制冷机房设计计算说明书.doc

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1、制冷机房设计计算书 姓名： 查学虎 班级： 建环083 学号： 指导老师： 程向东 日期： 2011、6目录一、 工程设计概况2二、 冷水机组选型21、总冷负荷的计算22、初选冷水机组23、制冷量的修正24、确定冷水机组及相关参数3三、 冷却塔的选型4四、 水力计算41、冷冻水循环系统水力计算52、冷却水循环系统水力计算8五、补水系统的计算121、补水箱的计算与选取122、补给水泵的计算与选型13六、其他设备的选型141、定压罐的计算与选型142、分水器与集水器的计算14参考文献16一、 工程设计概况某公共建筑位于重庆市，空调面积10000平方米，夏季空调冷负荷指标105，冷负荷同时使用系数0

2、.85，用户资用压力20米水柱，最高点高度18米，定压装置位于制冷机房，用户管路水容积2800L。空调冷源采用水冷冷水机组，台数为2台。制冷机房位于独立的裙房，详见平面图。二、 冷水机组的选型 1、总冷负荷的计算。总冷负荷 其中 ：单位面积冷负荷，； A ：空调面积m2； ：同时使用系数； K ；安全系数，取1.1。则 2、初选冷水机组。根据总冷负荷选择冷水机组，初步选择2台型号为RSW-155N-1的水冷螺杆式冷水机组。其单台制冷量为530.6，设计制冷工况为：冷冻水进出口温度：120C/70C；冷却水进出口温度：300C/350C。3、 制冷量的修正。查阅室外气象参数，重庆市夏季室外计算湿

3、球温度为27.30C。则冷凝温度为280C，冷却塔的实际进出口温度为370C、320C。查阅制冷变工况制冷量修正系数曲线。冷却水进口温度320C，机组出水温度为70C时修正系数为0.98。.机组实际制冷量： ：修正系数； ：单台机组设计制冷量，kW。则 4、 确定冷水机组及相关参数。 查阅冷水机组性能参数表，RSW-155N-1的性能参数如下表： 表1型号项目参数RSW-155N-1实际制冷量（kW）520压缩机型式进口半封闭螺杆压缩机压缩机数量1容量控制有段或连续容调输入功率（kW）151.2冷凝器型式卧式壳管式换热器水流量（m3/h）118水压降（kPa）36进出口管径（DN）125蒸发器

4、型式卧式壳管式换热器水流量（m3/h）94水压降（kPa）36进出口管径（DN）125制冷剂种类R407c充注量（kg）100机组噪音dB(A)71外形尺寸长（mm）3600宽（mm）1200高（mm）1989机组重量整机重量（kg）2650运行重量（kg）2910注： 1、运行工况：冷水出水温度70C，温差50C；冷却水进水温度320C，温差50C。 2、机组噪音测定位置离机组2米、离地1.5米处的各点平均值。 3、制冷量为上述运行工况时的制冷量。 4、压缩机输入功率经过修正，查表知修正系数为1.4。实际功率为1.4108=151.2kW。三、冷却塔的确定冷却塔水流量： 其中 K：安全系数，

5、取1.1； L0：单台机组冷凝器水流量，m3/h。进水温度：370C；出水温度：320C；温差50C；湿球温度：280C。选用DBNL4-150，台数为2台。相关参数如下： 表2 型号DBNL4-150项目冷却水量主要尺寸风机直径电机功率重量进水压力噪音直径总高度宽度自重运转重Dm10m16m单位m3/hmmmmmmkWkgkg104PadB(A)Dm参数1503553373224004.0169541252.958.552.048.63.6四、水力计算1、 冷冻水循环系统水力计算。 推荐流速如下： 表3部位流速m/s部位流速m/s水泵压出口2.43.6一般管道1.53.0水泵吸入口1.22.

6、1排水管1.22.1主干管1.53.0向上立管1.03.0（1）画出冷冻水系统流程图。（2） 对各管段编号，如图在节点处编号。（3） 选择最不利环路为：机组123用户45678机组。（4） 根据各管段流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。管段12由表1知蒸发器出口管径为DN125，流量为94m3/h，则流速比摩阻Rm=420Pa/m，管长8700mm，则摩擦阻力管段23假定流速为1.5m/s，求的管径D=210mm，按管道统一规格取DN200，实际流速为1.66m/s，在经济流速范围。查水管路计算图Rm=160Pa/m，管长D=10950mm，则摩擦阻力同理可求的其他各管段相关

7、参数，结果见表5。（5） 列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。 各管段局部阻力系数见表4。 表4管段局部阻力部件局部阻力系数个数12软接头0.2812.02闸阀0.2190弯头0.722直流三通0.112390弯头0.7232.164590弯头0.7213.72分流四通3.015690弯头0.72411.34蝶阀0.22止回阀2.01过滤器2.51软接头0.282合流四通3.016790弯头0.7211.02分流三通0.317890弯头0.7213.7闸阀0.21过滤器2.51软接头0.281 计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表5 表5管段流量(m3/h)长度l(m)管径DN流速

8、v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力P1(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Pm(Pa)管段总阻力Pz(Pa)12948.71252.122052.024454420365481082318810.952001.6613772.16297416017524726451884.72001.6613773.72512216075258745694121252.1220511.3425004420504030040671882.22001.6613771.021404160352175678945.61252.122053.78158420235210510（6） 计算各设备的阻力。

9、蒸发器压力降：36kPa； 分水器压力损失：1kPa; 集水器压力损失：1kPa; 水泵压力损失：2kPa。 设备总阻力（7） 冷冻水泵的选型。a、 确定水泵流量 Q=1.194=103.4m3/hb、确定水泵扬程 水泵扬程按下式计算： 其中 机房管道总阻力水头，m； 用户端阻力水头，m； 设备阻力损失，m； k安全系数，取值1.1。 用户端阻力等于用户资用压力20m。 根据流量和扬程选择型号为KQL-125/345-18.5/4的水泵3台，其中一台备用。其相关参数如表6。 表6型号流量(m3/h)扬程 (m)转数(r/min)电机功率（Kw）必须气蚀(m)重量(Kg)KQL125/345-1

10、8.5/410537148018.532472、 冷却水循环系统水力计算。（1） 画出冷却水系统流程图（如下图）。（2） 对各管段编号，如图在节点处编号。（3） 选择最不利环路。最不利环路为：A1LLL234B（A表示机组A冷却水出水接口，B表示机组B冷却水进水接口，L表示冷却塔喷水口，L两冷却塔进水管分流点，L两冷却塔出水管合流点）。（4） 根据各管段的流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。 管段A1 由表1知冷凝器出口管径为DN125，流量为118m3/h，则流速比摩阻Rm=610Pa/m，管长8700mm，则摩擦阻力管段1L假定流速为1.5m/s，求的管径D=236mm，

11、按管道统一规格取DN250，实际流速为1.34m/s，在经济流速范围。查水管路计算图Rm=80Pa/m，管长=3500mm，则摩擦阻力同理可求的其他各管段相关参数，结果见表7。（5） 列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。 各管段的局部阻力系数见表7。 表7管段局部阻力部件局部阻力系数个数A1900弯头0.7222.02闸阀0.21软接头0.281直流三通0.111L900弯头0.7221.74分流三通0.31LL900弯头0.7221.94闸阀0.21分流三通0.31LL900弯头0.7211.02闸阀0.21直流三通0.11L2900弯头0.7224.44分流四通3.0123900弯头

12、0.72411.34合流四通3.01蝶阀0.22止回阀2.01过滤器2.51软接头0.28234900弯头0.7210.82直流三通0.114B900弯头0.7235.34闸阀0.21软接头0.281过滤器2.51直流三通0.12计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表8。 表8管段流量(m3/h)长度l(m)管径DN流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力P1(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Pm(Pa)管段总阻力Pz(Pa)A11188.71252.6735642.0271996105307125061L2363.52501.34897.81.74156280283543

13、97LL1187.02001.04540.81.941049654551504LL1184.52500.67224.51.022292299328L22363.52501.34897.84.443986802804266231188.51252.67356411.3440416610518545601342367.02501.34897.80.827368056012964B11810.91252.6735645.3419032610664925681（6） 计算各设备阻力损失。 冷凝器压力降：36kPa； 水泵压力损失：2kPa； 冷却塔压力损失：29kPa。 设备总阻力损失：（7）冷却水泵

14、的选型。b、 确定水泵流量 Q=1.1118=129.8m3/hb、确定水泵扬程 水泵扬程按下式计算： 其中 管道总阻力水头，m； 冷却塔喷嘴距离水池高度，取3m； 设备阻力损失，m； k安全系数，取值1.1。 根据流量和扬程选择型号为KQL125/250-11/4的水泵3台，其中一台备用。其相关参数如表9。 表9型号流量(m3/h)扬程 (m)转数(r/min)电机功率（Kw）必须气蚀(m)重量(Kg)KQL-11/412018.61480113212五、补水系统的计算 1、补水箱的计算与选取：系统补给的水量一般为系统循环水量的1%2%，在此按1%计算，可得：Q补=1881%=1.88m/h

15、，取补水量Q补=2m/h。系统补水箱的容积一般可按1h1.5h的正常补水量来计算，在此按1.5h来考虑，那么，补水箱的有效容积为V=1.52=3m，考虑到补水箱的水位与水箱顶的距离，该水箱采用长，宽，高分别为3m，1m，1.2m的长方体水箱。2、补给水泵的计算与选型： 设补给水管的管径为DN40mm，根据查手册得，比摩阻Rm=75.3Pa/m补给管段沿程阻力：=75.38.8=662.64pa补给管段局部阻力： 90弯头：5个； 所需三通：1个。 所需要的闸阀：6个；过滤器：1个；软接头：2个；止回阀：1个 。=11.08，由得，Pj=11.0810000.52/2=1385Pa综上所述，补水

16、系统总的损失为P总=1385+662.64=2047.64Pa=0.2mH2O考虑到空调末端的环路的最高点与定压点的高度差为=18-1.8=16.2mH2O以及富裕值35mH2O,所以可得补水泵的理论扬程为0.2+16.2+3=19.2H2O, 理论流量为Q=2m/h,查暖通空调常用数据手册，选择DRG50-250型号的泵，相关技术参数如表10 表10型号流量Q（m3/h)扬程H(m)功率N(Kw)效率(%)噪声(dBA)DRG50-2506.25202.23250六、其他设备的选型1、定压罐的计算与选型：根据中央空调水系统附属设备选型定压罐的总容积为 Vt 调节水量，按补水量3min的流量计

17、算 系数，一般取=0.650.85由此，可计算出其膨定压罐的总容积为： 在此取其体积V=0.3m=300L ，根据泵的工作压力为8bar，所以选取一台型号为S3 300 461的气体隔膜定压罐，其工作参数如表11。 表11 型号容积工作压力直径 高度口径包装体积S3 300 461300L10bar 630 140510.600m2、分水器与集水器的计算： 查阅分集水器分气缸，根据，选取DN500的分水器，则其封头高度为150。 根据，所以由分水器向空调末端的环路管径选取DN125。其具体设计尺寸如下图： 根据分集水器分气缸可得到： L1=300+120=320 L2=200+125+120=

18、425 L3=125+125+120=370 L4=125+125+120=370 L5=125+50+120=295 L6=50+120=170封头高度为150，所以分水器总长度 H=300+170+295+370+370+425+320+420=2520 所以采用5002520 厚度为6mm的分水器同理可得集水器的尺寸H=2520m，采用5002520 ，厚度为6mm的集水器。参考文献1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，2000。2中国标准建筑设计院主编。分集水器分气缸。3陆耀庆主编。实用供热空调设计手册（第二版）。北京：中国建筑工业出版社，2008。4建筑工程常用数据系列手册编写组编。暖通空调常用数据手册(第二版)。北京：中国建筑工业出版，2002。5周邦宁主编。中央空调设备选型手册。北京：中国建筑工业出版社，1999。6彦启森、石文星、田长青编著。空气调节用制冷技术（第四版）。北京：中国建筑工业出版社。7付祥钊、肖益民主编。流体输配管网（第三版）。北京：中国建筑工业出版社。