暖通建環(huán)專(zhuān)業(yè)制冷機(jī)房課程設(shè)計(jì)--某商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>　　1.1 建筑資料2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)步驟2</p><p>　　第二章 制冷機(jī)房3</p

2、><p>　　2.1 制冷機(jī)房的位置選擇3</p><p>　　2.2 冷水機(jī)組的選擇3</p><p>　　2.2.1 冷水機(jī)組的裝機(jī)容量4</p><p>　　2.2.2 冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)4</p><p>　　2.2.3 冷水機(jī)組的類(lèi)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(bǔ)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(xiàn)11</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p><b>　　1.1 建筑資料 </b></p><p>　　石家莊市某商場(chǎng)空

5、調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷1450kW，需要提供7℃/12℃空調(diào)冷水，制冷機(jī)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(duì)制冷機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　(1)選擇定型冷水機(jī)組并確定臺(tái)數(shù)</p><p>　　定型冷

6、水機(jī)組有風(fēng)冷冷水機(jī)組和水冷冷水機(jī)組兩大類(lèi)，水冷冷水機(jī)組又有蒸汽壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組兩種，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定所選用的冷水機(jī)組種類(lèi)。</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(jì)條件應(yīng)與冷水機(jī)組匹配，否則應(yīng)進(jìn)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(jìn)行阻力計(jì)算，選擇過(guò)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(yáng)程進(jìn)行確定，并考慮備用泵。</p><p>　　(5)選擇確定定壓補(bǔ)水設(shè)備</p><p>　　(6)編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)</p>&

8、lt;p>　　(7)繪制機(jī)房平面圖、系統(tǒng)圖和局部詳圖</p><p><b>　　第二章 制冷機(jī)房</b></p><p>　　制冷機(jī)房是整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的冷(熱)源中心,同時(shí)又是整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)中心。</p><p>　　中央機(jī)房一般由冷水機(jī)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(jī)房的位置選擇</p><p>　　制冷機(jī)房通?？拷照{(diào)機(jī)房，氟利昂制冷設(shè)備可以設(shè)置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，規(guī)模小的制冷機(jī)房一般附設(shè)在其他建筑內(nèi)，規(guī)模較大的制冷機(jī)房(特別是氨制冷機(jī)房)宜單獨(dú)修建。制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)置在靠近空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷中心，一般應(yīng)充分利用建筑物的地下室。對(duì)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(shí)，也可以設(shè)在裙房或與主建筑分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置。</p&g

10、t;<p>　　本設(shè)計(jì)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(jī)房設(shè)置在一區(qū)商廈最內(nèi)側(cè)。</p><p>　　2.2 冷水機(jī)組的選擇</p><p>　　冷水機(jī)組是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的心臟，為整個(gè)系統(tǒng)提供冷水且關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行情況。因此空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組的選擇是一個(gè)很重要的過(guò)程。</p><p>　　一般在選擇制冷機(jī)時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素

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

12、gt;<p>　　運(yùn)行可靠、操作圍護(hù)方便，以及一次性投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用的綜合分析比較，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益高，社會(huì)效益好。</p><p>　　所以，選擇何種制冷機(jī)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體情況及條件進(jìn)行綜合分析比較。</p><p>　　2.2.1 冷水機(jī)組的裝機(jī)容量</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的冷水系統(tǒng)是間接式系統(tǒng)，系統(tǒng)冷負(fù)荷總計(jì)1450kW，對(duì)其冷負(fù)荷附加

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

14、聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組中至少應(yīng)選擇一臺(tái)自動(dòng)化程度較高，調(diào)節(jié)性能較好，能保證部分負(fù)荷下能高效運(yùn)行的機(jī)組。選擇活塞式冷水機(jī)組時(shí)，宜優(yōu)先選用多機(jī)頭自動(dòng)聯(lián)控的冷水機(jī)組[4]。</p><p>　　綜合考慮本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)冷水機(jī)組，每臺(tái)裝機(jī)容量為798kW。</p><p>　　2.2.3 冷水機(jī)組的類(lèi)型</p><p>　　常用的冷水機(jī)組有壓縮式和吸收式。其中壓縮式制冷機(jī)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(méi)有較為方便余熱可供利用故本設(shè)計(jì)選用電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組。</p><p>　　冷水機(jī)組的冷卻方式有風(fēng)冷冷卻和水冷冷卻兩種方式。風(fēng)冷冷水機(jī)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(jì)采用水冷冷水機(jī)組。</p><p>　　螺桿式冷水機(jī)組還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、重量輕、易損件少，

16、可靠性高，維修周期長(zhǎng)；在低蒸發(fā)溫度或高壓縮比工況下仍可單機(jī)壓縮；采用滑閥裝置，制冷量可在10~100%范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)極調(diào)節(jié)，并可在無(wú)負(fù)荷條件下啟動(dòng)；對(duì)濕行程不敏感，當(dāng)時(shí)蒸汽或少量液體進(jìn)入機(jī)內(nèi)，沒(méi)有液擊的危險(xiǎn)；排氣溫度低，主要由油溫控制，對(duì)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(jī)組的樣本，本設(shè)計(jì)選則的機(jī)組型PFS-240.2。其性能參數(shù)如下：</p><p

17、>　　表2-1 PFS-240.2機(jī)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(chǎng)地情況、周?chē)h(huán)境條件與平面布局的因素綜合考慮。對(duì)塔形的選擇還要考慮當(dāng)?shù)氐臍庀髤?shù)、冷卻塔進(jìn)出水溫度、冷卻水量、水質(zhì)以及噪聲、散熱和水霧對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，經(jīng)濟(jì)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(jī)組的制冷量，KW</p><p>　　C-水的比熱容，KJ/(KG·℃)</p><p>　　k-制冷機(jī)耗功的熱量系數(shù)；對(duì)于蒸汽式壓縮機(jī)，可取1.2

19、～1.3 </p><p>　　tw1、tw2－冷卻塔的進(jìn)、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(bǔ)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(bǔ)水率為循環(huán)水量的2%，吸收式制冷可取補(bǔ)水率為循環(huán)水量的補(bǔ)水2.5%，</p>&l

20、t;p>　　補(bǔ)水位置；不設(shè)積水箱的系統(tǒng)應(yīng)在冷卻塔的地盤(pán)處，此時(shí)應(yīng)要求冷卻塔的底盤(pán)加高200mm；設(shè)積水箱的系統(tǒng)應(yīng)在積水箱處。</p><p>　　4）冷卻塔的控制調(diào)節(jié)應(yīng)采用雙速風(fēng)機(jī)或變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　由以上計(jì)算知冷卻塔所承擔(dān)的冷卻水量為G＝168.12 m3/h根據(jù)相關(guān)資料選用開(kāi)放式逆流式冷卻塔冷卻塔的選擇，特點(diǎn)是安裝面積小，高度大，適用于高度不受限制的場(chǎng)合，冷卻

21、水的進(jìn)水溫度為32℃，出水溫度為37℃， </p><p>　　根據(jù) “一塔對(duì)一機(jī)”選擇兩臺(tái)冷卻塔 且不考慮備用，冷卻塔的處理水流量應(yīng)大于冷水機(jī)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(jì)處理水量為L(zhǎng)=101m³/h</p><p><b>　　型號(hào)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(shí)應(yīng)根據(jù)其熱工性能和周?chē)h(huán)境對(duì)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(diǎn)，目前應(yīng)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(jì)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(yīng)依據(jù)泵的流量和揚(yáng)程進(jìn)行選擇，對(duì)于一次冷水泵的流量應(yīng)為所對(duì)應(yīng)的冷水機(jī)組的冷水量，并附加5%~10%的富裕量。泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)按冷水

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

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

26、兩臺(tái)使用，一臺(tái)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(tái)數(shù)宜按冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，流量應(yīng)按冷水機(jī)組技術(shù)資料確定，并附加5%~10%的富裕量。冷卻水泵的揚(yáng)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(pán)水位(設(shè)置冷卻水箱時(shí)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(jì)選用兩臺(tái)冷卻水泵，單機(jī)冷水機(jī)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(tái)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(jìn)水壓力為30.5 kPa，冷卻塔積水盤(pán)至布水器的高差為3.5m，考慮泵揚(yáng)程附加10%，則冷卻泵的揚(yáng)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(jī)械制造有限公司的電子樣本，本設(shè)計(jì)選用的冷卻水泵的型號(hào)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(bǔ)水定壓裝置的選擇</p><p>　　(1)一般采用開(kāi)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(shí)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(bǔ)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(yīng)高于系統(tǒng)最高點(diǎn)0.5m以上</p><p>　　膨脹管應(yīng)接在循環(huán)泵吸入側(cè)總管上，膨脹管上不應(yīng)有任何截?cái)嘌b置 ，膨脹管按下表確定</p><p>　　(2)當(dāng)采用開(kāi)式膨脹水箱有困難時(shí)，可設(shè)置閉式隔膜膨脹水罐或補(bǔ)水泵變頻定壓方式。</p><p>　　(3)系統(tǒng)的小時(shí)泄漏量為系統(tǒng)水容量的1%,系統(tǒng)補(bǔ)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(bǔ)水量為 </p><p>　　Q=8500×2%=170l/h 即0.17m3/h</p><p>　　補(bǔ)水點(diǎn)宜設(shè)在循環(huán)水泵的吸入段，補(bǔ)水泵流量取補(bǔ)水量的2.5~5倍，補(bǔ)水泵的

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

34、lt;p>　　對(duì)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(bǔ)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(hào)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(bǔ)水應(yīng)經(jīng)軟化處理，并宜設(shè)軟化水箱，儲(chǔ)存補(bǔ)水泵0.5~1.0h的水量[1]。</p><p>　　根據(jù)補(bǔ)水量，參照陜西三維能源設(shè)備公司的樣本,本設(shè)計(jì)選用的是SN-0.5A-BLL-T型全自動(dòng)軟水器，軟水流量為0.85m3/h。</p><p>　　軟化水箱儲(chǔ)存1.0h補(bǔ)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(hào)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(xiàn)</b

38、></p><p>　　[1] 張祉佑主編，《制冷空調(diào)原理與設(shè)備》，北京：機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3] 李樹(shù)林主編，《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)</p>&l