西安市民生集团制冷机房课程设计一、工程设计概况某公共建筑位于西安市，空调面积10000平方米，夏季空调冷负荷指标1052W/m，冷负荷同时使用系数0.85，用户资用压力20米水柱，最高点高度18米，定压装置位于制冷机房，用户管路水容积2800L。

空调冷源采用水冷冷水机组，台数为2台。

制冷机房位于独立的裙房，详见平面图。

二、冷水机组的选型1、总冷负荷的计算。

总冷负荷 1700KW冷损失附加系数取0.1所以制冷机组总制冷量q=1700x1.1=1870KW2、初选冷水机组。

根据总冷负荷选择冷水机组，初步选择2台型号为YRVFVCR2550C的水冷螺杆式冷水机组。

其单台制冷量为1042KW,设计制冷工况为：冷冻水进出口温度：120C/70C；冷却水进出口温度：320C/370C。

3、制冷量的修正。

查阅室外气象参数，西安市夏季室外计算湿球温度为260C,夏季室外计算干球温度为35.20C。

冬季空调室外计算干球温度为-8℃，冬季空调室外计算相对湿度66％，冬季大气压力978.7kpa,夏季大气压力为959.2kpa,则冷凝温度为39.50C，冷却塔的实际进出口温度为370C、320C。

查阅制冷变工况制冷量修正系数曲线。

冷却水进口温度320C，机组出水温度为70C时修正系数为0.98。

机组实际制冷量：0q q ⨯=λ λ：修正系数；0q ：单台机组设计制冷量，kW 。

则 kW q 16.1021104298.0=⨯= 4、确定冷水机组及相关参数。

查阅冷水机组性能参数表，YRVFVCR2550C 的性能参数如下表：表11、运行工况：冷水出水温度70C ，温差50C ；冷却水进水温度320C ，温差50C 。

2、机组噪音测定位置离机组2米、离地1.5米处的各点平均值。

3、制冷量为上述运行工况时的制冷量。

4、压缩机输入功率经过修正，查表知修正系数为1.4。

实际功率为1.4⨯189=264.6kW 。

三、冷却塔的确定冷却塔水流量：h m /036.23476.212.11L K L 30=⨯=⨯= 其中 K ：安全系数，取1.1；L 0：单台机组冷凝器水流量，m 3/h 。

进水温度：370C ；出水温度：320C ；温差50C ；湿球温度：260C 。

选用DBNL 3-250，台数为2台。

相关参数如下：表2四、水力计算1、冷冻水循环系统水力计算。

推荐流速如下：表3（1）画出冷冻水系统流程图。

（2）对各管段编号，如图在节点处编号。

（3）选择最不利环路为：机组—1—2—3—用户—4—5—6—7—8—机组。

（4）根据各管段流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。

管段1—2由表1知蒸发器出口管径为DN150，流量为179m 3/h ，则流速2.81m/s 36005.104.131794D 4Q v 22=⨯⨯⨯==π 比摩阻,R m =446Pa/m ，管长=l 8144mm ，则摩擦阻力Pa l R p m m 3632144.8446=⨯==管段2—3假定流速为1.5m/s ，求的管径D=290mm ，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.41m/s ，在经济流速范围。

查水管路计算图R m =55Pa/m ，管长D=12424mm ，则摩擦阻力Pa l R p m m 683424.1255=⨯==同理可求的其他各管段相关参数，结果见表5。

（5）列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。

各管段局部阻力系数见表4。

表4计算局部阻力221v P ρξ⨯=，并求出各管段总阻力m z P P P +=1，结果见表5表5（6）计算各设备的阻力。

蒸发器压力降：114.3kPa ； 分水器压力损失：1kPa; 集水器压力损失：1kPa; 水泵压力损失：2kPa 。

设备总阻力kPa 3.1182113.114P s =+++= （7）冷冻水泵的选型。

a 、确定水泵流量 Q=1.1×179=196.9m 3/hb 、确定水泵扬程水泵扬程按下式计算：k h h h H s y g P ⨯++=）（其中g h ——机房管道总阻力水头，m ； y h ——用户端阻力水头，m ； s h ——设备阻力损失，m ； k ——安全系数，取值1.1。

m gP h zg5.2510100082172705242663832283011607=⨯+++++==∑ρ用户端阻力等于用户资用压力20m 。

m g P h s 83.11101000103.1183s =⨯⨯==ρm k h h h H s y g P 40.81.1)83.11205.25(=⨯++=⨯++=）（------水泵扬程根据流量和扬程选择型号为KQL-250/345-75/4的水泵3台，其中一台备用。

其相关参数如表6。

表62、冷却水循环系统水力计算。

（1）画出冷却水系统流程图（如下图）。

（2）对各管段编号，如图在节点处编号。

（3）选择最不利环路。

最不利环路为：1—2—3—冷却塔—4—5—6—7—8（4）根据各管段的流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。

管段1—2由表1知冷凝器出口管径为DN150，流量为212m 3/h ，则流速3.33m/s 36005.104.132124D 4Q v 22=⨯⨯⨯==π 比摩阻R m =611Pa/m ，管长=l 6896mm ，则摩擦阻力Pa l R p m m 4216.96611=⨯==管段2—3假定流速为1.5m/s ，求的管径D=316mm ，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.67m/s ，在经济流速范围。

查水管路计算图R m =75Pa/m ，管长l =10409mm ，则摩擦阻力Pa l R p m m 78010.475=⨯==同理可求的其他各管段相关参数，结果见表7。

（5）列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。

各管段的局部阻力系数见表7。

表7计算局部阻力221vPρξ⨯=，并求出各管段总阻力mzPPP+=1，结果见表8。

（6）计算各设备阻力损失。

冷凝器压力降：102.1kPa ； 水泵压力损失：2kPa ； 冷却塔压力损失：32.6kPa 。

设备总阻力损失：kPa 7.13626.321.102P s =++= （7）冷却水泵的选型。

b 、确定水泵流量 Q=1.1×212=233.2m 3/hb 、确定水泵扬程水泵扬程按下式计算：k h h h H s l g P ⨯++=）（其中g h ——管道总阻力水头，m ；l h ——冷却塔喷嘴距离水池高度，取3m ；s h ——设备阻力损失，m ； k ——安全系数，取值1.1。

m g P h zg10.9101000109012=⨯==∑ρ m g P h s 7.131********.1363s =⨯⨯==ρ m k h h h H s l g P 27.61.1)13.739.10(=⨯++=⨯++=）（根据流量和扬程选择型号为KQL250/300-55/4的水泵3台，其中一台备用。

其相关参数如表9。

表9五、补水系统的计算1、补水箱的计算与选取：系统补给的水量一般为系统循环水量的1%—2%，在此按1%计算，可得：Q 补=358×1%=3.58m ³/h ，取补水量Q 补=4m ³/h 。

系统补水箱的容积一般可按1h —1.5h 的正常补水量来计算，在此按1.5h 来考虑，那么，补水箱的有效容积为V=1.5×4=6m ³，考虑到补水箱的水位与水箱顶的距离，该水箱采用长，宽，高分别为3m ，2m ，1m 的长方体水箱。

2、补给水泵的计算与选型：设补给水管的管径为DN40mm ，根据s /m 3.104.014.3360064422=⨯⨯⨯==D Q v π 查手册得，比摩阻R m =524P a /m补给管段沿程阻力：ΔΡ=524×18=9432pa 补给管段局部阻力：90°弯头：5个； 所需三通：1个。

所需要的闸阀：6个；过滤器：1个；软接头：2个；止回阀：1个 。

∑ε=11.08，由2ρv ξΔΡ2j ∑=得，ΔP j =11.08×1000×1.32/2=9363P a综上所述，补水系统总的损失为 ΔP 总=9432+9363=18795P a =1.8mH 2O考虑到空调末端的环路的最高点与定压点的高度差为ΔΡ=18-1.8=16.2mH 2O 以及富裕值3—5mH 2O,所以可得补水泵的理论扬程为1.8+16.2+3=21H 2O, 理论流量为Q=6m ³/h,查《暖通空调常用数据手册》，选择DRG50-250型号的泵，相关技术参数如表10表10六、其他设备的选型1、定压罐的计算与选型：根据《中央空调水系统附属设备选型》定压罐的总容积为 V t —调节水量，按补水量3min 的流量计算 Β —系数，一般取Β=0.65~0.85 由此，可计算出其膨定压罐的总容积为：3tm286.0360065.012180β1=⨯-⨯=-=）（V V在此取其体积V=0.3m ³=300L ，根据泵的工作压力为8bar ，所以选取一台型号为S3 300 461的气体隔膜定压罐，其工作参数如表11。

表112、分水器与集水器的计算： 查阅《分集水器分气缸》，根据4713.01000188595pv 595=⨯==G D ，选取DN500的分水器，则其封头高度为150。

根据1242.114.33600634v 42=⨯⨯⨯==πQ D ，所以由分水器向空调末端的环路管径选取DN125。

其具体设计尺寸如下图：根据《分集水器分气缸》可得到：L1=300+120=320L2=200+125+120=425L3=125+125+120=370L4=125+125+120=370L5=125+50+120=295L6=50+120=170封头高度为150，所以分水器总长度H=300+170+295+370+370+425+320+420=2520所以采用Φ500×2520 厚度为6mm的分水器同理可得集水器的尺寸H=2520m，采用Φ500×2520 ，厚度为6mm的集水器。

参考文献[1]电子工业部第十设计研究院主编。

空气调节设计手册。

北京：中国建筑工业出版，2000。

[2]中国标准建筑设计院主编。

分集水器分气缸。

[3]陆耀庆主编。

实用供热空调设计手册（第二版）。

北京：中国建筑工业出版社，2008。

[4建筑工程常用数据系列手册编写组编。

暖通空调常用数据手册(第二版)。

北京：中国建筑工业出版，2002。

[5]周邦宁主编。

中央空调设备选型手册。