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1、目录前言一 设计题目二 设计目的三 原始资料四 设计内容1 制冷压缩机的型号与台数的选择1.1 冷冻站的冷负荷的确定1.2 制冷装置型式的选择1.3 制冷工况的确定及理论计算1.4 制冷压缩机的型号及台数的确定2 冷凝器的选择2.1 冷凝负荷的确定2.2 传热温差2.3 确定冷凝器的型号3 蒸发器的选择4 油分离器的选择5 贮液器的选择6 集油器的选择7 急泄氨器的选择8 过滤器的选择9 冷冻站设备及管路的平面布置9.1冷冻站房的设计9.2 制冷设备的布置9.3管道布置10 管路和阀件的选择计算10.1管路计算10.2 排气管道10.3 冷凝器到贮液器液体管道10.4贮液器到蒸发器液体管道10
2、.5阀件的选择五 参考文献前言本次设计的目的是为了对空气调节用制冷技术进行巩固，通过前期上课的理论学习，进行实践。具体内容是针对乌鲁木齐地区，设计其适合的空调用冷冻站的。首先通过查阅当地的各项原始资料，然后，确定制冷机的工作工况，通过提供的冷负荷资料选定压缩机的型号和台数。综合冷负荷、工作工况、当地的水质和环境情况，选择合适的冷凝器和蒸发器。再根据已有的设备资料，结合设计具体要求选择合适的辅助设备：油分离器、高压贮液器、集油器、氨液分离器、紧急泄氨器、空气分离器、过滤器、阀门等。最后由工厂发展规划资料初步确定工厂尺寸，将设备进行合理的布局。以求做到最经济合理的布置。并根据设备布局确定管道的布局
3、，计算管道的直径，给管道配置相应的阀门。以上即是此次设计的流程，在设计过程中，应该注意统筹兼顾，有理有据。 一 设计题目 北京宝元大厦空调用冷冻房设计二 设计目的 课程设计是“制冷技术”的主要教学环节之一，通过这一环节来达到了解冷冻站设计的内容、程序和基本原则的目的，学习设计计算的步骤和方法，巩固所学的理论知识和实际知识，以培养我们运用所学知识解决工程的能力。三 原始资料1、基本资料：已知北京空调楼所需总耗冷量为1.6MW，以风机盘管为末端装置，要求冷冻水温为7，空调回水温度为12，制冷系统以氨为制冷剂；室外气象资料：夏季空调干球温度为33.5，湿球温度为26。2、设计地点：北京市3、压缩机：
4、离心式压缩机4 、冷凝器：水冷式冷凝器5、蒸发器：氨卧式管壳蒸发器6、膨胀阀：浮球式膨胀阀四 设计内容1 制冷压缩机的型号与台数的选择1.1 冷冻站的冷负荷的确定QT=(1+A)Qy;式中: QT制冷系统的总制冷量（KW）;Qy用户实际所需要的制冷量（KW）; A冷损失附加系数; 对于间接式制冷系统，A0.10.15。本课程设计属于此类，取A0.1=（1+0.1）1.6=1.76MW1.2 制冷装置型式的选择 本冷冻房设计采用离心式制冷机，氨制冷剂，单级压缩1.3 制冷工况的确定及理论计算1.3.1蒸发温度 一般，用于冷却水或盐水的蒸发器，被冷却液体的温度降（t1-t2）可取58。蒸发温度t0
5、比被冷却液体的出口温度t2低23所以 =7（23）=41.3.2 冷凝温度水冷式冷凝器，冷凝温度与冷却水进口温度差取714，冷却水进出口温差取410对于使用冷却塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：=26+（）=30式中 当地夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度， 安全值。选用机械通风冷却塔，。所以 1.3.3 压缩机的吸汽温度压缩机的吸汽温度一般与压缩机吸汽管的长短和保温情况有关，通常以氨为制冷剂时，吸汽温度与蒸发温度的差值不大于58。 即 = +5=4+2=61.3.4再冷温度tr.c对于风冷式冷凝器，均不考虑再冷。 以上工况确定以后，就可在lgPh图上确定整个制冷的理论循环；并
6、进行循环的理论计算。1.3.5 lgP-h上理论循环的计算 1根据绘制的lgP-h图查表求得各状态参数：图中点1为压缩机吸入状态点（t1=t0=4）；1-1为过热过程(t1=6)；2为制冷剂出压缩机时状态点(由过1的等熵线和压力为Pk的等压线来确定)；4为制冷剂出冷凝器的状态点(t4=tk=43) 2确定压力：P1= P0=498.146kpa；P4=Pk=1737.216kpa； 确定焓值:h1=1460.672kJ/kg；h1=1465.643kJ/kg； h2=1644.068kJ/kg；h4=409.804kJ/kg; 比容：v1=0.251916m3/kg；v2=0.10493 m3
7、/kg； 3制冷系统热力计算 单位质量制冷量q0的计算:q0=h1-h4=1465.643-409.80=1055.843kJ/kg； 单位容积制冷量qv的计算:qv=q0v1=1055.8430.251916= 491.250kJ/kg； 制冷剂质量流量qm的计算:qm=QTq0=17601055.843=1.6669kg/s； 单位理论压缩功w0的计算:w0=h2h1=1644.068-1465.643=178.425kJ/kg； 压缩机所需的理论功率P0的计算:P0=qmw0=1.6669159.946=297.416kW； 压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量qv的计算:qv=qmv1=1.
8、6370.251916=0.4123m3/s； 制冷系数0的计算: 0=q0w0=1760297.416=5.97； 单位冷凝负荷qk的计算:qk=h2h4=1644.068-409.804=1234.264kJ/kg； 冷凝器热负荷Qk的计算:Qk=qmqk=1.66691234.264=2057.394kW； 逆卡诺循环制冷系数：c=Tc(TkTc)=(6+273)/(446)=7.346； 制冷效率=0c=5.977.346=0.812； 1.4 制冷压缩机的型号及台数的确定 择制冷压缩机时，台数不宜过多一般24台,且系列应相同，方便维修。 标准工况下的制冷量，换算公式 (1RT)=79
9、.63kcal/Kg*1000/24Hr=3318Kcal/hr=3859W 则RT=17603.85=457.14 由麦克维尓提供的产品选择单压缩机水冷离心式， 型号：WSC087MAU49F/E3009C2609 制冷量：500RT=1.925MW 输入功率：315.4KW 2 冷凝器的选择2.1 冷凝负荷的确定冷凝器型式的选择应根据制冷剂和冷却介质（水或空气）的种类及冷却介质的品质优劣而定。在冷却水质较差、水温较高和水量充足的地区，宜采用立式壳管式冷凝器，因为冷却水使用循环水，故采用卧式壳管式冷凝器。冷凝器的台数参考压缩机的台数，暂取一台。 式中 Qk-冷凝器热负荷； Q0-制冷机冷负荷
10、； Pi-压缩机指示一台压缩机的指示功率 = 所以： Qk=2057.394+66=2123.394KW 2.2 传热温差 式中： t1、t2-冷却剂进、出口温度,； tk-冷凝温度， 所以： =4冷却剂流量：M=63.4kg/s 2.3 确定冷凝器的型号 Cp为制冷剂定压比热容:4.187kJ/(kgK) 根据推荐值假设冷凝器的单位热负荷qt=3700kcal/(m2h)=5000w/m2; F=424.67; 查手册,选择卧式冷凝器LN-450(上海第一冷冻机厂)两台;冷凝面积F=230 则： =1061697451=4616.07w/m2; 喷淋密度 ： 式中 Gw冷却水量，Kg/h;
11、dn管子内径，m; N管子根数。 则： 63.4（3.140.051200）=1.979kg/m.s=7126.2kg/m.h 管内强制对流放热系数 =513=9871.959w/.k 3 蒸发器的选择 以氨为载冷剂时，可采用卧式壳管式蒸发器，但冷冻水在蒸发器换热管内的流速不得小于12m/s 蒸发器台数与冷凝器、压缩机台数相同。 =4 其中卧式壳管式蒸发器K取450500 取K=470 F=2057.3910004704=1094.3由制冷与空调设备手册519页 查得选用型号DWZ360的卧式蒸发器3台 （大冷） 4 油分离器的选择为了保证制冷装置运行时的安全、可靠和切换灵活，一台压缩机要有一
12、台油分离器。选择油分离器可根据进排汽管径进行，一般要求管内汽体流速为1025m/s。或者也可根据油分离器的筒体直径来选择，筒内汽流速度一般要求为0.81.0m/s。两种情况均可按下述公式进行计算： D m式中 D油分离器汽管或筒体直径，米； Vh压缩机理论输汽量，米3/小时； a压缩机输汽系数； v1压缩机吸入汽体的比容，米3/公斤； v2压缩机排出汽体的比容，米3/公斤； w汽管内或筒体内汽体流速，米/秒 取=0.9m/s D=0.096m 由制冷与空调设备手册607页查得 选择一台型号SYF-100 北冷式5 贮液器的选择 贮液器的容积是按制冷剂循环量进行计算的。它应满足下述要求：（1）贮液器贮存制冷剂的最大量按每小时制冷剂总循环量1/21/3的计算；（2）考虑到制冷剂受热膨胀可能带来的危险，贮液器贮存制冷剂的最大量不超过本身容积的80。贮液器的容积可按下式计算： 式中 MR液体制冷剂循环量，Kg/h； v液体制冷剂比容，m3/Kg； 液体充满度，一般可取0.8。根据计算值的大小，可选用单台或多台并联使用的贮液器，本设计中采用一
