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空调制冷技术课程设计 题 目： 空调制冷技术课程设计 学 院： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与能源应用工程 姓 名： 张冷 学 号： 指导教师： 王 伟 2023年 12 月 26 日目 录1.原始条件12. 方案设计13.负荷计算14.冷水机组选择25.1 冷冻水循环系统水力计算35.1.1拟定管径35.1.2阻力计算45.2 冷却水循环系统水力计算45.2.1拟定管径45.2.2阻力计算55.3 补给水泵的水力计算65.3.1水泵进水管：66设备选择76.1冷却塔的选择76.2 冷冻水和冷却水水泵的选择86.3 软水器的选择96.4 软化水箱及补水泵的选择96.5 分水器及集水器的选择106.6 过滤器的选择126.7电子水解决仪的选择126.8定压罐的选择12总结13参考文献141.原始条件题目：西塔宾馆空气调节系统制冷机房设计条件：1、冷冻水 7/12 2、冷却水 32/37 3、制冷剂：氨() 4、地点：重庆 5、建筑形式：宾馆 6、建筑面积 15000m2 7、层高 3.5 m 8、层数：5层 2. 方案设计 该机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供/回水管、冷冻水供/回水管系统。经冷水机组制冷后的7的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过度水器分别送往宾馆的各层，通过空调机组后的12的冷冻水回水经集水器再由冷冻水回水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现降温过程。从冷水机组出来的37的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后的32的冷却水再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。考虑到系统的稳定安全高效地运营，系统中配备补水系统，软化水系统，电子水解决系统等附属系统。3.负荷计算采用面积冷指标法： (3-1)本设计选用 (3-2)根据空调冷负荷计算方法： (3-3)建筑面积 A=10000m2根据查书，k的取值范围为7%-15%，本设计值取10%。 4.冷水机组选择根据标准，属于较大规模建筑，宜取制冷机组2台，并且两台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量Q1=1045kw表4-1 根据制冷量选取制冷机组具体型号名称螺杆式制冷机组型号LSLXR123-1050制冷量900KW电功率/ 电压224 KW/380 V制冷剂R123制冷剂充注量700 kg冷冻水系统冷却水系统进/出 水温度()12/732/37流量(m3/h)181.4266扬程43接管通经(mm)150150污垢系数(m2/KW)0.0860.086水阻损失(MPa)0.120.083机组尺寸（长宽高）3860mm1810mm2766mm图4-2 查得冷水机组的两端界面其中，1为冷却水进水接口，2为冷却水出水接口，3为冷冻水进口接口，4为冷冻水出水接口。5. 水力计算表5-1 管内流速的假定依据DN/mm=250出水管的流速m/s1.52.02.02.5进水管的流速m/s1.01.21.21.65.1 冷冻水循环系统水力计算5.1.1拟定管径假定冷冻水的进口流速为1.2m/s d=103 (5-1)L=0.05032=0.1008m3/s, 2台机组总管d1=327mm,取350mm,则管段流速为v=1.07m/s 水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为1.5m/s d= 103 (5-2)L=0.1008m3/s, 2台机组总管d1=292.6mm,取300mm,则管段流速为v=1.428m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0 m/s d=103 (5-3)L=0.0504m3/s,单台机组管d1=253mm,取250mm,则管段流速为v=1.3 m/s水泵的出水管：假定流速为1.5 m/s d=103 (5-4)L=0.0504m3/s,单台机组管d1=207mm,取200mm,则管段流速为v=1.6m/s5.1.2阻力计算表5-2 已知局部阻力损失止回阀DN40502002503003.93.40.10.10.1焊接弯头90DN2002503003500.720.180.870.89截止阀0.3蝶阀0.10.3水泵入口1.0过滤器2.0-3.0除污器4.0-6.0水箱接管进水口1.0出水口0.5用到的三通0.1变径管0.1-0.3P=v/2冷冻水系统中，弯头13个，三通3个P=16.18m沿程阻力阻力损失公式P=R*l=RLR为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m，所以沿程阻力损失为P2=1.25 m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P1+P2=17.43m5.2 冷却水循环系统水力计算5.2.1拟定管径水泵进水管：假定冷却水的进口流速为1.2m/s d=103 (5-5)L=0.07392=0.1478 m3/s,2台机组总管d1=396mm,取400mm,则管段流速为v=1.178m/s水泵出水管假定冷却水的出口流速为2.0m/s d=103 (5-6)L=0.1478m3/s,2台机组总管d1=307mm,取300mm,则管段流速为v=2.09m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0 m/s d=103 (5-7)L=0.0739m3/s,单台机组管d1=307mm,取300mm,则管段流速为1.05m/s泵的出水管：假定流速为2.0 m/s d=103 (5-8)L=0.0739m3/s,单台机组管d1=217mm,取250mm,则管段流速为v=1.506m/s5.2.2阻力计算同理，在冷却水系统中，根据平面图可得弯头9个，三通5个每个泵上都有一个截止阀，一个蝶阀，一个止回阀，一个过滤器，一共有三个泵每个机组有两个蝶阀，一个过滤器，一共两台机组=90.9+0.15+3（0.3+0.1+0.1+2）+2（20.1+2）+3（1+0.5）+1=26由于整套系统的流速基本保持在1.178m/s，P=v/2P=18.04m沿程阻力阻力损失公式P=R*l=RLR为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m，所以沿程阻力损失为P2=1.25 m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：P1+P2=19.29m5.3 补给水泵的水力计算5.3.1水泵进水管：假定补给水泵的进口流速为1.2m/s d=103 (5-9)L=20.05031%=0.001066 m3/s,2台机组总管d1=33mm,取35mm,则管段流速为v=1.07m/s水泵出水管：假定补给水泵的进口流速为1.5m/s d=103 (5-10)L=0.001066 m3/s,2台机组总管d1=29mm,取30mm,则管段流速为v=1.43m/s单台机组时水泵的进水管：假定流速为1.0 m/s d=103 (5-11)L=0.05041%=0.000504m3/s单台机组管d1=25.3mm,取25mm,则管段流速为v=1.03m3/s 泵的出水管：假定流速为1.5 m/s d=103 (5-12)L=0.05041%=0.000504m3/s,单台机组管d1=20.7mm,取20mm,则管段流速为v=1.61m/s6设备选择6.1冷却塔的选择冷却塔选用开放式冷却塔，且为逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，合用于高度不受限制的场合，冷却水的进水温度为32，出水温度为37，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的2%3%冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式 G=3600Qc/（Ctw） (6-1)tw= tw1- tw2=37-32=5 Qc=1.3Q （活塞式制冷机组）Qc冷却塔冷却热量Q制冷机负荷每台制冷机配一台冷却塔。则 Qc=1.31055=1371.5KW每台冷却塔的水量计算： G=3600 Qc/（Ctw）=36001371.5(4.25)=2.3511105kg/h=235.11m3/h风量计算： Q=/ (6-2)ts1成都市空气调节室外计算湿球温度,查得22.6。 ts2=ts1+5=27.6查焓湿图 得Is1=87kJ/kg Is2=115kJ/kg 所以 Q=36001371.54.2(115-87)=41984.7kg/h=32546.3m3/h (空气密度为1.29kg/m3)选用2台型号同样的冷却塔。表6-1 选用CDBNL3系列低噪声型逆流冷却塔，型号为CDBNL3-300，重要参数型号冷却水量总高度风量风机直径进水压力直径DNCDBNL3-300300m3/h5713mm168000m3/h3400mm35kPa5.0mm6.2 冷冻水和冷却水水泵的选择由已知的冷冻水和冷却水流量，初定泵给水方式为两用一备，而已定两台机组，现用两台泵给水，可近似选择水泵的流量为机组流量，水泵的杨程至少要满足层高和局部阻力。综合考虑后，选择冷冻水泵的型号为：200-400A，冷却水泵的型号为：200-250(I)表6-2 两台水泵的性能参数型号流量(m3/h)杨程(m)效率(%)转速(r/min)电机功率(kw)必须气蚀余量(NPSH)重量(kg)200-400A13146.6671450373.5462187447423438.370200-250(I)28029.2751450304.047540024805202072表6-3 两台水泵的安装尺寸型号外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器LBHC1B1AC2B24-d1DD1n-d规格H2200-400A86059510953003702252503204-2234029512-22JGD3-3345200-250(I)84053011103003702402503204-2234029512-22JGD3-3360复核水泵扬程，冷冻水泵规定将水补给到楼层最高点，外加阻力损失，所以，最低扬程为3.55+17.43=34.93 m 选用的冷冻水泵扬程为44m，符合规定，同理复核冷却水泵扬程，也符合规定。6.3 软水器的选择表6-4 根据补水流量选用INNO系列双阀双罐同时供水软水器型号产水量（m3/h）树脂填量（L）周期盐耗（mm）安装尺寸（mm）进出管径mmINNO-350D4-61004735021006.4 软化水箱及补水泵的选择根据规定，补水量为系统冷冻水量的0.5%1%，补水频率为8小时1一次，每次2小时。因此，计算补水量为 q1=ntQ11% (6-3)q1-单次补水量n-机组台数t-单次补水时长Q1-冷冻水流量注：本设计中选用0.5%的设计参数 因此，补水量即软化水箱的体积为：q1=V=2181.40.5%243=14.512 m3 取软化水箱的体积为15m3，选择其尺寸为 2m2.5m3m关于补水泵，选用方式为一用一备共两台，补水泵的流量为： (6-4)所以，q2 =7.256 m3/h即补水泵的流量为 7.256m3/h。根据流量选择补水泵为ISG40-250A.表6-5 此型号的水泵性能参数型号流量(m3/h)杨程(m)效率(%)转速(r/min)电机功率(kw)必须气蚀余量(NPSH)重量(kg)40-250A4.1722429005.52.3985.970287.86527表6-6 安装尺寸型号外形尺寸安装尺寸进出口法兰尺寸隔垫器LBHC1B1AC2B24-d1DD1n-d规格H240-250A40040563012017095801304-141501104-18SD61-0.5115由冷冻水水力计算的方法，按假定流速法再次拟定水泵安装前后干管尺寸和最终流速：水泵进口：流速1.73m/s 钢管型号 452.5 （内径40mm） 水泵出口：流速3.07m/s 钢管型号 342 （内径30mm）6.5 分水器及集水器的选择分水器和集水器的流速选择范围为0.5-0.8m/s 假定集水器的流速为0.8m/s d=103vLp4 (6-5)L=2181.4=362.8m3/h=0.1008m3/s D=400.6mm,取400mm，则流速为0.8 m/s假设用户有三个，分三个支路，单个用户分的流量为0.0336 m3/s 根据公式，d=103 (6-6)算得每个用户接管的内管径为 d=0.231m，选择钢管d=250mm，则流速为0.68m/s假定分水器的流速为1.0m/sd=103vLp4 (6-7)L=2181.4=362.8m3/h=0.1008m3/s D=358mm,取350mm，流速为1.05 m/sd=0.207m，选择钢管d=200mm，流速为1.07 m/s表6-7 涉及补水管，冷却水进水泵管，用户回水管，以及旁通管，泄水管。补水管用户回水管进水泵管旁通管管径mm3025035030管内流速 m/s1.430.681.07与阀门开度有关表6-8 分水器水器：涉及冷冻水进水管，用户出水管，以及旁通管，泄水管。用户回水管冷冻水进水管旁通管管径mm20030030管内流速 m/s1.071.428与阀门开度有关集水器的长度：D1=30 mm，D2=350mm，D3=250 mm ，D4=250mm，D5=250mm，D6=30mm(D1为补水管直径，D2为进冷却水泵直径， D3，D4，D5为用户回水管直径，D6为旁通管直径)L1=D1+60=90 mm，L2=D1+D2+120=500mm，L3=D2+D3+120=720mm，L4=D3+D4+120=620mm，L5=D4+D5+120=620mmL6=D5+D6+120=400mmL7=D6+60=90mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=3040 mm宽度为1.5dmax=525mm分水器的长度：D1=300 mm，D2=200 mm，D3=200 mm ，D4=200mm，D5=30mm(D1为冷冻水进水管直径，D2，D3，D4为用户管路直径，D5为旁通管直径)L1=D1+60=360 mm，L2=D1+D2+120=620 mm，L3=D2+D3+120=520 mm，L4=D3+D4+120=520mm，L5=D4+D5+120=360mm，L6=D5+60=90mm宽度为1.5dmax=450mm总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=2470 mm集水器和分水器一般会设立排污口的直径取DN40 mm6.6 过滤器的选择根据管路直径选择相应的Y型过滤器。冷冻水泵进水口直径d=300mm, 所以过滤器选Y-300mm冷却水泵进水口直径d=350mm, 所以过滤器选Y-350mm补给水泵进水口直径d=30mm, 所以过滤器选Y-30mm6.7电子水解决仪的选择电子水解决仪器选型：按流量为2662=532 m3/h，选择最合适的电子水解决器，选择的型号为MHW-I-G10-1.6. 表6-9 性能参数规格型号进口管径(mm)最大流量(m3/h)设备直径(mm)功 率(W)重量（KG）MHW-I-G10-1.6350580393200996.8定压罐的选择定压罐所定的压力为从集水器到用户最高处的水静压，根据层高和层数，拟定最高点的压力，已知层高3.5m，共5层，所以，定压高度为：3.55=17.5m，考虑到阻力损失，按20%备份，最终定压静水压力为17.51.2=21 mH2O（约210kPa），选择定压罐的型号为：SQL400-0.6.表6-10 性能参数型号容积（L）工作压力（kPa）直径（mm）高度（mm）SQL400-0.6386004001200总结通过这一周的课程设计。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中碰到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不仅要进一步地理解，并且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提高。对于教材管理系统，其程序是比较简朴的，重要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但如何衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对系统的结构很熟悉。因此可以说系统的设计是软件和硬件的结合，两者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的局限性之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍故意想不到的困惑，通过一番努力才得以解决。这也激发了我此后努力学习的爱好，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。另一方面，这次课程设计让我充足结识到团队合作的重要性，只有分工协作才干保证整个项目的有条不絮。此外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，使我们获益匪浅。因此非常感谢老师的教导。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己此后的学习和工作做出了最佳的楷模。我觉得作为一名软件工程专业的学生，这次课程设计是很故意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着这一个多礼拜的“学习”，在小组同学的帮助和讲解下，渐渐对这门课逐渐产生了些许的爱好，自己开始积极学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。实践是检查真理的唯一标准，平时我们接触到的都是书本上的理论知识，应付考试还可以，无形之中我们自己也养成了一种自大的心态。但是，课程设计却给我们了一个很好认清自己的机会，其实自己学的并不好，作为一个工科生，同时还要具有查找资料、知识迁移的能力。参考文献1陆耀庆编.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社，1999.2电子工业部第十设计研究院主编.空气调节设计手册.北京：中国建筑工业出版，2023.3电子工业部第十设计出版院编.空气调节设计手册(第二版) ，2023.4陈沛霖等编.空调与制冷技术手册(第二版).上海：同济大学出版社，1999.5陈沛霖编.空气调节设计手册(第二版).同济大学出版社，1999.