制冷站设计说明书_secret.doc

目录

（一） 设计题目与原始条件 ……………………………….1
（二） 方案设计 …………………………………………….1
（三） 冷负荷的计算………………………………………….1
（四） 制冷机组的选择……………………………………….1
（五） 水力计算 …………………………………………….2
（六） 设备选择 …………………………………………….3
（七） 设计总结 …………………………………………….6
（八） 参考文献 …………………………………………….7

设计说明书
一、设计题目与原始条件：
石家庄市某建筑空调设计冷负荷2000kW，需要供给空调冷冻水，冷冻水供水温度7，回水温度12，制冷机房外冷冻水系统阻力0.15MPa，制冷机房建筑轴线尺寸12000*12000*4500，对制冷机房进行设计
二、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，再通过分水器分别送往用户，经过空调机组的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实现降温过程。
从冷水机组出来的35℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后返回冷水机组，如此循环往复。
考虑到系统的稳定安全运行，系统中配备补水系统，软化水系统，水处理系统等附属系统。
三、冷负荷的计算
对于间接供冷系统一般附加7%—15%，这里选取10%。
Q= Qz(1+10%)=2000×(1+10%)=2200kW
四、 制冷机组的选择
根据标准，宜取制冷机组2台，而且两台机组的容量相同。
所以每台制冷机组制冷量Q’=2200÷2=1100 kW
根据制冷量选取制冷机组具体型号如下：[3]
名称：LSA系列半封闭螺杆式水冷冷水机组
型号：LS1110A
型号
制冷量
输入功率KW
额定电流A
最大电流A
耗电指标W/W
KW
TR
LS1110A
1114.4
316.9
244.2
198.8
652.8
0.219
压缩机
蒸发器
冷凝器
制冷剂
名义功率HP
水流量m^3/h
接管尺寸
水压降kPa
水流量m^3/h
接管尺寸
水压降kPa
充注量kg
160X2
191.7
DN200
≤70
233.7
DN150X2
≤70
125X2

机组外型尺寸
噪声值dB(A）
重量kg
长mm
宽mm
高mm
4500
1800
2350
87
14000
注：1.制冷量标准工况：冷却水进/出水温度30℃/35℃,冷冻水进/出水温度12℃/7℃,
2.电源3N-50Hz 380V,起动方式为星三角起动；
3.采用半封闭双螺杆压缩机，高效干式壳管式蒸发器及壳管式冷凝器；
4.能量调节范围：单系统机组为0-0.50-0.75-0.10；

五、水力计算
（一）冷冻循环水的管路水力估算
假定冷冻水的流速为2m/s
1. 根据公式
[3]
d=103
L=191.7*2 m3/h=383.4 m3/h=0.1065 m3/s, 两台机组总管d1=260mm,取250mm,则管段流速为v=2.17m/s，满足流速要求。
单台机组流量L1=0.05325m3/s,其管径为184mm,取200mm,则管段流速v=1.7m/s，满足流速要求。
根据鸿业软件算得下表：冷冻水供水
序号
流量(m^3/h)
管径
管长(m)
ν(m/s)
R(Pa/m)
△Py(Pa)
ξ
动压(Pa)
△Pj(Pa)
△Py+△Pj(Pa)
1
216.7
DN200
2.2
1.628
124.914
274.812
9
1324.43
11919.869
12194.681
2
433.4
DN250
9.5
2.321
202.494
1923.691
2.5
2692.746
6731.865
8655.556
小计
650.1

11.7

2198.503
11.5

18651.734
20850.237
冷冻水回水

流量(m^3/h)
管径
管长(m)
ν(m/s)
R(Pa/m)
△Py(Pa)
ξ
动压(Pa)
△Pj(Pa)
△Py+△Pj(Pa)
383.4
DN250
2.2
2.053
158.192
348.023
6
2106.247
12637.484
12985.507
50
DN100
3.6
1.574
284.637
1024.694
7
1237.811
8664.674
9689.368
433.4
DN250
5.2
2.321
201.201
1046.247
7.5
2691.429
20185.719
21231.966
216.7
DN200
5.8
1.628
123.873
718.465
14
1323.782
18532.95
19251.415
433.4
DN250
6
2.321
201.201
1207.208
1
2691.429
2691.429
3898.637
216.7
DN200
5.4
1.628
123.873
668.916
9
1323.782
11914.039
12582.955
1733.6

28.2

5013.553
44.5

74626.295
79639.848
序号
1
2
3
4
5
6
总

（二）冷却循环水的管路水力估算

假定冷却水的流速为2m/s
根据公式
d=103 [3]
所以
L’= 233.7 *2 m3/h =467.4m3/h =0.13m3/s, 两台机组总管d1’=288mm,取300mm,则管段流速v=1.84m/s，满足流速要求。
单台机组流量L1’=233.7 m3/h=0.0649 m3/s, 其管径为203mm，取200mm，则管段流速v=2.07m/s，满足流速要求。

其余管段管径可根据经济流速（如下表）以及流量确定。[3]
公称直径DN(mm)
＜250
≥250
水泵吸入管（m/s）
1.0~1.2
1.2~1.6
水泵压出管（m/s）
1.5~2.0
2.0~2.5
水管(m/s)
1.5~2.0
2.0~2.5

冷却水供水
序号
负荷(kW)
流量(m^3/h)
管径
管长(m)
ν(m/s)
R(Pa/m)
△Py(Pa)
ξ
动压(Pa)
△Pj(Pa)
△Py+△Pj(Pa)
1
16354.027
566
DN300
8.2
2.097
128.414
1052.991
3
2184.494
6553.483
7606.474
2
8177.0135
283
DN200
4.5
2.126
204.235
919.058
14
2245.36
31435.035
32354.093
3
16354.027
566
DN300
3.9
2.097
128.414
500.813
2
2184.494
4368.989
4869.802
4
12251.0733
424
DN250
0.9
2.27
188.67
169.803
1
2561.835
2561.835
2731.638
5
8177.0135
283
DN200
2.5
2.126
204.235
510.588
3
2245.36
6736.079
7246.667
6
4102.9538
142
DN150
3.5
2.064
290.661
1017.315
8
2116.558
16932.468
17949.783
小计
65416.1081
2264

23.5

4170.568
31

68587.889
72758.457
序号
负荷(kW)
流量(m^3/h)
管径
管长(m)
ν(m/s)
R(Pa/m)
△Py(Pa)
ξ
动压(Pa)
△Pj(Pa)
△Py+△Pj(Pa)
1
4110.0331
142
DN150
3.4
2.064
291.901
992.462
8
2120.21
16961.684
17954.146
2
8191.1224
283
DN200
2.4
2.126
205.09
492.217
3
2249.234
6747.702
7239.919
3
12272.2116
424
DN250
0.9
2.27
189.433
170.49
1
2566.256
2566.256
2736.746
4
16382.2448
566
DN300
9
2.097
128.954
1160.583
8
2188.264
17506.108
18666.691
小计
40955.6119
1415

15.7

2815.752
20

43781.75
46597.502
冷却水回水

六、设备选择
（一） 冷却塔的选择
根据水冷冷水机组要求的冷却水的条件选择玻璃钢冷却塔，本设计采用CDBNL3系列超低噪声型逆流玻璃钢冷却塔，冷却塔台数一般和制冷机台数相同,不需设置备用塔，故选两台冷却塔即可。
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/CP （tw1-tw2）
其中 △tw= tw1- tw2=37-32=5℃
Qc=1.3 Q
其中 Qc—冷却塔冷却热量（KW）,对压缩机制冷机取1.25-1.3Q0（Q0为制冷量）这里取1.3；
CP——为水的比热容4.2（KJ/(Kg.K)）
则 Qc=1.3×2200=2860KW
所以冷却塔冷却水量为：
G=3600 Qc/（CP△tw）=3600×2860/(4.2×5)= 498.864m3/h
风量计算：
Q=/
ts1—夏季空气调节室外计算湿球温度,查得27.7℃。 [3]
ts2=ts1+5℃=32.7℃
查焓湿图 得Is1=87kJ/kg Is2=115kJ/kg [6]
所以 Q=3600×2860÷4.2÷(115-87)=101266kg/h=78500m3/h (空气密度为1.29kg/m3)
查说明书，选用CDBNL3系列低噪声型逆流冷却塔，型号为CDBNL3-450，主要参数如下：
型号为CDBNL3—450，具体参数如下：（冷却水温度t=27℃时）
型号
冷却水量
总高度
风量
风机直径
进水压力
直径DN
CDBNL3-450
514m3/h
6519mm
242000m3/h
3800mm
38.5kPa
5.9m
（二） 冷却水泵的选择（开式系统）
（1）扬程的计算：
H=H1 + H2 + H3+ H4
H—冷却水泵的扬程
H1—冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失
H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取7m
H3—冷却塔中水的提升高度（m）,这里取6.5m
H4—冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取5m
因此冷却水泵所需的扬程 H=72758.457+46597.502+70000+150000+32600+50000=421955.96
Pa=42m
（2）流量的确定：
由制冷机组性能参数得冷凝器水量233.7m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，233.7×（1+10%）=257 m3/h
（2）冷却水泵的选择：
根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）BKZ系列型号为200-400的空调专用水泵：
型号
流量
扬程
效率
转速
输入功率
电机型号
吸入口直径
m3/h
m
r/min
Kw
mm
BKZ200-400
400
50
81%
1480
90
Y280M-4
200
外形尺寸
安装尺寸
压出口直径
a
H
L1
B
B1
4-φd
mm×mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
1288×845
160
395
600
640
640
4-φ28
150
（三）冷冻水泵的选择
（1） 流量的计算
由制冷机组性能参数得蒸发器水量为191.7 m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，191.7×（1+10%）=210.8 m3/h
（2） 扬程的估算，估计冷冻水泵的扬程约为37.2m
（3）冷冻水泵的选择：
根据以上计算的流量和扬程，选择三台（二用一备）BKZ系列型号为200-410A的空调专用水泵

型号
流量
扬程
效率
转速
输入功率
电机型号
吸入口直径
m3/h
m
r/min
Kw
mm
BKZ200-410A
300
46
85%
1480
55
Y250M-4
200
外形尺寸
安装尺寸
压出口直径
a
H
L1
B
B1
4-φd
mm×mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
1168×845
160
395
600
640
640
4-φ28
150
（四）分水器和集水器的选择
分水器和集水器的管径可跟据并联管道的总流量，通过该管径时的断面流速v=0.5~0.8m/s来确定。[5]
从分（集）水器上接出3根供向(来自)空调机组水管以及1根压力平衡管和1根来自（供向）冷水机组的水管，供水(回)管流速为2.0m/s取，d1=350mm，d2= d5=100mm,
d3=d4 =125mm ,则总流通断面积为1002cm2，取分（集）水器内流速为0.7m/s，那么分（集）水器的流通断面积应为1002×2.0÷0.7=2863 cm2，于是算出分（集）水器内径为603mm，选用D600×10.0无缝钢管，实际流速为0.71m/s,满足要求。
L1=d1+60=410mm L2=d1+d2+120=570mm L3=d2+d3+120=345mm
L4=d3+d4+120=370mm L5=d4+ d5`+120=345mm，L6= d5+60=160mm
选择分（集）水器如下：
内径（mm）
管壁厚度（mm）
外径（mm）
重量(kg/m)
600
10
645
112.55
（五）补水系统的确定
1.
冷冻水的补水量为循环水量的3%—4%，这里取3%。
所以 补水量为191.7*2*3%=11.5m3/h
冷冻水系统是闭式的，补水泵即起补水的作用又能对冷冻水系统起定压作用。
根据以上可知补水流量为11.5 m3/h
根据流量选择两台（一用一备）SB-X系列型号为65-40-150K的离心式清水单级泵：[7]

型号
流量（m3/h）
扬程
（m）
进出口
直径
（mm）
电机功率
（KW）
转速
（r/min）
电压
（V）
重量
（kg）
65-40-150K
30
31
50
5.5
2900
380
270
（六） 冷却水、冷冻水电子水处理器
根据冷却水流量982.8 m3/h，选用2台DSG系列电子水处理器：
型号
额定流量
（m3/h）
进出口管径
（mm）
安装尺寸
L×D（mm）
DSG-15W
1024
350
1250×600
（八）电子水处理议的选择
电子水处理仪和水过滤器的型号可以按连接管管径选顶，连接管管径与干管的管径相同。
七、设计总结
在这次设计中，我学到了很多以前在理论课上学不到的东西。这既包括理论知识在实践方面的运用，又包括在设计工作中应该注意的许多。
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的设计过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些计算、思路感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。以前总感觉自己学得已经差不多了，一旦进行实际设计，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。这也许是我一个人的感觉。

八、参考文献
[1].《实用供热通风空调设计手册》陆耀庆主编 1993 中国建筑工业出版社
[2].《空气调节用制冷技术》彦启森主编 中国建筑工业出版社
[3].《空气调节设计手册》电子工业部第十设计研究院主编 1995 中国建筑工业出版社
[4].《暖通空调制图标准》GB/T50114-82 中国建筑标准设计研究院出版
[5].《空调与制冷技术手册》 陈裴霖 岳孝方主编 1990 同济大学出版社
[6].《工程热力学》廉乐明主编 中国建筑工业出版社
[7].《中央空调》 何耀东 何青主编 冶金工业出版社

7