空调课设冷冻站设计汇总.docx

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空调课设冷冻站设计汇总

暮中原工学院

Zhcngyuanuniversityoftechnology

空气调节用制冷技术

课程设计说明书

建环124

学号:

201201114406

王文婷

刘海涛

学生姓名:

指导教师:

2015年01月

四、

五、

原始资料方案设计确定制冷量机房的布置设备的选择

1.冷水机组的选型

2.水力计算

3.冷却塔的选型

4.冷却水冷的选型

5.冷冻水泵的选型

6.分水器与集水器的选择

7.补水系统的确定

8.软化水设备的选择

9.冷却水、冷冻水电子水处理器

10.定压装置

11.除污器的选择

六、

七、

设计总结参考文献

设计题目：

北京某综合办公楼空调制冷机房的设计

已知：

建筑面积为5000m2，空调冷负荷为800KW;

冷水机组设计运行工况：

冷冻水7C—12C,冷却水30C—

35°C。

原始资料

经纬度：

经度116.46纬度：

39.42

2、气象参数

夏季参数:

表一1夏季室外计算参数

大气压

室外日平

均温度

室外计算

相对湿度

室外干球

温度

室外湿球

温度

室外平均风速

99987Pa

29.1C

58%

33.6C

26.3C

2.2m/s

冬季参数:

表一2冬季室外计算参数

大气压

室外计

算温度

室外计算

相对湿度

风力修正

咼度修正

室外平均风速

102573P

a

-9.8C

37%

由于房间高度不高，不作考虑

由于房间高度不高，不作考虑

2.7m/

s

3、冷负荷

空调冷负荷为800KW

4、建筑资料（略）

方案设计

冷热源方案选择：

电制冷+城市热网

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7C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办公楼的各个区域，经过空调机组的12C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35C的冷却水经冷却水供水管到

达冷却塔，经冷却塔冷却到30C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、确定制冷量

已知冷负荷为800KW

实际所需制冷量Q=（1+0.1）X800KW=880KW

四、机房的布置

查参考文献，制冷机房的布置原则如下：

1.制冷机房的位置应尽可能靠近负荷中心，力求缩短输送管道，本设计将机房布置在地下室。

2.大中型制冷机房的主机宜与辅助设备分间布置。

3.在建筑设计中，应根据需要预留大型设备的进出安装和维修的空间，并应配备必要的起吊设备。

4.机房需要设置每小时不小于2次的机械通风，配用的电机必须采用防爆型，并设置必要的消防和安全器材。

5.制冷机房设备布置的间距见下表5-1。

项目

间距（m）

主要通道和操作通道宽度

>1.5

制冷机突出部分与配电盘之间

>1.5

制冷机房设备布置间距表

表5-1

制冷机突出部分相互之间的距离

>1.0

制冷机与墙面之间的距离

>0.8

非主要通道

>0.8

6.机房内应考虑留出必要的检修用地，当利用通道作为检修用地时，根据设备的种类和规格适当加宽。

根据以上布置原则布置制冷机房，主要布置见图纸。

五、设备选择

1冷水机组的选型

根据标准，当冷负荷》528kw时，不宜少于2台，因

此取制冷机组2台，而且2台机组的容量相同。

则每台制冷机组制冷量Q=880KW-2=440KW

单机制冷量为440KW,则可考虑选用螺杆式冷水机组

机型的比较与选择

顿汉布什

约克

压缩机形

式

立式全封闭，不存在泄露问题，噪音低

卧式开启式，存在泄露问题，适当时候要对机组充注冷媒，以弥补泄露问题

螺杆形式

双螺杆，4带6旋转；专利齿型设计，螺杆表面经过激光淬火，在磨擦面上有油膜保护，螺杆间无限靠近，但不做实际接触，不存在磨损问题。

双螺杆

冷凝器

两回程

两回程

蒸发器

满液式蒸发器

满液式蒸发器

润滑及润滑油分离

利用吸气与排气压力差带动润滑油进行润滑，不需要润滑油泵，可靠性高；专利的油分离器在全封闭的压缩机内，使油分离率高达99.7%以上，确保润滑油不会进入蒸发器，影响换热效果。

机组带有很大的油分离装置，利用重力的不同进行油分离，效果不好，会造成少量的润滑油进入蒸发器，影响换热效果。

经济器

两次压缩，节能16%

无

经济性

美国空调协会评定IPLV指标

最低

美国空调协会评定

IPLV指标较低

根据制冷量选取制冷机组具体型号如下:

名称：

顿汉布什第六代立式全封闭螺杆压缩机

型号:

WCFX23SRC

制冷量

464

噪声

（kW）

（Db）

电机功率

84.8X1

长度

3750

（kWx台数）

（mm

宽度

1175

咼度

2170

（mm

（mm

R134a充量

145Kg

蒸发

器

冷冻水量

79.6

冷凝

器

冷却水量

94.9

（m3/h）

（m3/h）

进水温度

12

进水温度

30

「C）

（C）

出水温度

7

出水温度

35

（C）

（C）

标准水阻力

63.4

标准水阻力

63.8

（kPa）

（kPa）

进出水管径

127

进出水管径

127

（mm）

（mm）

电源

380V±10%三相四线50Hz

电流运行/满载（A）

147/499

2水力计算

1、冷冻循环水的管路水力估算

根据机组性能参数可知冷冻水循环水量为79m3/h

假定冷冻水的流速为2m/s根据公式

d=2X1総

L=79X2m3/h=158m3/h=0.044m3/s,两台机组总管

d1=167.4mm,取200mm,则管段流速为v=1.4m/s,满足流速要求。

单台机组流量L1=79m3/h=0.022m'/s,其管径为118.4mm,取125mm,则管段流速v=1.8m/s，满足流速要求。

2、冷却循环水的管路水力估算根据机组性能参数可知冷却水循环水量为94m3/h

假定冷却水的流速为2m/s根据公式

m3/s,两台机组总管d1

dX=2X10；卩所以

L‘=90X2m3/h=180m3/h=0.05

=178.5mm,取200mm,则管段流速v=1.6m/s,满足流速要求。

单台机组流量L1'=90m3/h=0.025m3/s,其管径为126mm,取

125mm,则管段流速v=2.04m/s,满足流速要求。

流量

m3/s

管径

长度

（m）

V

（m/s）

R

（Pa/m）

△Py

（Pa）

E

动压

（Pa）

△Pj

（Pa）

管段阻力

（Pa）

0.05

DN200

45.6

2

79.3

3616.07

24

1964.4

47145.7

50761.78

即管段阻力为5.08m水柱。

3冷却塔的选择

冷却塔选用开放式冷却塔，且为逆流式冷却塔，特点是安装

面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32C,出水温度为37C,冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的2%〜3%冷却塔的冷却水量G:

G=冷却水系统水量X1.5每台冷却塔的水量计算：

G=94X1.5=141m3/h选用两台型号一样的冷却塔，分别对应于两个制冷机组。

查说明书，选用两台DFNL-150T型冷却塔，不考虑备用，其性能参数见下表：

冷却塔型号

DFNL-150T

流量

150m3/h

送风装置

电机

4kw

风叶直径

2400mm

外形尺寸

高度

4050mm

外径

5180mm

配管尺寸

温水入管

2000mm

冷水出管

200mm

排水管

50mm

溢水管

100mm

补给水管

自动

50mm

手动

50mm

4冷却水泵的选择（开式系统）

（1）扬程的计算：

H=1.1（H1+H2+H3+H4）

H—冷却水泵的扬程

因此冷却水泵所需的扬程H=1.1（H1+H2+H3+H4）=33.22m。

（2）流量的确定：

由制冷机组性能参数得冷凝器水量为94m3/h，考虑到泄漏，

附力口10%的余量即为，94X（1+10%）=103.4m3/h

综上所诉，冷却水泵所需扬程33.22m、流量103.4m3/h,以

此参数为依据对冷却水泵进行选型

（3）冷却水泵的选择：

根据以上所得流量和扬程，选择三台（两用一备）KTP系列

型号为KTP125-100-400型水泵：

型号

流

量

m3/h

扬程

m

效

率

转速

r/min

轴功率

Kw

电机型号

吸入口直径

mm

125-100-400

140

45.7

66%

1450

26.4

Y225S-4-LK37KW

150

外形尺寸

安装尺寸

压出口直径

a

H

L1

B

B1

4-0d

mmxmm

mm

mm

mm

Mm

mm

mm

Mm

1288X845

160

395

600

640

640

4-028

125

5冷冻水泵的选择

（1）流量的计算

由制冷机组性能参数得蒸发器水量为79m3/h，考虑到泄漏，附加

3

10%的余量即为，79X（1+10%）=86.9m/h

（2）扬程的估算:

H=5mH20（制冷机组蒸发器水阻力）

+7mH20（末端设备阻力）+6mH20（分水器、集水器水阻力）+10

mH20（制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失）+6.5mH20（回水

过滤器阻力）=34.5mH2O

综上所述，估计冷冻水泵的流量约为86.9m3/h、扬程约为

34.5m

（3）冷冻水泵的选择：

根据以上计算的流量和扬程，选择三台（两用一备）KTP系列型

号KTP100-80-400为水泵

型号

流量

m/h

扬程

m

效

率

转速

r/min

轴功率

Kw

电机型号

吸入口直径

mm

KTP

100-80-400

96.5

49.5

60%

1450

21.7

Y200L-4-LK30KW

125

外形尺寸

安装尺寸

压出口直径

a

H

L1

B

B1

4-0d

mnXmm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

Mm

1168X845

160

395

600

640

640

4-028

100

6分水器和集水器的选择

分水器和集水器的管径可根据并联管道的总流量，通过该管

径时的断面流速v=0.5~0.8m/s来确定。

[5]从分（集）水器上接出4根供向（来自）空调机组水管以及1根压力平衡管和1根来自（供向）冷水机组的水管，供水（回）管流速为2.0m/s取，d1=d2=d3=d4=200mm,d5=200mm,d6=300mm.则总流通断面积为55cm2,取分（集）水器内流速为0.7m/s,那么分（集）水器的流通断面积应为55X2.0十0.7=158cm2，于是算出分（集）水器内径为71mm,选用D80X20.0无缝钢管，实际流速为0.71m/s,满足要求。

L1=di+60=260mm

L2=d1+d2+120=520mm

L3=d2+d3+120=520mm

L4=d3+d4+120=520mmL5=d4+d5、+120=520mm,L6=560mm

选择分（集）水器如下：

内径（mm）

管壁厚度

（mm）

外径（mm）

重量（kg/m）

80

3.5

89

7.38

7补水系统的确定

1.水箱的选择

冷冻水的补水量为循环水量的3%—4%，这里取3%。

所以补水量为79X2X3%=4.74m3/h

又补水箱的大小应满足补水泵能连续运行1.5—2.5小时，这里取1.6小时。

所以补水箱的容积为V=1.6X4.74=7.584m32.补水水泵的选择

冷冻水系统是闭式的，补水泵即起补水的作用又能对冷冻水系统起定压作用。

根据以上可知补水流量为4.74m3/h

根据流量选择两台（一用一备）JLW系列型号为IS80-50-250

的离心式清水单级泵：

⑺

进出

电机

转速

功率

IS

50-32-200

8软化水设备的选择

根据补水流量为4.74m3/h选用菲洛克全自动软化水设备一

台：

额定流量

进出口管

树脂填装

安装空间

型号

（m3/h）

径

量

LXWXH

（mm）

（L）

（m）

FLK-400RS

4-5

25

125

1X0.6X2.2

9冷却水、冷冻水电子水处理器

根据冷却水流量180m3/h，选用2台FLK-125D电子水处理器：

型号

额定流量

（m3/h）

进出口

管径

（mm）

排污口

（mm）

功率

W

重

量

Kg

安装尺寸

LXD

（mm）

FLK-12

5D

125

125

50

80

35

500X800

10定压装置

可根据冷冻水补水量进行选择，由上面可得补水量为

4.74m3/h，可选择FLK系列FLK-2000PZ型号定压罐。

其具体性

能参数如下

量

m3/h

DXH（m）

径

（mm）

（m3）

60

2X3.6

120

16

11除污器的选择

除污器和水过滤器的型号可以按连接管管径选顶，连接管管

径与干管的管径相同，选用菲洛克全自动刷式排污过滤器。

型号

管径

（mm）

过滤

流量

（m3/h）

过滤

面积

（cm2）

排污

阀管径

（mm）

一次清洗水量

（L）

电机

功率

（Kw）

重量

（Kg）

FLK-QZS8

200

300

6000

50

200

0.4

225

设计总结

在本次课程设计中，我们学会了暖通空调和空调用制冷技术的实际应用，对所学知识的理解更深一层。

两周的课程设计，让我们把课本上的知识灵活的运用到实际的工程当中，我学到了一些书本上学不到的知识，增强了动手实践能力。

在设计过程中，同学们相互解疑答惑，将遇到的问题加以讨论，同时查阅相关手册，决不了自己很难解决的问题，加深了印象，同时也学到了知识。

本次的课程设计对于我们将来的工作而言有莫大的帮助，给了我们一个提前实践的机会，让我们在以后的工作当中轻松一些。