中央空调设备选型.pdf
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中央空调设备选型.pdf
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空调设备选型1HUANGYUQI目录目录第一章、机组的选型.21.1、主机设备的选择.21.2、负荷指标(估算)(仅供参考).21.3、常见冷源类型.31.4、选择机组的原则.3第二章、冷却塔的选型.52.1、选型方法一.52.2、选型方法二.52.3、冷却塔的补水量.52.4、冷却塔的分类.6第三章、冷却水泵的选型.83.1、冷却水泵设计方法.83.2、冷却水泵估算方法.8第四章、冷冻水泵的选型.94.1、冷水泵设计方法.94.2、冷水泵的估算方法.94.2.1、冷水机组阻力.94.2.2、管路阻力.94.2.3、比摩阻.94.2.4、沿程阻力.104.2.5、局部阻力.104.2.6、空调未端装置阻力.104.2.7、调节阀的阻力.11第五章、水泵主要类型.125.1、水泵主要形式.125.2、水泵选择原则及注意事项.135.3、水泵并联运行情况.13第六章、膨胀水箱的容积计算.156.1、膨胀水箱形式的分为开式和闭式.156.1.1、闭式膨胀水箱容积计算.156.1.2、开式膨胀水箱容积计算方法一.156.1.3、开式膨胀水箱容积计算方法二.16第七章、系统水量与管径计算.177.1、冷冻水流量.177.2、冷却水流量.177.3、水系统水管管径的计算.177.3.1、主管路流速设计.18空调设备选型2HUANGYUQI第一章、机组的选型1.1、主机设备的选择1.1、根据建筑的空调面积和房间功能(冷指标不一样)进行空调冷负荷计算;1.2、统计建筑空调总冷负荷;1.3、大部分建筑需要考虑房间的同时使用率,一般建筑的同时使用率为70%80%左右,特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定;1.4、制冷机的冷负荷为建筑空调设计总冷负荷与同时使用率的乘积。
根据计算的制冷负荷即可选择制冷主机。
1.5、选择机组,然而知道其蒸发器和冷凝器的参数。
1.2、负荷指标(估算)(仅供参考)建筑类型建筑类型冷负荷冷负荷W/m2Cal/m2住宅、公寓、标准客房114138(98118)西餐厅200286(170246)中餐厅257438(220376)火锅城、烧烤465698(400600)小商店175267(150230)大商场、百货大楼250400(215344)理发、美容150225(129193)会议室210300(180258)办公室128170(110146)中庭、接待112150(97129)图书馆90125(77108)展厅、陈列室130200(112172)剧场180350(154310)计算机房、网吧230410(200350)有洁净要求的厂房、手术室等300500(258430)空调设备选型3HUANGYUQI1.3、常见冷源类型常用空调人工冷源特点比较常用空调人工冷源特点比较冷源设备电动压缩式冷水机组溴化锂吸收式冷水机组制冷机的工作形式涡旋式、往复式、螺杆式、离心式热水型、蒸汽型、直燃型特点体积小、重量轻制冷制的环保性好、耗电量小、可以利用余热单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从150RT-3000RT,所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。
单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小,一般从30RT-500RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式,由微电脑统一控制、调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。
1.4、选择机组的原则1.电动压缩式冷水(热泵)机组,在额定制冷工况和规定条件下,性能系数(COP)不应低于表以下表的规定:
冷水冷水(热泵)(热泵)机组性能系数机组性能系数类型额定制冷量(KW)性能系数(W/W)水冷活塞式/涡轮式11633.804.004.20螺杆式11634.104.304.60离心式11634.404.705.10风冷或蒸发冷却活塞式/涡轮式502.402.60螺杆式502.602.80空调设备选型4HUANGYUQI2.电动压缩式冷水(热泵)机组的综合部分符合性能系数(IPLV)不宜低于表下的规定:
类型额定制冷量(KW)综合部分负荷性能系数(W/W)水冷螺杆式11634.474.815.13离心式11634.494.885.42注:
IPLV值是基于单台主机运行工况。
电动压缩式冷水(热泵)机组的综合部分负荷性能系数宜按下式计算和检测条件检测:
IPLV=2.3%*A+41.5%*B+41.6%*C+10.1%*D式中:
A-100%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度30B-75%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度26C-50%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度23D-25%负荷时的性能系数(W/W),冷却水进水温度193.名义制冷量大于7100W,采用电驱动压缩机的单元式空气调节机,风管送风和屋顶式空气调节机组时,在名义制冷量和规定条件下,其能效比(EER)不应低于以下表的规定:
单元式机组能效比单元式机组能效比类型能效比(W/W)风冷式不接风管2.60接风管2.30水冷式不接风管3.00接风管2.70空调设备选型5HUANGYUQI第二章、冷却塔的选型2.1、选型方法一G=)(210wwttCKQ(Kg/S)式中:
0Q制冷机冷负荷,KW;K制冷机冷时耗功的热量系数;对于压缩式制冷机,取1.21.3左右;对于溴化锂吸收式制冷机,取1.82.2左右;C水的比热容KJ/(Kg*),取4.19;tw1、tw2冷却塔的进出水温度,;压缩式制冷机取45,溴化锂吸收式压缩机取69(采取温度差大于等于6时,最好选用中温塔);当地气候比较干燥,湿球温度较低时,可采用较大的进出水温差。
G冷却塔的水流量,(Kg/S)。
2.2、选型方法二G1=aQ式中:
Q制冷机冷量,KW;a单位制冷量的冷却水量,压缩式制冷机a=0.22,溴化锂吸收式压缩机a=0.3;G1冷却塔水流量(t/h)选用冷却塔时,冷却水量应考虑1.11.2安全系数冷却塔的选型,根据冷却水量选择冷却塔。
2.3、冷却塔的补水量1.却塔的补水量,包括风吹飘逸损失、排污损失和泄露损失。
一般按冷却水量的1%-2%作为补水量,不设集水箱的系统,应在冷却塔底盘处补水,设置集水箱的系统,应在集水箱处补水。
2.为了节水和防止对环境的影响,应严格控制冷却塔漂水率,宜选用飘水率为0.001%-0.005%的优质冷却塔。
空调设备选型6HUANGYUQI2.4、冷却塔的分类2.4.1、常见的冷却塔分闭式和开式常见的冷却塔分闭式和开式逆流式和横流式逆流式和横流式横流式:
优点:
1、结构简单,装卸方便2、水头压力低(节能)3、保养方便、故障率低、易于维护(内部无旋转式布水装置)。
4、散热鳍片不容易结垢生藻,散热鳍片易于清洗。
5、在外气环境高于设计环境时能够采取其他应急降温措施(自来水直接喷淋,增加散热风扇等)。
逆流式冷却塔逆流式冷却塔6、使用成本低,加药范围广,设备不易产生腐蚀,电机要求的水头压力能够降低。
缺点:
1、效率相对逆流式较低,同样的制冷冷吨量需要更大的箱体及占地面积。
2、用水量稍多。
逆流式:
优点:
1、占地面积小,同体积效率较横流式稍高(水通过机械运动更加均匀的发散在散热鳍片上提高了散热鳍片的单位散热效率)。
2、能够产生较横流式更大的水温差。
缺点:
1、内部机构复杂,内部旋转布水器容易发生故障,且发生故障后维修不方便。
横横流式冷却塔流式冷却塔2、更容易产生藻类及淤泥,容易造成布水器的堵塞,对杀菌除藻要求更高。
3、对加药的要求较高,内部除管线为金属外旋转机构等亦为金属件。
4、水头压力要求较高,水泵配置要求高。
5、效率衰减快,后续冷量的衰减速度较快。
空调设备选型7HUANGYUQI2.4.2、闭式冷却塔、闭式冷却塔简单来说是两个循环:
一个内循环、一个外循环。
没有填料,主核心部分为紫铜管表冷器。
内循环:
与对象设备对接,构成一个封闭式的循环系统(循环介质为软水)。
为对象设备进行冷却,将对象设备中的热量带出到冷却机组。
外循环:
在冷却塔中,为冷却塔本身进行降温。
不与内循环水相接触,只是通过冷却塔内的紫铜管表冷器进行换热散热。
在此种冷却方式下,通过自动控制,根据水温设置电机的运行。
闭式冷却塔闭式冷却塔两个循环,在春夏两季环境温度高的情况下,需要两个循环同时运行。
秋冬两季环境温度不高,大部分情况下只需一个内循环。
2.4.3、引射式冷却塔、引射式冷却塔形式:
无风机型结构特点:
1.高速喷水引射空气进行换热2.取消风机,设备尺寸较大性能特点:
1.噪声、振动较低,省水.故障少;2.水泵扬程高,能耗大;3.喷嘴易堵,对水质要求高;4.造价高适用范围:
对环境噪声要求较严的场所引射式冷却塔引射式冷却塔空调设备选型8HUANGYUQI第三章、冷却水泵的选型3.1、冷却水泵设计方法osmdfPhhhhhH式中:
hf、hd-冷却水管系统总的沿程阻力和局部阻力,mH20;hm-冷凝器阻力,mH20;Hs-冷却塔中水的提升高度(从冷却盛水池到喷嘴的高度差),mH20;h0-冷却塔喷嘴喷雾压力,mH20,约等于5mH20。
3.2、冷却水泵估算方法冷却水泵扬程H(mH2O)估算公式:
Hmax=P1+Z+5+0.05L式中:
P1-最不利环路中冷水机组冷凝器水压降;一般为57mH2O;Z-冷却塔开式段高度;一般为23mH2OL-冷却水系统来回水管长度;5-管路中管件局部损失可取5mH2O;0.05-在水系统中,沿程阻力大致取每100m管长损失为5mH2O;流量:
冷凝器的水流量X安全系数(1.11.2)=冷却水泵的流量选择泵型:
根据流量和扬程空调设备选型9HUANGYUQI第四章、冷冻水泵的选型4.1、冷水泵设计方法扬程=末端空调阻力+二通阀+局部阻力+沿程阻力+分水器阻+集水器阻+蒸发器阻暖通水泵的选择:
通常选用比转数ns在130150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.11.2倍(单台取1.1、两台取1.2),按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH20,水泵的扬程:
)1(05.021maxKLppHP1-冷水机组蒸发器的水压降;P2-该环路中并联的各占空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降;0.05-在水系统的最不利环路中,大致取每100m管长的沿程阻力损失为5mH2O;L-该最不利环路的管长;aK-最不利环路中局部阻力当量长度总和直管长的比值,当最不利环路较长时K取0.20.3,最不利环路较短时K取值为0.40.6。
流量:
蒸发器的水流量X安全系数(1.11.2)=冷冻水泵的流量选择泵型:
根据流量和扬程4.2、冷水泵的估算方法这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。
4.4.2.2.11、冷水机组阻力冷水机组阻力由机组制造厂提供,一般为60100kPa。
4.4.2.2.22、管路阻力管路阻力包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩阻取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩阻宜控制在150200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
4.4.2.32.3、比摩阻比摩阻管道单位长度的摩擦压力损失,Kpa/m。
空调设备选型10HUANGYUQI4.4.2.42.4、沿程阻力沿程阻力沿程阻力也称摩擦阻力,P(Pa)。
沿程阻力公式:
22vdlPy当管段长度为L=1m时,22vdR则:
lRPy根据红皮书第一章(1.4.3)的资料,对于紊流过渡区的摩擦阻力系数,可按下列Colebrook公
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