空调用制冷机房.docx

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1、一、设计任务本设计是为北京地区一个冷负荷为 480KW 的建筑物设计空调用制冷机房。设计中要充分考虑该地区的自然状况，包括室外空气计算参数、水源资料、土建资料等。根据空调系统对冷冻水或空气温度的要求，结合当地的冷却水源、水质、水温及气象参数，确定设计工况。进而确定压缩机的型号、台数，合适的冷凝器、蒸发器及辅助设备（包括油分离器、高压储液器、集油器、氨液分离器、紧急泄氨器、空气分离器、干燥过滤器及其他类型热交换器），并合理地布置制冷设备、制冷工艺管路及管路上各种阀件及直径部件。最后绘制平面布置图及必要的系统原理、剖面简图。二、原始资料（1） 本工程室外气象条件为：夏季空调干球计算温度：33.8夏

2、季空调湿球计算温度：29（2） 水源资料：使用冷却水塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：1t= ts1s+ Dts式中： ts1冷却水进冷凝器的温度。t 当地夏季室外平均每年不保证 50h 的湿球温度。sDt 安全值，对自然通风冷却塔或冷却水喷水池，Dtss=57。查资料北京地区ts=26.5所以t =26.5+6=32.5s1（3） 计算参数：要求以风机盘为末端装置，冷冻水的温度为7，空调回水温度为 11。（4） 制冷工质：制冷系统中选用氨作制冷剂。三、负荷计算Q = (1 + A)Q0Q 制冷系统的总制冷量。0Q 用户实际所需要的制冷系统的形成。A 冷损失附加系数 A =0.100

3、.15。Q = (1 + 0.12) 480 = 537.6KW0四、工况确定（1） 立式壳管式冷凝器t= t+ ( 2 4 )s 2s 1t冷却水出冷凝器的温度。s 2所以ts 2=32.5+2=34.5（2） 以水作为冷却介质时，tc= t+ (46) 。s 2所以tc= 34.5 + 5.5 = 40（3） 以水作为载冷剂时， tet载冷剂的温度。t = 7 + 11 = 92= t - (46) 。t = 9 - 4 = 5e查表得：P = 1556.7KPcaP = 516.79KPea（4） 吸气温度： t1以氨、为工质时Dtr= 58 。t = t1e+ 5 = 5 + 5 =

4、10再冷温度： Dtg当蒸发温度te在5以下时，应用液体过冷才是有利的。所以Dtg=0t = tgc= 40（5） 由 P / Pce= 1556.7 / 516.79 = 3 8所以用单级压缩，PH 图如下：查图表得：2h = 1527 KJ / Kg1h = 1461.693KJ / Kg1h = 1687 KJ / Kg2h = 390.247 KJ / Kg3v = 249.61L / Kg = 0.24961m3 / Kg1v = 0.25m3 / Kg1（6） 热力计算1、单位质量制冷量q010q = h - h014= 1461.693 - 390.247 = 1071.446K

5、J / Kg2、单位容积制冷量qvq = q01071.446= 4285.784KJ / m 2vv 0.2513、单位理论压缩功W0W = h - h021= 1687 - 1527 = 160KJ / Kg4、单位冷凝负荷qcq = h - h = 1657 - 390.247 = 1266.753KJ / Kgc235、制冷系数qh - h1071.446e=0 =140wh- h021=160= 6.6986、制冷装置中制冷剂的质量流量qm和体积流量q 。vq= Q0mq537.6= 1071.446 = 0.502Kg / s0q = q v = 0.502 0.25 = 0.12

6、55m3 / svm 17、冷凝器的热负荷Q 。cQ = q qcm c= 0.502 1266.753 = 636.03KW8、 压缩机的理论功率：五、设备选择P = q wtm 0= 0.502 160 = 80.3KW（1） 制冷压缩机和电动机1. 压缩机型式的选择：活塞式2. 压缩机台数的选择：一台活塞式压缩机组3. 压缩机级数的选择：cP = 1556.7 = 3 537.6KW所以符合。理论输气量：3.14q= P D 2 SnZ = 0.1252 0.1 8 960 = 0.16m3 / s 0.158m3 / svth240240所以符合。电动机的额定功率为 115KW 大于电

7、动机的输入功率 114.06KW所以符合。9压缩机气缸套冷却水量的计算：P xeq ms= 4.186Dtq ms压缩机气缸套冷却水量（Kg/s）.x 冷却水带走的热量占全部热量的百分比，一般取0.130.18。Dt 气缸水套进出水的温度差，一般为 510。P x100.05 0.15q =e= 0.448Kg / sms4.186Dt4.186 8（2） 冷凝器的选择1. 冷凝器的选择原则冷凝器的取决于当地的水温、水质、水源、气候条件，以及压缩机房布置要求等因素。一般在冷却水水质较差、水温较高、水量比较充足的地方，宜采用立式冷凝器。北京冷却水温较高，水量比较充裕，所以选用立式壳管式冷凝器。立

8、式壳管冷凝器的优缺点：1) 占地面积小，可安装在室外。2) 单流程使水温差小。3) 空间高度大，需建操作平台。4) 不易堵塞，清洗相对较方便，因热流密度大，姑传热系数较高。5) 清除水垢时不必停止工作。6) 管子露置于空气，易腐蚀。2. 冷凝器热负荷计算：Q = q (hcm2 s- h )3Q 冷凝器的热负荷（KW）。ch 压缩机实际排气的比焓（KJ/Kg）。2 sh= hh - h+ 212srhih 压缩机的指示效率。iTh = e + btiTecb 系数，氨压缩机取b =0.001。h = 278 + 0.001 5 = 0.893i313h= 1461.693 + 1680 - 1

9、461.693 = 1706.432KJ / Kg2 s0.893Q = q (h- h ) =0.502（1706.432-390.247）=660.725KWcm2 s3冷凝器传热面积计算：Q = KA DtccmA 冷凝器的传热面积（ m 2 ）。cK 冷凝器的传热系数W /(m 2 k ) 。Dt 制冷剂与冷却介质之间的对数平均温度。mmDt=t- ts 2s1ln tc - ts1t - tcs 2立式壳管式氨制冷剂冷凝器K=700800W/ (m 2 k ) 。A =Qc=660.725 103= 136.6m2cKDtm700 34.5 - 32.5ln 40 - 32.5Ac

10、( s )= (1 + A) Ac40 - 34.5A 裕量取 10%15%。Ac( s)= (1 + 0.15) 136.6 = 157.093m33. 冷凝器的选择一台烟台冰轮股份有限公司LNA 系列立式冷凝器积/ m2HLDabcedd/ Kg12LNA-1601605253170210249601080468350100505060型号冷 却 面主要尺寸及接管通径/mm重 量4. 冷凝器冷却水量的计算：qms=c (tpQc- ts 2s1= 660.725 = 78.993(Kg / s)4.186 25. 冷却塔冷却水量计算：q = qmms+ q ms= 78.9 + 0.448

11、 = 79.348Kg / s（3） 蒸发器的设计计算和选择1. 蒸发器的选择原则：卧式壳管式蒸发器换热性能好，结构紧凑。其缺点是制冷剂充水量大，液体静压力对蒸发温度的影响较大。2. 蒸发器的传热面积计算QA =ccqAq 冷凝器的单位面积热负荷，卧室壳管式23003000W/ m 2.AA =Qc=537.6 103= 307.6m 2cKDtm480 11 - 7ln 11 - 5Ac(s)7 - 5= A (1 + 15%) = 353.74m2c3. 蒸发器选型：一台烟台冰轮股份有限公司 WZ 系列卧式蒸发器型号换热面积外型尺寸/mm壳 体 尺 寸/mm接管尺寸/mm支座尺寸/mm/m

12、mLD1HL1Ddd1d2d3ABB1CdWZ-36064173551165020253032171411030360526028102800008030主要尺寸/mm重 量L2L3L4H1H2h/Kg75795511001114490227130704. 计算载冷剂的流量Q537.6qm1=c (tpl1c- tt2= 32.107Kg / s)4.186 (11 - 7)（4） 油分离器选型油分离器由于是 125 系列制的压缩机配有油分离器，所以不必另行选配。（5） 贮液器的选择1. 贮液器的选择计算=11 q vV( ) m R360032bV贮液器的容积（ m3 ）。q 系统内制冷剂质

13、量流量（ Kg / s ）。mV 冷凝温度下液态制冷剂的比体积（ m3 / Kg ）。Rb 液体充满度一般取 0.70.8。0.502 1.72665 10-3V = 0.5 3600 = 1.9506m3 0.8（5）贮液器选型型号容积/ m 3外径/mm接管直径及主要尺寸/mmdddddLZZXYh重量/kg1234512WZA-22502.2582050402020441100730590601506101200一台烟台冰轮股份有限公司 WZA 系列贮液器（6） 集油器的选择目前国内生产的焦油器有三种规格,因为制冷器为 425.6kw 在 300kw600kw 之间所以选用 219mm

14、的焦油器一台。一台烟台冰轮股份有限公司 JYA 系列集油器型号容积主要尺寸及接管直径/mm重量/mmDLHhhhAB/Kg123JYA-2190.0627219595102024961925922027060（7） 空气分离器一台烟台冰轮股份有限公司 KFA 型空气分离器型号冷 却面积进液/mm接管直径/mm外型尺寸/mm重量空气/ m放 空混 合气气节 流阀HH/KgLH32KFA-50 1.750501520152920435446180（8） 氨液分离器4qlp wvth4 0.12553.14 0.5D = 565.5mm一台烟台冰轮股份有限公司 AFA125 型氨液分离器型号外 径接

15、管直径及主要尺寸/mm重量D/mmddd123hh12h3h4h5DHL/KgAFA-125 6121253250524930770380176092825881040340（9） 紧急泄氨器一台烟台冰轮股份有限公司 JXA 系列的紧急泄氨器型号接管直径/mm重量D1DDDLL1LHHH/Kg23212JXA-1084545381088546504050505011六、制冷机房布置方案根据制冷机房的布置原则及设备外型确定各设备的位置、相互间距离及距墙尺寸，从而确定机房的的面积、高度、门窗大小位置、朝向 。（详见图纸）设计图纸包括：冷冻机房系统图（1 号图）、冷冻机房平面图（2 号图）、冷冻机房剖面图（3 号图）。在冷冻机房系统图中，根据管路走向进行设备标高及管路标高设计。 在冷冻机房平面图中，确定各制冷设备位置、设备间距离及距墙尺寸。在冷冻机房剖面图中，主要是对设备布置及管路布置比较复杂的地方，进行局部剖析。七、参考文献：空气调节设计手册第四机械工业第十设计研究院主编 中国建筑工业出版社制冷空调产品设备手册 主编 杨小灿主审 郭庆堂国际工业出版社制冷技术 主编 李树林 副主编 南晓红冀兆良机械工业版社实用制冷工程设计手册 中国建筑工业出版社制冷原理及设备 主编 吴业正西安交通大学出版社