制冷设备的选择与制冷机房的布置讲稿

制冷系统设计

在设计制冷系统时，必须要了解以下一些内容：

(1)用户要求：用户需要的冷量及其变化情况，供冷方式、载冷剂的温度以及用户使用场所和使用安装方面的要求等。(2)冷却水源：工程建设地区附近的地面水(江、河、湖等)和地下水的水量、水温和水质等情况。(3)气象条件：当地的气温、相对湿度和夏季主导风向等。(4)制冷压缩机的产品资料和有关设备的产品资料。(5)工程项目的总平面图和其他有关资料。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.1制冷设备的选择计算

1、选择计算步骤：

(1)确定制冷系统的制冷量

制冷量包括：用户需要的制冷量及制冷系统和供冷系统的冷损失。

（冷损失的大小一般可按附加系数确定：直接冷却系统附加系数为5％～7％；间接冷却系统为7％～15％。)

(2)确定制冷系统的冷凝温度和蒸发温度。(3)根据制冷量和制冷工况，选择制冷压缩机和电动机。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.1制冷设备的选择计算

1、选择计算步骤：

制冷压缩机的选型原则为：

1)根据制冷量选配压缩机，一般不应设备用机。2)如需选用2台或2台以上的制冷压缩机时，应尽可能选择同一系列的压缩机。3)制冷量大小不同的压缩机互相搭配，以保证高、低峰负荷时既能满足需要，又经济合理。4)不同制冷系统的压缩机应考虑到各系统之间相互替代的可能性。5)选用氨压缩机，当Pk／P0>8时，应采用双级压缩；当Pk／P0≤8时，采用单级压缩。对于氟利昂制冷系统，当Pk／P0>10时，应采用双级压缩；当Pk／P0≤10时，采用单级压缩。

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11.1制冷设备的匹配11.1.1制冷设备的选择计算1、选择计算步骤：(4)选择冷凝器并确定冷却水量。(5)选择蒸发器并确定载冷剂循环量。(6)选择其他辅助设备。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配11.1.2单级压缩制冷系统的组成

1、氨制冷系统氨制冷系统的主要特点：

(1)一般采用满液式蒸发器；(2)润滑油会积存在冷凝器、储液器和蒸发器等设备的底部，需定期放油。(3)储液器和蒸发器的下部分别通过管道接至紧急泄氨器。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.2单级压缩制冷系统的组成

1、氨制冷系统

氨制冷系统流程图。

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11.1制冷设备的匹配11.1.2、单级压缩制冷系统的组成2．氟利昂制冷系统氟利昂系统的特点：

(1)氟利昂制冷系统通常需设置干燥器，防止产生“冰塞”。(2)油分离器中分离出的润滑油可以直接返回压缩机曲轴箱中重新使用。(3)氟利昂制冷系统一般采用非满液式蒸发器。(4)氟利昂制冷系统一般采用回热循环，以增大膨胀阀前制冷剂的过冷度和提高压缩机吸气的过热度。项目11：制冷系统设计

11.1制冷设备的匹配

11.1.2、单级压缩制冷系统的组成2．氟利昂制冷系统

氟利昂制冷系统流程图项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置制冷机房通常靠近空调机房；规模小的制冷机房一般附设在其他建筑内；规模较大的制冷机房(特别是氨制冷机房)宜单独修建。项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置

制冷机房和设备的布置应考虑的问题：

(1)单独修建的制冷机房宜布置在全厂厂区夏季主导风向的下风向。在动力站区域内，一般应布置在乙炔站、锅炉房、煤气站、堆煤场等的上风向。(2)机房的位置应尽可能设在冷负荷的中心，还应考虑靠近电源。(3)氨制冷机房不应靠近人员密集的场所和精密贵重设备间等。项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置制冷机房和设备的布置应考虑的问题：

(4)机房应用二级耐火材料或不着火材料建筑。机房宜设于单层建筑中，并设两个不相邻的出人口。机房的门窗应向外开。(5)氨机房每小时不小于三次换气的自然通风和每小时不小于七次换气的事故通风。(6)规模较小的制冷机房一般不分隔间；规模较大可设置机器间(用以布置制冷压缩机等)、设备间(用以布置冷凝器、蒸发器及其他辅助设备)、水泵间(用以布置冷冻水泵和冷却水泵)、变电间(制冷设备耗电量大时需设专用变压器)以及值班室和维修储存室等。项目11：制冷系统设计

11.2制冷机房的布置制冷机房和设备的布置应考虑的问题：(7)布置应保证操作，检修方便，同时尽可能使设备布置紧凑。(8)布置应使连接管路短、流向通畅，并便于安装。(9)压缩机的主要操作通道宽度及压缩机突出部分到配电盘问的距离不小于1．5m，非主要通道宽度不小于0．8m。(10)设备、管路上的压力表、温度计等仪表，应设置在便于观察的地方。(11)卧式冷凝器和蒸发器布置在室内时，应考虑其清洗和更换管子的可能。安装直管式(或螺旋管式)蒸发器时，应考虑起吊高度。

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11.3制冷剂管道的设计11.3.1管道材料和连接1、材料

氟利昂制冷系统管道常用紫铜管或无缝钢管，一般管径在20mm以下时用紫铜管。管径较大时用无缝钢管。氨制冷系统的管道一律采用无缝钢管。

常用无缝钢管和铜管的规格见表

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11.3制冷剂管道的设计11.3.1管道材料和连接2、连接在氟利昂制冷系统中，制冷管道一般采用焊接连接；在管道与设备或阀件之间可用法兰连接；管径在20mm以下的紫铜管需拆卸部位采用带螺纹和喇叭口的接头丝扣连接；氨制冷系统的管道一律采用焊接连接，设备或阀门上带有法兰的可用法兰连接项目11：制冷系统设计

11.3制冷剂管道的设计

11.3.2管径的确定方法

1、制冷剂管道的直径：

dn=（4MRv/πw）0.5（m）

式中MR——制冷剂的质量流量，kg／sv——制冷剂的质量比容，m3/kgw——制冷剂的流速，m／s（在制冷系统中，制冷剂的允许流速见表）项目11：制冷系统设计

11.3制冷剂管道的设计

11.3.2管径的确定方法

2、校核压力损失

压力损失不可大于许可值，否则则应选择较小的流速重新计算，直至符合要求为止。

1、氨制冷系统

吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低0．5℃排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高0．5℃。

2、氟利昂制冷系统

吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低1℃，排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高1℃。

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11.3制冷剂管道的设计11.3.2管径的确定方法

2、校核压力损失制冷剂管道的压力损失包括：沿程阻力和局部阻力。沿程阻力：

△Pm=fm·L/dn·w2/2·ρ（Pa）

式中△Pm——沿程阻力损失，Pa；fm——沿程阻力系数；L——管段长度，m；dn——管道内径，m；w——管内制冷剂的流速，m／s；ρ——制冷剂的密度，kg／m3项目11：制冷系统设计

11.3制冷剂管道的设计11.3.2管径的确定方法

2、校核压力损失局部阻力：

△Pi=ξ·w2/2·ρ=fm·Ld/dn·w2/2·ρ（Pa）

式中△Pi——局部阻力损失，Pa；ξ——局部阻力系数；Ld——三通、弯头和阀门等部件的当量长度m。

项目11：制冷系统设计

11.3制冷剂管道的设计

11.3.3制冷剂管道的布置原则

制冷剂管道的布置应考虑下列要求：(1)保证各个蒸发器得到充分的供液；(2)避免过大的压力损失；(3)防止液态制冷剂进入制冷压缩机；(4)防止制冷压缩机曲轴箱内缺少润滑油；(5)应能保持气密、清洁和干燥；(6)应考虑操作和检修方便，并适当注意整齐。项目智11你：制仆冷系贝统设炭计11志.3形制灯冷剂夜管道舟的设挪计11财.3螺.3鸣制猫冷剂房诚管道锤的布坟置原变则1．请氟利情昂管珠道的陪布置叹原则氟利巷昂的兼主要乓特点安是与绝润滑醉油互界相溶昂解，猜因此翼，必蜓须保买证从共每台无制冷蔽压缩馒机带呼出的伸润滑问油能喘全部野回到池压缩涛机的侵曲轴俗箱。项目燃11鉴：制蔬冷系贿统设哗计11孔.3英制邮冷剂缘瑞管道车的设饮计1．幕氟利谦昂管滴道的轿布置冻原则(1失)桨吸气通管1)宿压宅缩机先的吸闯气管聚应有各不小食于0挠．0耍1的仪坡度班，坡违向压欧缩机帖，如感图a数所示亡。2)竿当拳蒸发品器高障于制套冷压景缩机与时，倾蒸发之器回碗气管帅应先喷向上此弯曲据至蒸彩发器复的最猴高点尼，再貌向下邮通至俊压缩郊机，期如图辛b所诱示。3)板氟盼利昂仍压缩引机并辱联运努转时六，必尤须在盒曲轴捷箱上撕装有沃均压羞管和疼油平网衡管心见图延c。项目爷11伴：制展冷系忧统设努计11况.3腊制待冷剂谣管道缝的设睛计1．步氟利小昂管仔道的纸布置蓝原则(1宿)搅吸气邪管4)上升片吸气病立管武中的达氟利努昂气筛体必嘉须具近有一津定的鹿流速脉。氟利狐昂12和氟伪利昂22上升猫吸气垦立管绿需要规的带筒油最放低流堪速可冲从下妄图查仪得。项目挑11腾：制顽冷系检统设接计11健.3只制番冷剂烧管道忘的设匆计1．填氟利馒昂管堤道的蒙布置梨原则(1聪)象吸气净管5)夹在岭变负么荷工速作的疯制冷团系统虏中，退为了杨避免唐全负榴荷时嗽压力趴降太辛大，芽可用储两根存上升拢立管耳，两拥管之伍间用愧一个弦集油姜弯头啦连接监，如亦图所砖示。工作锣原理锣：在全驰负荷软时，污两根著立管洲同时热使用牙，两堵管截险面之悲和应裤能保轨证管炉内制草冷剂伯流速踏具有积带油则速度邪，同粘时又殿不产龙生过诊大的蜓压力竞降。在低种负荷芽时，乖起初碰是两衡根立万管同汉时使狐用，犹由于兆管内脚流速护低，杯所以晶润滑赞油逐志渐积路在弯径头内犬至将中弯头竭封住泰，于酷是只膜剩一直根立畜管A浸工作桌，管熔内流材速提刚高，骂保证肾低负村荷时蓄能回端油。项目敲11胳：制铜冷系舱统设受计11急.3厚制沙冷剂支管道旧的设闪计1．会氟利堆昂管姨道的蜘布置阻原则(1林)途吸气糊管6)多组谢蒸发旺器的唐回气细支管延接至貌同一米吸气题总管灰时，鞭应根摊据蒸棋发器奸与制份冷压仅缩机剃的相索对位绣置采掘取不信同的联方法何处理腥，如壁图所商示。项目阔11竿：制药冷系战统设就计11仰.3盾制昼冷剂他管道梳的设册计1．滋氟利辣昂管须道的踢布置表原则(2蛇)蹈排气袖管排气斧管的滤设计刘也应甩考虑影带油案问题非，此们外，朗还应搅避免不停机仆后在淋排气债管中对的液色滴流愿回压杂缩机1)轰压缩愁机的秀排气纲管应予有0甲．0舌1．雀～给0．山02箱的坡饥度，匀坡向键油分赌离器变或冷馋凝器笑。2)继不用哗油分个离器福时，义如果裙压缩地机低朱于冷等凝器狼，排恼气管盲道应挤为U融型弯衬管，勾防止萄液体围润滑梁油回倡流。项目南11巩：制巷冷系蜡统设胸计11遗.3敬制明冷剂望管道娃的设蕉计1．氟浓利昂颗管道距的布代置原蜡则（3）槽冷凝找器至农储液院器的桃液管直通去式储杯液器接管猫其管伟径大很小应逃按满味负荷衫运行贝时液悄体流汁速不但大于氏0．防5m敲／s总来选着择。穴在接沫管的财水平维管段扒应有的不小扬于0抛．0井1的彩坡度碰，坡迎向储砍液器巾。该优管段周应尽沟量减宝少弯仗头或仁管弯黑。储折液器骡应低永于冷这凝器缎（角亦阀中德心与占冷凝将器出秋液口索的距欢离应液不小嗓于2蚂00侧mm李）。波动搏式储啄液器从冷顷凝器熄出来弱的液至体制端冷剂惕，可阀以不恒经过固储液慎器直达接通宽过液棍管到附达膨挨胀阀狐。冷霜凝器平与波窑动式倘储液视器的击高差承应大亏于30娱0m汁m。最大继负荷攻时液前体流顿速及悼冷凝些器液哑体出租口至岂储液闷器液旁面的侮必要鸽高差H值表歇。项目皆11落：制顷冷系嫌统设谜计11牌.3妻制掘冷剂餐管道威的设必计1．咐氟利染昂管窑道的广布置酿原则(4汤)冷持凝器诊或储附液器械至蒸绩发器建之间倦的管逢道为了雾避免拨在液胸管中株产生传闪发刊气体杜，应以尽可别能把俘来自戏储液房诚器的明供液良管与息压缩淹机的领吸气嚼管贴本在一惊起，匠并应上用隔寸热材签料保寒温。相必要卖时，享可装番设回挣热器宏。1)梢蒸携发器优位于均冷凝垃器或给储液炎器下内面时晶，如优液管率上不能装设淋电磁脊阀，滩则液道体管含道应笔设有伴倒U准形液元封，蜻其高绸度应都不小秋于2钳m。2)醋多朝台不谅同高般度的研蒸发己器位赏于冷亭凝器册或储谋液器俩上面衣时，昼为了庆避免极可能泪形成洋的闪尾发气爆体都旁进入堤最高勤的一轻个蒸睬发器卵，应性按右棕图所怒示方眉法接刺管。项目锯11宪：制概冷系访统设摩计11坦.3队制遗冷剂文管道完的设步计1．债氟利冒昂管主道的扬布置想原则(4秩)冷费凝器艘或储婚液器抚至蒸柔发器尽之间息的管蠢道3)敏直速接蒸钳发式击空气晌冷却浙器的甜空气愈流动顽方向冤应使档热空练气与物蒸发堂器出贯口排忘管首科先接勇触，谣如图退所示轻。4)在压殖力降已允许介的条猎件下猛，冷趣却排驰管可笼以串嫁接连丧接。用热镇力膨及胀阀矩供液吵的氟桃利昂拐冷却蝇排管罢，一羞般采絮用上辽进下卸出形峡式以熊保证蜘回油鸦。（丸最后浆一排率管供刃液方肺式为茎上进情下出鄙即可守）。项目性11舟：制池冷系窜统设素计11胡.3惑制南冷剂握管道浸的设捡计11懒.3暑.2匪氨管狂道的晚布置期原则氨与霉润滑救油中扫几乎后是不字溶解识的，幸因此亦在氨饰制冷是系统覆中，签应设律置氨增油分践离器项，并刚在可涨能集煎油的烫设备貌底部案装设渣放油传阀。项目毅11胃：制督冷系捡统设芝计11煮.3窗制辅冷剂钩管道舅的设隆计11莲.3描.2欺氨管犁道的微布置尖原则(1强)孕吸气望管氨压爷缩机咏的吸呈气管扭应有自不小者于0似．0轰05撒的坡龟度，倍坡向乱蒸发畜器。(2浴)排年气管1)款压欲缩机湿的排雄气管接道应枣有不航小于菌0．垃01戏的坡结度，歇坡向篮氨油袋分离盖器。2)剩并母联制忘冷压咬缩机此的排耀气管旗上宜京装设墨止回颠阀。项目余11踩：制镇冷系油统设傍计11麻.3赔制罩冷剂腿管道予的设洞计11贷.3纪.2叮氨管驻道的崇布置截原则（3约）冷拉凝器收与储锤液器烂的连赤接管1)狗冷萄凝器封至储