸遣滥惨喝—筝管段的摩擦阻见力系数产d幻—渐管子的内径，各m涌v胡—些热媒在管道内稍的流速，—雷诺数残—连热媒的运动粘失滞系数，蛮查《传热学》度，委时，流动为紊志流状态，碑4000~1喝00000拔范围内时赞管道长度布L=535+牙8800+4置610+40己0+475=毛14820m畏m由圾—原管段中的总局只部阻力系数拐由巩《左实用制冷与空州调工程手册瑞》亏冷凝器出液口筝d=80mm齐，管道为渐缩坚连接炉=0.01阀贮液器进液口雄d=80mm时，管道为渐扩诉连接谨=0.002忌5截止阀焊接弯头茄冷凝器出液口复和贮液器进液帝口液位差较475mm骆查置《亩实用制冷工程至设计手册恰》燥直通截止阀当银量直径社340棚，葬m锈焊接弯头茂当量直径绩60脚，纪占管道当量总长居=14820阳+42160矿+7440=杀64420m慎m匀每米当量管长臭的压力降握查清《