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制冷课程设计说明书

前言本次设计的目的是为了对《空气调节用制冷技术》进行巩固,通过前期上课的理论学习,进行实践。

具体内容是针对乌鲁木齐地区,设计其适合的空调用冷冻站的。

首先通过查阅当地的各项原始资料,然后,确定制冷机的工作工况,通过提供的冷负荷资料选定压缩机的型号和台数。

综合冷负荷、工作工况、当地的水质和环境情况,选择合适的冷凝器和蒸发器。

再根据已有的设备资料,结合设计具体要求选择合适的辅助设备:油分离器、高压贮液器、集油器、氨液分离器、紧急泄氨器、空气分离器、过滤器、阀门等。

最后由工厂发展规划资料初步确定工厂尺寸,将设备进行合理的布局。

以求做到最经济合理的布置。

并根据设备布局确定管道的布局,计算管道的直径,给管道配置相应的阀门。

以上即是此次设计的流程,在设计过程中,应该注意统筹兼顾,有理有据。

目录一设计题目-----------------------------------------------------------------------------------4二设计目的-----------------------------------------------------------------------------------4三原始资料---------------------------------------------------------------------------=------4四设计内容-----------------------------------------------------------------------------------41制冷压缩机的型号与台数的选择------------------------------------------------------41.1冷冻站的冷负荷的确定--------------------------------------------------------------41.2制冷装置型式的选择-----------------------------------------------------------------41.3 制冷工况的确定及理论计算-------------------------------------------------------51.4 制冷压缩机的型号及台数的确定------------------------------------------------62冷凝器的选择------------------------------------------------------------------------------72.1冷凝负荷的确定-----------------------------------------------------------------------72.2传热温差--------------------------------------------------------------------------------82.3确定冷凝器的型号--------------------------------------------------------------------73蒸发器的选择------------------------------------------------------------------------------94 油分离器的选择-------------------------------------------------------------------------105 贮液器的选择--------------------------------------------------------------------------10 6油器的选择-------------------------------------------------------------------------------117空气分离器的选择--------------------------------------------------------------------118 急泄氨器的选择----------------------------------------------------------------------119过滤器的选择------------------------------------------------------------------------------1110冷冻站设备及管路的平面布置-------------------------------------------------------1210.1冷冻站房的设计--------------------------------------------------------------------1210.2制冷设备的布置--------------------------------------------------------------------1311管路和阀件的选择计算-----------------------------------------------------------------1411.1管路计算------------------------------------------------------------------------------1411.2排气管道----------------------------------------------------------------------------1611.3冷凝器到贮液器液体管道----------------------------------------------------------1811.4贮液器到蒸发器液体管道----------------------------------------------------------2011.5阀件的选择----------------------------------------------------------------------------2212参考文献------------------------------------------------------------------------------------一设计题目空调用冷冻站的设计二设计目的课程设计是“制冷技术”的主要教学环节之一,通过这一环节来达到了解冷冻站设计的内容、程序和基本原则的目的,学习设计计算的步骤和方法,巩固所学的理论知识和实际知识,以培养我们运用所学知识解决工程的能力。

三原始资料1 基本资料:已知某厂空调楼所需总耗冷量为680kw,以喷淋室为末端装置,要求冷冻水温为7℃,空调回水温度为12℃,制冷系统以氨为制冷剂。

2 设计地点:石家庄3 水源:由于地区水源紧张,冷却水系统必须选用冷却塔使用循环水。

4 室外气象资料:夏季空调干球温度为34.1℃,湿球温度为18.5℃。

四设计内容1 制冷压缩机的型号与台数的选择1.1 冷冻站的冷负荷的确定Q T =(1+A)Q y ;式中: Q T ——制冷系统的总制冷量(KW );Q y ——用户实际所需要的制冷量(KW );A ——冷损失附加系数;对于间接式制冷系统,A =0.1~0.15。

本课程设计属于此类,取A =0.11 T Q =(1+0.11)×550=610.5kw1.2 制冷装置型式的选择本冷冻站设计采用活塞式制冷机,氨制冷剂,单级压缩1.3 制冷工况的确定及理论计算当采用喷淋室处理空气,即冷冻水喷淋室使用时,宜采用水箱式蒸发器(包括直立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器)。

对于直立管式和螺旋管式蒸发器,蒸发温度宜比冷冻水出口干球 温度低4~6℃。

所以 o t =6℃—(4~6℃)=4℃1.3.2 冷凝温度K t采用水冷式冷凝器时,冷凝温度K t 可用下式计算:)7~5(221++=s s K t t t ℃式中 1s t ——冷却水进冷凝器的温度,℃;2s t ——冷却水出冷凝器的温度,℃。

对于使用冷却塔的循环水系统,冷却水进水温度可按下式计算:s s s t t t ∆+=1=18.5℃+(4~3)℃=21.5℃式中 s t ——当地夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度,℃s t ∆——安全值。

选用机械通风冷却塔,4~3=∆s t ℃。

立式壳管式冷凝器进、出水温差2~4℃ 2s t =21.5+3=24.5℃)7~5(221++=s s K t t t =)7~5(25.245.21++=28℃ 1.3.3 压缩机的吸汽温度1t压缩机的吸汽温度一般与压缩机吸汽管的长短和保温情况有关,通常以氨为制冷剂时,吸汽温度1t 与蒸发温度0t 的差值不大于5~8℃。

即 1t = o t +5=4+3=7℃t r.c对于立式壳管式冷凝器,均不考虑再冷。

以上工况确定以后,就可在lgP ——h 图上确定整个制冷的理论循环;并进行循环的理论计算。

1.3.5 lgP-h 上理论循环的计算1根据绘制的lgP-h 图查表求得各状态参数:图中点1为压缩机吸入状态点(t 1=t 0=3.5℃);1-1’为过热过程(t 1’=8.5℃);2’为制冷剂出压缩机时状态点(由过1’的等熵线和压力为P k 的等压线来确定);4为制冷剂出冷凝器的状态点(t 4=t k =35℃)2确定压力:P 1= P 0=489.178kpa ;P 4=P k =1353.146kpa ;确定焓值:h 1=1460.250kJ/kg ;h 1’=1472.635kJ/kg ;h 2’=1621.733kJ/kg ;h 4=367.188kJ/kg;比容:v 1=0.272135m 3/kg ;v 2’=0.118135 m 3/kg ;3制冷系统热力计算单位质量制冷量q 0的计算:q 0=h 1’-h 4=1472.635-365.188=1105.477kJ/kg ;单位容积制冷量q v 的计算:q v =q 0/v 1’=1105.477/0.272135= 4062.237kJ/kg ;制冷剂质量流量q m 的计算:q m =Q T /q 0=1042/1105.477=0.9426kg/s ;单位理论压缩功w 0的计算:w 0=h 2’-h 1’=1621.733-1472.635=149.098kJ/kg ;压缩机所需的理论功率P 0的计算:P 0=q m w 0=0.9426×149.098=140.540kJ/kg ;压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量q v 的计算:q v =q m v 1’=0.9426×0.272135=0.25651m 3/s ;制冷系数ε0的计算: ε0=q 0/w 0=1105.477/149.095=7.415;单位冷凝负荷q k 的计算:q k =h 2’-h 1’=1621.733-367.188=1254.545kJ/kg ;冷凝器热负荷Q k 的计算:Q k =q m q k =0.9426×1254.545=1182.534kW ;逆卡诺循环制冷系数:εc=T c /(T k-T c )=(3.5+273)/(35-3.5)=8.778;热力完善度η=ε0/εc =7.415/8.778=0.845;1.4 制冷压缩机的型号及台数的确定择制冷压缩机时,台数一般选2~4台,且系列应相同,方便维修。

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