冷热源工程设计(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上摘要及关键字摘要：课程设计主要是对上海市某宾馆的制冷机房进行工程设计。根据设计的要求，进行了水力计算以及冷水机组、板式换热器、冷却塔、分集水器、膨胀水箱、水泵等设备和压力表、阀门等附件的选型计算。同时也考虑了隔振和保温的问题。根据本专业的设计规范和工程设计程序，整个设计以经济安全节能为原则，以室内环境舒适为目的。关键字：课程设计；制冷机房；水力计算；选型计算 Abstract and Key wordsAbstract: The course is primarily about the design of the refrigerating station of a hotel in Shanghai. According to the requirements, I calculated the data of the hydraulic and the data to select the type of the equipments and attachments such as the Water chiller ,the plate-type heat exchanger, The cooling tower, the split-flow equipment and confluent equipment, the grease boxes, the  , the pressure gauge and the valves. According to the professional design specifications and engineering design process, the entire design to the economic security of energy principle and comfortable indoor environment for the purpose.Key words:Design Course; refrigerating station; Hydraulic calculation; calculation of selecting the type1、工程概况本工程为上海市某宾馆，宾馆建筑面积3500m2，共5层。水源充足，有蒸汽热源，要求对其制冷机房进行设计。设置单独机房，平面图如附图所示，面积约60m2，机房高度4m，冷却塔置于机房屋顶，要求选用超低噪声的冷却塔。夏季总冷负荷为464kW，选用水冷螺杆式冷水机组，冷水（冷冻水）进水温度取12，出水温度取7，冷却水进水温度取32，出水温度37；冬季热负荷为371kW，用板式换热器，供回水温度取60/50。分集水器与用户之间的最不利环路的阻力损失取4mh2O，分集水器与用户之间的的连接管管径取为DN133。2、冷热源的选择计算2.1 制冷机房冷负荷计算制冷机房的装机容量制冷机房设计的最大冷负荷=总冷负荷×冷量损耗系数=464×1.15=533.6kW2.2冷水机组等设备类型及台数的确定2.1.1冷水机组的类型图2-1 冷水机组外形图开利标准型螺杆式冷水机组，型号：30XW0552。外形尺寸（长×宽×高，单位mm）：2746×970×1693，运行重量：2666kg。2.1.2机组主要性能参数（1）机组名义工况（额定工况）1）温度条件使用侧：冷冻水进水温度12，出水温度7热源侧：水冷式机组：进口水温30，出口水温352）机组水侧标准设计压力为1.0MPa。3）机组冷水、冷却水侧污垢系数分别为0.018 m2·/ kW和0.044 m2·/ kW（2） 机组名义工况的主要性能参数1）名义制冷量：542kW2）名义总消耗电功率：99kW3）名义工况性能系数：5.474）水侧阻力：冷冻水侧压力损失：44kPa；冷却水侧压力损失：52kPa。2.3 板式换热器台数的确定2.3.1板式换热器的类型公式： kW冬季热负荷，kW，考虑室外管网损失系数，取1.051.10；换热系数，取20004000；温差，取610。换热面积：m2选用潺林公司板式换热器，型号：BR02，单片有效换热面积0.23m2，单块板片厚度0.6mm，平均板片间距3.5mm，设74片，外形尺寸如下表：图2-2 板式换热器外观及尺寸尺寸mmA1175B410C290D867E160FL+500GF-100H290L4.1N管口直径100备注N为板片总数3、冷却塔和冷却水循环系统的选择计算3.1 冷却塔的选择计算3.1.1 冷却塔的标准设计工况进水温度37°C，出水温度35°C，设计温差5°C，湿球温度28.2°C，干球温度34.0°C，大气压100.53kPa。3.1.2 根据冷却水量选择逆流冷却塔（1）冷却水量计算 公式： kg/s式中 冷却塔排走的热量，kW，压缩式制冷机，取制冷负荷的1.3倍左右冷却水进出口水温差，°C， 压缩式制冷机，取45°C= 33.1kg/s = 0.0331 m3/s = 119.16m3/h（2）冷却塔的选用型号河北可耐特玻璃钢有限公司的DBNL3系列低噪声型逆流冷却塔，型号：DBNL3-125。图3-1 冷却塔草图图3-1 冷却塔外形尺寸参数3.2 冷却水系统3.2.1 冷却水系统的设计（1）冷却水管路设计图3-2 冷却水系统草图（2）水力计算选择管段、为最不利环路。对于管段，流量0.0331m3/s，设流速v=2m/s,则实际d=125mm，实际流速为2.699m/s。查水管比摩阻图得R=660Pa/m。局部阻力件： 4个90度弯头=4×0.26=1.04；2个截止阀=2×7.0=14.0；一个渐扩管=0.13；查局部阻力系数表得该管段局部阻力系数=1.04+14.0+0.13=15.17；动压：Pd=v2/2=1000×2.6992/2=3642.3Pa；局部阻力:Pj=v2/2=15.17×3642.3=55237.27Pa；沿程阻力：Py=Rl=660×10=6600Pa；管段总阻力：P=Pj+Py=55237.27+6600=61837.27Pa。同理算得其他管段，计算结果列入下表。表3-1 最不利环路水利计算表管段编号流量m3/s管长 m管径 mm流速m/s比摩阻R局部阻力Pj沿程阻力Py管段总阻力P备注10.0331101252.66055237.27012660061837.2701290度弯头四个4×0.26=1.04；2个截止阀2×7.0=14.0 ；渐扩管0.1320.0331121252.66060007.2651792067927.2651渐缩管0.5；2个截止阀2×7.0=14.0 ；90度弯头五个5×0.26=1.3；一个三通0.6830.033151252.66065760.38881330069060.388812个截止阀2×7.0=14.0 ；一个止回阀2.0；一个90度弯头0.26；一个三通 1.8；渐扩管0.5合计0.033126.93.2.3 冷却水水泵的选择（1）冷却水量计算 公式： kg/s式中 冷却塔排走的热量，kW，压缩式制冷机，取制冷负荷的1.3倍左右冷却水进出口水温差，°C， 压缩式制冷机，取45°C=33.1kg/s=119.16m3/h（2）冷却水水泵扬程公式： MPa式中 冷却水管路系统总的沿程阻力损失和局部阻力损失，MPa冷凝器冷却水侧阻力损失，MPa，一般0.020.08，MPa冷却塔中水的提升高度（从冷却塔底部水池到喷淋器（布水器）的高差m）´0.0098MPa冷却塔布水器喷头的喷雾阻力或进塔水压，MPa引风式玻璃钢冷却塔约等于0.020.05，MPa；水喷射式冷却塔约等于0.080.15，MPa=0.1988 + 0.052 + 1.647 ´ 0.0098 + 0.05 = 0.317 MPa 约为31.7m水柱。（3）冷却水水泵型号格兰富水泵有限公司NBG系列单级端吸泵，型号：NBG125-100-315。设两台水泵，一备一用。图3-3 水泵外观及技术参数3.3 水处理装置选择：日美阀门DW系列电子水处理器，型号：DW-B125。图3-4 水处理器外形图型号出入口尺寸mmLmmDmm功率W最大流量t/hDW-B125125550133751253.4 开水冷却水的补水量包括：蒸发损失、飘逸损失、排污损失和泄露损失选用逆流式冷却塔，补水量：119.16×1.6%=1.9 m3/h补水位置：冷却塔底盘处4、冷冻水系统的选择计算4.1 冷冻水系统的设计4.1.1冷冻水管路设计图4-1 冷冻水循环草图4.1.2水利计算选择管段、为最不利环路。对于管段，流量0.0284m3/s，设流速v=2m/s,则实际d=125mm，实际流速为2.315m/s。查水管比摩阻图得R=482Pa/m。局部阻力件： 1个90度弯头=0.26；2个截止阀=2×7.0=14.0；分水器局部阻力30kPa；查局部阻力系数表得该管段局部阻力系数=0.26+14.0=14.26；动压：Pd=v2/2=1000×2.3152/2=2679.61Pa；局部阻力:Pj=v2/2=14.26×2679.6=38224.9Pa；沿程阻力：Py=Rl=482×8=3856Pa；管段总阻力：P=Pj+Py=38224.9+3856=42080.9Pa。同理算得其他管段，计算结果列入下表。表4-1 最不利环路水利计算表管段编号流量m3/s管长 m管径 mm流速m/s比摩阻R局部阻力Pj沿程阻力Py管段总阻力P备注10.028481252.48238524.94282385642380.9428290度弯头1个0.26；2个截止阀2×7.0=14.0 ；分水器30kPa20.028441252.48240347.73112192844275.731122个截止阀2×7.0=14.0 ；90度弯头1个0.26；一个三通0.68；集水器30kPa30.02844.51252.48249644.17539216951813.175392个截止阀2×7.0=14.0 ；一个止回阀2.0；2个90度弯头0.26×2=0.52；一个三通 1.5；渐扩管0.5合计0.028416.5.84.2 冷冻水泵的选择（1）流量冷冻水量计算 公式： kg/s式中 蒸发器承担的负荷，另考虑10%的余量，kW；冷冻水进出口水温差，°C。= 28.4 kg/s = 0.0284 m3/s = 102.24 m3/h（2）扬程扬程1.1´（冷水机组蒸发器侧的阻力冷水管路阻力分集水器与用户之间的最不利环路的阻力损失二通调节阀阻力）其中：冷水机组蒸发器侧的阻力由机组制造厂提供，一般为60100kPa；分集水器与用户之间的最不利环路的阻力损失，取4mh2O二通调节阀阻力取40kPa；扬程1.1´（44136.54040）=282.55kPa 约为28.3米水柱。（2）冷冻水泵的型号格兰富水泵有限公司NBE系列单级端吸泵，型号：NBE125-100-250。设两台水泵，一备一用。图4-2 冷冻水泵外形及技术参数5、热水系统的选择计算5.1 热水系统的设计5.1.1热水管路设计图5-1 热水循环草图5.1.2水利计算选择管段、为最不利环路。对于管段，流量0.00972m3/s，设流速v=2m/s,则实际d=80mm，实际流速为1.934m/s。查水管比摩阻图得R=585Pa/m。局部阻力件： 2个90度弯头=0.26×2=0.52；2个截止阀=2×7.0=14.0；一个三通 1.5；渐扩管0.5；查局部阻力系数表得该管段局部阻力系数=0.52+14.0+1.5+0.5=16.52；动压：Pd=v2/2=1000×1.9342/2=1870.2Pa；局部阻力:Pj=v2/2=16.52×1870.2=30918.1Pa；沿程阻力：Py=Rl=585×2=1170Pa；管段总阻力：P=Pj+Py=30918.1+1170=32088.1Pa。同理算得其他管段，计算结果列入下表。表5-1 最不利环路水利计算表管段编号流量m3/s管长 m管径 mm流速m/s比摩阻R局部阻力Pj沿程阻力Py管段总阻力P备注10.009722801.58530918.13689117032088.136892个90度弯头0.26×2=0.52；2个截止阀2×7.0=14.0 ；一个三通 1.5；渐扩管0.520.0097281250.602279.4802759.1个截止阀7.0 ；90度弯头1个0.26；30.009723.51250.602493.2102703.1个截止阀7.0 ；1个90度弯头0.26；一个三通 0.6840.009723801.58528896.85433175530651.854332个截止阀2×7.0=14.0 ；1个90度弯头0.26；一个三通 0.68；渐扩管0.550.009725.5801.58534212.078843217.537429.578842个截止阀2×7.0=14.0 ；一个止回阀2.0；3个90度弯头0.26×3=0.78；一个三通 1.5合计0.0097222.35.2 热水泵的选择（1）流量热水量计算 公式： kg/s式中 板式换热器承担的负荷，另考虑10%的余量，kW；热水进出口水温差，°C。= 9.72 kg/s = 0.00972 m3/s = 34.98 m3/h（2）扬程扬程1.1´（板式换热器水侧的阻力热水管路阻力分集水器阻力分集水器与用户之间的最不利环路的阻力损失二通调节阀阻力）其中：板式换热器水侧的阻力由机组制造厂提供，一般为100200kPa；分集水器与用户之间的最不利环路的阻力损失，取4mh2O二通调节阀阻力取40kPa；扬程1.1´（100105.630×24040）= 345.6kPa 约为34.6米水柱。（2）热水泵的型号格兰富水泵有限公司NKE系列单级端吸泵，型号：NKE80-65-125。设两台水泵，一备一用。图5-2 热水泵外形及技术参数5.3 水泵的配管（1）为降低水泵的振动和噪声传递，根据减振要求合理选用减振器，并在水泵的吸入管和压出管上安装软接头；（2）水泵吸入管和压出管设置进口阀和出口阀，以便关断用。出口阀主要起调节作用，选用截止阀或蝶阀；（3）防止水泵突然断电时水逆流使水泵叶轮受阻，水泵压出管上设止回阀；（4）为了有利于管道清洗和排污，止回阀下游和水泵进水管处设排水管；（5）水泵出水管装压力表和温度计；（6）考虑管路的伸缩，尽量利用转弯进行补偿，不足时设补偿器。6 、膨胀水箱、分集水器的选择计算6.1 膨胀水箱的选择6.1.1膨胀水箱的有效容积公式：系统水容量（积），L，空气水系统使用热交换器时取0.701.30（L/m2建筑面积）。 1.2 L = 0.0012 m36.1.2膨胀水箱的型号及配管的公称直径选用水箱形式：方形；型号：1 ；公称容积：0.5m3；有效容积：0.61m3 ；外形尺寸（mm）：长´宽：900´900 ；高：900 ；水箱配管的公称直径(mm)：溢流管：40；排水管：32；膨胀管：25；信号管：20；循环管：20 ；水箱自重（kg）：156.3采暖通风标准图集号：T905（一）6.2 分集水器的选择（1）分集水器的直径公式： m2其中W冷冻水的流量，m3/sV冷冻水的流速，m/s，使水量通过时的流速控制在：0.50.8m/s m2 m = 269 mm ，选择分集水器D300mm（2）分集水器上接管（配管）的尺寸间距分集水器配管间距需符合下图所示。图6-1 分集水器配管间距图（3）安装落地安装，封头采用法兰堵板，其位置根据实际情况设于便于维修的一侧。（4）附件分集水器上安装压力表和温度计，并加强保温。7、其他（隔振、保温等）7.1 隔振7.1.1设备隔振选用弹簧减振器7.1.2管路隔振冷（热）水机组、空气调节机组、通风机以及水泵等设备的进口、出口管道，采用软管连接。水泵出口设止回阀，选用消锤式止回阀；水管敷设时，在管道支架，呆卡间垫软材料，采用隔振吊架。7.2 保温7.2.1保温部位（1）冷热水管道、分集水器和膨胀水箱及涉及阀门等（2）压缩式制冷机组的吸气管、蒸发器及其与膨胀阀之间的供液管。7.2.2 管道的保冷和保温，应符合下列要求（1）保温层的外表面不得产生凝结水；（2）管道和支架之间，管道穿墙、穿楼板处应采取防止“冷桥”、“热桥”的措施；（3）采用非闭孔闭孔材料保冷时，外表面应设隔汽层和保护层；保温时，外表面应设保护层。7.2.3 设备和管道的保冷、保温材料柔性泡沫橡塑管壳、板做保冷材料。7.2.4设备和管道的保冷及保温层厚度厚度：30mm。参考文献：1 陆亚俊等编暖通空调（第2版）北京：中国建筑工业出版社，20042 彦启森等编空调用制冷技术（第2版）北京：中国建筑工业出版社，20043 GB50019-2003采暖通风与空气调节规范北京：中国计划出版社，20044 赵荣义编简明空调设计手册北京：中国建筑工业出版社，19985 电子工业部第十设计研究院主编空气调节设计手册北京：中国建筑工业出版社，19956 付祥钊等编流体输配管网（第3版）北京：中国建筑工业出版社，20107 刘泽华等编冷热源工程机械工业出版社，20068 中央空调常用数据速查手册9 暖通空调常用数据速查手册10 黄翔编空调工程北京：机械工业出版社，200711 样本谢辞在课程设计过程中，得到了*、*两位老师的指导及*、*、*等几位同学的帮助，圆满地完成了本次课程设计。在此，我衷心地向他们致以最诚挚的感谢！ 专心-专注-专业