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1、冷热源工程,课程设计计算书,题目： 嘉兴市光明大酒店制冷机房设计,学号： 201451385236 指导教师： 杨超,2017 年 6 月 23 日,1,2,目录,设计原始资 料1 冷水机组选型 2.1 确定冷源方案2 2.1.1 方案一采用R22 满液式螺杆冷水机组2 2.1.2 方案二采用 16DNH_开利溴化锂吸收式冷水机组3 2.1.3 方案三采用美的离心式冷水机组4 2.2 技术性分析5 2.3 方案选择7 分水器和集水器的选择 3.1 分水器和集水器的构造和用途7 3.2 分水器和集水器的尺寸8 3.2.1 分水器的选型计算8 3.2.2 集水器的选型计算8 膨胀水箱配置和计算 4
2、.1 膨胀水箱的容积计算8 4.2 膨胀水箱的选型 9 冷冻水系统的设备选型和计算 5.1 冷冻水系统的选型和计算9 5.1.1 冷冻水泵流量和扬程的确定17 5.1.2 冷冻水水泵型号的确定12,3,5.2 冷却水系统的选型和计算13 5.2.1 冷却塔的选型13 5.2.1 冷却水泵的选型计算13 （6）个人小结17 （7）参考文献17,4,1.设计原始资料 1、 空调冷负荷： 0.8MW（空调总面积 6500m2） 2、当地可用的能源情况： 电：价格： 0.7 元/度 天然气：价格：2.5 元/m3；热值：33.45MJ/m3； 蒸汽：价格：180 元/吨；蒸汽压力为：0.8MPa 燃油
3、：价格： 2.76 元/升；低位发热量均为：42840kJ/kg 3、 冷冻机房外冷冻水管网总阻力 分别为 0.40 Mpa；0.35；0.3MPa；0.15 MPa 4、土建资料 制冷机房建筑平面图（见附图），其中水冷式冷水机组冷却塔高度分别为： 25 m；20 m；15 m；10 m,2.冷水机组选型 确定冷源方案 方案一：采用 16DNH_开利溴化锂吸收式冷水机组（16DNH012） 表 1 16DNH_012 开利溴化锂吸收式冷水机组参数,1）固定费用 设备初投资：2 25.32=50.64（万元） 安装费用：25% 50.64=12.66 (万元) 系统总投资费用 L=50.64+1
4、2.66=63.3(万元) 银行年利率i =5.94% 使用年限 n=15 年,i(1 i)n,5,L1 L (1 i)n 1 =6.49 万元,式中： L1 每年系统折旧费用 L 系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用 i 银行年利率,6,2）年度使用费用单台设备功率为 28.8 m3/h，台数 2 台，天然气价格 2.5 元/m3， 供冷月为 6-9 月份，按照每天 24 小时供冷计算 年度运行费用=蒸汽耗量 台数 时间 单价=28.8 22.5 122 24=36.3 万元 3）设备年度费用 设备年度费用=固定费用+年度使用费用=36.3+6.49+63.3=106.09 万元 方案二
5、：采用 R22 满液式螺杆冷水机组（LSBLG420）,1）固定费用 设备初投资：2 29.4=58.8（万元） 安装费用：25% 58.8=14.7(万元) 系统总投资费用 L=58.8+14.7=73.5 (万元) 银行年利率i =5.94% 使用年限 n=15 年,i(1 i)n,7,L1 L (1 i)n 1 =7.54 万元,式中： L1 每年系统折旧费用 L 系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用 i 银行年利率 2）年度使用费用 单台设备功率为 147KW，台数 1 台，电费 0.7 元/度，供冷月为 6-9 月份，按照 每天 24 小时供冷计算 年度运行费用=单台供冷功率 台
6、数 时间 电费=73.5 2 122 24 0.7=30.13 万元 3)设备年度费用 设备年度费用=固定费用+年度使用费用=30.13+7.54+73.5=111.17 万元 方案三：采用麦克维尔离心式冷水机组（WSC113MBE71F） 表 3麦克维尔离心式冷水机组参数,1）固定费用 设备初投资：2 20=40（万元） 安装费用：25% 40=10(万元) 系统总投资费用 L=40+10=50 (万元) 银行年利率i =5.94% 使用年限 n=15 年,i(1 i)n,8,L1 L (1 i)n 1 =5.13 万元,式中： L1 每年系统折旧费用 L 系统总投资费用，包括设备初投资和安
7、装费用 i 银行年利率 2）年度使用费用 单台设备功率为 489.1KW，台数 1 台，电费 0.7 元/度，供冷月为 6-9 月份，按 照每天 24 小时供冷计算 年度运行费用= 单台供冷功率 台数 时间 电费=244.5 2 122 24 0.7=100.25 万元 3)设备年度费用 设备年度费用=固定费用+年度使用费用=100.25+5.13+50=155.38 万元,技术性分析 溴化锂吸收式制冷机组： 优点： 1、运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低 2、加工简单，操作方便，可实现 10%100%无级调节 3、溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用 4、可利用余热。废热及其他低品
8、位热能 5、运行费用少，安全性好 6、以热能为动力，电能耗用少,9,缺点： 1、使用寿命比压缩式短 2、节电不节能，耗汽量大，热效率低 3、机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要 求严格密封，给制造和使用带来不便 4.机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水 质要求较高 5.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能 螺杆式冷水机组 优点： 1、结构简单，运动部件少，易损件少，仅是活塞式的 1/10，故障率低，寿命长 2、圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低，振动小 3、压缩比可高达 20，EER 值高 4、调节方便，可在 10%100%范围内无级调
9、节，部分负荷时效率高，节电显著 5、体积小，重量轻，可做成立式全封闭大容量机组 6、对湿冲程不敏感 7、属正压运行，不存在外气侵入腐蚀问题 缺点： 1、价格比活塞式高 2 单机容量比离心式小，转速比离心式低 3、.润滑油系统较复杂，耗油量大 4、大容量机组噪声比离心式高 5、要求加工精度和装配精度高 离心式冷水机组 优点： 1、叶轮转速高，输气量大，单机容量大 2、易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低 3、单位制冷量重量指标小,10,4、制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好 5、EER 值高，理论值可达 6.99 6、调节方便，在 10%100%内可无级调节 缺点
10、： 1、单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳 2、对材料强度，加工精度和制造质量要求严格 3、当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减少幅 度比活塞式快 4、离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀 方案选择 通过比较各个方案的设备年度使用费用，可以发现方案一的设备年度费用最低， 所以采用一台开利溴化锂吸收式冷水机组（16DNH012）。,分水器和集水器的选择 分水器和集水器的构造和用途 用途：在中央空调及采暖系统中，有利于各空调分区流量分配和灵活调节。 构造如图所示：上面是配管，连接各用户；左右两边为旁通管；在底为排污管。,分水器和集水器的尺寸
11、分水器的选型计算 根据 Q=CM t ,制冷量 Q=422 2=844KW,水的比热 C=4.18KJ/(Kg K ), 温差t 0 =12-7=5 C,Q,Ct,则 M=40.38kg/s,换算成体积流量 V= M =0.04038m 3 /s，水的密度 =1000 m 3 /Kg.,由中央空调设备选型手册中取流速 v 为 0.7m/s, v,则 D=4 V =0.188 m,取公称直径为 DN200.,将分水器分 3 路供水，分管流速取 1.0m/s,则 3 个供水管的尺寸计算如下：,D1=D2=D3=,4 V 3 v,=0.190m,取公称直径为 DN200.,L1=D1+60=250m
12、m,L2=D1+D2+120=500mm,L3=D2+D3+120=500mm,L4=D3+60=250mm. (根据中央空调设备选型手册表 4.28) 底部排污管直径 30mm.,11,12,3.2.2 集水器的选型 集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接管顺序相反。 膨胀水箱配置与计算 膨胀水箱的容积计算 根据 V P =tV0 ，其中 其中， 为水的体积膨胀系数 0.0006L/0C t 为 最 t =30 0C V3 0 =1.0 12000/1000=12 m 则 V=0.0006 30 12=0.216m 3 P 膨胀水箱的选型 由中央空调设备选型手册中表 4.210，
13、查得膨胀水箱的尺寸如下： 表 4 膨胀水箱性能参数,制冷机房水系统设计计算 冷冻水系统选型和计算 冷冻水水泵流量和扬程的确定 选择水泵所依据的流量 Q 和压头（扬程）H 按如下确定(根据中央空调设备 选型手册式 4.25、4.26)： Q=1Qmax （m/s） 式中 Qmax按管网额定负荷的最大流量，m/s； 1 流量储备系数，对单台水泵工作时， 1=1.1；两台水泵并联工 作时，1=1.2。 H=2Hmax (kPa) 式中 Hmax管网最大计算总阻力，kPa； 2扬程（压头）储备系数，2=1.1-1.2。 取冷水系统最不利环路如下所示,根据所选机型，冷冻水的接管直径为 200mm，管段流
14、量 V=91m/h 根据各段管 径、流速查水,13,14,表 6 冷冻水管段阻力汇总表,冷冻水压降为 89KPa，冷冻机房外冷冻水管网总阻力为 0.30MPa，则 最不利环路的总阻力P=57.522+89+300=446.522KPa 根据 H=2Hmax ，取2 =1.1，则 H=491.1742KPa，即扬程 H=50m. 根据 Q=1Qmax ， Qmax =91m/h，两台水泵并联工作时，1=1.2， 则 Q=109.2m/h.,5.1.2 冷冻水水泵型号的确定 根据流量和扬程查中央空调设备选型手册表 4.23，查得水泵型号如下： 表 7 冷冻水泵性能参数,冷却水系统的选型和计算 冷却
15、塔的选型,根据所选制冷机组的性能参数选择冷却塔，进出口温度为 37.532， 拟选用 3 台冷却塔，该冷却塔流量为 141m/h。通过查找中央空调设备选型手册， 选择 LBCM-LN-3250 低温差标准型逆流式冷却塔。 其规格如下表：,15,16,表 8 冷却塔性能参数,各管段的沿程阻力和总阻力计算如下： 10 冷却水管段阻力汇总表,冷却水压降为 83KPa，冷却塔高度分别为 15m，则最不利环路的总阻力 P=63.533+83+15 9.8=293.533KPa 根据 H=2Hmax ，取2 =1.1，则 H=322.8863KPa，即扬程 H=32.3 m. 根据 Q=1Qmax ， Q
16、max =141m/h，两台水泵并联工作时，=1.2， 则 Q=169.2m/h. 根据流量和扬程查暖通空调常用数据手册（中央空调设备选型手册表 4.2 3 没有数据），得水泵型号如下：,17,表 11 冷却水泵性能参数,个人小结 在进行过本次课程设计之后，使我掌握了更多关于建筑冷热源这门课程 的知识，让我将书本知识运用到了设计与操作中去。也使我了解到设计过程中， 冷热源设计的基本工作流程和基本操作方法。 在进行课程设计的过程中，发现了自己的很多问题。这些问题都源于我对建 筑冷热源这门课程的知识的不扎实和欠缺，所以与此同时我在设计的过程中查 漏补缺，完善了这方面的知识。 参考文献 1、采暖通风与空气调节设计规范 GB500192003 2、实用供暖空调手册陆耀庆编中国建筑工业出版社 3、【中央空调设备选型手册】（周邦宁）中国建筑工业出版社,18,4、暖通空调常用数据手册中国建筑工业出版社（02 年第二版） 5、空调冷热源机械工业出版社 6、暖通空调制图标准 GB/T50114-2001 7、麦克维尔水
