2022年空调用制冷技术课程设计指导书.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 空调用制冷技术课程设计指导书一、 课程设计目的 课程设计是空调用制冷技术课程的重要教案环节之一,通 过课程设计明白空调用制冷站工艺设计的内容、程序和基本原就,学习设计运算方法和步骤,提高运算和制图才能,增强对制冷站中 所应用的冷水机组、水泵、冷却塔等设备的认知,巩固所学理论知 识；并学习运用这些学问解决工程问题；二、 设计内容和要求 1.制冷站总负荷运算 制冷站总负荷应包括用户实际所需制冷量以及制冷系统本身和供 冷系统的冷损 2.制冷机组类型及台数的挑选 依据装机容量、运行工况、节能环保、以及负荷变化情形和运行调剂要求等因素确定；一般挑选同型号 3.水系统设计23 台的机组；（1）确定冷冻水和冷却水系统形式,进行水管路设计,运算 并确定管径,拟定系统草图（2）挑选冷冻水泵的规格和台数（3）冷却水泵和冷却塔的规格和台数（4）使用分、集水器时,打算分、集水器直径；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - （5）挑选主要阀门 4.制冷机房设备工艺布置 机房内的设备布置应保证操作修理的便利,同时尽可能是设 备布置紧凑以节约建筑面积（1）制冷机组设备布置；（2）冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔布置（3）主要汽水管道布置；（4）绘制布置简图；5.制冷机掌握安全爱护 6.采纳溴化锂制冷机时能源供应系统设计 7.编写设计说明书 说明书按设计程序编写,包括方案确定、设计运算、设备挑选 和设计简图等全部内容；运算部分可用表格形式；（1）设计成果：包括课程设计说明书、运算书、图纸（2）课程设计说明书的要求：课程设计说明书的内容一般包括冷水机组选型运算及方案比 较；主要设备选型；包括冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备 型号及台数的选型运算；制冷站内水力运算；等几个部分；课程设计说明书文字要通顺、层次清晰、工艺方案挑选合 理、选定的参数要有依据、运算正确、各种符号应注有文字说明、必要时列出运算数据表格；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8.图纸要求（1）图纸要求课程设计图纸绘制要符合现行的制图和空调工程设计相关标准和规范,达到工艺图要求；图纸量一般不少于2 张,出图图幅大小依据详细要求确定；课程设计图纸采纳 CAD制图或手工绘图；（2）图纸要求 工艺流程图一张 图中应附有图例、设备表,并标出设备编号及选定的管径,外表阀 门等应标准图例画出,并说明介质流向；平面布置图一张 图中制冷机、水泵等主要设备按比例绘制,设备注明编号,从制冷 机至水泵、冷却塔、分、集水器的水管也相应绘出；制冷站建筑图应说明建筑形状和结构形式,各功能房间以及全部门 窗位置；应标注柱距、跨度、分隔间等主要尺寸；三、 设计方法与步骤（一）冷源方案的确定和冷水机主的选型 1、冷负荷的运算 制冷站总负荷应包括用户实际所需制冷量以及制冷系统本身和供 冷系统的冷缺失,用户实际所需制冷量应由空调、生产工艺给名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 出,冷缺失一般用附加值运算直接供冷系统一般附加 5%7%,间接供冷系统一般附加7%15%；对于空调系统也可以建筑冷指标运算方法运算,冷指标选取可参阅有关设计手册；用该负荷直 接进行冷水机组选型,不需附加冷量；2、冷源方案的确定 依据运算的冷负荷值,综合考虑建筑物用途、负荷分布情形、能源供应情形、环境资源,经济性、环保要求等因素,比较一次投 资和全年运行费用确定制冷机组类型提倡新技术和节能环保措施的 应用；通过方案比较,挑选满意适应建筑冷负荷变化要求及最为经 济的方案的冷源方案；方案比较时应考虑：本建筑对于冷源的要求设计两种以上方 案,并说明各种方案的特点；通过年设备费用、年运行费用；最经济有效的方案；冷水机组机型挑选 依据用户使用要求、冷负荷及全年负荷变化、当地能源供应情 况,究竟制冷机房一次投资和全年运行费用,确定机组类型,包括 制冷方式、制冷机种类、冷凝器冷却方式等；从单位制冷量一次能源消耗的角度来看,电力驱动蒸气压缩式 制冷机组比溴化锂吸取式制冷机组能耗要低；如当地电力能源供应 紧急,或有热源可以利用,特殊是由余热废热可以利用的场合应优 先选用吸取式制冷机组；通过技术经济比较合理时,制冷机组可以采纳热泵机组；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 从能耗、单机容量和运行调剂等方面考虑,挑选空调用蒸气压缩实在论机组时,单机名义工况制冷量大于1758kW时宜选用离心式；制冷量在 1054kW1758kW时宜选用螺杆式或离心式；制冷量在700kW1504kW时宜选用螺杆式；制冷量在116kW700kW时宜选用螺杆式或往复式；制冷量小于 116kW时宜选用蜗旋式；风冷冷水机组干球温度较低或昼夜温差较大,缺乏水源地区的 中小型空调系统；假如冬季仍需要供热的中小型系统,也可以考虑 空气源热泵；空气源热泵最低室外温度使用范畴分别为 3、 -5、 -7 、 -15 ,适用不同地区的要求；空气源热泵在选用时应 留意以下几点挑选热泵机组时,除了将名牌上标准工况（干球温 度 7,湿球温度 6）下制热量,变为使用工况下制热量外,仍应 考虑使用工况下结霜除霜的热缺失；按正确平稳点温度（热泵供热量等于建筑物耗热量时的室外 运算温度）来挑选热泵机组的帮助热源；对于供热负荷远小于供冷负荷的场合,供热负荷相应的冷负荷部分,有热泵机组承担,其余的冷量由 给；COP值较高的制冷机组供对于又同时供热供冷场合,可选热会收式制冷机组或水环热 泵系统；在峰谷电价差加大的地区,利用低谷电价时段蓄冷有显著经济 效益时,可以采纳蓄冷系统；蓄冷系统与一般常规系统比较,一次 投资有所增加必需经过技术经济比较；采纳蓄冷系统的一般条件名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 是,建筑物逐时 冷负荷峰谷差悬殊,采纳常规空调会使制冷机组容 量过大,系统常常处于部分负荷下运行；空调负荷高峰与电网高峰 时段重合,且点高位低谷时段负荷又小的场合；对于制冷剂的采纳,一般,对直接供冷系统或对卫生安全要求 较高的用户应采纳氟利昂；而大中型制冷系统对卫生安全要求并不 非常严格或间接供冷系统,可以采纳氨；目前氨制冷剂主要用于食 品冷冻冷藏,空调制冷机组主要采纳氟利昂制冷剂；在选用氟利昂 制冷剂时,应考虑其对大气臭氧层的危害和禁用时间表；在选定制冷机组时应校核所选机组名义工况下的 COP值,不应 低于国家现行的正气压缩循环冷水（热泵）机组 工商业用和类似用途冷水（热泵）机组（GB/T18430.12001）标准规定,同时仍应考虑部分负荷COP值,或采纳部分负荷综合值IPLV 来衡量全年的综合效益；IPLV=0.01A+0.42B+0.45C+0.12D 式中 A 100%负荷工况点时 COP B75%负荷工况点时 COP C50%负荷工况点时 COP D25%负荷工况点时 COP 3. 确定冷水机组的型号及台数（1）制冷机组选型要熟识机组的性能、特点,才能林海冷水机 组主要性能比较 机组的性能主要包括：制冷量范畴性能系数、调节特点等,空调工程中常用的冷水机组的机型有：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 往复式冷水机组单机组最大制冷量约为1160kW,一般配以多台压缩机,机组制冷效率较其他电动型机组低,往复式冷水机组制冷量调剂是靠调剂 压缩机台数来完成,是有级调剂；螺杆式冷水机组 该机型在我国制冷空调领域得到越来越广泛的应用,其典型冷 量范畴是 700kW1000kW；机组制冷效率高于往复式冷水机组；机 组的冷量主要有压缩机能量调剂机构来实现,调剂范畴为 10%100%无机调剂；多机头机组的能量调剂仍可由转变压缩机的运行台 数来实现；离心式冷水机组 离心式冷水机组是大中型工程中用的最多的机型,特殊当单机 制冷量在 1000kW以上时,设计以优先选用离心机组,它具有比螺杆 机更高的性能系数；（2） 选用制冷机组时台数不宜过多,一般为 24 台,不考虑 备用；多机头机组可以选用单台；当采纳多台型号相同的机组时,单机容量调剂下限常冷量大于最小负荷时,应选用一台小型机组来 适应低负荷需要；确定制冷机组型号后,应记录冷水机组的主要性能参数参数,如下：名义冷量；名义耗功率；名义工况性能系数；冷冻水、冷却 水压力缺失及水流量,以及机组的形状尺寸运行重量等,为后续设 计收集资料；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - （二）空调冷冻水系统的设计及水泵的挑选 空调冷冻水系统一般选用开式膨胀水箱定压的闭式循环系统；依据空调系统详细情形打算采纳一次泵或二次泵系统,二次泵宜设 置变频调速装置,冷源侧宜采纳定流量运行,负荷侧为变流量系 统；一次泵的台数应按冷水机组的台数一对一设置,一般不设备用 泵；二次冷水泵台数应依据冷冻水泵大小、各并联环路压力缺失的 差异程度、使用条件和调剂要求,通过技术经济比较确定；1、冷冻水泵的挑选 空调冷冻水泵宜选用低比转数的单级离心泵；一般选用端吸泵 流量大于 500m 3/h 宜选用双吸泵；1）冷冻水泵的流量 一次泵的流量,应为所对应的冷水机组的冷冻水流量；二次泵 的流量,应为该区冷负荷综合最大值运算出的流量；运算流量应附 加 5%10%的裕量；2）冷冻水泵的扬程 采纳闭式循环一次泵系统冷冻水泵的扬程为管路及管件阻力（可以通过估算）、冷水机组蒸发器阻力和末端设备表冷器阻力之 和；运算阻力应附加 10%的安全系数；例如：一幢 100m高的高层建筑空调水系统的压力缺失的估算 冷水机组的阻力：取 80kPa；管路阻力：取制冷站内的除污器、分、集水器及管路等的阻力为 50kPa；取空调水系统管路沿程阻力约60kPa；局部阻力为沿程阻名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 力的 50%即 30kPa,就空调水系统管路阻力为：空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力取 30kPa；二通调剂阀的阻力：取 40kPa；60+30+50=140kPa；45,空调机组取水泵扬程：（ 80+140+45+40）1.1=335kPa =33.5m 2、水系统补水：空调水系统的补水应经软化处理；仅夏季供冷 的系统开采纳电子除垢仪进行水处理；补水量为系统水容量的 2%；补水点应设在循环水泵的吸入段,补水泵流量取补水量的 2.5 5 倍,扬程附加 3050kPa；设备用补水泵；（三）冷水机组冷凝器冷却方式及冷却水系统的设计及冷却水 设备的挑选 1、冷水机组冷凝器冷却方式 水源充分的地区应采纳水冷冷凝器,由冷却塔循环供水；湿球温度较低、缺乏水源的地区可采纳蒸发式冷凝器；干球温度较低、缺乏水源的地区,或不便采纳水冷却的中小型系统,可采纳风冷式 冷凝器；2、冷却塔选型与布置 蒸气压缩式制冷机组一般采纳低温降逆流式玻璃钢冷却塔或横流式冷却塔；3. 冷却水泵的选型（四）溴化锂吸取式制冷系统设计名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 当热源为低于0.2MPa 或低于 150热水时,宜采纳单效溴化锂吸取式制冷机组,当热源为大于 0.4MPa 或高于 150热水时,宜采纳双效溴化锂吸取式制冷机组；直燃型溴化锂吸取式制冷机组夏季可同时供冷和生活热水,冬季可供温和卫生热水；一般额定供热量是额定供冷量的 80%,冬季供热负荷不能满意时可以增大高压发生器,提高机组供热量；当生活热水热负荷很大时,宜另设其他热源供应生活热水；2. 燃油、燃气供应系统（1）燃油系统燃油宜采纳轻质柴油；室外储油罐：3 1）总容量： V=A.G/ m式中 G 制冷机房最大日耗油量 t/d； 燃油的密度 t/ m 3 A燃油储存天数：货车及轮船运输取 2030d,汽车运输取 510d,输油管输送取 35d；直埋式储油罐容积不宜超过 15 m 3；2）室内日用油箱容积不应大于1 m 3,应采纳钢制密闭式油箱；应设在耐火等级不低于二级的单独房间里并采纳甲级防火门；最低油位应高于燃烧器15m,油箱上应设直通室外的通气管,其上设阻火器和防雨设施；仍应设将油紧急排放到室外存油设 施的管道；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）油泵台数不应少于 齿轮泵；2 台（一用一备）,以选用自吸式离心泵或流量应为制冷机房最大小时耗油量,并附加 10%的裕量；扬程有输油管线总助力和室外储油罐与日用油箱的油位差组成,并附加 10%的裕量；4）油过滤器油泵入口应设两台（一用一备）812 目/cm 的中过滤器,流通面积为油管的 810 倍；燃烧器入口设不小于 20 目/cm 细过滤器,流通面积为油管的 2 倍；（2）燃气系统宜采纳低压（小于5kPa）和中压（ 520kPa）燃气,主要有天然气和液化石油气；燃气管道应采纳镀锌钢管,焊接或法兰连接,宜架空敷设；每台机组干管上应设关闭阀和快速切断阀；每个燃气支管上应 设关闭阀,阀后串联两个电磁阀,日燃气管道上应设引至室外的放散管, DN20mm,排出口应高于屋脊 施；（五）制冷站工艺布置 1. 对制冷机房的要求2m 以上,并实行防雨防雷措制冷机方应布置在全区夏季主导风向的下风侧；在动力站内,名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一般应布置在乙炔站、锅炉房、煤气站、堆煤场上风侧,以保证制 冷机房的清洁；位置应尽可能靠近冷负荷中心以缩短冷冻水和冷却 水管网；空调用制冷机房主要包括主机房、水泵房、变配电间和值班室等；高度不应低于3.2 4m,设备间也不应低于2.5m；由于设备运行时如变压器、开启式离心冷水机组、溴化锂吸取 式制冷机组等都有较大的热量产生,水泵房仍有余湿,制冷机房应有良好的通风,制冷机房应有每小时不少于3 次换气的自然通风；此外对电动型冷水机组、燃气型溴化锂吸取式制冷机组仍应考虑事 故通风；当机房工作环境一般较差,特殊是地下室内配置溴化锂吸 收式制冷机组、开启式离心冷水机组散热量很大,造成机房室温过 高,常超过 40；在这种情形下可以考虑己方设计空调降温；制冷机房应采纳二级耐火材料建造,机房最好设为单层建筑,设有两个出入口,机房门窗应向外开启,机房应预留能通过最大设 备的安装口；2. 制冷机房的设备布置 机房内设备布置应保证操作和检修的便利,同时应尽可能使设 备布置紧凑,以节约建筑面积,制冷机组的主要通道宽度以及制冷机组与配电柜距离不应小于1.5m；制冷机组之间或与其他设备之间净距离不小于 1.2m；机组与墙壁之间以及与其上方管道或电缆桥架的净距离不小于 1m；冷却塔应布置在通风散热条件良好的屋面或地面上,并远离热名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 源和尘源,冷却塔之间及冷却塔与四周建筑物应有肯定间距 水泵的布置应便于接管、操作和修理；水泵之间通道一般不小 于 0.7m；mm （六） 制图要求课程设计完成热力系统图1 张,设备布置图1 张,图幅为2 号图纸；课程作业只需完成相应的简图；制冷站工艺流程图 工艺流程图应绘制全部制冷和帮助设备、连接管道、阀门及附 件,并说明管径和设备编号,附上图例；设备按规定的图形符号绘制；管道以规定代号表示,管道附件 以有关标准规定的图形符号和管道附件的规定代号表示；对于标准 中没有规定的管道与附件,可采纳常用表示方法或参考标准中的表 示方法自行打算,但应在图例中标明；管道直径可只标注课程设计中要求运算管径的水管道,可用公 称直径表示,例如 DN20. 工艺流程图的图面布置应使图面匀称,线条清晰；通常在图面 的制冷机组布置位置与平面图中一样,并按肯定的比例,水泵等设 备集中布置各种管道应放在周边的明显部位；管道断开处或流向不 易判明的管段,应标出介质流向,必要时加文字说明；各设备需要连接管道的全部对外接口,包括只有排水或排汽接 管的接口,在工艺流程图上都应表示清晰；同类设备建立横向联系,以达到互为备用的目的,并应使任一名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 台设备能从系统中切出检修或投入运行；如各台给水泵、给水箱和 循环泵,各自之间应有横向连接管道和相应的阀门； 设备的纵向联系应保证主要设备的工作,次要设备建立旁 通；如初级加热器、减压阀和疏水阀等应有旁通管道和阀门,在这 些设备故障或检修时,不致使主要设备停止工作；疏水阀的旁通仍 在系统暖管和设备启动是作手动排水用；疏水阀的前后装设冲洗阀 和检查阀,以便冲洗管道和检查疏水阀工作情形； 尽量削减在主管道上连接支管道,且应在靠近主管道的支管 道上装关断阀,以免任一支管道上的设备和管道附件的事故或检修 而影响整个系统的工作； 应尽量简化系统,削减管道和附件,以节约建设费用；系统 连接方式应尽量削减设备的动力消耗； 设备布置图 布置图中应包括各种设备和主要管道,相关的建筑和构筑物也 应绘出；各种设备和管道必需有定位尺寸,建筑物应标注主要尺 寸,如柱距或开间、跨度等；制图方法可依据图纸类别执行不同的制图标准；对于建筑物、构筑物、设备布置图,执行建筑制图标准；对制冷设备及管道执行 暖通空调制图标准；制图时以工艺部分为重点；对于工艺设备和管道,依据需要可 采纳粗、中或细线绘制；对于建筑物和构筑物,一般用细线绘制；设备图形一般以形状表示；制冷设备应能表示出机组种类；冷名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 却塔图形中应包括风机、喷水口、接水盘及设备形状、；水泵图形 中应表示出基础形状,水泵和电动机位置；图中设备应标出定位及形状尺寸；至建筑物一侧的尺寸界线,可取建筑轴线；设备定位尺寸有纵向和横向两个尺寸；形状对称的 设备可取中心线作为定位线,其余情形依据设备特点打算；建筑图应有定位轴线及其编号；定位轴线与墙、柱和楼板的关 系又有关标准规定,课程设计中也可参考图例确定；各定位轴线间 距都应标注,剖面中也应标注；设备布置图中的设备均应标注设备编号；设备明细表可放在设 备平面布置图中； 图标 图标绘在图纸右下角,图标形式参见我院标准格式； 制图要求 设计图纸执行制图标准的规定；设备布置图采纳比例以 1：50 或 1：100 为宜；图面要干净；书写工整,字体端正,排列整齐,笔画清晰；汉 字宜用仿宋字体；图纸打印前应交与老师批阅；（七）设计说明书的编制 说明书中应说明设备、系统、方案的挑选依据、理由和结 论,设计运算公式、公式中各符号的意义和数据、以及运算结果；论述时必需结合自己的设计题目,标明自己的观点,切忌泛淡一般名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计方法； 说明书要求字迹清晰,标题编排合理,用纸前后一样；运算 部分也可以用表格形式,但表中必需包括公式、符号、数据和结 果,且序号符合设计次序；简图可以用铅笔绘制,不要求有严格的比例,但线条和字迹必 须清晰； 说明书应装订成册,并有封面、目录和页次；4. 设计完成后,对设计中显现的问题,如前后设备和数据的更 改,已发觉但来不及修改的各种问题,以及有必要说明的其他事 项,可在说明说明书最终的终止语中说明；四、 设计进度支配 课程设计时间共两周,支配如下：序号内容及要求天数1 冷水机组选型运算及方案比较,要求设计出4 三种不同方案,并进行技术经济比较得出最 佳方案；2 主要设备选型,包括冷冻水泵、冷却水泵、2 冷却塔等设备型号及台数的选型运算；3 制冷站内水力计：算通过比摩阻法进行冷冻2 水、冷却水系统水力运算,确定水管直径；4 绘图4 整理运算书5 2 合计10 天五、 主要参考资料名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、有用供热空调设计手册陆耀庆主编中国建筑工业出版社2、中华人民共和国国家标准暖通空调制图标准 GB/T 50114-2001 中国方案出版社3、采暖通风与空气调剂设计规范 2003 4、暖通空调 * 动力全国民用建筑工程设计技术措施5、空气调剂用制冷技术（第三版）彦启森主编中国建筑工业出版社6. 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 17 页