《kW水冷型冷水机组的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《kW水冷型冷水机组的设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计（论文）2000kW水冷型冷水机组的设计学 院材能与能源学院专 业热能与动力工程（制冷空调方向） 年级班别2011 年 6 月 2000kW水冷型冷水机组设计 材料与能源学院设计总说明冷水机组是把整个制冷系统中的压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等设备，以及电气控制设备组装在一起，为空调系统提供冷冻水的设备。冷水机组一般使用在空调机组和工业冷却。在空调系统，冷冻水通常是分配给换热器或空气处理机组终端设备；在工业应用，冷冻水分配到其它液体的冷却泵或实验室设备。它既能为宾馆、医院、药厂、影剧院、体育馆、娱乐中心、商业大厦、工矿企业等场所的中央空调系统提供冷水，也可为纺织、化工、食品、电子、
2、科研等部门提供工艺冷冻水。本设计主要是2000kW水冷型冷水机组的设计，设计首先介绍了水冷型冷水机组的概念、分类、主要型式、冷量范围和应用场合等等。接着由规定的制冷量，确定所要设计的机组型式为螺杆式水冷型冷水机组。然后查阅国标中关于水冷型冷水机组的设计工况，根据国标中规定的冷却水进出口温度，制冷量等条件再确定所确定的机组设计蒸发器为满液式蒸发器，冷凝器为卧式管壳式冷凝器。设计步骤按照相关换热器设计手册和国标的一些规定。由设计好的换热器来选择比泽尔CSH系列压缩机及其配件。接着设计机组主要管路及系统，最后设计机组的自动控制系统，主要包括压缩机自动控制和机组运行参数自动控制。最后再绘制设计的蒸发器
3、、冷凝器和相关零件的图纸。关键词：冷水机组，螺杆压缩机，水冷，R22 Design General InformationChillers are refrigeration systems which include compressor, condenser, evaporator, throttle and other equipments, providing chilled water for air conditioning systems. Usually chillers are used in air conditioning units and industrial coo
4、ling. In the airconditioning systems, chilled water heat exchanger is usually assigned to the terminal equipments or air handling terminal units; in industrial applications, chilled water is distributed to other liquid cooling pumps or laboratory equipments.It could not only provide cold water for t
5、he hotels, hospitals, pharmaceutical companies,commercial buildings, mining enterprises and other places of central air conditioning systems, but also provides process frozen water for the sections of textile, chemical, food, electronics, and scientific research. This design is mainly about 2000kW w
6、ater-cooled chiller. The design first introduces the water-cooled chillers concept, classification, major types, scope and applications of cold etc. Then according to thestipulations of import and export cooling water temperature, cooling capacity and other conditions in the Chinese standard the des
7、igndetermines the evaporator unit shall be flooded evaporator and the condenser shall be a horizontal tube shell condenser. The design procedures are based on the stipulations in relevant heat exchanger design manuals and Chinese standard. The design selects a BitzerCSH series compressors and access
8、orieswhich are in accordance with the designed heat exchanger. Then design the main pipeline and system of the unit and theunits automatic control system which mainly includes automatic control and compressor control unit operating parameters. Finally, I draw the designs of evaporator, condenser and
9、 related parts.Key words: Chillers, Screw Compressor，Water-cooled，R22 目 录1 绪论11.1 制冷技术介绍11.2 蒸气压缩式制冷机组的分类和比较11.3 设计机组的选型与介绍11.3.1 设计机组选型11.3.2 螺杆式制冷机组介绍21.3.3 螺杆式制冷机组的优点21.3.4 螺杆式水冷冷水机组设计工况21.3.5 蒸发器的型式21.3.6 冷凝器的型式32 蒸发器的设计42.1 设计参数的确定42.2 热力计算42.2.1 制冷剂的流量42.2.2 冷水的流量52.3 传热计算52.3.1 估算传热面积和选管52.3.
10、2 污垢热阻的确定52.3.3 管内换热系数的计算62.3.4 管外换热系数的计算62.3.5 传热系数k的计算62.3.6 校核传热面积72.4 流动阻力的计算82.5 结构计算82.5.1 换热管布置设计82.5.2 壳体设计计算92.5.3 校验换热管与管板结构的合理性92.5.4 管板尺寸设计92.5.5 封盖尺寸设计102.5.6 分程隔板尺寸设计102.5.7 支座尺寸设计112.6 零部件结构尺寸设计112.6.1 支撑板112.6.2 垫片的选取112.6.3 螺栓122.6.4连接管143 冷凝器的设计153.1 设计参数的确定153.2 热力计算153.2.1 制冷剂的流量
11、153.2.2 冷媒水的流量163.3 传热计算163.3.1 估算传热面积和选管163.3.2 确定每流程管数Z，有效单管长l及流程数N163.3.3 污垢热阻的确定173.3.4 管内换热系数的计算173.3.5 管外换热系数的计算173.3.6 传热系数k的计算183.3.7 校核传热面积193.4 流动阻力的计算193.5 结构计算193.5.1 换热管布置设计193.5.2 壳体设计计算203.5.3 校验换热管与管板结构的合理性203.5.4 管板尺寸设计203.5.5 封盖尺寸设计203.5.6 分程隔板尺寸设计203.5.7 支座尺寸设计203.6 零部件结构尺寸设计203.6
12、.1 支撑板203.6.2 垫片的选取203.6.3 螺栓213.6.4 连接管204 压缩机及辅助设备的选型224.1 压缩机及其附件的选型224.1.1 压缩机初步选型224.2 油分离器选型234.3节流装置选型234.4干燥过滤器选型244.5气液分离器选型244.6温控阀选型255 机组的管路及系统设计255.1 制冷管道设计255.1.1 制冷压缩机吸气管道设计255.1.2 制冷压缩机排气管道设计265.1.3 冷凝器至蒸发器之间的管道设计265.2 系统设计275.2.1 引射泵回油系统275.2.2 系统配置275.3 制冷管道及测量仪表的安装295.3.1 常用的管材、管件
13、和阀门295.3.2 测量仪表的安装295.4 制冷机组及管道的防腐与绝热295.4.1 制冷机组及管道的防护与涂漆295.4.2 制冷机组及管道的绝热材料与绝热结构296 自控系统设计296.1 自动控制方案296.1.1自动控制概述296.1.2机组运行参数控制方案306.1.3水泵自动控制方案306.2 压缩机的自动控制306.2.1 压缩机控制方案306.2.2起动型式306.2.3能量调节316.2.4自动保护326.3 机组运行参数的自动控制346.3.1 蒸发器供液量的自动控制346.3.2 蒸发压力和冷凝压力的自动控制346.3.3 制冷剂温度的自动控制35结论36参考文献37
14、致谢381 绪论1.1 制冷技术介绍制冷技术是国民经济各部门广泛应用的一门科学技术，目前主要应用于空气调节、工业生产、食品冷冻冷藏、医疗卫生及日常生活各个方面。制冷技术是从19世纪中叶开始发展起来的，到现在大约有100多年历史。在发展过程中发明过各种不同的制冷方法，其中包括机械驱动和热驱动相变制冷循环（蒸气压缩式、吸收式、吸附式和喷射式），无相变的热驱动制冷循环，以及斯特林循环、热电制冷、磁制冷等。然而当前制冷空调工程中用得最广泛的是以下2种制冷循环。1）蒸气压缩式制冷循环。利用工质相变产生的潜热，通过压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程的封闭循环实现制冷，是现在应用最广泛的一种制冷循环。2）吸收式
15、制冷循环。由吸收剂和工质组成溶液，利用热能驱动，通过发生、冷凝、蒸发、吸收4个过程的封闭循环。冷水机组是把整个制冷系统中的压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等设备，以及电气控制设备组装在一起，为空调系统提供冷冻水的设备。1.2 蒸气压缩式制冷机组的分类和比较蒸气压缩制冷技术以其适应温度范围宽广、清洁无污染、安装操作简便、效率高等优点，在制冷空调工业领域中占主导地位。根据蒸气压缩式制冷原理设计制造成的一种成套设备，称为蒸气压缩式制冷机组。在蒸气压缩式制冷机组中，采用各种类型的制冷压缩机，它是制冷机组的关键核心部件，对系统的运行性能、噪声振动和使用寿命有着决定性的作用。制冷机组的分类，实质也是由所配用的压缩机的型式来决定的。根据蒸气压缩的原理，压缩机可以分为容积型和速度型二大类。容积型压缩机通过减少压缩空间容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。螺杆压缩机属于容积型的一种。速度型压缩机是由
