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1、.15000m3/h风量双源型全新风除湿机设计报告书XX五洲制冷集团有限公司二零一零年八月目 录.1.设计要求- 1 -2.空气处理过程- 1 -3.设计计算- 2 -3.1进风状态参数- 2 -3.2热管换热器设计- 2 -3.3 表冷器设计- 3 -3.4 冷冻除湿各元件的设计- 4 -3.5机组最低出风参数的校核- 7 -3.6最大补水量的计算- 8 -3.7确定风口尺寸及风机的选配- 8 -4.其他季节工况下机组的校核计算- 10 -4.1夏季最恶劣工况- 10 -4.2过渡季节工况- 11 -4.3冬季工况- 12 -5.机组框架和面板机械强度校核- 12 -6.技术参数表- 12
2、-7. 配置清单- 13 -8成本核算- 14 -.1.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/h2.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/kg干；要求出风工况：16送风温度22,送风含湿量8g/kg干。图1
3、设计条件分析焓湿图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ABdAB=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气密度kJ/kg干%g/kg干kg/m311.611.14710.72831.8589581.234L点即为满足出风含湿量8g/kg干的蒸发器极限
4、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/kg干kg/m31211.1610.4332.13907.931.232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
5、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、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.设计计算3.1进风状态参数新风状态参数W：表3BtWWWiWdWtwbWtdpWkPa%kg/m3kJ/kgg/kg10133631
6、.285.5920.412725.18回风状态参数N：表4BtNNNiNdNtwbNtdpNkPa%kg/m3kJ/kgg/kg10127501.256.0311.2819.515.723.2热管换热器设计经热管热回收器预冷后空气状态A为：表5BtAAAiAdAtwbAtdpAkPa%kg/m3kJ/kgg/kg10129.676.71.282.0320.4126.2825.17计算显热回收量：QA =V11. 2tW tA1.05/3600 =150001. 233-29.61.05/3600 =17.8kW热管换热器设计初步设计热管换热器为：表6项目单位热管迎风面长宽排数列数间距总传热面积
7、风量迎面风速mm排列mmm2m3/hm/s蒸发段220010646282.6316150001.78冷凝段220010646282.6316120001.423.3 表冷器设计经表冷器冷却去湿后空气状态参数L1为：表5BtL1L1L1i L1d L1twb L1tdp L1kPa%kg/m3kJ/kgg/kg10119951.252.7513.2418.5418.2计算表冷制冷量：Q L1 =V11. 2iW iA/3600 =150001. 2/3600 =146.4kW计算表冷除湿量：W L1= V11. 2d1d2/1000 =150001.2 =129.06kg/h计算表冷冷冻水流量：
8、机组冷水供回水温度为15/20,则冷冻水流量为：GL1=25223kg/h=25.2t/h。表冷器设计表冷器逆流设计,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取传热系数为55W/m2K,则所需面积为：FL1=146.41000/55/6.4=416m2初步设计表冷器：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/s220010648282.64221.78铜管采用15.60.75型,满足设计要求。3.4 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8BtL2L2L2i L2d L2twb L2tdp L2kPa%kg/m3
9、kJ/kgg/kg10112901.232.127.9311.1610.43计算蒸发冷量：QL2 =V11. 2i L1 i L2/3600 =150001. 252.7532.12/3600 =103.2kW计算蒸发除湿量：W L2= V11. 2dL1dL2/1000 =150001.2/1000 =95.58kg/h压缩机的选配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RefcompSRC-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.
10、7kW。蒸发器设计蒸发器逆流设计,空气侧进出风温度19/12,蒸发温度为3,传热温差为tm=12.12取传热系数为35W/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/s220010646283.5239.21.78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.当机组出风温度16时,空气温升t1=16-
11、124,则需再热量为：QS1 =CPV11. 2t/3600=1.05150001. 24/3600=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：表10BtS1S1S1i S1d S1twb S1tdp S1kPa%kg/m3kJ/kgg/kg1011669.381.236.227.9312.810.43b.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 =1.05150001.210/3600=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11BtS2S2S2i
12、S2d S2twb S2tdp S2kPa%kg/m3kJ/kgg/kg1012247.71.242.377.9315.0910.43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取传热系数为30W/m2K,则所需面积为：F S2=52.51000/30/22.6=77.4m2初步设计再热冷凝器：表12迎风面长宽排数列数间距总传热面积迎面风速mm排列mmm2m/s220010642283.5801.78采用单系统,铜管为15.60.5型,满足设计要求。蒸发冷凝器的设计机组制冷系统包括再热冷凝器,蒸发冷凝器和散热冷凝器。三个冷凝器串联连接。当再热冷凝器热负荷最小时,即当机组送风温度为16时,蒸发冷凝器热负荷最大,这时蒸发冷凝器热负荷为Qk=124-21=103 kW。回风经过蒸发冷凝器前的湿球温度19.5,根据热负荷、进风湿球温度和冷凝温度,确定蒸发冷凝器。总排热量以热负荷为
