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1、. . 学习参考 15000m15000m3 3/h/h 风量双源型全新风除湿机风量双源型全新风除湿机 设计报告书设计报告书 南京五洲制冷集团有限公司南京五洲制冷集团有限公司 二零一零年二零一零年 八月八月 . . 学习参考 目目 录录 1.1.设计要求设计要求 .- 1 - 2.2.空气处理过程空气处理过程 .- 1 - 3.3.设计计算设计计算 .- 2 - 3.13.1 进风状态参数进风状态参数 - 2 - 3.23.2 热管换热器设计热管换热器设计 - 2 - 3.33.3 表冷器设计表冷器设计- 3 - 3.43.4 冷冻除湿各元件的设计冷冻除湿各元件的设计- 4 - 3.53.5
2、机组最低出风参数的校核机组最低出风参数的校核 - 7 - 3.63.6 最大补水量的计算最大补水量的计算 - 8 - 3.73.7 确定风口尺寸及风机的选配确定风口尺寸及风机的选配 - 8 - 4.4.其他季节工况下机组的校核计算其他季节工况下机组的校核计算 - 10 - 4.14.1 夏季最恶劣工况夏季最恶劣工况 .- 10 - 4.24.2 过渡季节工况过渡季节工况 .- 11 - 4.34.3 冬季工况冬季工况 .- 12 - 5.5.机组框架和面板机械强度校核机组框架和面板机械强度校核 - 12 - 6.6.技术参数表技术参数表 - 12 - 7.7. 配置清单配置清单 .- 13 -
3、 8 8 成本核算成本核算.- 14 - . . 学习参考 1.1.设计要求设计要求 （1） 夏季室外计算工况为 DB33/ WB27； （2） 高温冷冻水供回水温度为 15/20； （3） 工作电源：AC380V/3P/50Hz； （4） 机组夏季设计送风含湿量不高于 8g/kg 干； （5） 机组夏季送风温度在 1622之间可调； （6） 机组运行补水由自来水提供； （7） 送风量：V1=15000m3/h； （8） 回风量：V2=12000m3/h 2.2.空气处理过程空气处理过程 由设计边界条件可知： 夏季进风工况：DB33/ WB27，焓值为 84.9kJ/kg，含湿量为 20.1g
4、/kg干； 要求出风工况：16送风温度22，送风含湿量8g/kg 干。 图 1 设计条件分析焓湿图 . . 学习参考 从设计条件分析焓湿图上我们知道，含湿量8g/kg干，16送风温度22，如 焓湿图中的阴影区域所示。为了保证送风含湿量8g/kg干，从焓湿图上查得送风含湿量 =8g/kg干的蒸发器极限出风状态点应位于等含湿量线 AB（dAB=8g/kg干）的左侧区域内， 我们以相对湿度 95%作为机器露点的参考基准，可得蒸发器极限出风状态点为 L 点（具体 位置如图 1 中的 L 点所示） ，其相关参数如下： 表 1 蒸发器极限出风状态点（L 点）参数 干球温度湿球温度露点温度焓相对湿度含湿量空
5、气密度 kJ/kg干 % g/kg干 kg/m3 11.611.14710.72831.8589581.234 L 点即为满足出风含湿量8g/kg干的蒸发器极限出风状态点。为了充分保证机组夏 季设计出风工况的要求，系统设计时考虑足够的安全余量，同时本着既能满足用户要求， 又兼顾设计经济型的原则，我们根据上述焓湿图分析，以相对湿度 90%作为机器露点机器露点的参 考基准，确定双冷源全新风除湿机的蒸发器出风状态点为 L2 点（具体位置如焓湿图中的 L2 点所示） ，其相关参数如下： 表 2 蒸发器实际出风状态点（L2 点）参数 干球温度湿球温度露点温度焓相对湿度含湿量空气密度 kJ/kg干 % g
6、/kg干 kg/m3 1211.1610.4332.13907.931.232 夏季室外新风首先通过空气过滤器过滤，再经热管换热器的蒸发段预冷降温，然后经 过表冷器初步降温除湿，机器露点达到 19，而后再经过直接蒸发冷深度降温除湿，使出 风的机器露点达到 12，最后经过再热冷凝器加热，通过调节再热冷凝的热负荷，使机组 送风参数连续可调，从而达到设计要求的温湿度参数（tDB=1622） ，送入房间。新风处 理过程及焓湿图分析如图 2、图 3 所示。 图 2：新风处理过程图 图 3：夏季新风处理焓湿图 而室内排风将经过蒸发冷凝器降温、热管换热器冷凝段及散热冷凝器升温后排出机组。 排风的利用使热管换
7、热器的热回收得以实现。排风的空气处理过程及焓湿图分析如图 4、 S1 L2 W(W ) N S2 12 L1 A . . 学习参考 图 5 所示。 图 4：排风处理过程图 图 5：夏季排风处理焓湿图 3.3.设计计算设计计算 3.13.1 进风状态参数进风状态参数 新风状态参数 W(W)： 表 3 BtWWWiWdWtwbWtdpW kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 10133631.285.5920.412725.18 回风状态参数 N： 表 4 BtNNNiNdNtwbNtdpN kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 10127501.256.0311.2819.515.72 3.23
8、.2 热管换热器设计热管换热器设计 经热管热回收器预冷后空气状态 A 为： 表 5 BtAAAiAdAtwbAtdpA kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 10129.676.71.282.0320.4126.2825.17 计算显热回收量：QA =V11. 2（tW tA）1.05/3600 1 =（150001. 2）（33-29.6）1.05/3600 =17.8kW 热管换热器设计 2 初步设计热管换热器为： B N C D . . 学习参考 表 6 迎风面 长宽 排数列数间距 总传热 面积 风量 迎面 风速 mm 排列 mmm2m3/hm/s 蒸发段 220010646282.63
9、16150001.78 冷凝段 220010646282.6316120001.42 3.33.3 表冷器设计表冷器设计 经表冷器冷却去湿后空气状态参数 L1为： 表 5 BtL1L1L1i L1d L1twb L1tdp L1 kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 10119951.252.7513.2418.5418.2 计算表冷制冷量：Q L1 =V11. 2（iW iA）/3600 1 =（150001. 2）（82.03-52.75）/3600 =146.4kW 计算表冷除湿量：W L1= V11. 2（d1d2）/1000 2 =（150001.2）（20.41-13.24） =1
10、29.06kg/h 计算表冷冷冻水流量： 3 机组冷水供回水温度为 15/20,则冷冻水流量为： GL1= )( 3600 twitwoCpw Q )1520(179. 4 4 . 1463600 =25223kg/h=25.2t/h。 表冷器设计 4 表冷器逆流设计，空气侧进出风温度 29.6/19，水侧进出水温度 15/20，则传热温 差为： 6.4 4 6 . 9 ln 46 . 9 )1519( )20 6 . 29( ln )1519()20 6 . 29( m t 取传热系数为 5555W/（m2K） ，则所需面积为： FL1=146.41000/55/6.4 =416m2 初步设
11、计表冷器： 表 7 迎风面长宽排数列数间距总传热面积迎面风速 mm 排列 mmm2m/s 220010648282.64221.78 项 目 单 位 热管 . . 学习参考 铜管采用15.60.75 型，满足设计要求。 3.43.4 冷冻除湿各元件的设计冷冻除湿各元件的设计 经蒸发器降温去湿后空气状态参数 L2为： 表 8 BtL2L2L2i L2d L2twb L2tdp L2 kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 10112901.232.127.9311.1610.43 计算蒸发冷量：QL2 =V11. 2（i L1 i L2）/3600 1 =（150001. 2）（52.7532.1
12、2）/3600 =103.2kW 计算蒸发除湿量：W L2= V11. 2（dL1dL2）/1000 2 =（150001.2）（13.24-7.93）/1000 =95.58kg/h 压缩机的选配 3 a蒸发器出风温度 t2=12，据此确定蒸发温度 to=3，采用蒸发冷凝器冷凝，确定 冷凝温度 tk=40； b按制冷量 Qo= 103kW，工质为 R134a，选择“Refcomp”SRC-S-163 一台，在 to=3， tk=40时的制冷量为 111kW，对应压缩机输入功率为 24.7kW。 蒸发器设计 4 蒸发器逆流设计，空气侧进出风温度 19/12，蒸发温度为 3，传热温差为 tm=1
13、2.12 9 16 ln 7 )312( )319( ln 1219 取传热系数为 3535W/（m2K） ，则所需面积为 F L2=1031000/35/12.12=243.3m2 初步设计蒸发器： 表 9 迎风面长宽排数列数间距总传热面积迎面风速 mm 排列 mmm2m/s 220010646283.5239.21.78 采用单系统，铜管为15.60.5 型，满足设计要求。 再热冷凝器设计 5 按照蒸发温度 t0=3，冷凝温度 tk=40，查制冷原理与设备第 210 页图 8-2 得： 冷凝负荷系数 C0=1.2，冷凝热负荷 Qk=CoQo=1.2103.2=124kW。 a.当机组出风温
14、度 16时，空气温升t1=16-124，则需再热量为： QS1 =CPV11. 2t/3600 =1.05(150001. 2）4/3600 =21kW 这样，空气经再热冷凝器加热升温，达到要求的机组出风，状态参数 S1 为： . . 学习参考 表 10 BtS1S1S1i S1d S1twb S1tdp S1 kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 1011669.381.236.227.9312.810.43 b.当机组出风温度 22时，空气温升t2=22-1210，则需冷凝再热量为： QS1 =CPV1. 2t/3600 =1.05(150001.2）10/3600 =52.5 kW 这样，空气经再热冷凝器加热升温，达到要求的机组出风，状态参数 S2 为： 表 11 BtS2S2S2i S2d S2twb S2tdp S2 kPa%kg/m3kJ/kgg/kg 1012247.71.242.377.9315.0910.43 按最大热负荷设计再热冷凝器。逆流布置，空气侧进出风温度 12/22，冷凝温度 为 40，传热温差为： tm=22.6 18 28 ln 10 )2240( )1240( ln 1222 取传热系数为 3030W/（m2K） ，则所需面积为： F S2=52.51000/30/22.6=77
