项目11： 项目11：制冷系统设计 11
11.1制冷设备的匹配 11.1制冷设备的匹配
11. 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。 氨制冷系统流程图。
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11.1制冷设备的匹配 11.1制冷设备的匹配 11. 11.1.2、单级压缩制冷系统的组成
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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 、
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， 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。 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． ℃ 吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低 ．5℃ 排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高 损失不宜超过相当冷凝温度升高0． ℃ 排气管道的压力 损失不宜超过相当冷凝温度升高 ． 5℃ 。
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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： 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， 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、 应布置在乙炔站 、 锅炉房 、 煤气站 、 堆煤场等的 上风向。 上风向。 机房的位置应尽可能设在冷负荷的中心， (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。 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。 精密贵重设备间等。
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11.1制冷设备的匹配 11.1制冷设备的匹配
11. 11.1.1 制冷设备的选择计算
1、选择计算步骤： 选择计算步骤： (4) 选择冷凝器并确定冷却水量。 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。 选择蒸发器并确定载冷剂循环量。 (6) 选择其他辅助设备。 选择其他辅助设备。
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： 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 用户要求：用户需要的冷量及其变化情况， 方式、 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。 要求等。 (2) 冷却水源：工程建设地区附近的地面水 江、河、 冷却水源：工程建设地区附近的地面水(江 湖等)和地下水的水量 水温和水质等情况。 和地下水的水量、 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 气象条件：当地的气温、 向等。 向等。 (4) 制冷压缩机的产品资料和有关设备的产品资料。 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。 工程项目的总平面图和其他有关资料。
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11.3 制冷剂管道的设计 11. 11.3.2 管径的确定方法
制冷剂管道的直径： 1、制冷剂管道的直径：
dn = （4MRv / πw）0.5 πw）
式中
（m ）
MR —— 制冷剂的质量流量，kg／s 制冷剂的质量流量，kg／ 制冷剂的质量比容， v—— 制冷剂的质量比容，m3 / kg 制冷剂的流速， 在制冷系统中， w—— 制冷剂的流速，m／s（在制冷系统中，制冷 剂的允许流速见表） 剂的允许流速见表）
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11.1制冷设备的匹配 11.1制冷设备的匹配
11.1.1制冷设备的选择计算 11.1.1制冷设备的选择计算
1、选择计算步骤： 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。 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： （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 间接冷却系统为7 15％ 附加系数为5％～ 7％；间接冷却系统为7％～ 15％。) 确定制冷系统的冷凝温度和蒸发温度。 (2) 确定制冷系统的冷凝温度和蒸发温度。 根据制冷量和制冷工况，选择制冷压缩机和电动机。 (3) 根据制冷量和制冷工况，选择制冷压缩机和电动机。
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℃， 吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低 ℃ 排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高1℃ 排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高 ℃。
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11.3 制冷剂管道的设计 11.3.2 管径的确定方法
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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 局部阻力： 局部阻力： △Pi = ξ·w2 / 2·ρ = ρ
fm· Ld /dn ·w2 / 2·ρ （Pa） ρ Pa）
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。 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） Pa） 沿程阻力： 式中 沿程阻力损失，Pa； △Pm—— 沿程阻力损失，Pa； 沿程阻力系数； fm—— 沿程阻力系数； 管段长度， L—— 管段长度，m； 管道内径， dn—— 管道内径，m； 管内制冷剂的流速， w—— 管内制冷剂的流速，m／s； 制冷剂的密度，kg／ ρ—— 制冷剂的密度，kg／m3
2．氟利昂制冷系统 氟利昂系统的特点： 氟利昂系统的特点： 干 燥器 (1) 氟 利昂 制 冷 系统通 常需 设置 干燥 器 ， 防 止 产生 冰塞” “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。 曲轴箱中重新使用。 氟利昂制冷系统一般采用非满液式蒸发器。 (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 氟利昂制冷系统一般采用回热循环， (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。 阀前制冷剂的过冷度和提高压缩机吸气的过热度。
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11.2 制冷机和设备的布置应考虑的问题：
机房应用二级耐火材料或不着火材料建筑。 (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。 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。 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。 不小于七次换气的事故通风。 规模较小的制冷机房一般不分隔间； (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( 置机器间(用以布置制冷压缩机等)、设备间(用以布置冷凝 蒸发器及其他辅助设备) 水泵间( 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( 和冷却水泵) 、 变电间 (制冷设备耗电量大时需设专用变压 以及值班室和维修储存室等。 器)以及值班室和维修储存室等。
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制冷机房和设备的布置应考虑的问题： 制冷机房和设备的布置应考虑的问题：
11.2 制冷机房的布置
布置应保证操作， 检修方便， (7) 布置应保证操作 ， 检修方便 ， 同时尽可能使设备布 置紧凑。 置紧凑。 布置应使连接管路短、流向通畅，并便于安装。 (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 非主要通道宽度不小于0 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， (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。 便于观察的地方。 (11)卧式冷凝器和蒸发器布置在室内时 卧式冷凝器和蒸发器布置在室内时， (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， 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。 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 2、连接
在氟利昂制冷系统中，制冷管道一般采用焊接 在氟利昂制冷系统中， 连接； 连接； 在管道与设备或阀件之间可用法兰连接； 在管道与设备或阀件之间可用法兰连接； 管径在20mm 20mm以下的紫铜管需拆卸部位采用带螺 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； 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， 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
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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， 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。 20mm以下时用紫铜管 一般管径在20mm以下时用紫铜管。管径较大时用 无缝钢管。 无缝钢管。 氨制冷系统的管道一律采用无缝钢管。 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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11.1制冷设备的匹配 11.1制冷设备的匹配
11. 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
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11.2 制冷机房的布置
制冷机房通常靠近空调机房； 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 特别是氨制冷机房)宜 规模较大的制冷机房 特别是氨制冷机房 宜 单独修建。 单独修建。