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1、精选优质文档-倾情为你奉上苏州科技学院环境科学与工程学院课程设计说明书课程名称： 空调用制冷技术课程设计题 目： 苏州某办公楼冷冻站设计学生姓名： 邬志伟学号： 系 别： 环境科学与工程学院专业班级： Z1112 指导老师： 孙志高 李翠敏 2014年9月目录空气调节用制冷技术课程设计任务书一、课程设计的题目：苏州某办公楼冷冻站设计二、课程设计的目的：课程设计是空气调节用制冷技术教学中一个重要的实践环节，综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，进一步巩固和提高理论知识。通过课程设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养确定空调冷冻站的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用
2、技术资料、编写设计说明书的能力。三、设计原始资料1、建筑物概况：建筑面积：8900层数5层，层高4米2、参数条件：空调冷冻水参数：供水7，回水12冷却水参数：进水32，出水373、空调负荷指标：q=90150 W/ 建筑物的最小冷负荷为设计冷负荷的15%4、土建资料：地下室机房建筑平面图（见附图）四、设计内容和要求（一）负荷计算1.单位面积负荷q为90150W/m,取q=110 W/m2 2.根据单位面积负荷计算总冷负荷Qz=1108900=979kW一般对于间接供冷系统，当空调制冷量小于174KW时，A=0.150.20；当空调制冷量为1741744KW时，A=0.100.15；当空调制冷量
3、大于1744KW时，A=0.050.07；对于直接供冷系统，A=0.050.07。为保证机组冷负荷在最不利情况下得到充分补充，且为间接供冷系统，这里选取最大值10%。Q= Qz(1+10%)=979(1+10%)=1077kW（二）机组选择冷水(热泵)机组的单台容量及台数的选择，应能适应空调负荷全年变化规律，满足季节及部分负荷要求。当空调冷负荷大于528kW时，机组的数量不宜少于2台。冷水机组的台数宜为24台，一般不必考虑备用。选择冷水机组时，不仅应保证其供冷量满足实际运行工况条件下的要求，运行时的噪声与振动符合有关标准的规定外，还必须考虑和满足下列各项性能要求：1热力学性能：运行效率高、能耗
4、少(主要体现为COP值的大小)；2安全性：要求毒性小、不易燃、密闭性好、运行压力低；3经济性：具有较高的性能价格比；4环境友善性：具有消耗臭氧层潜值ODP(OzoneDepletionPotential)低、全球变暖潜值GWP(GlobalWarmingPotential)小、大气寿命短等特性根据标准，属于中型规模建筑，宜取制冷机组2台，而且2台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量Q=10772=538 kW根据制冷量选取制冷机组具体型号如下：名称：螺杆式冷水机组型号：30XW0552名义制冷量KW542冷凝器进出水温度32/37压缩机数量回路A 一台水压降Kpa52回路B配给功率Kw99水
5、流量m/h111使用制冷剂R134a管径mmDN125制冷剂填充量Kg回路A110蒸发器进出水温度12/7回路B外型尺寸长mm2746水压降Kpa44宽mm970水流量m/h93高mm1693管径mmDN125注：1机组水侧标准设计压力为1.0M Pa。机组冷水、冷却水侧污垢系数分别为0.01 8 /kW和0044 /kW。2A/B回路电源单独进线3蒸发器、冷凝器两流程设计（三）方案设计选择该机房制冷系统为两管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往商场的各层，经过空调用户后的12的冷冻水回水经集水器再由冷冻
6、水回水管返回冷水机组，通过水泵返回冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来的37的冷却水经冷却水泵及冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后的32的冷却水再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。（四）水力计算1、冷冻水循环系统水力计算管道种类推荐流速（m/s）管道种类推荐流速（m/s）水泵吸水管1.22.1主干管/集管1.24.5水泵出水管2.43.6排水管1.22.0一般供水干管1.53.0接自城市供水管0.92.0室内供水立管0.93.0网的水管（1）、冷冻水流量Q=cmTQ制冷量W c比热容 水的比热容是4.2*103J/（Kg*） m质量流量Kg/St温度的变化(
7、不论温度升高还是降低永远取绝对值) m=Q/(c*T)=/(4200*5)=48.4Kg/s=174 m/h，考虑水在路途中的损耗，取机组的最大流量。水泵进水管：假定冷冻水的进口流速为1.5m/sd=Q=2*93=186m/h，2台机组总管d1=209mm,取DN200-219mm,则管段流速为v=1.37m/s水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为3m/sd=Q=2*93=186m/h，2台机组总管d2=148mm,取DN150-159mm,则管段流速为v=2.6m/s单台机组时假定冷冻水的进口流速为1.5m/sd=，d1=148mm,取DN150-159mm，则管段流速为v=1.3m/s假定冷
8、冻水的出口流速为3m/sd=， d2=105mm,取DN100-108mm,则管段流速为v=2.8m/s2、冷却水循环系统水力计算水泵进水管：假定冷却水的进口流速为1.5m/sd=Q=2*111=222m/h，2台机组总管d1=229mm,取DN200-219mm,则管段流速为v=1.63m/s 水泵出水管：假定冷却水的出口流速为3m/sd=Q=2*111=222m/h，2台机组总管d2=162mm,取DN150-159mm,则管段流速为v=3.1m/s单台机组时单台机组时假定冷却水的进口流速为1.5m/sd=，d1=162mm,取DN150-159mm，则管段流速为v=1.6m/s假定冷却水
9、的出口流速为3m/sd=， d2=114mm,取DN100-108mm,则管段流速为v=3.4m/s（五）设备选择1、冷却塔的选择根据 “一塔对一机”选择冷却塔台数，可不考虑备用，考虑1.2的安全系数选择冷却塔的处理水流量。这里我们选取两台冷却塔，冷却塔选用开放式逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32，出水温度为37，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的1%3% 冷却塔的冷却水量和风量的计算G=3600Qc/CP （tw1-tw2） tw= tw1- tw2=37-32=5 Qc=1.3 Q0 其中 Qc冷却塔冷却热量（KW）,对压缩机制冷机取
10、1.25-1.3Q0（Q0为制冷量）这里取1.3；CP为水的比热容4.2（KJ/(Kg.K)）则 Qc=1.3542=704.6KW每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为： G=3600 Qc/（CPtw）=3600704.6/(4.25)=kg/h=120.789m3/hG总=1.2G=1.2*120.789=144.947 m3/h风量计算：Q=其中 Is1 Is2 对应于下列温度的饱和空气焓；ts2 ts1 为室外空气的进出口湿球温度；ts2苏州市夏季空气调节室外计算湿球温度,查得28.1。ts1 = ts2 + 5 =33.1Is1 =117KJ/Kg Is2 =90 KJ/Kg
11、G=3600704.6/4.2（117-90）=22368kg/h=18640m3/h(空气密度1.2kg/m3)选用两台同型号DBNL3-150系列超低噪声逆流玻璃钢冷却塔，参数如下： 型号冷却水量（m3/h）总高mm风量(m3/h)风机直径mm进水压力（kpa）直径mDBNL3-1501713553840002400293.62、分水器及集水器的选择（1）直径不得小于最大接管直径的2倍，而且截面流速控制在0.51m/s，接管间距可以考虑管直径之和加上120，最大长度不要超过3米。 假定集水器的流速为0.8m/s,d=Q=293=186m3/h=0.0517m3/s ,D=287mm,取DN
12、250-273mm ,集水器内流速为v=0.88m/s。集水器的直径取600mm。支管流量q=0.0517/4=0. m3/s, d=143mm，取DN125-133mm，v=0.81 m/s假定分水器的流速为1m/s,d=Q=293=186m3/h=0.0517m3/s D=257 mm,取DN250-273mm, 则分水器速度为0.88m/s, 分水器的直径取600mm支管流量q=0.0517/4=0. m3/s,d=128mm，取DN125-133mm，v=0.93 m/s（2）分水器和集水器的长度计算集水器上管径：D1=219 mm，D2=133mm，D3=133 mm ，D4=133
13、mm，D5=133，D6=219(D1为冷冻水泵进水管直径，D2,D3,D4，D5为用户管路直径，D6为旁通管直径)L1=D1+60=279mm，L2=D1+D2+120=472 mm，L3=D2+D3+120=386 mm，L4=D3+D4+120=386mm，L5=D4+D5+120=386mm，L6= D5+D6+120=472mm，L7=D6+60=279mm，总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=2660 mm3000mm分水器上管径：D1=159 mm，D2=133mm，D3=133 mm ，D4=133mm，D5=133，D6=159(D1为冷冻水泵出水管直径，D
14、2,D3,D4，D5为用户管路直径，D6为旁通管直径)L1=D1+60=219mm，L2=D1+D2+120=412 mm，L3=D2+D3+120=386 mm，L4=D3+D4+120=386mm，L5=D4+D5+120=386mm，L6= D5+D6+120=412mm，L7=D6+60=219mm，总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=2420 mm3000mm集水器和分水器一般会设置排污口的直径取DN40-45mm （3）水泵的选择冷冻水泵扬程=空调需用压头（取4060kPa）+冷冻机房所需压头（包括机房的局部损失+沿程损失+冷冻机组损失）这里空调需用压头为50Kp
15、a，冷冻机组损失为44Kpa其中局部损失用到的局部损失系数如下：截止阀0.3止回阀DN40502002503003.93.40.10.10.1蝶阀0.10.3变径管渐缩0.1（对应小断面流速）渐扩0.3（对应小断面流速）焊接弯头90DN2002503003500.720.180.870.89水泵入口1.0过滤器2.0-3.0除污器4.0-6.0水箱接管进水口1.0出水口0.5用到的三通0.1局部损失项目Vm/s个数公式压力大小Kpa止回阀0.12.61P=*v/20.34蝶阀0.21.861P=*v/20.351.3710.192.610.68变径管渐扩0.31.861P=*v/20.52焊接
16、弯头900.721.864P=*v/24.982.637.31.3732.03水泵入口11.371P=*v/20.94过滤器21.861P=*v/23.461.3711.88水箱接管进水口11.371P=*v/20.94合计23.61沿程损失管径mm长度mlV公式阻力KpaDN150-159mm19.20.03262.6P=l*L/d*(v2/2)=R*L13.3DN200-219mm21.10.02961.37P=l*L/d*(v2/2)=R*L2.676合计15.976冷冻水泵扬程=空调需用压头（取4060kPa）+冷冻机房所需压头（包括机房的局部损失+沿程损失+冷冻机组损失）=50+23
17、.61+15.976+44=133.586KpaP=gH,H=/(1000*10)=13.36m，水泵的流量和扬程均增加10%的附加值扬程H总=H(1+10%)=14.696m流量Q总=Q*(1+10%)=102.3m/h，根据以上所得流量和扬程，选择三台相同型号的冷冻水泵（二用一备）冷冻水流程图冷却水泵的扬程=冷却塔进塔水压+局部损失+沿程损失+机组损失冷却塔进塔水压为29kpa，机组损失52Kpa局部损失项目Vm/s个数公式压力大小Kpa止回阀0.1311P=*v/20.48蝶阀0.22.221P=*v/20.491.6330.83.110.96变径管渐扩0.32.221P=*v/20.7
18、4焊接弯头900.722.224P=*v/27.13.1413.841.6354.78水泵入口11.631P=*v/21.33过滤器22.221P=*v/24.931.6312.66水箱接管进水口11.631P=*v/21.33合计39.44沿程损失管径dmm长度mlV公式阻力KpaDN150-159mm110.03263.1P=l*L/d*(v2/2)=R*L10.837DN200-219mm14.10.02961.63P=l*L/d*(v2/2)=R*L2.531合计13.368冷却水泵的扬程=冷却塔进塔水压+局部损失+沿程损失+机组损失=29+39.44+13.368+52=133.8M
19、paP=gH ，H=/(1000*10)=13.38m扬程H总=H(1+10%)=14.71m，流量Q总=Q*(1+10%)=122.1m/h，根据以上所得流量和扬程，选择三台相同型号的冷冻水泵（二用一备）冷却水流程图（六）机房布置1、设备与管道布置平面图2、机房系统图五、设计总结从最初的一片茫然到逐步设计画图，直至最后的按时按质按量完成任务，在此过程中我收获颇多！感触之一就是要独立完成任务同时与同学团结协作。在设计过程中好多设计和数据需要自己独立的去构思和查阅资料，它锻炼了我们独立自主的能力，同时在和同学互相商讨咨询与合作的过程中，让我了解到自己设计的不完善之处，也享受了与同学团结合作的无穷
20、快乐。感触之二是做事要认真细心，一份好的作品总是在无数次的修改和完善后才能获得。切忌马虎，敷衍了事。做设计最重要的是要去做，有耐心做，尽管现在我们做的设计不尽人意，但需要不断摸爬滚打才能把设计做的越来越合理，实用。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的设计过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏。以前总感觉自己学得已经差不多了，一旦进行实际设计，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。六、参考资料1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，19992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，20003陈一才主编.现代建筑设备工程设计手册.北京：机械工业出版社，20014陈沛霖等编.空调与制冷技术手册(第二版).上海：同济大学出版社，19995张学助，张朝晖主编.通风空调工长手册.北京：中国建筑工业出版社，19986李先洲主编.暖通空调规范实施手册.北京：中国建筑工业出版社，19997何青主主编.中央空调实用技术.北京：冶金工业出版社，20058中国市政工程西北设计研究院主编.给排水设计手册常用设备（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2002 专心-专注-专业