制冷技术高职层次课件

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1、书名：制冷技术 作者：贺俊杰 ISBN： 978-7-111-12462-7 出版社：机械工业出版社,第八章 制冷机房与管道的设计,第一节 制冷机房的设计步骤,进行制冷机房工艺设计时，一般要按下列步骤进行： 一、收集设计原始资料 （一）冷负荷资料 1、由采暖通风专业提供； 2、以生产工艺负荷资料为依据计算出冷负荷资料。 （二）工厂发展规划资料 1、在某些工程建设中，常有工厂近期和远期发展规划； 2、设计机房时应当了解工厂近期和远期发展规划，考虑制冷机房的扩建问题。 （三）水质资料 水质资料系指确定使用的冷却水水源的水质资料，其主要指标有：水中含铁量、水的碳酸盐硬度和酸碱度（PH值）等。,（四）

2、气象资料 气象资料系指制冷机房建设地区的最高和最低温度、采暖计算温度、大气相对湿度、土壤冻结深度、全年主导风向及当地大气压力等。 （五）地质资料 地质资料系指制冷机房建设地区的大孔性土壤等级、土壤酸碱度、土壤耐压能力、地下水位、地震烈度等。 （六）设备资料 1）制冷压缩机或机组的主要性能、技术规格、参数、外形图、安装图等。 2）制冷辅助设备的性能、规格、外形图、安装图等。 （七）主要材料资料 主要材料系指当地使用的绝热材料、管材等。,第一节 制冷机房的设计步骤,二、确定制冷机房的设计容量 制冷机房的容量是以生产工艺所提供的任务书为依据，并需按照机房的服务对象和制冷系统的状况，计算出最大的冷负荷

3、。由于制冷系统的具体情况不同以及地区上的差异，需按设备和管道布置情况等因素计算出冷损失，或者依据经验适当地考虑冷负荷的附加系数，从而得出该制冷机房的设计容量。 三、制冷机房的布置 制冷机房的布置，一是指根据生产工艺的要求和制冷站服务对象的分布状况，确定制冷机房在工厂区的位置；二是指制冷机房的房间组成及各房间内制冷设备的布置。 四、制冷剂管道的设计 制冷剂管道的设计是制冷系统设计成功与否的关键，其设计的主要内容是管道系统的布置与管径的确定。 五、各有关专业的图纸设计 制冷机房的设计需土木建筑专业、采暖通风专业、电气专业、给排水专业共同协作，完成相应内容的设计。,第一节 制冷机房的设计步骤,第二节

4、 制冷设备的选择和制冷机房的布置,一、制冷设备的选择计算 制冷设备的选择计算可按下列步骤进行： 1、确定制冷系统的制冷量 制冷系统的制冷量应包括：用户需要的制冷量及制冷系统和供冷系统的冷损失。冷损失的大小可由设备和管道等的具体情况计算得出，一般可按附加系数确定：直接冷却系统附加系数为5%7%；间接冷却系统为7%15%。 2、确定制冷系统的冷凝温度和蒸发温度。 3、根据制冷量和制冷工况，选择制冷压缩机和电动机，制冷压缩机的型号、台数选配的是否合理，将直接影响整个制冷系统的设备费用和运行费用。,制冷压缩机的选型原则： 1）根据制冷量选配压缩机，一般不应设备用机。 2）如需选用2台或2台以上的制冷压

5、缩机时，应尽可能选择同一系列的压缩机。 3）制冷量大小不同的压缩机互相搭配，以保证高、低峰负荷时既能满足需要，又经济合理。 4）不同制冷系统的压缩机应考虑到各系统之间相互替代的可能性。 5）选用氨压缩机，当冷凝压力PK与 蒸发压力PO之比大于8时，应采用双级压缩；当PK/PO8时，采用单级压缩。对于氟利昂制冷系统，当PK/PO10时，应采用双级压缩；PK/PO10时，采用单级压缩。 4、选择冷凝器并确定冷却水量。 5、选择蒸发器并确定载冷剂循环量。 6、选择其他辅助设备。,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,例8-1 空调用户要求供给7的冷冻水，回水平均温度为11，需要的总冷量为768KW

6、。可利用河水作冷却水源，水温最高为32。试选择有关制冷设备。 解 采用氨为制冷剂，利用河水作冷却水源，选用立式壳管冷凝器，直流供水。 1、确定制冷工况 蒸发温度tO：比要求供给的冷冻水温度t2低5 tO=t25=7-5=2 冷凝温度tK：比冷却水出口温度高5，取立式壳管冷凝器冷却水进出口温差为3，则 tK=32+3+5=40 2、选择制冷压缩机 采用间接制冷系统，取附加系数为10%，制冷系统的制冷量为 O=1.1O=1.1768=844.8KW 根据制冷量选择制冷压缩机的方法有下列三种： 1）按理论公式确定制冷压缩机的理论输气量 根据 tO=2，tK=40，从氨的Lgp-h图上查得有关数据见图

7、8-1。,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,图8-1 氨的1gP-h图,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,h1h4 1763687 q= = =3985KJ/m3 1 0.27 tO =2，PO=0.464MPa tK =40，PK=1.555MPa PK V=0.940.085 ( ) 1 PO 1.555 =0.940.085 () 1 0.464 =0.81 O 844.8 Vh= = =0.262m3/S=943m3/h Vq 0.813985,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,从有关样本查得：6W-12.5型压缩机的理论输气量Vh1=0.118m3/S=425m3/

8、h； 8S-12.5型压缩机的理论输气量Vh2=0.157m3/S=566m3/h， 所以确定选择6W-12.5和8S-12.5型制冷压缩机各1台，其理论输气量： Vh=Vh1+ Vh2=0.118+0.157=0.275m3/S=990m3/h。 各台制冷压缩机的制冷量为： 01=VVh1q=0.810.1183985=380.9KW 02=VVhq=0.810.1573985=506.8KW 2台压缩机的制冷量为： 0=01+02=380.9+506.8=887.7KW， 可以满足要求. 2）由冷量换算公式确定 从有关样本查得： 6W-12.5型制冷压缩机的标准制冷量01=183.7KW

9、8S-12.5型制冷压缩机的标准制冷量02=244.2KW,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,在tO=2，tK=40时，从换算系数表查得冷量换算系数Ki=2.04，各台 制冷机换算后的其制冷量分别为: ob1=Ki01=2.04183.7=374.7KW ob2=Ki02=2.04244.2=498.2KW 2台压缩机的制冷量为： O=ob1+ob2=374.7+498.2=872.7KW 可以满足要求。 3）除了按上述方法选择外，还可以根据制造厂提供的制冷压缩机特性 曲线直接查得其制冷量，确定选择的压缩机型号和台数。 3、确定制冷压缩机配用的电动机功率 1）理论功率Pth 以8S-12

10、.5型制冷压缩机为例,其理论功率为： 506.8 Pth=MRWth=(19301770)=75.36KW 1763-687,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,2）指示功率Pi Pk 1.555 = =3.4，从有关图查得,i=0.85 Po 0.464 Pth 75.36 Pi= = =88.65KW i 0.85 3）轴功率Pe 从图查得，m=0.85 Pi 88.65 Pe= = =104.3KW m 0.85 4）电动机功率P P=1.1Pe=1.1104.3KW=114.7KW 8S-12.5型制冷压缩机按空调工况配用电动机功率为115KW,可以选 用。6W-12.5型制冷压缩

11、机配用的电动机功率为95KW.,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,4、冷凝器选择和冷却水量计算 选用立式壳管冷凝器，冷却水进水温度为32，出水温度为35。 1）冷凝器的热负荷 当tO=2，tK=40时，查图得，=1.17 K=0=1.17844.8=988.4KW 2）冷凝器传热面积 tw2tw1 3532 传热温差 t= = =6.4 tKtW1 4032 1n 1n tKtW2 4035 查表取K=700W/m2K. K 988.4103 A=221m2 Kt 7006.4 选用LN-125型立式壳管冷凝器2台,每台传热面积为125m2。,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,3）

12、冷却水量 K 988.4 M=3600=3600 1000Cp（tw2tw1） 10004.186（3532） =283.3m3/h 5、蒸发器选择和冷冻水量计算 1）蒸发器的传热面积 选用螺旋管式蒸发器 查表取螺旋管式蒸发器的传热系数K=500W/ m2K，蒸发器传热面积为 O 844.8103 AO= = =248m2 Kt 5006.8 选用SR-145型螺旋管式蒸发器2台，每台传热面积为145m2。 2）冷冻水量 O 844.8 M1=3600=3600 1000Cp（t1t2） 10004.186（117） =182m3/h,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,6、选择其他辅助设

13、备 1）选择贮液器 1 1 506.8+380.9 MR3600 0.00173600 3 3 1763687 V= = 0.8 =2.1m3 选用ZA-2型贮氨器1台，容积为1.92m3 2）选择氨油分离器 W 选用YF=80B型氨油分离器2台。 制冷设备汇总表见表8-1,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,表8-1 制 冷 设 备 汇 总 表,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,二、制冷机房的布置 设置制冷装置的建筑称为制冷机房或冷冻站。制冷机房设计时可遵循如下的原则 1、制冷机房位置应尽可能靠近冷负荷中心，力求缩短输送管道。吸收式和蒸气喷射制冷机房还应尽可能靠近热源。 氟利昂制冷

14、机，可布置在民用建筑、生产厂房和辅助建筑物内，也可布置在地下室。 氨制冷机不得布置在民用建筑和工业企业辅助建筑物内，也不允许布置在地下室内。通常应布置在单独的建筑物或隔开的房间内。 溴化锂吸收式制冷机宜布置在建筑物内及地下室。条件许可时，亦可露天布置，但制冷装置的电气设备和控制仪表，应布置在室内。 2、大中型制冷机房内的主机宜与辅助设备及水泵等分间布置。制冷机房宜与空调机房分开设置。 3、大中型制冷机房内应设置值班室、控制室、维修间和卫生间。有条件时，应设置通讯装置。 4、在建筑设计中，应根据需要预留大型设备的进出安装和维修用的孔洞，并应配备必要的起吊设施。,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的

15、布置,5、氨制冷机房应设置两个互相尽量远离的对外出口，其中至少有一个出口直接对外，大门应设计成由室内向外开。 氨制冷机房的电源开关，应布置在外门附近。发生事故时，应有立即切断电源的可能性，但事故电源不得切断。 氨制冷机房应设置每小时不小于3次的机械通风系统和每小时不小于7次的事故排风设施，配用的电机必须采用防爆型。并应设置必要的消防和安全器材（如灭火器和防毒面具等）。 6、制冷机房设备布置的间距见表8-2,表8-2 设备布置的间距,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,7、布置卧式壳管式冷凝器、蒸发器、冷水机组和溴化锂吸收式制冷机时，必须考虑在其一端预留清洗和更换管簇的必要距离。 8、机房内应考虑留出必要的检修用地，当利用通道作为检修用地时，应根据设备的种类和规格而适当加宽。 9、制冷机房的高度应按表8-3选用，设备顶部与梁底的间距不应小于1.2m,表8-3 制冷机房的净空高度,第二节 制冷设备的选择和制冷机房的布置,第三节 制冷剂管道的设计,一、制冷剂管道的布置原则 （一）基本原则 1、保证各个蒸发器得到充分的供液； 2、避免过大的压力损失； 3、防止液态制冷剂进入制冷压缩机； 4、防止制冷压缩机曲轴箱内缺少润滑油； 5、应能保持气密、清洁和干燥； 6、应考虑操