《冷热源工程》课程设计计算书题目：姓名:学院:专业:班级：学号：指导教师:2013年７月14日目录1.设计原始资料……………………………………………….....．．...．．...２２．冷源方案确定……………………………………………………….３2．１方案一…………………………………………………………….....３2．2 方案二……………………………………………………………..．..62.3 方案三…………………………………………………………….．．..７2.4 方案四…………………………………………………………．．..．．.82．5 技术性分析............................................................．.....．10 2．6 经济性分析.. (12)３. 分水器和集水器的选择.............................................．.12 3．１分水器和集水器的用途与构造.......................................．. (12)3．２分水器和集水器的尺寸……………………………………........．..14 ３．２.1 分水器的选型计算…………………………………………….．..143．２.2 集水器的选型计算 (15)4. 膨胀水箱配置与计算………………………………………..．.．..１54.1 膨胀水箱的作用于构造……………………………………………..．..154．２膨胀水箱的容积计算...................................................．. (16)4.3 膨胀水箱的选型 (17)５.冷冻水系统的设备选型和计算……………………………………..．.185.1冷冻水泵的选型和计算……………………………………………..1８5．1．1 水泵流量和扬程的确定...........................................．． (18)5.１.1 水泵型号的确定..．.．....．.....．...．...．..．..．．.．......．．.．．..．.．．．....．...．.．.....．.．.....２06．冷却水系统的设备选型和计算 (21)６.１冷却塔的选型计算………………………………………．..21６.2 冷却水泵的选型计算……………………………………………．．.２17.参考资料……………………………………………………………．.258.个人小结…………………………………………………………..．．..２61、原始资料1、空调冷负荷:2.8ＭW(空调总面积20000m2）2、当地可用的能源情况：电:价格: 1.7元/度天然气:价格:2.5元/ｍ３;热值:3３.45ＭＪ/m3;蒸汽：价格:１８0元/吨；蒸汽压力为:0．8MＰa燃油：价格: 2.76元/升;低位发热量均为：42840kJ/ｋg3、冷冻机房外冷冻水管网总阻力０.40MＰa４、土建资料制冷机房建筑平面图(见附图)，其中水冷式冷水机组冷却塔高度为：２５m２、冷源方案的确定应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（ＧB5０7３６—２012)中对冷源的一般规定。

２．1 方案一：冷源:电能→电动压缩式冷水机组电动压缩式冷水机组的类型:涡旋式螺杆式离心式下表是以上几种电动压缩式冷水机组的比较:综上所述,离心式机组更优。

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(ＧB５0７３６—２012）：8.２.2电动压缩式冷水机组的总装机容量,应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，不另作附加;在设计条件下,当机组的规格不能符合计算冷负荷的要求时,所选择机组的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过１.1。

结论:采用开利的型号为1９RX３1323４7CNS的离心式冷水机组表1 开利19R Ｘ３１32347C ＮS 离心式冷水机组性能参数１）固定费用设备初投资:2⨯61=122(万元）安装费用：２5%⨯１22=３0.５ （万元) 系统总投资费用Ｌ＝122＋3０.5=152.5 (万元) 银行年利率i ＝５.４1％ 使用年限ｎ＝20年1)1()1(1-++⨯=nni i i L L ＝12.66万元 式中：1L —每年系统折旧费用L —系统总投资费用,包括设备初投资和安装费用i —银行年利率2）年度使用费用设备额定供冷功率为268K Ｗ，台数2台，电费1．7元／度,供冷月为６－9月份，按照每天２4小时供冷计算年度运行费用=单台供冷功率⨯台数⨯时间⨯电费＝268⨯2⨯122⨯24⨯1.７型号 19ＲX3１32347CN Ｓ制冷量(KW)1406 台数 2 单价(万元） 61 电机功率(K Ｗ）２６8 冷冻水水量(M ３/h ） ２4２ 压降(Ｋpa)104.3 冷却水水量(Ｍ３/h ） 290 压降(Kpa)85.8=266.80万元3)设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费用=12.66＋266.80=279.46万元2.2 方案二：冷热源:蒸汽→蒸汽型溴化锂吸收式机组溴化锂吸收式制冷机组形式：单效机组XZ双效机组SXZ热水机组ＲＸＺ下表是以上三种形式的比较:根据当地能源的供给情况:蒸汽压力：０.8Mｐa，应选用双效机组。

结论：采用远大BS125的蒸汽机表2 远大BS12５蒸汽机的性能参数型号ＢＳ125制冷量（ＫW) 1４54台数２单价(万元) 75蒸汽耗量(Kg/h）1553冷水量(M3/h) 179 压降(Ｋpａ) ３0冻水 接管直径(DN)2０0冷却水 水量(M3/h ） ３0５ 压降(Kp ａ)50接管直径（DN)２50１)固定费用设备初投资：2⨯75=１50(万元） 安装费用:25％⨯150=３7.5(万元)系统总投资费用L=15０+37．5＝1８7.５（万元) 银行年利率i =5.4１% 使用年限ｎ＝20年1)1()1(1-++⨯=n ni i i L L ＝15．5６万元 2）年度使用费用单台设备蒸汽耗量为155３ｋｇ/h ，台数2台，蒸汽价格为1８0元/吨，供冷月为６-９月份，按照每天24小时供冷计算年度运行费用=蒸汽耗量⨯台数⨯时间⨯单价=１．553⨯2⨯180⨯12２⨯24=164万元3）设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费用=1５.56+164=1７9.5６万元２.3 方案三：冷热源:燃油 → 燃油型溴化锂吸收式机组采用开利的16D Ｎ040直燃型吸收式冷温水水机组表3 开利16ＤN ０40直燃型吸收式冷温水水机组性能参数 型号 1６D Ｎ0４0 制冷量（KW)１4０7台数 ２ 单价(万元) 7３ 轻油耗量(K ｇ/ｈ) 104 低位热值(ＫJ ／Ｋg) 434７2 冷冻水 水量（M ３/h ） 242 压降（Kpa) 5１ 接管直径（DN) 150 冷却水 水量（M ３/h) 366 压降（Kpa) 7８ 接管直径（ＤN)２00１)固定费用设备初投资:2⨯73＝１４6（万元) 安装费用：25%⨯1４6=36.5(万元)系统总投资费用L ＝146+３6.５=１８2．5 (万元) 银行年利率i =5.４１% 使用年限ｎ=２0年1)1()1(1-++⨯=n ni i i L L =1５.15万元 2)年度使用费用单台设备轻油耗量为10１kg/h,台数２台，轻油密度为0．8４公斤/升,低位发热量为４2８４0K Ｊ/Ｋg,轻油价格为２.76元/升，供冷月为6－9月份，按照每天2４小时供冷。

计算年度运行费用=轻油耗量⨯台数⨯时间⨯单价＝2⨯１22⨯２４⨯84.04284043472104⨯⨯⨯２.76=203万元3)设备年度费用设备年度费用＝固定费用+年度使用费用=15.15+２0３=21８.15万元２.4 方案四:冷热源:天然气 → 燃气型溴化锂吸收式机组采用开利的16ＤN ０４0直燃型吸收式冷温水水机组表4 开利16D Ｎ0４0直燃型吸收式冷温水水机组性能参数 型号 16ＤＮ０40 制冷量(K Ｗ)1４07 台数 2 单价(万元) 73 天然气耗量(Nm3/ｈ） ９8 低位热值(KJ ／Nm3)) ４59８0 冷冻水 水量(M3/h) ２42 压降（Kp ａ) 51 接管直径(DN) 150 冷却水水量(M ３／h) 366 压降(Kpa) 78 接管直径(ＤＮ)2001)固定费用设备初投资：2⨯７3＝１46（万元） 安装费用:25%⨯146=36．5(万元)系统总投资费用L=146+3６.5=182.5 (万元) 银行年利率i =5.41％ 使用年限n ＝20年1)1()1(1-++⨯=n ni i i L L =１5.15万元 ２）年度使用费用单台设备天然气耗量为98Ｎm3/h ，台数2台，天然气价格为2.5元/ｍ３，热值为33.4５M Ｊ／m ３,供冷月为６-9月份，按照每天２4小时供冷计算年度运行费用＝轻油耗量⨯台数⨯时间⨯单价=２⨯12２⨯24⨯334504598098⨯⨯2．5=19７万元 3)设备年度费用设备年度费用=固定费用＋年度使用费用＝１５.1５+197=212．15万元2.5 技术性分析 方案一:离心式冷水机组的特点如下： a.优点：①叶轮转速高，输气量大,单机容量大；②易损件少,工作可靠,结构紧凑，运转平稳,振动小，噪声低；③单位制冷量重量指标小；④制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好；⑤ＥER 值高,理论值可达6．99；⑥调节方便，在10%-1００％内可无级调节。

ｂ．缺点:①单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象,在满负荷运转平稳；②对材料强度，加工精度和制造质量要求严格;③当运行工况偏离设计工况时效率下降较快,制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快；④离心负压系统,外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险方案二:双效溴化锂吸收式机组:其与单效溴化锂吸收式机组的不同之处是装有高压和低压两个发生器,高温与低温两个溶液交换器和凝水换热器。

高压发生器用0.2５－0.8Mpa(表)饱和蒸汽、150-200摄氏度高温热水加热，称为蒸汽双效、热水双效。

由于热源温度高，可在高压发生器中产生压力较高的冷剂蒸汽，再用作低压发生器的热源,有双重节省能源的效果。

根据计算和实测表明,双效机组的加热量约为单效机组的1/2-２/３,冷凝器的热负荷约为1/2，热力系数可以提高到1-1.2（单效机组约０.7左右)。

双效机组中重要的是维持高压发生器中的压力在大气压下运转,以确保机组的安全。

因此,所需的冷却水量较单效机组大。

此外双效机组造价高,溴化锂溶液冲注量大,初始投资增加。