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1、太原理工大学现 代 科 技 学 院制冷课设班级:暖通12-2姓名：赵佳熙学号：2012102516目 录第一章 总论2 1.1设计任务及要求21.2原始资料及设计依据2第二章 制冷机组的选型32.1 制冷机组选型原则32.2 制冷机组的选型3第三章 冷冻水系统的设计43.1 系统形式43.2 冷冻水系统的设计（包括冷冻水泵选择及水力计算） 6第四章 冷却水系统的设计84.1 冷却塔选型84.2冷却水系统的设计（包括水力计算）9第五章 其他设计 105.1 补水泵 10 5.2 补水箱 10 5.3 定压罐 11 5.4 全程水处理器第六章 致 谢 11参 考 资 料 12第一章 总 论1.1
2、设计任务及要求1.1.1 设计任务根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程施工程序，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关技术资料，在老师师指导下独立完成拉萨市某商场采暖通风空调系统用冷源工程设计。通过本课程设计，系统地掌握冷源工程设计计算方法、步骤，培养学生分析问题和解决冷源工程问题的能力，为将来到城市建设系统从事室内环境设备和建筑公共设施系统的设计、施工组织、调试、运行、工程经济管理和有关科学研究及技术开发等工作奠定基础。 设计的基本要求1. 提倡进行综合性专业课程设计，培养整体设计的观念；2. 综合应用所学知识，能独立分析解决一般专业工程设计计算问题；3. 了解与专业有关的规范和标准；4
3、. 能够利用语言文字和图形表达设计意图和技术问题；1.1 原始资料及设计依据1.2.1建筑概况、土建原始资料和工程所在地区本设计选择的对象是武汉某办公楼，东经3037 北纬11408，据热工气象分区为夏热冬冷地区。建筑正立面为南向，该建筑地上5层地下1层。总建筑面积为10350米，地上高度为23米，地下4米。 1.2.2气象资料经度东经纬度北纬夏季大气压(Pa)夏季空调室外干球温度() 夏季空调室外湿球温度()夏季空调日平均温度()夏季计算日较差()3037114081002.135.228.432.09.8夏季室外平均风速(m/s)最热月相对湿度(%)冬季大气压(Pa)冬季采暖室外干球温度(
4、)冬季空调室外干球温度()冬季室外平均风速(m/s)最冷月相对湿度(%)2.067.001023.51.2.4室内设计参数按采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）以及相关的设计措施要求执行，办公楼一到五层的空调区域均设计为：t=26C =65% 第二章 制冷机组的选型2.1 制冷机组选型原则由实用供热空调设计手册可得厂家根据给定的蒸汽压力、冷水温度和冷却水温度给出额定的制冷能力。若设计采用的参数与给定值一致，则可按此选择设备。若设计值与给定值有差值，则选型时其制冷能力要根据实用供热空调设计手册中的相关规定来进行修正。2.2 制冷机组的选型由上学期的空调通风课程设计知，该办公楼的
5、空调冷负荷是单层49kw,据面积负荷59.2w/计算，扩大单层面积至2070，总冷负荷616Kw根据制冷机组的选型原则，结合武汉地区的能源状况，选择3HXC200AH机组,由于单机制冷量超过528KW，按照国家规定选择机组两台。具体参数见下表：型号制冷量(kw)688消耗电力(kw)133冷冻水量（m3/h）118冷冻水入口、出口温度()12/7冷却水量（m3/h）141冷却水入口、出口温度()32/37使用电源380V-3ph-50Hz压缩机型式半封闭式单螺杆压缩机台数1 容量调节（）-输入功率(kw)127冷冻油型式 SUNISO 4GS 充填量（L）12 制冷剂型式R134a控制方式感温
6、式外部均压膨胀阀充填量（kg）70*1器发蒸型式直接膨胀壳管式管径（B）125压力损失(kpa)72冷凝器型式水冷壳管式管径150压力损失(kpa)84外形尺寸长(mm)4278宽(mm)980高(mm)1941运行重量(kg)注：1. 冷冻水进出水管外径 mm 1502.冷却水进出水管外径 mm 1503.允许电压波动10%4.最大启动电流 A 445.0 5.麦克维尔WHS075.1-WHS200.2 冷水机组不在美国空调制冷协会（ARI）认证冷量范围之内第三章 冷冻水系统的设计3.1 系统形式 空调冷冻水的形式很多，实际应用中可以根据需要组成各种不同的系统。常见的典型形式如下：3.1.1
7、 一次泵、二次泵（1）一次泵冷冻水系统 a、一次泵定流量冷冻水系统 末端装置水管上设置三通阀，定流量水系统中的循环水量保持定值，负荷变化时可以通过改变风量或改变供回水温度进行调节，例如用供回水支管上三通调节阀，调节供回水量混合比，从而调节供水温度，系统简单操作方便，不需要复杂的自控设备，缺点是水流量不变输送能耗始终为设计最大值。该系统水泵耗能较大，实际中较少采用。 b、一次泵变流量冷冻水系统变流量水系统中供回水温度保持定值，负荷改变时，通过改变供水量来调节。输送能耗随负荷减少而降低，水泵容量和电耗小，系统需配备一定的自控装置。该系统是目前中国建筑空调工程中应用最广泛的水系统。（2）二次泵变流量
8、冷冻水系统二次泵系统主要是在负荷侧和冷源侧分别设置水泵，并在负荷侧和冷源侧之间的供回水总管上设置有旁通管。可以实现负荷侧水泵变流量运行，能节省输送能耗，并能适应供水分区不同压降的需要，系统总的压力低。但系统较复杂，初投资高。3.1.2 双管制、三管制和四管制系统（1）双管制系统夏季供应冷冻水、冬季供应热水均在相同管路中进行。优点是系统简单，初投资少。绝大多数空调冷冻水系统采用双管制系统。但在要求高的全年空调建筑中，过渡季节出现朝阳房间需要供冷而背阳房间需要供热的情况，这时改系统不能满足要求。（2）三管制系统分别设置供冷、供热管路，冷热回水管路共用。优点是能同时满足供冷供热的要求，管路系统较四管
9、制简单。其最大特点是有冷热混合损失，投资高于两管制，管路复杂。 （3）四管制系统供冷、供热分别由供回水管分开设置，具有冷热两套独立的系统。优点是能同时满足供冷、供热要求，且没有冷热混合损失。缺点是初投资高，管路系统复杂，且占有一定的空间。3.1.3 同程式和异程式系统（1）同程式水系统除了供回水管路以外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基本相等，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀。高层建筑的垂直立管通常采用同程式，水平管路系统范围大时宜尽量采用同程式（2）异程式水系统管路简单，不需采用同程管，水系统投资较少，但水量分配。调节较难，如果系统较小，适当减小公
10、共管路的阻力，增加并联支管的阻力，并在所有盘管连接支路上安装流量调节阀平衡阻力，亦可采用异程式布置。3.2 冷冻水系统的设计3.2.1 冷冻水系统的选择 对于本设计，空调水路中以风机盘管和表冷器为主要空调设备，由于各处风机盘管的型号相差不大，其水流阻力的差距较小，且平面布置规律性较强，采用同程式系统有利于环路中各风机盘管小环路的水力平衡，但在竖直方向高度不是很高，采用竖程浪费管材且阻力加大，所以本系统只采用水平同程竖向不同程，竖向加阀门调节不平衡率；在管制方面，由于本设计不考虑过渡季节出现即供冷又供热的情况，在系统的复杂性和初投资方面，采用两管制系统；为了节约能耗和更有效地控制冷冻水系统本设计
11、采用一次泵定流量水系统。综上所述，该设计采用的冷冻水系统形式为异程式两管制一次泵定流量水系统。3.3冷冻水泵的选择（1）流量 L=3.6 =0.86Q/tL:冷冻水量，m/h；Q:空调冷负荷, kw;t:蒸发器进出口冷冻水温差，由机组参数知取12-7=5;C:水的比热容，取4.187KJ/（kg*）.则，L=0.86*616/5=105.95(m/h)，与机组参数-冷冻水流量118 m3/h比较，取L=118 m/h.（2）扬程H=A(Py+Pj+Pe+P)A:安全系数，取1.051.15；Py:冷冻水管路的沿程阻力，KPa;Pj：冷冻水管路的局部阻力，KPa;Pe：蒸发器内的阻力，KPa;P
12、：室内末端装置的阻力，KPa。Py:由实用空调供热手册可得，计算管道沿程阻力时，经济比摩阻宜控制在200400Pa/m（其中包括局部阻力，阀门阻力），在这里选用：400 Pa/m,机房到最不利末端的距离为L=27*2+（37.5+55.2）*2=239.4m。则Py=400*239.4=95.76KPa=9.6m 。由机组参数可知Pe=72 KPa. 室内末端装置的阻力为30 KPa. 分集水器的阻力 60KPa所以，H=1.1*(9.6+6+7.2+3)=268KPa=26.8 mH2O根据冷冻水泵的流量L=118m3/h和扬程H=26.8m，选择的冷冻水泵为SLW65-250(I)，采用两
13、用一备式，分别配合两台机组运行，参数如下：型号流量 扬程 转速 电机功率汽蚀余量m3/hmr/minKWmSLW65-250(I)11826.829606533.4水力计算3.4.1流速 由实用空调供热手册中得知：管道内水的流速v(m/s)宜符合以下规定：公称直径DN32mm时，v1.5m/s; 公称直径DN=4063mm时，v2m/s; 公称直径DN63mm时，v3m/s.3.4.2选管径由流量L=118 m/h，v=2m/s 。d=(4L/3600v)(1/2)=(4*50/3600/ v)(1/2)=144.5mm查得标准管径为 150mm。3.5 附件附件安装详见系统图 分集水器：首先设立分集水器
