安徽建筑大学环能工程学院课程设计说明书课程：《制冷课程设计》班级： dddddd姓名： ccc学号： qqqq指导教师：ddd2012年6月目录（一）设计题目与原始条件 (1)（二）方案设计 (2)（三）制冷机组的选择…………………………………2（四）水力计算 (4)（五）设备选择………………………………………6（六）制冷机房的注意事项 (11)（七）设计总结 (11)（八）参考文献 (12)一、设计题目与原始条件1、课程设计题目某空调系统制冷站工艺设计2、原始条件制冷量为1800Kw，能源为电；3、课程设计目的课程设计是《空调用制冷技术》课程的重要教学环节之一，通过课程设计了解空调用制冷站工艺设计的内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高运算和制图能力，增强对制冷站中所应用的冷水机组、水泵、冷却塔等设备的认知，巩固所学理论知识。
并学习运用这些知识解决工程问题。
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7℃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各个区域，经过空调机组的12℃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实现降温过程。
从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后返回冷水机组，如此循环往复。
考虑到系统的稳定安全运行，系统中配备补水系统，软化水系统，水处理系统等附属系统。
三、制冷机组的选择1、已知制冷量为1800kw2、确定冷水机组的型号及台数（1）制冷机组选型要熟悉机组的性能、特点，才能进行冷水机组主要性能比较机组的性能及特点主要包括：制冷量范围性能系数、调节特点等。
（2）选用制冷机组时台数不宜过多，一般为2—4台，不考虑备用。
多机头机组可以选用单台。
当采用多台型号相同的机组时，单机容量调节下限常冷量大于最小负荷时，应选用一台小型机组来适应低负荷需要。
◆确定制冷机组型号后，应记录冷水机组的主要性能参数参数，如下：名义冷量；名义耗功率；名义工况性能系数；冷冻水、冷却水压力损失及水流量，以及机组的外形尺寸运行重量等，为后续设计收集资料。
（一）冷水机组选型1、冷水机组的简介①活塞式冷水机组②螺杆式冷水机组③离心式冷水机组④吸收式冷水机组前三种都是依靠电能实现制冷循环第四种是依靠热能实现制冷循环的.对于小型冷冻站一般选用活塞式制冷机组,中小型冷冻站一般选用螺杆式制冷机组,大型冷冻站一般选用离心式冷冻机组.对于有热源的地方,考虑节省能源,一般选用吸收式冷水机组.2、冷水机组的选择依据:制冷机组的种类很多,各种机组的容量范围和性能都各有特色及最佳的使用条件,应根据用户的经济条件,效益及能耗等优劣状况进行综合分析,全面衡量.主要考虑以下几点:①:需要的冷冻水的温度范围,供回水温差,压力等参数符合要求;②:总制冷量与单机制冷量能适合在全年需要符合情况下安全、经济的运行;③:节约能源,保护环境;④:对冷却水源的水量、水质、水温、太冷却设备的可靠性.夏季为空调系统提供7-12℃冷冻水,冬季为空调系统提供60-50℃热水。
(二)冷水机组选型1.总的制冷量已知总制冷量为1800kw2.备选方案：方案一，螺杆式制冷机组选用的麦克维尔水冷单螺杆冷水机组2台，主要性能参数：方案二:方案三：溴化锂制冷机组选用开利直燃型溴化锂吸收式制冷机组3台，主要性能参数：燃料消耗：人工煤气，制冷为128Nm3/h。
电气数据：制冷泵功率0.4kw，溶液泵功率3.7kw，燃烧器风机1.5kw电源容量12.3kw1、比较个方案的优缺点方案一：螺杆式制冷机组优点：结构简单，运动部件少，易损件少，寿命长；噪音低，震动少；压缩比可达20；机组能效比高。
缺点：价格高；单机容量比离心式小；润滑系统复杂.耗油量大。
单螺杆压缩机优点：结构合理，具有理想的力平衡性,星轮对称布置，径向力平衡,轴向引气通道，轴向受力平衡轴承寿命长，排气压力可达5.6MPa，单机容量大，无余隙容积，螺杆上每个槽在一转上均被使用2次，压缩机尺寸更小，理论上不存在余隙容积，噪声低，振动小，受力平衡，振动小，异形消声器，单螺杆压缩机缺点：精度要求高，啮合副与机壳的几何尺寸和相互位置精度要求高，需要专用设备加工，两极容量发展受限，由于精度要求高，向大容量和小容量两极发展受到技术限制容量过小，加工位置空间小，易产生让刀和振动。
容量过大，热变形量大，啮合间隙难以控制单螺杆压缩机100,000 h 的轴承寿命，维修周期一般为：40,000h方案二：离心式冷水机组优点：叶轮转速高，输气量大，单机容量大；结构紧凑，噪音低；机组能效比高，单位制冷量量指标小。
缺点：对材料强度，加工精度要求严格；离心负压系统，外壳易侵入有产生化学变化，腐蚀管路的危险。
通过计算，方案二初投资最小，但运行费用大，总投资也较大。
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5.EER值高，理论值可达6.996.调节方便，在10%~100%内可无级调节缺点：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三：溴化锂冷水机组优点:运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低,加工简单，操作方便，可方便实现调节，特别在负荷在50%以下时。
溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用.可利用余热。
废热及其他低品位热能.运行费用少，安全性好.以热能为动力，电能耗用少。
缺点：使用寿命比压缩式短.节电不节能，耗汽量大，热效率低 .机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便.机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。
溴化锂吸收式冷水机组的优点：1.运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低；2.加工简单，操作方便，可实现10%~100%无级调节；3.溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用；4.可利用余热。
废热及其他低品位热能；5.运行费用少，安全性好；6.以热能为动力，电能耗用少。
溴化锂吸收式冷水机组的的缺点：1.使用寿命比压缩式短；2.节电不节能，耗汽量大，热效率低；3.机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便；4.机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高；5.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。
通过比较，在本工程中采用方案1。
综上所述，本设计选方案一选用麦克维尔的水冷单螺杆冷水机组2台，主要性能参数四、水力计算控制比摩阻法（一）冷冻水循环系统水力计算（闭式系统）利用控制比摩阻法进行计算，比摩阻的范围在100～200Pa/m内均可。
两台机组时：冷冻水量43.7L/s=157.32 m3/h=0.0437 m3/sL=0.0437×2=0.087 m3/s=87.4L/s，R=107 Pa/m，2台机组总管d1=250mm,单台机组时：L=43.7L/sR=84 Pa/m,单台机组管径D=200mm(二)、冷却水循环系统水力计算冷却水量51.2L/s=184.32 m3/h两台机组时：L=51.2L/s×2=102.4L/s, R=59 Pa/m, 2台机组总管d1=300mm,单台机组时：L=51.2L/s, R=38 Pa/m ,单台机组管d2=250mm,冷却水系统两机组的合用管：五、设备选择（一）、冷冻水泵的选择（1）流量的计算由制冷机组性能参数得冷凝器水量为43.7 l/s，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，43.7×3.6×（1+10%）=173.052m3/h（2）1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5～7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2～3mH2O3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2～3mH2O4.回水过滤器阻力，一般为3～5mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5～8mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为17～26mH2O，一般为21～25mH2O。
扬程的估算，估计冷冻水泵的扬程约为25m （3）冷冻水泵的选择：根据以上计算的流量和扬程，选择两台，IS150—125—315的空调专用水泵H=H1（二）、冷却塔选型遵循一机一泵对一塔的原则，需选择两台冷却塔：1 冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，一般不考虑备用；2 冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量×1.2；冷却水量为51.2L/sL1=51.2×3.6=184.32冷却塔冷却水量： L=1.2 L 1=1.2×51.2×3.6=221.184m 3/h进水温度：t w2=37℃ 出水温度：t w1=32℃ 湿球温度：t w =28℃ 逼近度：32-28=4.8℃ 水温差：5℃选用安丘市腾飞玻璃钢厂冷却塔，查其电子样本，可选两台圆形逆流式冷却塔型号：DBNL3-200型：(三)、冷却水泵的选择（开式系统）冷却水泵扬程的组成：1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5～7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2～3mH2O3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2～3mH2O4.回水过滤器阻力，一般为3～5mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5～8mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为17～26mH2O，一般为21～25mH2O。
Ｈ＝24mH2O（2）流量的确定：由制冷机组性能参数得冷凝器水量为184.32 m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，184.32×（1+10%）=202.752m3/h（2）冷却水泵的选择：根据以上所得流量和扬程，选择两台IS150—125—315的空调专用水泵：Ls=a+f+x+L4=140+530+140+1585=2395mH=H1=835m（四）、电子水处理仪选取冷却水电子水处理器冷却水量51.2L/s=184.32 m3/h冷冻水量43.7L/s=157.32 m3/h根据冷却水流量184.32m 3/h ，选用2台HGDZ-6系列电子水处理器：（五） 过滤器的选择根据管路直径选择对应的Y 型过滤器。
冷冻水泵进水口直径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm 冷却水泵进水口直径d=150mm, 所以过滤器选Y-150mm（六）、膨胀水箱的确定本系统采用膨胀水箱定压的方式定压 （一）膨胀水箱的确定水箱容积：S P V T V ⋅∆⋅=α m 3α--水的体积膨胀系数 0.0006 L/℃△T--最大水温变化值 5℃（冷水进/出口温度：12/7℃ 冷却水进/出口温度：32/37）S V —系统内水容量系统容水量是可以按建筑面积估计的 供冷时：全空气系统：0.4~0.55L/ m 2，空气+水系统：0.7~1.3L/ m 2；所以S V =1.3×10000=13000L=13 m 3, P V = 0.0006×30×13=0.234m 3（七）、水系统附属设备（1）分集水器——多用于多回路的空调水系统，直径应按总流量通过时的断面流速（0.5—1.0m/s）初选，并应大于最大接口管开口直径的2倍。