冷热源工程课程设计Word文档下载推荐.docx
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12
5.2冷却水系统的选型和计算·
13
5.2.1冷却塔的选型·
5.2。
1冷却水泵的选型计算·
(6)个人小结·
(7)参考文献·
设计原始资料
1、空调冷负荷:
0。
8MW(空调总面积6500m2)
2、当地可用的能源情况:
电:
价格:
0。
7元/度
天然气:
5元/m3;
热值:
33。
45MJ/m3;
蒸汽:
180元/吨;
蒸汽压力为:
8MPa
燃油:
2.76元/升;
低位发热量均为:
42840kJ/kg
3、冷冻机房外冷冻水管网总阻力
分别为0。
40Mpa;
35;
3MPa;
15MPa
4、土建资料
制冷机房建筑平面图(见附图),其中水冷式冷水机组冷却塔高度分别为:
25m;
20m;
15m;
10m
冷水机组选型
确定冷源方案
方案一:
采用16DNH_开利溴化锂吸收式冷水机组(16DNH012)
表116DNH_012开利溴化锂吸收式冷水机组参数
型号
16DNH012
制冷量(KW)
422
台数
单价(万元)
25.32
天然气燃料耗量(m3/h)
28。
外形尺寸
L(mm)
3631
W(mm)
1880
H(mm)
2056
冷冻水
水量(m³
/h)
91
压降(Kpa)
89
接管直径(DN)
100
冷却水
141
83
125
1)固定费用
设备初投资:
225。
32=50。
64(万元)
安装费用:
25%50.64=12.66(万元)
系统总投资费用L=50.64+12.66=63。
3(万元)
银行年利率=5。
94%
使用年限n=15年
=6.49万元
式中:
—每年系统折旧费用
—系统总投资费用,包括设备初投资和安装费用
—银行年利率
2)年度使用费用单台设备功率为28。
8m3/h,台数2台,天然气价格2.5元/m3,供冷月为6—9月份,按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=蒸汽耗量台数时间单价=28.822.512224=36。
3万元
3)设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=36。
3+6。
49+63。
3=106.09万元
方案二:
采用R22满液式螺杆冷水机组(LSBLG420)
LSBLG420
420
29.4
电机功率(KW)
73。
3600
1200
1750
80
44
95
54
设备初投资:
229。
4=58。
8(万元)
25%58.8=14。
7(万元)
系统总投资费用L=58。
8+14.7=73。
5(万元)
94%
=7。
54万元
2)年度使用费用
单台设备功率为147KW,台数1台,电费0。
7元/度,供冷月为6-9月份,按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=单台供冷功率台数时间电费=73。
52122240。
7=30.13万元
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=30。
13+7.54+73。
5=111.17万元
方案三:
采用麦克维尔离心式冷水机组(WSC113MBE71F)
表3麦克维尔离心式冷水机组参数
WSC113MBE71F
400
20
244.5
3269
1309
2117
67
77.8
200
43.2
220=40(万元)
25%40=10(万元)
系统总投资费用L=40+10=50(万元)
=5。
13万元
式中:
-每年系统折旧费用
-系统总投资费用,包括设备初投资和安装费用
单台设备功率为489.1KW,台数1台,电费0.7元/度,供冷月为6—9月份,按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=单台供冷功率台数时间电费=244.52122240.7=100.25万元
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=100.25+5。
13+50=155。
38万元
技术性分析
溴化锂吸收式制冷机组:
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
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
螺杆式冷水机组
1、结构简单,运动部件少,易损件少,仅是活塞式的1/10,故障率低,寿命长
2、圆周运动平稳,低负荷运转时无“喘振”现象,噪音低,振动小
3、压缩比可高达20,EER值高
4、调节方便,可在10%~100%范围内无级调节,部分负荷时效率高,节电显著
5、体积小,重量轻,可做成立式全封闭大容量机组
6、对湿冲程不敏感
7、属正压运行,不存在外气侵入腐蚀问题
缺点:
1、价格比活塞式高
2单机容量比离心式小,转速比离心式低
3、。
润滑油系统较复杂,耗油量大
4、大容量机组噪声比离心式高
5、要求加工精度和装配精度高
离心式冷水机组
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6.99
6、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
方案选择
通过比较各个方案的设备年度使用费用,可以发现方案一的设备年度费用最低,所以采用一台开利溴化锂吸收式冷水机组(16DNH012)。
3.分水器和集水器的选择
3.1分水器和集水器的构造和用途
用途:
在中央空调及采暖系统中,有利于各空调分区流量分配和灵活调节.
构造如图所示:
上面是配管,连接各用户;
左右两边为旁通管;
在底为排污管.
3.2分水器和集水器的尺寸
1分水器的选型计算
根据Q=CM,制冷量Q=4222=844KW,水的比热C=4.18KJ/(Kg),温差=12—7=5,
则M==40.38kg/s
换算成体积流量V==0.04038m/s,水的密度=1000m/Kg.
由中央空调设备选型手册中取流速v为0。
7m/s,
则D==0。
188m,取公称直径为DN200。
将分水器分3路供水,分管流速取1。
0m/s,则3个供水管的尺寸计算如下:
D1=D2=D3==0。
190m,取公称直径为DN200。
L1=D1+60=250mm,L2=D1+D2+120=500mm,L3=D2+D3+120=500mm,L4=D3+60=250mm。
(根据《中央空调设备选型手册》表4.2—8)
底部排污管直径30mm.
2集水器的选型
集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同,只是接管顺序相反。
4.膨胀水箱配置与计算
1膨胀水箱的容积计算
根据V=,其中
其中,为水的体积膨胀系数
为最=30
V=1.012000/1000=12m`
则V=0.00063012=0。
216m
4.2膨胀水箱的选型
由《中央空调设备选型手册》中表4.2—10,查得膨胀水箱的尺寸如下:
表4膨胀水箱性能参数
水箱形式
圆形
公称容积
3m
有效容积
0.35m
外形尺寸(mm)
内径(d)
900
高H
700
水箱配管的公称直径DN
溢流管
40
排水管
32
膨胀管
25
信号管
循环管
5制冷机房水系统设计计算
1冷冻水系统选型和计算
1冷冻水水泵流量和扬程的确定
选择水泵所依据的流量Q和压头(扬程)H按如下确定(根据《中央空调设备选型手册》式4.2—5、4。
2-6):
Q=β1Qmax(m³
/s)
式中Qmax—按管网额定负荷的最大流量,m³
/s;
β1—流量储备系数,对单台水泵工作时,β1=1。
1;
两台水泵并联工作时,β1=1。
2.
H=β2Hmax(kPa)
式中Hmax-管网最大计算总阻力,kPa;
β2-扬程(压头)储备系数,β2=1。
1—1。
取冷水系统最不利环路如下所示
根据所选机型,冷冻水的接管直径为200mm,管段流量V=91m³
/h
根据各段管径、流速查水
表6冷冻水管段阻力汇总表
管段编号
直径DN
管长mm
流量m³
流速
比摩阻
沿程阻力
局部阻力
总阻力
7012。
607
323
118。
146
827.024
7705.927
250
10154.58
182
367
83。
595
585。
166
10
9771.635
5475.789
1.223
119。
465
646。
851
11
10105。
34
12374。
55
1.323
123.654
1453.199
9.5
9621。
896
9721。
703
1.367
89。
812。
545
12754。
96
6
7411.594
115.162
874。
282
6893.322
7523.245
243
113。
236
835。
7025。
354
68413.54
342
132.246
753。
254
8.5
7253。
214
冷冻水压降为89KPa,冷冻机房外冷冻水管网总阻力为0.30MPa,则
最不利环路的总阻力△P=57.522+89+300=446.522KPa
根据H=β2Hmax,取β2=1.1,则H=491.1742KPa,即扬程H=50m.
根据Q=β1Qmax,Qmax=91m³
/h,两台水泵并联工作时,β1=1。
2,
则Q=109。
2m³
/h。
5.1.2冷冻水水泵型号的确定
根据流量和扬程查《中央空调设备选型手册》表4。
2—3,查得水泵型号如下:
表7冷冻水泵性能参数
IS150-125-400
流量Q
m³
120
L/s
总扬程H(m)
21。
转速n(r/min)
1450
功率N(kW)
轴功率
27.9
电动机功率
45
泵效率η(%)
62
必须汽蚀余量(m)
2.0
泵重量W(kg)
5.2冷却水系统的选型和计算
1冷却塔的选型
根据所选制冷机组的性能参数选择冷却塔,进出口温度为37。
5℃→32℃,拟选用3台冷却塔,该冷却塔流量为141m³
/h.通过查找中央空调设备选型手册,选择LBCM—LN-3250低温差标准型逆流式冷却塔。
其规格如下表:
表8冷却塔性能参数
BNG—150
冷却水量(m3/h)
150
风机风量(m3/h)
90000
风机直径(mm)
2000
自重(kg)
1695
运转重(kg)
3800
供水压力(Kpa)
35
噪声值[dB(A)]
69
各管段的沿程阻力和总阻力计算如下:
10冷却水管段阻力汇总表
7008.918
296
89.652
596.136
8852。
988
26231.08
118
86。
626
2192.786
16
16891。
14
30728。
98
83.635
2566。
373
18
17264.72
8805.083
1.563
86.324
652.314
9234.236
7532.235
1.236
641
632。
124
96324。
15
63254。
485
624.325
8365。
235
冷却水压降为83KPa,冷却塔高度分别为15m,则最不利环路的总阻力
△P=63.533+83+159。
8=293.533KPa
根据H=β2Hmax,取β2=1.1,则H=322.8863KPa,即扬程H=32.3m.
根据Q=β1Qmax,Qmax=141m³
/h,两台水泵并联工作时,β=1.2,
则Q=169。
根据流量和扬程查暖通空调常用数据手册(《中央空调设备选型手册》表4.2-3没有数据),得水泵型号如下:
表11冷却水泵性能参数
ISW100—200I
192
53.3
78
2900
电动机功率N(kW)
37
泵效率η(%)
汽蚀余量(m)
402
6个人小结
在进行过本次课程设计之后,使我掌握了更多关于《建筑冷热源》这门课程的知识,让我将书本知识运用到了设计与操作中去。
也使我了解到设计过程中,冷热源设计的基本工作流程和基本操作方法。
在进行课程设计的过程中,发现了自己的很多问题。
这些问题都源于我对《建筑冷热源》这门课程的知识的不扎实和欠缺,所以与此同时我在设计的过程中查漏补缺,完善了这方面的知识.
7参考文献
1、采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003
2、实用供暖空调手册·
陆耀庆编·
中国建筑工业出版社
3、【中央空调设备选型手册】
(周邦宁)·
4、暖通空调常用数据手册·
中国建筑工业出版社(02年第二版)
5、空调冷热源·
机械工业出版社
6、暖通空调制图标准GB/T50114-2001
7、麦克维尔水冷冷水机组介绍
8、约克冷水机组介绍
9、开利冷水机组介绍
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