制冷空调工程设计27701.pptx
制冷与空调工程设计冷库制冷工艺设计部分主讲主讲 叶彪叶彪制冷装置定义制冷装置(制冷设备和耗冷设备总和)冷藏用制冷装置,空调用与降温用制冷装置 工业用制冷装置(制啤酒、氧气、气体分离等)试验用制冷装置(科研)建筑与其它工程用的制冷装置 生活用制冷装置其中冷库最典型,最复杂,最具代表性绪论一、本课程的主要目的和任务以制冷原理、制冷压缩机、热力学、流体力学为基础的一门专业课,了解和掌握冷库设计的主要内容与程序懂原理、计算、选型、平面布置。与其它专业相互配合(建筑、电气仪表、给排水等)总体设备布置 单独提出自己的设计方案,单独完成所需要工艺管道 设计内容 以文件与图纸表达二、本课程的主要内容(略)三、本课程的特点与学习方法注重实际,注意使用,理论生产实习理论分析毕业实习毕业设计特点:专业技术课,理论基础不多重复,注重应用参考书:冷藏库设计 湖北 冷库制冷设计手册商业部 冷库制冷技术商业部 制冷工程设计手册 制冷设备 手册 制冷装置与自动化华中工学院四、我国食品冷藏业的发展概况(一)发展简史1、大约100年的历史天然冷源(冰、雪、地下水)防暑降温及保藏新鲜食品(古时代)春秋时代的诗经“幽风七月篇”凿冰储于冰窑汉朝周礼“天官篇”管冰的人称为“凌人”2、16世纪冰盐混合物制冷效应保鲜饮料和保存新鲜食品即化学制冷(应用于短期保藏如简易小冷库、冷藏列车、鱼船等)存在缺点:温度受限制,难于调节和控制,受季节和地区限制3、19世纪中业人工制冷1834年英国人波尔金斯:乙醚制冷剂的制冷机(第一台)现代制冷机的雏形1844年美国人约翰高里:空气制冷剂制冰和冷却空气1862年法国人卡尔里:吸收式制冷机1874年瑞士人皮克:二氧化硫制冷剂;德国人林杰:氨蒸汽压缩制冷1881年林杰和文德豪津:二氧化碳制冷机(曾获得广泛流行)1890年蒸汽喷射制冷机(温度0度以上,容量较大)近100多年以来,蒸汽压缩式制冷始终处于领先位置,进入二十世纪以后,压缩机类型增多,机器转速提高了,设备紧凑,向低温、多品种、自动化方向发展(如氟利昂制冷剂、共沸溶液制冷剂、非共沸溶液制冷剂、半导体制冷)(二)发展状况1、经营分工 1)商业部冷库:猪、牛、羊、禽、蛋、蔬 2)水产局:水产品 3)轻工部:乳制品、罐头、冰淇淋 4)供销合作社:水果2、各部门发展状况:1)商业部:屠宰场、冻结间、冷藏间 722)水产库:123)轻工部:乳制品、罐头、冰淇淋4)供销社:果 5)外贸部:负责出口 6)交通部:海上交通 )铁道部:陆地运输3、建筑形式:2000吨以下:单层冷库3000吨以上:多层冷库(层高4.2米-4.8米,钢筋混凝土结构,楼板为无梁板,承载能力2T/M24、存在的问题:冷藏容量不足、制冷设备笨重、工艺管道复杂、建设周期长、自动化水平低、劳动强度大。第一章 概述第一节 冷库的分类与组成1.冷库的分类 生产性:食品产地附近、货源丰富(如鱼类加工厂,肉类联合加工厂、蔬菜加工厂等,具有相应的屠宰间,理鱼间,整理间,较大的冷却、冻结能力和一定的储藏能力 分配中转性:大中城市,人口较多和工矿企业和交通枢纽,储藏能力大,调节淡旺季节,保证市场供应,和长期储备 零售性:大型副食品店、菜场、供临时储存和零售。特点是库容量较小,储存期短,但其库温随使用要求而不同。2.冷库的组成 冷却间 冷却物冷藏间 冷间 冻结间 冻结物冷藏间 冰库 主体建筑 辅助用房 川堂 门冷库组成 电梯间 机器间 设备间 附属建筑 变配电间 月台 休息室等一、冷却间1.作用 冷却加工 食品温度接近于或稍高于食品 本身液汁的冰点.2.类别与特点 肉类冷却间 被屠宰后肉酮体温度 35 +4-2.(肉汁冻点-0.6-1.2)室温 +0-2 风速 12 m/s 相对温度 90%现正在淘汰,进行一次冻结鲜蛋冷却间 室外温度 缓慢2448h冻点 -0.5,室温 0,风速0.51.5m/s 相对湿度 8890%每次进货量不超过冷藏量的5%时,可不必预冷果蔬冷却间:交叉堆放二、冷却物冷藏间(高温间)1、作用:果、蔬、蛋2、条件:温度:接近或稍高于食品本身液汁的冰点温度 湿度:90%风速:0.30.5m/s(冷风机)设通风换气装置三、冻结间1、作用:对食品进行冷冻加工,使食品内部绝大部分都冻结至-152、条件:温度:室温-23,蒸发温度-33 湿度:90%风速:3-5m/s四、冻结物冷藏间1、作用:冷藏冻结物2、条件:温度:室温-18,蒸发温度-28 湿度:95%以上 风速:微风速0.3m/s五、川堂1、作用:通往各冷间的通道,专供给装卸货物用2、分类:1)常温川堂:不设冷却设备,墙体不进行隔热处理,敞开 式,温度接近外界温度 2)低温川堂:有冷却设备,墙体进行隔热处理,川堂温度低 于0 3)中温川堂:墙体进行隔热处理,不设冷却设备,介于常低温 之间3、为什么多用常温川堂而不用低(中)温川堂?1)常温川堂的优点:操作条件好造价低只要处理好,就不滴水,不结霜 2)低温川堂的缺点:工作条件差造价高冻热循环频繁,造成墙体破坏。六、门斗(回笼间)1、作用:将外界热空气对库房的影响控制在最小限度2、类别:1)按其位置分:内门斗 外门斗 2)按其结构分:有、无隔热墙体3、常见的门斗:无隔热墙体的内门斗 优点:1)定期清除冰霜 2)作成活动形式,以利更新检修 3)造价低七、机房(机器间、设备间宜分开,以利监听)第二节 冷库容量的确定一、冷藏容量的计算(一)含义:规模大小的标志 所储存食品的数量或冷库冷藏公称容积的大小。包括冷却物冷藏间和冻结物冷藏间的总和(不包括储冰间,另计算)如:双500吨储冰100吨(二)冷藏容量的计算1、以吨位表示的计算方法:1)计算公式:冷藏容量=库内有效使用面积(堆货的实际占地面积)堆货的有效高度食品的平均容量(公斤/米3)G=FH/1000(吨)2)计算公式的分析:A库内有效使用面积:建筑面积建筑物外墙体所包围的所有楼层的水平面积内净面积(有效面积)建筑面积-墙体所占的面积剩下的面积库内有效使用面积内净面积-库房内柱子所占面积-走道所占面积-货堆与墙体或设备之间距离所占面积-货堆与货堆之间必须留有的距离所占的面积B、F的计算:F=F1-F2-F3-F4C、H的计算与H有关的因素:库房高度、堆码方式、食品品种等库房高度:距离平顶、顶管:0.3米 距离地坪:0.1米堆码方式:人工:以3米为依据 机械:库高为6米,可堆高4.8米主要讲究稳定性,便于装卸(食品包装耐压情况)冷藏库设计中,30吨以下生活服务性冷库1.82.0米 300吨以下小型冷库 2.02.5米 500吨以下 3.33.8米 走道宽度:人工堆码:1.2米 机械堆码:23米 宽度在10米以内:在一侧留走道 宽度在1020米以内:在库房中央留走道 宽度在20米以上:每隔10米留一走道冻结物的堆高:稳定性果蛋的堆高:纸箱310380高,67层 箩筐:口大底小,23层木版条 67层D、平均容重的计算:含义:食品所占体积的食物重量注意:箱体体积/食物重量=?包括走道体积/食物重量=平均容重3)G的计算:由设计任务书确定 由货源确定 以工艺为主,与土建专业共同磋商,由土建最后决定,工艺验证。G F F(内净)F(建筑)2、以容积表示的计算方法 国际上:内净容积*容积使用系数 互换公式:G=V*/1000 吨二、冻结能力的计算(一)含义:每昼夜所能冻结加工食品的重量与冻结加工(周转时间)有关周转时间=加工时间+进出货时间进出货时间:5吨以下,以2小时计 5吨以上,以4小时计算加工时间:见书(二)冻结能力的计算1、吊轨式冻结间G=L*g*N/1000 吨(L:有效长度,g:单位吊轨荷载2、搁架冻结间(冷却管组)第六章第六章 机房设计机房设计 第一节 机房设计的一般要求 一、机房在冷库总图上的位置1、机房宜于单独建筑(冷热交换)2、机房要靠近主体建筑(缩短管道)3、机房要位于夏季主导风向的下风向(噪音、氨有毒)4、机房位于锅炉房、堆煤场、猪舍等有尘埃场合的上风向5、机房远离凉水塔,一般要求25米,还应远离人口密集的场所以及有精密仪器的场所,氨管道不得从这些场合中穿过。二、机房门、窗的一般要求1、安装检修2、机房高度:大型不得低于6米,小型不得低于5米3、窗户面积:与地面面积之比不小于1:64、所有门窗向外开放,至少有两个不相邻向外开放的门 三、地板、墙裙、地沟的要求1、地板面最好为水磨石,以利清洗油污2、机座、集油器的周围应设置明沟,以利排油污3、管沟要设置盖板,注意有一定的坡度和排水地漏四、采暖和通风室内通风:单面窗户要设置事故通风装置;降温通风采暖:用蒸汽或热水,严禁用明火五、照明1、不小于50流克斯,有精密仪器,采用局部照明2、开关继电器、照明用密闭式、隔离式3、事故照明:在机房内外,主要通道口,设置开关六、给排水(略)七、机房设置(组成)1、机器间(声音监听,泵房另建)2、设备间(分开,以免影响监听)3、变配电间4、注意远景规划 第二节压缩机、辅助设备的布置一、布置原则1、符合工艺流程,流向要顺,连接管路要短,布置紧凑,利于操作和检修,占地要少,还要注意整齐和美观2、压缩机间和设备间分开3、主要操作通道不小于1.52.0米,非主要通道0.8米为好,压缩机与墙面不小于0.5米4、压缩机间不小于1米5、设备应尽量靠墙,(在不影响窗户开关与采光通风的前提下)设备外壁(含保温)离墙不小于0。2米6、要留有检修吊装的空间7、要留有扩建的余地。二、压缩机的布置(一)布置要求1、排气和吸气阀应位于或接近于操作通道2、控制阀的安装高度以1.21.5米为好3、压力表与其它仪器应面向操作通道4、压缩机曲轴箱检查孔下边缘距地坪不小于400毫米(二)布置形式单列和双列两种形式1、单列式1)特点:压缩机成一条线排列,辅助设备安排在周围2)优点:操作、管理方便3)不足:占地大,只用于小型冷库2、双列式1)特点:压缩机房内两个长度方向排列,机房中央作为主要操作通道,吸入、排气管集中排列在走道上方2)适用于台数较多的冷库。3)优点:布置紧凑,占地面积少双列横向排列双列竖向排列三、设备的布置(一)中间冷却器1、中间冷却器布置在压缩机间2、应靠近双级压缩机3、不影响采光和通风前提下,应尽量靠墙4、为避免产生“冷桥”在底脚垫以经过防腐处理后的50毫米厚的木块5、应装设液位控制器(二)油分离器(三)冷凝器1、立式冷凝器1)布置在室外2)基础以水池作为基础,水池壁面距离墙不小于3米原因:以防止水珠溅湿墙面 水池出故障不影响机房3)平台:检查水面分布情况、检修2、卧式冷凝器1)布置在室内时,一端要留有检修或更换管子的空间,距离墙要有1.6倍冷凝器长度(或对着门或窗口)2)两端头留有装卸顶盖的空间3、淋水式冷凝器1)布置在室外或房顶通风良好地方,排管与当地夏季主导风向垂直2)在风大的地方冷凝器四周装上百叶窗挡板4、高压储液器1)一般布置在设备间内2)装在室外时,要避免太阳直接照射,要有遮阳装置3)当有两台储液器时,应装均液管4)如两个高压储液器的直径不同时,应将直径小的储液器抬高,使两个桶顶部标高相同5、氨液分离器 库房氨液分离器 分离氨气和液体,将液体均匀分布在蒸发管道 机房氨液分离器 分离氨气和液体避免液体进压缩机,以免液击冲缸 高度:液面高出最高层冷却排管0.2米,取1.5米 注意:机房的氨分的出气管等于或低于回气总管(原因?)第三节 制冷管道的选择和布置一、工业常用管道(一)无缝钢管1、特点:质地均匀,强度高,壁薄普通无缝钢管 热轧管(直径较大,不经退火处理)冷拔管(直径较小,退火处理)特殊用途钢管 普通碳钢 A3 A4 优质钢A10 A20(-40475)2、材质:冷库材质:氨铜反应,所以严禁在氨系统中用铜金属3、规格:见书4、公称直径 参数:内径;外径;壁厚 主要用于配件:弯头、法兰、阀门,不一定等于内径、外径,同一种公称直径的弯头、法兰、阀门一定相配。(二)水煤气管(有缝钢管)1、特点:扁钢弯成管型对缝焊接而成 按壁厚:普通级:工作压力10Kg/cm2 加强级:工作压力16 Kg/cm2 最大特点:与管螺纹尺寸相对应 镀锌管(白铁管)黑铁管(非镀锌管)2、规格:见书 3:表示方法 Dg15表示公称直径为15(或)外径21.25,与圆柱管螺纹 G对应,ZG圆锥螺纹,M普通螺纹 4、材质:低碳钢(三)铸铁管:焊接性能差,常承插连接(四)水泥管(五)有色金属管二、常见管道的连接方法 1、法兰连接 铸铁法兰:与管道焊接在一起,法兰带螺纹 钢法兰:平焊法兰,凹凸法兰 冷库常用法兰:A3镇静碳素钢制成凹凸法兰 氟利昂严禁用橡胶垫圈!多用中压石棉橡胶板,厚23mm 2、丝扣连接 1)公称直径在25以下的管道、设备连接多用丝扣连接 公称直径在32以上多用法兰连接 2)密封材料 水系统:白铅油加麻丝 制冷系统:黄铅粉(氧化铝)+甘油调和(传统)聚氟乙烯密封带薄膜(现代常用,面对管子顺时针)3、焊接 气焊(壁厚小于3毫米)电焊(壁厚大于3毫米)1)焊条与管材相对应 2)焊接次数不得超过2次 3)焊接一般在0以上环境中进行(否则有气泡,易有缺陷;冷热太 快,拉裂焊缝,不得已加热)4)当两管直线连接,管径不同时,应将大管均匀滚缩到与小管同径再焊接 5)当两管直角焊接时,顺制冷剂流动方向,拐弯后再焊接(35倍管直径)6)三通流动,拐弯后与支管连接再焊接4、承插连接(填料连接)加经防腐处理后的麻绳二、制冷系统管道的选择 内容:管材、管长、管厚、管径(一)管材 1、氨系统一律用无缝钢管,不准用铜管、铜合金管,管内不准镀锌 2、氟利昂系统可用紫铜管或无缝钢管 公称直径25以下用紫铜管,25以上用无缝钢管,管内不准镀锌 3、润滑油同制冷剂管 4、冷却水管用镀锌钢管 5、盐水管用有缝钢管或无缝钢管(二)管长 根据平面和立面布置来确定(三)管厚 与管内工作压力、管径大小、管材应力有关 一般均能满足要求,不用校核(四)管径 D大,流速小,耗能小,安装维修难,一次投资大 D小,流速大,耗能大,安装维修易,一次投资小(1)根据连续性流量方程式和管内最佳流速来进行计算 计算公式:(G:总流量)应用分析 为最佳流速(书中230页为允许流速,D大用大值,D小用小值 不考虑压力降 1)允许压力降的确定(表2、考虑有压力降的计算方法6-4)2)管道内压力降的计算(略)(2)查表法(3)查线图法三、氨系统管道的布置(一)布置原则(略)(二)布置形式1、架空布置 1)尽量沿墙、柱、梁进行布置 为什么?支架支撑重量(保温层、流体本身重量、流体摩擦力、震动力,可用墙、柱、梁支撑一部分重量)2)注意事项 尽量沿主梁布置 沿垂直面布置时:大管径在上,小管径在下 排气管在上,吸气管在下 气体管在上,液体管在下 为什么?1)大管子挠度小,减少简化吊架或支架数量,并可在大管子吊小管2)传热方面:如不按以上布置,排气管对吸气管加热,使吸气管温度上升,此外,房顶温度高,避免传热 3)安装方面:排气管不用保温,小 吸气管保温,大 4)可能产生滴水现象:吸气管在上,可能产生滴水现象 5)气体管从上接支管,液体管从下接支管,可避免交叉沿水平面进行布置 大管在内,小管在外 支管少在内,支管多在外 拆修少在内,拆修多在外2、吸、排气管、总管沿机房主要操作通道上方布置 (内用吊架,外用支架)3、地下敷设 1)注意地下水位,管底比地下水位高。2)地下敷设的几种形式 可通行管沟、半通行管沟、不可通行管沟、埋地敷设 (1)可通行管沟:高度不低于1.8米,宽不少于0.60.7米设有照明、通风措施,保持一定温度、湿度(2)半通行管沟:高度不低于1.2米 (3)不可通行管沟:管子与沟底距离不少于0.2米 (4)埋地敷设:防腐防湿,深度:主要通行道 0.5米 非主要通行道:0.3米 非通行道:无要求(三)管道的布置(略)(四)管架的布置和设计内容:管架的形式,大小,距离,固定方式,予留孔、洞或预埋件依据:受力分析(管重、保温层重量、热胀冷缩引起的推力、摩 擦力、震动力)1、选择管架的形式 2、选择管架间距(见书)3、决定管道固定方式 采用管架加固,管支架结构形式中制冷常用半固定支架形式(五)、管道设备的保温 需隔热的设备:氨液分离器、低压循环桶、低压贮液桶、排液桶、中冷、低压集油器 需隔热的管道:供液、回汽管(冷间、调节站、中冷至)压缩机的吸入管、排液管、热氨融霜管、辅助设备的低压管(六)管道的伸缩与补偿 伸缩的长管(L几十米),因管线的伸缩拉断管子 伸缩长度与管长、材料、温度变化有关系 补偿器 第七章第七章 氟利昂制冷系统的简单介绍氟利昂制冷系统的简单介绍一、制冷系统 与氨制冷系统相比,具有特点(一)常采用回热循环式制冷循环(为什么?)由于氟利昂系统的节流损失较大作用:以提高制冷剂在节流前的过冷度和吸气的过热度,增加系统的制冷能力 对常用的三种制冷剂,采用回热循环后,R12理想,R22稍差,对于NH3,在采用回热循环后,反而使单位容积产冷量和制冷系数大大降低,所以NH3不采用回热。采用回热(代替中冷)大中型:回热式热交换器 如图 小型:毛细管和回气管并联或吸气管与高压液管并列敷设在一起 回热循环在R22系统中 每过冷1,制冷量增加0.15左右 R12 每过冷1,制冷量增加0.8-1左右(二)氟利昂不溶于水 如有水存在 在T00,膨胀阀冰堵,水与氟反应,分解,引起金属的腐蚀和镀铜现象 在膨胀阀前加装干燥器(三)氟利昂与油相溶或部分相溶 一般装有油分,减少润滑油带进系统 为使油能顺利回到压缩机,多采用满液式蒸发器 曲轴箱的润滑油溶于氟利昂 在低温低压下,气态制冷剂与油分离 补充问题:为什么氨蒸发盘管大多使用补充问题:为什么氨蒸发盘管大多使用“下进上出下进上出”供液?而氟利昂供液?而氟利昂蒸发盘管通常采用蒸发盘管通常采用“上进下出上进下出”供液?供液?A氨蒸发盘管大多使用氨蒸发盘管大多使用“下进上出下进上出”供液的主要原因是考虑到这种供供液的主要原因是考虑到这种供液是压力输送,对蒸发器供液量的分配比较易于均匀,这样就可以采液是压力输送,对蒸发器供液量的分配比较易于均匀,这样就可以采用通常的带集管的多通路式蒸发器,以简化分液装置和节省调节流量用通常的带集管的多通路式蒸发器,以简化分液装置和节省调节流量的阀门。及的阀门。及“下进上出下进上出”供液的其它特点供液的其它特点B氟利昂蒸发盘管通常采用氟利昂蒸发盘管通常采用“上进下出上进下出”供液,一是用上部供液方式供液,一是用上部供液方式可以利于蒸发器中的润滑油返回压缩机,二是氟利昂本身密度较大,可以利于蒸发器中的润滑油返回压缩机,二是氟利昂本身密度较大,易受静液注的影响,用这种方式供液,可以使蒸发温度不受蒸发器本易受静液注的影响,用这种方式供液,可以使蒸发温度不受蒸发器本身高度所形成的液柱静压的影响身高度所形成的液柱静压的影响(四)氟利昂无色、无味 (R12、R22)渗漏不易发觉,且渗透性极强,所以要求气密性和铸造质量要求较高 (五)氟利昂管路常用铜管 系统容量大时,用无缝钢管,减少镀铜现象 二、机器及设备 (一)压缩机 1压缩机类型 活塞式 螺杆式 离心式 2制冷机组 压缩冷凝机组:压缩机、冷凝器 冷水机组:压缩机、冷凝器、蒸发器、贮液器、节流等(二)冷凝器多用,卧式壳管式,下部作贮液器,不另设贮液器套管式冷凝器,水冷却,中型冷水机组中用风冷式冷凝器(三)膨胀阀(四)冷分配设备(库房)1基本类型及结构 自然对流冷却设备 强制循环冷风机 搁架式盘管(1)自然对流冷却排管不宜采用大管径的原因;避免充氟量过大管径过大,会造成水平管上部过热而影响传热面积该光管制作方便,可现场加工,沿库顶和墙布置多路供液,有时分液不很均匀,所以在某些情况下,需增设贮液器(低压循环液,在回汽处)不宜采用镀锌(内壁)钢管在自然对流下,不宜采用翅片管一般采用热力膨胀阀(电子膨胀阀)调节供液,对于必须多路供液的盘管,需在热力膨胀阀后增设分液器(2)冷风机多用板式翅片管(3)搁架式排管 一般原则 1)为回油,一般采用上进下出供液的冷却盘管 2)当采用热力膨胀阀时,除冷负荷所需传热面积外,还必须适当增加一部盘管长度,以提供足够的过热面积,3)盘管的通路长度,应按允许压力降确定,若压降过大,采用多路供液,相应配用外平衡热力膨胀阀和多路分液器 4)管材可采用无缝钢管或铜管,管径不宜过大,内壁不宜镀锌 5)推荐允许压力降 R12 蒸发盘管的压力降,控制在相应其饱和温度降2以内 R22 蒸发盘管的压力降,控制在相应其饱和温度降1以内 三、油分 油分类型及结构 惯性式油分:表面式油分:四、高压贮液器 作用:平衡蒸发器与冷凝器之间制冷剂的供液量 防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器中而减少有效冷凝面积 在高压贮液器中,建立一定高度的“液封”,以防止高压气体进入供液管 五、中间冷却器(直接蒸发式热交换器)降低低压制冷机排气的过热度使节流阀前的液体制冷剂得到必要的过冷度 六、分液器 七、干燥器 水份的来源:充注制冷剂前,系统未彻底干燥系统检修时带入低压侧处负压运行,由不严密处进入的湿空气润滑油氧化过程,产生水汽油和制冷剂纯度较差,而含有少量水份 水份的危害引起制冷剂分解 引起镀铜作用腐蚀金属部件 损伤制冷机阀片0下引起冰塞 阻塞自动控制阀件正常运行产生污垢干燥剂类型:硅胶 分子筛 活性氧化铝四、氟利昂制冷系统的管道设计四、氟利昂制冷系统的管道设计(一)管道设计的意义、要求和依据(自学)(二)管道布置与设计管道布置须解决几个主要问题 1要求系统管道必须在各种负荷条件下,能使润滑油不断沿工质流动方向流向压缩机,使压缩机曲轴箱保持恒定油面,整个系统无积油,(尤蒸发器),又避免润滑油大量涌到压缩机造成沖缸2设法避免闪发气体的发生 (1)产生:管内产生的阻力以及往高处供液引起液体较大的压力损 失,当液体的压力降到低于其所具有温度的饱和压力时,就要产生闪发气体 (2)后果:流体的流动规律难以控制,会引起蒸发器的供液不均,降低蒸发器的传热效果 (3)解决方法:避免液体的压力损失和增加液体的过冷度吸气管1布置的基本要求 在全负荷下,吸气管允许压力降相当于饱和温度降1在任何实际运行工况下(最低和全负荷),润滑油能顺利回到曲轴箱方法:A水平管的最低流速3.5m/s和12001250的坡度B上升立管的最低流速7.5ms(图7-3)C盘管蒸发器的回油弯1、对于此上进下出的盘管蒸发器 采用回油弯:2、当系统中最小负荷和全负荷相差很远 采用“上升双吸气立管”“上升双吸气立管”设计时,A、B截面之和是全负荷的回油速度A截面是最低负荷的回油速度 在低负荷时,A、B管流速,不能将“U”的油带走“油封”A工作 低全负荷时,A管流速带走油封的油B通 D壳管式蒸发器的回油通过抽油方法因其蒸发器中气体低,不能带油,所以 保留一定含量(1020)油在蒸发器中的液内 从蒸发器中抽一小部分含油液替回压缩机 在压缩机停机时,避免“液柱”流入压缩机(及“油柱”流入并联停用的蒸发器)(A)压缩机和蒸发器相同标高时,蒸发器盘管出口侧,设计成倒“U”型弯管,坡向压缩机 作用:在系统停机时,防止液态制冷剂和润滑油进入机头 位置:上升立管应略高于蒸发器盘管顶部 回油弯作用:a.“积油器”b.蒸发器停止工作后,防止蒸发器内的过剩液体积存在热力膨胀阀的感温包下部,当再次启动时,导致热力膨胀阀的不稳定操作B)蒸发器和制冷机不同标高时的接管蒸发器布置在压缩机上方一组蒸发器:多组蒸发器:图 7-15 单台蒸发器管道连接形式图 7-16 两台不同标高的蒸发器管道连接形式 图 7-17 三台相同标高的蒸发器管道连接形式 蒸发器布置在压缩机下方时只有一组蒸发器:两组以上蒸发器,同时负荷变化大时,采用“双吸汽立管”不同标高的蒸发器 相同标高的蒸发器 图 7-18 双吸气竖管的两种连接形式 并联机组 在并联机组的系统中(压缩机并联使用),必须充分考虑工质和润滑油的均衡问题,及避免倒流至停运压缩机的吸气管上A两台压缩机时,并联管对其吸气管道应对称布置 B三台及以上压缩机并联,设置集管 集管设计:a.尽可能短 b.各吸气支管均到集管底部,并支管端部45 C.曲轴箱上设置均压管和均油管,并在管上 装阀门三、排气管基本要求1根据允许压力降选用管径2.在低负荷下运行,能避免管线内存油,及流回制冷压缩机 排气管应i0.01的坡度,坡向油分和冷凝器对不设油分的压缩机,当压缩机低于冷凝器时,如图7-10,排气管设成“U”形弯管“U”型作用:a.防止油及冷凝的液体返回压缩机b.停车后的“U”形弯作为存油弯,当排气管竖向长度超8米时,分段设集油弯,如图7-19二台压缩机合用一台冷凝器,汇合处作“Y”型三通,图7-20压缩机和冷凝器均在两台以上,压缩机又在冷凝器的上面,图7-21当负荷变化大时,为使油从竖管带出,设“双排气竖管”图7-22 设有油分时,连接,图7-23四、冷凝器与贮液器之间的管道1保持高度差2水平管上应有一定坡度2.管径的选择 贮液器至节流阀前的液体管1保证合理的压力降,相当于饱和温度降0.52节流阀前产生0.51的过冷度 五、节流阀与蒸发器之间的管道1管径 节流后管径比高压液管大一些2蒸发器与贮液器在不同标高时的连接 蒸发器在下,贮液器或冷凝器在上 蒸发器在上,冷凝器或贮液器在下,因易产生闪发气体 六、膨胀阀的连接优点;增加电磁阀,在停机后切断流体供液,即使热力膨胀阀开,亦不会有液体流入,不致引起压缩机再启动时的液击手动节流阀,便于维修时用过滤器:除污,防止电磁阀,热力膨胀阀失灵热力膨胀阀:根据回汽管温度,调节供液量多少 第八章制冰第八章制冰一、工艺流程盐水冷却(-10-14)冰桶加水 放入冰池 结冰 融冰池(浸23分钟)倒冰架倒冰 冰(滑并道)滑到冰库 空冰桶(注水箱)加水 白冰:色白不透明,水里有空气透明冰:吹空气入冰桶的中部(操作复杂)一般生产白冰二、主要设备1、制冰池长方形,地板绝缘,用钢板制成(隔热防潮),底用软木板,壁用软木板或稻壳,池上面盖木板2、蒸发器池壁的长边或短边立管式、横管式、V型管式、螺旋管式3、搅拌器布置在制冰池与融冰池相对应的另一端,避免起吊冰桶经过滴落盐水而腐蚀电机立式、卧式4、冰桶上部截面比下部稍大,便于脱冰防锈:内外涂红漆两道5、冰桶架(上有两个起吊环)6、起重机(起冰吊车)有两根同步起落的钢丝绳,正对冰桶架上的两个起吊环7、倒冰架(一般为木制的架子,后装平衡锤,减缓倒 冰速度)8、融冰池(为钢板或混凝土的水池)用水:制冰机或冷凝器冷却器冷却水定期换水下部有给水排水管接头9、注水装置10、滑冰台(倒冰台)具有漏水缝,坡度为24的台长度不小于冰块长度的三倍,靠近墙的一段应稍许做成上坡,以免冰块冲击墙面台面有良好的排水设施,铺木搁栅一般滑冰道起始端装置一块倾斜的木格台,使倒冰时的剩水流入下水道目前,有15吨日的成套盐水制冰设备,见P292三、制冷管道多为重力供液式制冷系统的氨液分离器及管道布置,应不妨碍吊车运行防止被吊车及起吊的冰桶等碰撞防止管道的绝热层受潮四、冷负荷计算(见书)一般选用经验数据:60006500Kcal/h五、盐水的物理特性氯化钠(NaCl)溶液或氯化钙(CaCl2)溶液氯化钠溶液多用于制冰池及食品(鱼类、肉类)冻结装置中氯化钙溶液的共晶温度比氯化钠溶液低得多,但不能与食品接触盐水对金属有腐蚀性,其pH值宜在79之间,略带碱性为好。盐水浓度:按其冻结温度较氨蒸发温度低56配制用比重计测量,以盐水15为标准CaCl2比重:1.201.24NaCl比重:1.151.18注意:经常检查盐水浓度和pH值若为酸性,加少量氢氧化钠NaOH若pH9,原氯化钠碱性过大,或氨漏入盐水,这会促进盐水对金属的腐蚀防腐剂:重铬酸钠Na2Cr2O7和氢氧化钠NaOHNa2Cr2O7NaOH10027(重量比)盐水配制:15吨冰池,盐水容积28m3,求盐量,水量?盐水温度-10,氨蒸发温度(-10)+(-5)-15盐水凝固点(-15)+(-5)-20采用NaCl见表8-2:NaCl凝固点为-20 含盐量22.4 比重1.17kg/L盐水量:281.17100032760kg其中,NaCl:3276022.4%=7338kg 水:32760 733825422kg六、制冰间、冰库平面布置制冰间应靠近机房,考虑贮冰、出冰方便具有良好的采光和通风,利于操作和排除室内湿气冰库接近制冰间,设在站台旁,便于出冰,设有碎冰机、滑冰道第三节 快速制冰一、工作原理采用指形蒸发器,氨液在冰桶夹层和蒸发器内蒸发直接蒸发式和内外同时冷冻二、工艺流程冰桶底盖结冰加水(水预冷到10)结冰(冰的膨胀性)打开桶盖、脱冰制冰:氨液从冰桶底部进入桶体夹层蒸发 桶顶部进入指形蒸发 器内套外套集氨器下夹层低循环贮液器 脱冰:与制冰流动方向相反冰块:有十一个管状中空,可灌入冷水,利用余冷使水冻结主要部件:1、冰桶:每台制冰机有六个冰桶组,每组4个冰桶上截面小,下截面 大,方便脱冰2、指形蒸发器:一个桶配十一个套管 3、多路阀:每组冰桶配一个,具有组和阀的特点 控制:制冰时的供液、回汽 脱冰时的热氨、排液 脱冰后排空 4、氨泵:5、水预冷器和蒸发器6、氨液分离器和排液桶7、运冰传动装置及托冰 小车、翻冰架等8、配电箱9、框架、管道、阀门多路阀停止、制冰、脱冰、排空(自学)第九章第九章 冷库制冷工艺安装冷库制冷工艺安装暖通空调工程设计方法与系统分析第一章第一章第一章第一章 暖通空调工程设计程序及内容暖通空调工程设计程序及内容暖通空调工程设计程序及内容暖通空调工程设计程序及内容第一节第一节 暖通空调工程设计程序暖通空调工程设计程序 方案设计 满足初步设计文件的需要 初步设计 满足编制施工图设计文件的需要 施工图设计满足设备材料定货、非标设备制作和施工 要求第二节第二节 设计规范和依据设计规范和依据一、设计规范一、设计规范1、暖通空调的一般规范(18)2、防火类(13)3、环境保护、劳动卫生与安全类(19)4、基础类(16)5、施工验收类(16)二、基础资料和设计依据二、基础资料和设计依据1、工程设计依据中与本专业有关部分(1)环保、消防、卫生、人防等方面的安全条款(2)水、电、汽、燃料等能源的供应情况(包括价格)(3)建设单位提出的有关基本建议和使用方面的要求、建设标准(4)其他专业提供的工程设计资料2、室外空气设计计算参数3、负荷计算基础资料(1)建筑围护结构的构造尺寸,建筑材料及热工特性(2)照明负荷及使用情况(3)空调房间人员数量及活动情况(4)设备散热量(5)同时使用情况4、主要空调产品质量和市场使用及价格第三节第三节 设计文件编制深度设计文件编制深度一、方案设计一、方案设计1、设计基础资料和依据2、设计所采用的规范和标准3、设计说明(1)空调设计方案要点(2)空调房间室内设计参数(3)冷、热负荷(4)暖通空调冷源、热源选择及其参数(5)暖通空调的系统形式,简述控制方式(6)防、排烟系统简述(7)新技术、新工艺的采用情况,节能,环保及安全措施(8)方案的经济、技术分析(9)其他二、初步设计二、初步设计包括说明书、设计图纸、设备表、计算书(供内部使用)1、说明书(1)设计依据1)与本专业有关的批文和建设方要求2)本工程采用的主要规范和标准3)其他专业提供的本工程设计资料(2)设计范围根据设计任务书和有关设计资料,说明本专业设计的内容和分工(3)设计计算参数1)空气室外计算参数2)空气室内设计参数2、初步设计要解决的问题(1)采暖(略)(2)空调1)空调冷、热负荷2)冷、热源选择,冷、热水和冷却水参数3)空调水系统、风系统简述4)主要设备的选择5)空调系统防火技术措施6)管道材料和保温材料的选择7)监测和控制简述(3)通风1)需要通风房间或部位2)通风系统的形式、换气次数和风量平衡3)通风设备的选择4)通风系统的防火技术措施(4)防、排烟(同上略)(5)提请在设计审批时需要确定的主要问题3、初步设计图纸(图例、流程图、主要平面图)流程图:包括热力系统、制冷系统、水系统、风系统、防排烟系统、送排风系统及控制方式采暖平面图:散热器位置、干管及走向,提供编号通风、空调和冷热源机房平面图,设备位置,管道走向,风口位置、设备编号4、设备一览表(名称、数量、型号、主要技术参数、产家)5、初步设计计算书冷热负荷、空调水量、管径,主要设备选择计算三、施工图设计内容:设计与施工说明、设备表、设计图纸和计算书1、设计说明和施工说明(1)设计说明包括设计概况,室内外参数,冷(热)源情况,冷媒(热媒)参数,(采暖热负荷、耗热量指标和系统总阻力,)空调冷系统的热负荷、冷热量指标,系统形式和控制方式,必要时说明系统使用操作要点(如季节转换、防排烟风路转换等)(2)施工说明材料、附件、系统工作压力和试压要求,施工安装要求及注意事项(3)两单位设计,说明设计分工范围2、设备表,施工图阶段,型号、规格栏应注明详细的技术数据3、设计图纸(1)首页图(图例、图纸目录、设计主要参数,有时有施工说明,材料表)(2)平面图1)建筑图(轮廓、轴线、尺寸、标高、房间名称、底面有指北针)2)采暖平面(散热器位置、片数、长度,干管编号、位置,管径,阀门、放水、泄水、固定支架、补偿器、入口装置、减压装置等)3)二层以上的多层建筑,其建筑平面相同的,采暖平面二层至顶层可合用一张图纸,散热器数量应分层标注。4)通风、空调平面用双线绘出风管,单线绘出空调冷热水、凝结水等管道。标注风管尺寸、标高、及风口尺寸(圆形风管注管径、矩形风管注宽高),标注水管管径及标高;各种设备及风口安装的定位尺寸和编号;消声器、调节阀、防火阀等各种不见位置及风管、风口的气流方向。5)当建筑装修未确定时,风管和水管可先出单线走向示意图,注明房间送、回风量或风机盘管数量、规格。建筑装修确定后,应按规定要求绘制平面图。(3)通风、空调剖面图 1)风管或管道与设备连接交叉复杂的部位,应绘剖面图或局部剖面。2)绘出风管、水管、风口、设备等与建筑梁、板、柱及地面的尺寸关系。3)注明风管、风口、水管等的尺寸和标高,气流方向及详图索引编号。(4)通风、空调、制冷机房平面图 1)机房图应根据需要增大比例,绘出通风、空调、制冷设备(如冷水机组、新风机组、空调器、冷热水泵、冷却水泵、通风机、消声器、水箱等)的轮廓位置及编号,注明设备和基础距离墙或轴线的尺寸。2)绘出连接设备的风管、水管位置及走向;注明尺寸、管径、标高。3)标注机房内所有设备、管道附件(各种仪表、阀门、柔性短管、过滤器等)的位置(5)通风、空调、制冷机房剖面图1)当其他图纸不能表达复杂管道相对关系及竖向位置时,应绘制剖面图。2)剖面图应绘出对应于机房平面图的设备、设备基础、管道和附件的竖向位置、竖向尺寸和标高。标注连接设备的管道位置尺寸;注明设备和附件标号以及详 图索引编号。(6)系统图、立管图 1)分户热计量的户内采暖系统或小型采暖系统,当平面图不能清楚时应绘制透视图,比例宜与平面图一直,按45。或30。轴测投影绘制;多层、高层建筑的集中采暖系统,应绘制采暖立管图,并编号。上述图纸应注明管径、坡向、标高、散热器型号和数量。2)热力、制冷、空调冷热水系统及复杂的风系统应绘制系统流程图。系统流程图应绘出设备、阀门、控制仪表、配件,标注介质流向、管径及设备编号。流程图可不按比例绘制,但管路分支应与平面图相符。3)空调的供冷、供热分支水路采用竖向输送时,应绘制立管图,并编号,注明管径、坡向、标高及空调器的型号。4)空调、制冷系统有监测与控制时,应有控制原理图,图中以图例绘出设备、传感器及控制元件位置;说明控制要求和必要的控制参数.(7)详图 1)采暖、通风、空调、制冷系统的各种设备及零部件施工安装,应注明采用的标准图、通用图的图名图号。凡无现成图纸可选,且需要交待设计意图的,均绘制详图。2)简单的详图,可就图引出,绘局部详图;制作详图或安装复杂的详图应单独绘制。4设计计算书(供内部使用)(1)计算书内视工程繁简程度,按照国家有关规定、规范及本单位技术措施进行计算。(2)采用计算机计算时,计算书应注明软件名称,附上相应的简图及输人数据。(3)采暖工程计算应包括以下内容:1)建筑围护结构耗热量计算;2)散热器和采暖设备的选择计算;3)采暖系统的管径及水力计算;4)采暖系统构件或装置选