暖通建環(huán)專業(yè)制冷機房課程設(shè)計--某商場空調(diào)設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p>　　第一章 設(shè)計任務2</p><p>　　1.1 建筑資料2</p><p>　　1.2 設(shè)計步驟2</p><p>　　第二章 制冷機房3</p

2、><p>　　2.1 制冷機房的位置選擇3</p><p>　　2.2 冷水機組的選擇3</p><p>　　2.2.1 冷水機組的裝機容量4</p><p>　　2.2.2 冷水機組的臺數(shù)4</p><p>　　2.2.3 冷水機組的類型4</p><p>　　2.3 冷卻塔的選擇5&

3、lt;/p><p>　　2.4 水泵的選擇7</p><p>　　2.4.1 冷凍水泵的選擇7</p><p>　　2.4.2 冷卻水泵的選擇7</p><p>　　2.5 補水定壓裝置的選擇8</p><p>　　第三章 水處理設(shè)備的選擇10</p><p>　　3.1 軟水器和軟化水箱

4、10</p><p>　　3.2 水處理儀10</p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p>　　第一章 設(shè)計任務 </p><p><b>　　1.1 建筑資料 </b></p><p>　　石家莊市某商場空

5、調(diào)設(shè)計冷負荷1450kW，需要提供7℃/12℃空調(diào)冷水，制冷機房外側(cè)冷凍水系統(tǒng)阻力0.15MPa,建筑物高度22.5m，一區(qū)建筑面積6315.86m2，二區(qū)建筑面積639.54m2，據(jù)此條件對制冷機房進行設(shè)計。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計步驟</b></p><p>　　(1)選擇定型冷水機組并確定臺數(shù)</p><p>　　定型冷

6、水機組有風冷冷水機組和水冷冷水機組兩大類，水冷冷水機組又有蒸汽壓縮式冷水機組和吸收式冷水機組兩種，通過技術(shù)經(jīng)濟分析確定所選用的冷水機組種類。</p><p><b>　　(2)選擇冷卻塔</b></p><p>　　材質(zhì)推薦使用玻璃鋼，注意冷卻塔的設(shè)計條件應與冷水機組匹配，否則應進行修正。</p><p>　　(3)布置冷卻水管道、冷凍水管道&

7、lt;/p><p>　　確定管徑，并進行阻力計算，選擇過濾器、電子水處理儀、集水器、分水器等。</p><p>　　(4)選擇冷卻水泵和冷凍水泵</p><p>　　根據(jù)流量和揚程進行確定，并考慮備用泵。</p><p>　　(5)選擇確定定壓補水設(shè)備</p><p>　　(6)編寫設(shè)計計算說明書</p>&

8、lt;p>　　(7)繪制機房平面圖、系統(tǒng)圖和局部詳圖</p><p><b>　　第二章 制冷機房</b></p><p>　　制冷機房是整個中央空調(diào)系統(tǒng)的冷(熱)源中心,同時又是整個中央空調(diào)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)中心。</p><p>　　中央機房一般由冷水機組、冷水泵、冷卻水泵、集水缸、分水缸和控制屏、換熱器等裝置組成。</p>

9、<p>　　2.1 制冷機房的位置選擇</p><p>　　制冷機房通常靠近空調(diào)機房，氟利昂制冷設(shè)備可以設(shè)置在空調(diào)機房內(nèi)，規(guī)模小的制冷機房一般附設(shè)在其他建筑內(nèi)，規(guī)模較大的制冷機房(特別是氨制冷機房)宜單獨修建。制冷機房應設(shè)置在靠近空氣調(diào)節(jié)負荷中心，一般應充分利用建筑物的地下室。對于超高層建筑，也可設(shè)在設(shè)備層或屋頂上。由于條件所限不宜設(shè)在地下室時，也可以設(shè)在裙房或與主建筑分開獨立設(shè)置。</p&g

10、t;<p>　　本設(shè)計中采用氟利昂制冷設(shè)備，因本工程需要節(jié)省空間，制冷機房設(shè)置在一區(qū)商廈最內(nèi)側(cè)。</p><p>　　2.2 冷水機組的選擇</p><p>　　冷水機組是整個空調(diào)系統(tǒng)的心臟，為整個系統(tǒng)提供冷水且關(guān)系到整個空調(diào)系統(tǒng)的日常運行情況。因此空調(diào)系統(tǒng)冷水機組的選擇是一個很重要的過程。</p><p>　　一般在選擇制冷機時應考慮以下幾方面的因素

11、。</p><p>　　機組性能、規(guī)格適合使用要求。如供冷溫度、單機制冷量、設(shè)備承壓能力等。</p><p>　　能源及能耗供應方便和經(jīng)濟。如電源、熱泵或油、氣源供應的可能性，電、熱、冷綜合利用的可能性、經(jīng)濟性。</p><p>　　對周圍環(huán)境危害的影響要小。如噪聲、振動的影響范圍；所用制冷劑的毒性、安全性對周圍環(huán)境的危害程度；ODP值和GWP值要小。</p&

12、gt;<p>　　運行可靠、操作圍護方便，以及一次性投資和經(jīng)常運行費用的綜合分析比較，對企業(yè)的經(jīng)濟效益高，社會效益好。</p><p>　　所以，選擇何種制冷機，應根據(jù)項目的具體情況及條件進行綜合分析比較。</p><p>　　2.2.1 冷水機組的裝機容量</p><p>　　本設(shè)計中的冷水系統(tǒng)是間接式系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負荷總計1450kW，對其冷負荷附加

13、至1.2。冷水機組的負荷為</p><p>　　Q=1.1×1450=1595kW</p><p>　　2.2.2 冷水機組的臺數(shù)</p><p>　　制冷機組一般以選用2~4臺為宜，中小型規(guī)模宜選用2臺，較大型可選用3臺，特大型可選用4臺。機組之間要考慮其互為備用和輪換使用的可能性。同一站房內(nèi)可采用不同類型、不同容量的機組搭配的組合式方案，以節(jié)約能耗。并

14、聯(lián)運行的機組中至少應選擇一臺自動化程度較高，調(diào)節(jié)性能較好，能保證部分負荷下能高效運行的機組。選擇活塞式冷水機組時，宜優(yōu)先選用多機頭自動聯(lián)控的冷水機組[4]。</p><p>　　綜合考慮本設(shè)計選用兩臺冷水機組，每臺裝機容量為798kW。</p><p>　　2.2.3 冷水機組的類型</p><p>　　常用的冷水機組有壓縮式和吸收式。其中壓縮式制冷機組又分為離心式

15、、活塞式和螺桿式。</p><p>　　考慮到本工程中沒有較為方便余熱可供利用故本設(shè)計選用電動壓縮式冷水機組。</p><p>　　冷水機組的冷卻方式有風冷冷卻和水冷冷卻兩種方式。風冷冷水機組宜用于干球溫度較低或晝夜溫差較大，缺乏水源地區(qū)的中小型空調(diào)制冷系統(tǒng)[2]。故本設(shè)計采用水冷冷水機組。</p><p>　　螺桿式冷水機組還具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重量輕、易損件少，

16、可靠性高，維修周期長；在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下仍可單機壓縮；采用滑閥裝置，制冷量可在10~100%范圍內(nèi)進行無極調(diào)節(jié)，并可在無負荷條件下啟動；對濕行程不敏感，當時蒸汽或少量液體進入機內(nèi)，沒有液擊的危險；排氣溫度低，主要由油溫控制，對基礎(chǔ)要求通常不需要采用隔振措施等。</p><p>　　參考麥克維爾單螺桿式冷水機組的樣本，本設(shè)計選則的機組型PFS-240.2。其性能參數(shù)如下：</p><p

17、>　　表2-1 PFS-240.2機組技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.3 冷卻塔的選擇</p><p>　　冷卻塔選型須根據(jù)建筑物的功能、場地情況、周圍環(huán)境條件與平面布局的因素綜合考慮。對塔形的選擇還要考慮當?shù)氐臍庀髤?shù)、冷卻塔進出水溫度、冷卻水量、水質(zhì)以及噪聲、散熱和水霧對周圍環(huán)境的影響，經(jīng)濟技術(shù)比較確定。</p><p><b>　　冷卻水量

18、的確定如下</b></p><p>　　G=KQ。/C(tw1-tw2)</p><p>　　G-冷卻水量，Kg/s</p><p>　　Q。-冷水機組的制冷量，KW</p><p>　　C-水的比熱容，KJ/(KG·℃)</p><p>　　k-制冷機耗功的熱量系數(shù)；對于蒸汽式壓縮機，可取1.2

19、～1.3 </p><p>　　tw1、tw2－冷卻塔的進、出水溫度，℃</p><p>　　則 G=KQ。/C(tw1-tw2)＝46.71l/s=168.12 m3/h</p><p>　　冷卻塔的補水量包括；蒸發(fā)損失、飄逸損失、排污損失和泄漏損失。壓縮式制冷可取補水率為循環(huán)水量的2%，吸收式制冷可取補水率為循環(huán)水量的補水2.5%，</p>&l

20、t;p>　　補水位置；不設(shè)積水箱的系統(tǒng)應在冷卻塔的地盤處，此時應要求冷卻塔的底盤加高200mm；設(shè)積水箱的系統(tǒng)應在積水箱處。</p><p>　　4）冷卻塔的控制調(diào)節(jié)應采用雙速風機或變頻調(diào)速來實現(xiàn)。</p><p>　　由以上計算知冷卻塔所承擔的冷卻水量為G＝168.12 m3/h根據(jù)相關(guān)資料選用開放式逆流式冷卻塔冷卻塔的選擇，特點是安裝面積小，高度大，適用于高度不受限制的場合，冷卻

21、水的進水溫度為32℃，出水溫度為37℃， </p><p>　　根據(jù) “一塔對一機”選擇兩臺冷卻塔 且不考慮備用，冷卻塔的處理水流量應大于冷水機組的冷卻水流量，考慮1.2的安全系數(shù)[12]且冷卻水的流量為84.06m³/h ,所以冷卻塔的設(shè)計處理水量為L=101m³/h</p><p><b>　　型號如下</b></p><p

22、>　　冷卻塔是制冷系統(tǒng)中將熱量轉(zhuǎn)移到大氣的設(shè)備，選用時應根據(jù)其熱工性能和周圍環(huán)境對噪聲、漂水等方面的要求總和分析比較。常用的冷卻塔有玻璃鋼和鋼筋混凝土兩種。玻璃鋼冷卻塔具有冷效高，占地面積小，輕巧，節(jié)能等優(yōu)點，目前應用廣泛[6]。</p><p>　　中小型制冷劑的冷卻水量一般在65~500m3/h之間，在冷卻塔系列中屬于中等水量，而逆流式冷卻塔熱交換率高于橫流式，故多選用逆流式冷卻塔[2]。</p&

23、gt;<p>　　因此本設(shè)計采用逆流式玻璃鋼冷卻塔，將冷卻塔防置在屋頂。</p><p><b>　　2.4 水泵的選擇</b></p><p>　　2.4.1 冷凍水泵的選擇 </p><p>　　泵的選擇應依據(jù)泵的流量和揚程進行選擇，對于一次冷水泵的流量應為所對應的冷水機組的冷水量，并附加5%~10%的富裕量。泵的臺數(shù)應按冷水

24、機組的個數(shù)一一對應。閉式循環(huán)一次泵的揚程為管路、管件阻力、冷水機組的蒸發(fā)器和末端設(shè)備的表冷器阻力之和，并應附加5%~10%的富裕量。</p><p>　　本設(shè)計中有兩臺冷水機組，故選用兩臺冷凍水水泵。單機冷水機組的冷水量為39.9l/s即143.64 m3/h考慮附加5%，則每臺泵的流量為Q=1.05×143.64=150.8m3/h</p><p>　　本設(shè)計中最不利環(huán)路的損失

25、150kPa，冷水機組蒸發(fā)器的損失為24.3kPa，機房的損失為46.7 kPa，考慮附加10%，則水泵的揚程為</p><p>　　H=1.1×(150+46.7+24.3)=243.1 kPa</p><p>　　即泵的揚程為24.31m水柱</p><p>　　參照廣州恒星冷凍機械制造有限公司的電子樣本，本設(shè)計選用的冷卻水泵的型號為HD150-50，

26、兩臺使用，一臺備用，其技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　表2-3 HD150-50A型水泵技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.4.2 冷卻水泵的選擇</p><p>　　冷卻水泵的臺數(shù)宜按冷水機組一一對應，流量應按冷水機組技術(shù)資料確定，并附加5%~10%的富裕量。冷卻水泵的揚程由冷卻水系統(tǒng)阻力(管道、管件、冷凝器阻力之和)，冷卻塔積水盤水位(設(shè)置冷卻水箱時為水箱最低

27、水位)至冷卻塔布水器的高差，冷卻塔布水器所需壓力組成，并附加5%~10%的富裕量[1]。</p><p>　　本設(shè)計選用兩臺冷卻水泵，單機冷水機組的冷卻水流量為46.7l/s，即168.12 m3/h，考慮5%的附加，則每臺泵的流量為</p><p>　　Q=1.05×168.12=176.53m3/h</p><p>　　冷卻水系統(tǒng)的阻力為24.3 kP

28、a，冷凝器阻力為27.4 kPa，冷卻塔進水壓力為30.5 kPa，冷卻塔積水盤至布水器的高差為3.5m，考慮泵揚程附加10%，則冷卻泵的揚程為</p><p>　　H=1.1×(24.3+27.4+30.5+35)=128.92 kPa</p><p>　　即12.89m水柱，參照廣州恒星冷凍機械制造有限公司的電子樣本，本設(shè)計選用的冷卻水泵的型號為HD150-32，其技術(shù)參數(shù)如

29、下：</p><p>　　表2-4 HD150-32型水泵技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.5 補水定壓裝置的選擇</p><p>　　(1)一般采用開式膨脹水箱定壓方式。膨脹水箱的有效容積為膨脹水量與調(diào)節(jié)水量之和。</p><p>　　膨脹水量=α×Vc×Δt</p><p>　　式中， ——

30、水的膨脹系數(shù)，取0.0005；</p><p>　　——系統(tǒng)水容量（L）；</p><p>　　——水的平均溫差，冷水取15℃，熱水取45℃。</p><p>　　估算時膨脹量：冷水約0.1L/kW；熱水取0.3L/kW</p><p>　　調(diào)節(jié)水量為補水泵3min的流量，且保持水箱調(diào)節(jié)水位不小于200mm；</p><p

31、>　　最次水位應高于系統(tǒng)最高點0.5m以上</p><p>　　膨脹管應接在循環(huán)泵吸入側(cè)總管上，膨脹管上不應有任何截斷裝置 ，膨脹管按下表確定</p><p>　　(2)當采用開式膨脹水箱有困難時，可設(shè)置閉式隔膜膨脹水罐或補水泵變頻定壓方式。</p><p>　　(3)系統(tǒng)的小時泄漏量為系統(tǒng)水容量的1%,系統(tǒng)補水量取系統(tǒng)水容量的2%，全空氣冷凍水系統(tǒng)的系統(tǒng)水容

32、量為0.40~0.55l/m2 ，取1，則水容量為</p><p>　　L=1×8500=8500L</p><p>　　系統(tǒng)補水量為 </p><p>　　Q=8500×2%=170l/h 即0.17m3/h</p><p>　　補水點宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入段，補水泵流量取補水量的2.5~5倍，補水泵的

33、揚程應比系統(tǒng)靜止時的補水點壓力高30—50KPa。取補水量的3倍則補水泵的流量為</p><p>　　Q=3×0.13=0.39 m3/h</p><p>　　揚程為 </p><p>　　H=22.5+4=26.5m</p><p>　　開式膨脹水箱的有效容積為0.106m3</p>&

34、lt;p>　　對于閉式膨脹水箱，總?cè)莘e為</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中，——調(diào)節(jié)水量，取補水泵3min的水量</p><p>　　——系數(shù)一般取0.65~0.85，</p><p>　　取=0.7，則 V=0.52/20/(1-0.7)=0.087 m3</p>

35、;<p>　　參照陜西三維能源設(shè)備有限公司的樣本，選取落地式膨脹水箱的型號為GSP0.8×1-40×2×3，其相關(guān)參數(shù)如下：</p><p>　　表6-7 GSP0.8×1-40×2×3型落地式膨脹水箱參數(shù)</p><p>　　第三章 水處理設(shè)備的選擇</p><p>　　3.1 軟水器和軟化

36、水箱</p><p>　　空調(diào)補水應經(jīng)軟化處理，并宜設(shè)軟化水箱，儲存補水泵0.5~1.0h的水量[1]。</p><p>　　根據(jù)補水量，參照陜西三維能源設(shè)備公司的樣本,本設(shè)計選用的是SN-0.5A-BLL-T型全自動軟水器，軟水流量為0.85m3/h。</p><p>　　軟化水箱儲存1.0h補水泵的水量則其容積為Q=0.85m3選用南京貝特暖通空調(diào)設(shè)備公司容積為

37、1m3的水箱。</p><p><b>　　3.2 水處理儀</b></p><p>　　根據(jù)冷凍水的流量和冷卻水的流量，參照XL旋流式除污器的樣本，均選用型號為XL-150的除污器。 </p><p><b>　　其相關(guān)參數(shù)如下：</b></p><p><b>　　參考文獻</b

38、></p><p>　　[1] 張祉佑主編，《制冷空調(diào)原理與設(shè)備》，北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 彥啟森主編，《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》，北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[3] 李樹林主編，《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》，北京：中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 制冷工程設(shè)計手冊</p>&l