空调制冷课程设计文档格式.doc
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某空调系统制冷站工艺设计
1、工程概况
本工程为合肥市某建筑体集中空调工程,建筑单体共15层,建筑面积约30000m2,主要功能及使用面积为:
商场10000m2,办公7500m2,会议中心1000m2,客房为2500m2,多功能厅500m2。
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房间的各个区域,经过空调机组后的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与制冷剂换热实现降温过程。
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,经冷却塔冷却后降温后再返回冷水机组冷却制冷剂,如此循环往复。
考虑到系统的稳定安全高效地运行,系统中配备补水系统,软化水系统,电子水处理系统等附属系统。
三负荷计算;
1.面积热指标(查民用建筑空调设计)
商场:
q=230(w/);
办公:
q=120(w/m2);
会议中心:
q=180(w/m2);
客房:
q=80(w/m2);
多功能厅:
q=200(w/m2)
建筑物类型
商场
办公
会议中心
客房
多功能厅
总冷负荷Kw
冷负荷指标w/m2
230
120
180
80
200
3680
空调面积m2
10000
7500
1000
2500
500
冷负荷量w
2300000
900000
180000
200000
100000
2.根据面积热指标计算冷负荷
Q=10000*200=2300(Kw);
办公:
Q=100*7500=900(Kw);
会议中心:
Q=180*1000=180(Kw);
客房:
Q=2500*100=200(Kw);
多功能厅:
Q=500*200=100(Kw)
考虑到同时工作系数取0.8,则:
总负荷:
Q=(2300+900+180+200+100)*0.8=2944(Kw)
四冷水机组选择;
方案A
方案B
方案C
方案D
直燃机
蒸汽机
离心机
螺杆机
机组型号
16DN040
16DEH6150
LSBLX1600G
30XW1452
使用台数
2
制冷量(KW)
1407
1500
1600
1438
耗气量(Nm3/h)
82.7*2=165.4
-
蒸汽量(Kg/h)
6000*2=12000
冷冻水流量(m3/h)
242*2=484
907*2=1814
275*2=550
247*2=494
冷却水流量(m3/h)
366*2=732
1321*2=2642
344*2=688
289*2=578
冷冻水进出口温度(0C)
7/12
冷却水进出口温度(0C)
32/37.5
32/38
30/35
机组尺寸(长*宽*高)
4791*2296*2630
6924*3600*3850
1730*4150*2150
4695*1231*2064
重量(Kg)
14079
49500
7800
7549
制冷剂
水
水
R134a
R123
冷水(热泵)机组的单台容量及台数的选择,应能适应空调负荷全年变化规律,满足季节及部分负荷要求。
当空调冷负荷大于528kW时,机组的数量不宜少于2台。
冷水机组的台数宜为2~4台,一般不必考虑备用。
选择冷水机组时,不仅应保证其供冷量满足实际运行工况条件下的要求,运行时的噪声与振动符合有关标准的规定外,还必须考虑和满足下列各项性能要求:
1热力学性能:
运行效率高、能耗少(主要体现为COP值的大小);
2安全性:
要求毒性小、不易燃、密闭性好、运行压力低;
3经济性:
具有较高的性能价格比;
4环境友善性:
具有消耗臭氧层潜值ODP(OzoneDepletionPotential)低、全球变暖潜值GWP(GlobalWarmingPotential)小、大气寿命短等特性
通过上述四种机组的比较,可以发现:
方案A,B均为吸收式制冷机组,它加工简单,成本低,制冷量调节范围大,可以实现无极调节,运行费用低,利用余热,废热,使用寿命低于压缩式冷水机组,蒸汽耗量大,热效率低,制冷运行时,负荷变化时,易发生溶液结晶,机组较重,体积庞大,占地面积大。
方案D螺杆式制冷机组,COP值高,单机制冷量大,容积效率高,结构简单,对湿压缩不敏感,无液击危险,运行可靠,实现无极调节,但润滑油系统比较大,耗油量较大。
方案C采用离心式制冷机组,COP值高,结构紧凑,调节方便,在10%——100%范围内能较经济的实现无极调节。
离心式制冷压缩机作为一种速度型压缩机,具有以下优点:
1.在相同冷量的情况下,特别在大容量时,与螺杆压缩机组相比,省去了庞大的油分装置,机组的重量及尺寸较小,占地面积小;
2.离心式压缩机结构简单紧凑,运动件少,工作可靠,经久耐用,运行费用低;
3.容易实现多级压缩和多种蒸发温度,容易实现中间冷却,使得耗功较低.
4离心机组中混入的润滑油极少,对换热器的传有较高的效率。
但是也有其缺点1转子转速较高,为了保证叶轮一定的宽度,必须用于大中流量场合,不适合于小流量场合;
单级压比低,为了得到较高压比须采用多级叶轮,一般还要用增速齿轮;
喘振是离心式压缩机固有的缺点,机组须添加防喘振系统;
一台机组工况不能有大的变动,适用的范围较窄。
螺杆式制冷机组属于中型制冷机组,与活塞式相比,运动部件少,无往复运动的惯性力,转速高,单机制冷量大;
无余隙容积和吸排气阀,有较高的容积效率;
调节方便,制冷量可以通过滑阀进行无级调节;
要求加工精度和装配精度高,单级容量比离心式小。
综合考虑选择离心式制冷机组。
根据标准,属于中型规模建筑,宜取制冷机组2台,而且2台机组的容量相同。
所以每台制冷机组制冷量Q’=2944÷
2=1472kW
根据制冷量选取制冷机组具体型号如下:
名称:
格力C系列离心式冷水机组
型号:
名义制冷量KW
冷凝器
型式
卧式壳管式
压缩机
数量
水压降Kpa
﹤70
配给功率Kw
283
水流量m³
/h
344
使用制冷剂
管径mm
2-DN200
制冷剂填充量Kg
575
蒸发器
满液壳管式
外型尺寸
长mm
4150
﹤75
宽mm
1730
275
高mm
2150
注:
①名义制冷量按如下工况确定:
②工作范围
冷冻水进口温度:
12℃冷却水出口温度:
22~37℃
冷冻水出口温度:
7℃冷却水进口温差:
3.5~10℃
冷却水进口温度:
30℃冷冻水出口温度:
5~20℃
冷却水出口温度:
35℃冷却水进口温差:
2.5~10℃
五水力计算
根据规范查得数据,管内流速的假定依据如下:
DN/mm
<
250
>
=250
出水管的流速m/s
1.5~2.0
2.0~2.5
进水管的流速m/s
1.0~1.5
1冷冻水循环系统水力计算;
两台机组水泵进水管:
假定冷冻水的进口流速为1.5m/s
d=103
L=0.0764×
2=0.1528m3/s,2台机组总管d1=360mm,取400mm,则管段流速为v=1.22m/s
水泵出水管:
假定冷冻水的出口流速为2.0m/s
d=103
2=0.1528m3/s,2台机组总管d1=311.6mm,取350mm,则管段流速为v=1.59m/s
单台机组时
水泵的进水管:
假定流速为1.0m/s
d=103
L=0.0764m3/s,单台机组管d1=312mm,取350mm,则管段流速为v=0.82m/s
水泵的出水管:
假定流速为1.5m/s
d=103
L==0.0764m3/s,单台机组管d1=256.2mm,取300mm,则管段流速为v=1.1m/s
流量
m3/s
管径
长度
(m)
ν
(m/s)
R
(Pa/m)
△Py
(Pa)
ξ
动压
△Pj
管段阻力
0.1528
DN400
50
1.8
12500
24
1824
45675
58192
即管段阻力为5.98m水柱。
2冷却水循环系统水力计算;
水泵进水管:
假定冷却水的进口流速为1.5m/s
d=1
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