安徽建筑工业学院设计说明书空调用制冷技术设计计算书专业________班级_______________________________学号________________________姓名__________________________课题___________ 空调用制冷技术指导教师________________________2012年6月12日目录一设计题目与原始条件 (3)二方案设计 (3)三负荷计算 (3)四冷水机组选择 (4)五水力计算 (6)1冷冻水循环系统水力计算 (7)2冷却水循环系统水力计算 (7)六设备选择 (8)1 冷冻水和冷却水水泵的选择 (8)2软化水箱及补水泵的选择 (9)3分水器及集水器的选择 (11)4 过滤器的选择 (12)5 冷却塔的选择及电子水处理仪的选择 (12)6 定压罐的选择 (13)七制冷机房的工艺布置 (14)八设计总结 (15)九参考文献16设计题目与原始条件;某空调系统制冷站工艺设计1、工程概况本工程为合肥市某建筑体集中空调工程,建筑单体共15层,建筑面积约30000吊,主要功能及使用面积为:商场10000卅,办公7500卅,会议中心1000卅,客房为2500卅,多功能厅500 m2。
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7C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房间的各个区域,经过空调机组后的12C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37C的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔,经冷却塔冷却后降温后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。
三负荷计算;1. 面积热指标(查民用建筑空调设计)商场:q=230(w/m2); 办公:q=120(w/m2);会议中心:q=180 (w/m2);客房:q=80(w/m2); 多2•根据面积热指标计算冷负荷商场:Q=10000*200=2300(Kw);办公:Q=100*7500=900(Kw);会议中心:Q=180*1000=180(Kw);客房:Q=2500*100=200(Kw);多功能厅:Q=500*200=100(Kw)考虑到同时工作系数取0.8,贝总负荷:Q=(2300+900+180+200+100)*0.8=2944(Kw)四冷水机组选择;冷水(热泵)机组的单台容量及台数的选择,应能适应空调负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求。
当空调冷负荷大于528k W时,机组的数量不宜少于2台。
冷水机组的台数宜为2〜4台,一般不必考虑备用。
选择冷水机组时,不仅应保证其供冷量满足实际运行工况条件下的要求,运行时的噪声与振动符合有关标准的规定外,还必须考虑和满足下列各项性能要求:1热力学性能:运行效率高、能耗少(主要体现为COP值的大小);2 安全性:要求毒性小、不易燃、密闭性好、运行压力低;3 经济性:具有较高的性能价格比;4 环境友善性:具有消耗臭氧层潜值ODP(Ozone Depletion Potential) 低、全球变暖潜值GWP(Global Warmi ng Pote ntial)小、大气寿命短等特性通过上述四种机组的比较,可以发现:方案A,B 均为吸收式制冷机组,它加工简单,成本低,制冷量调节范围大,可以实现无极调节,运行费用低,利用余热,废热,使用寿命低于压缩式冷水机组,蒸汽耗量大,热效率低,制冷运行时,负荷变化时,易发生溶液结晶, 机组较重,体积庞大,占地面积大。
方案D螺杆式制冷机组,COP值高,单机制冷量大,容积效率高,结构简单,对湿压缩不敏感,无液击危险,运行可靠,实现无极调节,但润滑油系统比较大,耗油量较大。
方案C采用离心式制冷机组,COP fi高,结构紧凑,调节方便,在10%100%£围内能较经济的实现无极调节。
离心式制冷压缩机作为一种速度型压缩机,具有以下优点: 1.在相同冷量的情况下,特别在大容量时,与螺杆压缩机组相比, 省去了庞大的油分装置,机组的重量及尺寸较小, 占地面积小;2. 离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用,运行费用低;3. 容易实现多级压缩和多种蒸发温度,容易实现中间冷却, 使得耗功较低.4 离心机组中混入的润滑油极少, 对换热器的传有较高的效率。
但是也有其缺点1 转子转速较高, 为了保证叶轮一定的宽度, 必须用于大中流量场合, 不适合于小流量场合;单级压比低, 为了得到较高压比须采用多级叶轮, 一般还要用增速齿轮;喘振是离心式压缩机固有的缺点, 机组须添加防喘振系统; 一台机组工况不能有大的变动, 适用的范围较窄。
螺杆式制冷机组属于中型制冷机组,与活塞式相比,运动部件少,无往复运动的惯性力,转速高,单机制冷量大;无余隙容积和吸排气阀,有较高的容积效率;调节方便,制冷量可以通过滑阀进行无级调节;要求加工精度和装配精度高,单级容量比离心式小。
综合考虑选择离心式制冷机组。
根据标准,属于中型规模建筑,宜取制冷机组 2 台,而且2 台机组的容量相同所以每台制冷机组制冷量Q =944十2=1472 kW根据制冷量选取制冷机组具体型号如下:名称:格力C 系列离心式冷水机组型号:LSBLX1600G注:①名义制冷量按如下工况确定:②工作范围冷冻水进口温度:12C冷却水出口温度:22 〜37 r冷冻水出口温度:7C冷却水进口温差: 3.5 〜10r冷却水进口温度:30 r冷冻水出口温度: 5 〜20 r冷却水出口温度:35 r冷却水进口温差: 2.5 〜10r五水力计算根据规范查得数据,管内流速的假定依据如下1冷冻水循环系统水力计算;两台机组水泵进水管:假定冷冻水的进口流速为1.5m/sd=103■ vL=0.0764 送=0.1528 m3/s, 2台机组总管d i=360mm,取400mm,则管段流速为v=1.22m/s 水泵出水管:假定冷冻水的出口流速为2.0m/s4Ld= 103vL=0.0764 送=0.1528 m3/s,2台机组总管d i=311.6mm取350mm,则管段流速为v=1.59m/s 单台机组时水泵的进水管:假定流速为1.0 m/sL=0.0764 m3/s,单台机组管d i=312mm,取350mm,则管段流速为v=0.82m/s水泵的出水管:假定流速为1.5 m/s3i即管段阻力为水柱2冷却水循环系统水力计算;水泵进水管:假定冷却水的进口流速为1.5m/s4Ld=103 vL=0.0956 送=0.1912 m3/s,2台机组总管d1=402mm,取400mm则管段流速为v=1.52m/s 水泵出水管假定冷却水的出口流速为2.0m/sL=0.0956 送=0.1912 m3/s,2台机组总管d1=352.8mm取350mm,则管段流速为v=1.98m/s 单台机组时水泵的进水管:假定流速为1.0 m/s4Ld=103 vL=0.0956m3/s,单台机组管d1=348.8mm,取350mm,则管段流速为0.99m/s泵的出水管:假定流速为2.0 m/s4Ld=103vL=0.0956m 3/s,单台机组管d i=246.8mm,取250mm,则管段流速为v=1.95m/s流量m3/s管径长度(m)V(m/s)R(Pa/m)△ Py(Pa)E动压(Pa)△Pj (Pa)管段阻力(Pa)0.1606DN40050 1.8250125002419444665659156即管段阻力为6.04m水柱3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1.5m/sL=2X0.0764 K%=0.001528 m3/s=5.5 m3/h , 2 台机组总管d仁36.2mm,取35mm,则管段流速为v=1.59m/s水泵出水管:假定补给水泵的进口流速为2.0m/sd=103L=2 X0.0764 1%=0.001528 m3/s,2台机组总管d i=31.2mm,取30mm,则管段流速为v=1.98m/s 单台机组时水泵的进水管:假定流速为1.0 m/sL=0.0764 X1%=0.000764m3/s单台机组管d i=31.2mm,取30mm,则管段流速为v=1.08m3/s泵的出水管:假定流速为1.5 m/sL=0.0764 1%=0.000764m3/s,单台机组管d1=25.9mm,取25mm,则管段流速为v=1.56m/s 六设备选择1冷却塔的选择冷却塔的选择:冷却塔选用开放式逆流式冷却塔,特点是安装面积小,高度大,适用于高度不受限制的场合,冷却水的进水温度为30 E,出水温度为35 C,冷却塔的补给水量为冷3d=103d=103却塔的循环水量的1%^ 3%冷却塔的冷却水量和风量的计算G=3600Q c/C p (t wi-t w2)△t w= t wi- t w2=35-30=5°CQ c=1.2 Q其中Q c—冷却塔冷却热量(KW),对压缩机制冷机取1.25-1.3Q0 (Q o为制冷量)这里取1.3;C p—-为水的比热容4.2(KJ/(Kg.K))则Q c=1.3 X600=2080KW每台制冷机配一台冷却塔,所以冷却塔冷却水量为:3G=3600 Q c/ (C P A t w)=3600X080/(4.2 5)=356571kg/h=356.571nf/h风量计算:3600Q cQ= C(»1 I s2)其中I s1 I s2对应于下列温度的饱和空气焓;t s2 t s1为室外空气的进出口湿球温度;t s2—合肥市夏季空气调节室外计算湿球温度,查得28.2C。
t s1 = t s2 + 5 =33.2 CI s1 =117.5KJ/Kg I s2 =90.5KJ/KgG=3600X2080/4.2 X 117.5-90.5)=66031.7kg/h=55026.5 m?/h (空气密度1.2kg/m3)选用两台同型号CDBNL3系列超低噪声逆流玻璃钢冷却塔,参数如下:2冷冻水和冷却水水泵的选择;(一)冷却水泵的选择(开式系统)(1)扬程的计算:H=H1 + H2 + H3+ H4H—冷却水泵的扬程H1—冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失6.04m(由上面计算)H2—冷凝器内部阻力水头损失(m),这里取7m (冷凝器水压降v 69kpa)H3—冷却塔中水的提升高度(m),这里取24.5mH4—冷却塔的喷嘴雾压力水头,常取5m因此冷却水泵所需的扬程H=H i + H2 + H3+ H4 =42.54m。