制冷设计说明书.doc
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1、目 录一、原始资料1二、设备选型12.1制冷机组12.1.2 制冷机组选型原则12.2冷冻水系统选型32.2.1冷冻水系统的基本形式32.2.2冷冻水泵42.3冷却水系统52.3.1冷却水泵62.3.2冷却塔72.4补水泵82.5补水箱92.6分集水器92.7电子水处理仪102.8管径列表11三、制冷机房布置12四、施工说明134.1管道保温设计134.2系统消声隔振设计14五、参考文献15一、原始资料本工程涉及的建筑位于天津市办公类建筑,地上6层,制冷面积34500m建筑总高度21m;地下1层,为车库及设备用房,制冷机房设于地下设备用房内。本工程为该建筑空调提供冷、热源,空调系统形式采用全空
2、气系统。空调系统要求夏季工况最大制冷量约为:4000kw。空调系统要求冷冻水供水温度7,回水温度12。现本工程仅设计夏季制冷系统,机组及一系列设备放在制冷机房里,冷却塔放在东西侧配楼楼顶;冷水机组以平均分配制冷量为原则进行选择,循环水泵与制冷机组相对应,加一旁通;冷却塔与制冷机组相对应,无需备用。表1 天津市室外气象参数夏季室外气象参数冬季室外气象参数夏季空调室外计算干球温度33.9冬季空调室外计算干球温度-9.6夏季空调室外计算湿球温度26.8冬季空调室外计算相对湿度56%夏季空调室外平均风速2.2m/s冬季空调室外平均风速2.4m/s夏季大气压力1005.2hPa冬季大气压力1027.1h
3、Pa二、设备选型2.1制冷机组2.1.2 制冷机组选型原则要合理选定机型和台数,须考虑以下因素或原则。 (1)建筑物的冷负荷大小,全年冷负荷的分布规律; (2)当地的水源(包括水量、水温及水质)、电源和热源(包括热源性质、品位高 低)情况; (3)初投资和运行费用; (4)冷水机组的特性(包括性能系数、尺寸大小、调节性能、价格、冷量范围及 使用工质等)。选择冷水机组时,除了考虑上述原则外,还应根据具体情况注意以下几点: (1)台数一般以选用24台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型可选用3台,特大型可选用4台,机组之间要考虑互为备用和切换使用的可能性; (2)同一机房内可选用不同类型、不同容量的
4、机组搭配的组合方案,以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高,调节性能较好,能保证部分负荷下能高效运行的机组; (3)对有合适热源特别是有余热或废热的场所或电力缺乏的场所,宜采用吸收式冷水机组; (4)选择电力驱动的冷水机组,当单机制冷量大于1163kW时,宜选用离心式;当单机制冷量在582kW1163kW之间时,宜选用离心式或螺杆式;当单机制冷量小于582kW时,宜选用活塞式;选用活塞式冷水机组时,宜优先选用多机头自动联控的冷水机组;根据建筑物用途、冷量特点及投资费用等实际情况综合考虑决定是否配备备用机组。表2 建筑物冷负荷估算指标建筑物 冷负荷W/m2 逗留者 照明 送风量
5、 显冷负荷 总冷负荷 m2/人 W/m2 l/sm2 办公室 中部区 659510605周边 11016010606个人办公室 16024015608会议室 1852703609学校 教室 1301902.5409图书馆 1301906309自助餐厅 1502601.53010戏院、大会堂 11026012012实验室 150230105010图书馆、博物馆 9515010408医院 手术室 1103806208公共场所 5015010308根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算, 统计建筑空调总冷负荷。本工程最大制冷量已给出,为4000KW,无需计算,而且本工程仅设计夏季工况制冷系统
6、,无需考虑冬季制热系统。因此,根据制冷量平均分配的原则,所需的单台制冷机组的制冷量为:1333kW,选择的制冷机组型号为:YSEXES45CJE ,HCFC-22机组。有关参数如下表表3 制冷机组参数制冷量1336kW冷水冷却水进水温度1232出水温度737流量230m3/h270m3/h接管通径200mm250mm污垢系数0.086m3/kW0.086m3/kW水阻损失0.125MPa0.057MPa尺寸440019002360制冷机组选三台,同时使用,无需备用。2.2冷冻水系统选型2.2.1冷冻水系统的基本形式(1)双管制、三管制和四管制系统1)双管制系统夏季供应冷冻水、冬季供应热水均在相
7、同管路中进行。优点是系统简单,初投资少。绝大多数空调冷冻水系统采用双管制系统。但在要求高的全年空调建筑中,过渡季节出现朝阳房间需要供冷而背阳房间需要供热的情况,这时改系统不能满足要求。2)三管制系统分别设置供冷、供热管路,冷热回水管路共用。优点是能同时满足供冷供热的要求,管路系统较四管制简单。其最大特点是有冷热混合损失,投资高于两管制,管路复杂。3)四管制系统供冷、供热分别由供回水管分开设置,具有冷热两套独立的系统。优点是能同时满足供冷、供热要求,且没有冷热混合损失。缺点是初投资高,管路系统复杂,且占有一定的空间。总上所述,此制冷系统采用两管制。(2)管内流速的假定依据 DN/mm=250出水
8、管的流速m/s1.52.02.02.5进水管的流速m/s1.01.21.21.6(3)冷冻水循环系统水力计算;冷冻水泵选用三台,且流量平均分配,,以下计算水泵进出口管径计算冷冻水体积流量w确定:W=0.0638 m3/s式中: 冷却剂的定压比热,水为4.186 KJ/Kg.;水的密度,为1000kg/m3水泵进水管:假定冷冻水的进口流速为1.6m/sd=1034LvL=0.0638m3/s, 单台机组管径d1=225mm,取250mm,则管段流速为v=1.3m/s水泵出水管:假定冷冻水的出口流速为2.0m/sd=1034LvL=0.0638m3/s,单台机组总管d1=202mm,取200mm,
9、则管段流速为v=2.03m/s总管管径计算假定冷冻水的流速为1.6m/sd=1034LvL=0.0638x3=0.1914m3/s,管径d1=390mm,取400mm,则管段流速为v=1.52m/s2.2.2冷冻水泵(1)本课程设计水泵的选择应按冷水机组一对一设置。(2)冷冻水循环泵的流量、扬程的确定:根据所对应的冷水机组的冷水量确定冷冻水循环泵的流量。(蒸发器侧)当采用闭式循环系统时,水泵的扬程应能克服冷冻水系统最不利环路的用冷设备、产冷设备、管道、阀门附件等总阻力要求。即 p = (py +pj +pm) 式中:p 水泵扬程,Pa;( py +pj +pm) 最不利环路各计算管段沿程、局部
10、和设备阻力损失之和,Pa;py 各计算管段沿程阻力损失,Pa;pj 各计算管段总局部阻力损失,Pa;pm 各计算管段总设备阻力损失,Pa。冷冻水循环泵的流量就为冷水机组冷水侧的流量,即为230m3/h;冷冻水泵扬程的组成:(1)回水过滤器阻力,一般为35mH2O,此系统选取4mH2O;(2)分水器、集水器水阻力:一般一个为3mH2O,此系统选3mH2O;(3)制冷机组冷水侧的水阻损失:12.5mH2O。(4)沿程阻力损失与局部阻力:沿程比摩阻R=200Pa/m,管长为150m,沿程阻力为200*150=30000Pa,需要扬程为3m.局部阻力损失为沿程阻力损失的0.51倍。所以局部阻力损失为0
11、.7*200*150=21000Pa,需要扬程为2.1m。扬程:H=4+3+12.5+3+3+2.1=27.6m本项目选用冷冻水泵的型号为:200-315A型单级卧式离心水泵,流量:243m3/h,扬程:30m。水泵选三台。2.3冷却水系统(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/s1.01.21.21.6(2)冷却水泵选用三台,且流量平均分配,以下计算水泵进出口管径计算水泵进水管:假定冷却水的进口流速为1.2m/sd=1034LvL=0.075 m3/s,机组管径d1=282mm,取250mm,则管段流速为v=1.53m/s水泵出水
12、管假定冷却水的出口流速为2.0m/sd=1034LvL=0.075 m3/s,机组管径d1=219mm, 取250mm,则管段流速为v=1.76m/s s总管管径计算假定冷却水的流速为1.8m/sd=1034LvL=0.225m3/s,管径d1=399mm,取400mm,则管段流速为v=1.8m/s2.3.1冷却水泵冷却水循环泵的流量、扬程的确定:(1)根据所对应的冷水机组的冷水量确定冷却水循环泵的流量。(冷凝器侧)(2)冷却水泵所需扬程应能克服冷却水系统环路的设备、管道、阀门附件等总阻力要求。p=(py+pj+pm)+p0+ph式中:P冷却水泵的扬程,Pa;(py+pj+pm)冷却水循环管路
13、总阻力损失之和,Pa;py冷却水各计算管段的沿程阻力损失,Pa;pj冷却水各计算管段的总局部阻力损失,Pa;pm冷却水各计算管段中总设备阻力损失,Pa;;p0冷却塔喷嘴喷雾压力,Pa;ph冷却塔中水提升高度(从冷却塔盛水池到喷嘴的高差)所需的压力,Pa;。冷却水循环泵的流量就为冷水机组冷却水侧的流量,即为272m3/h;冷却水泵扬程组成:(1)制冷机组冷凝器水阻力:12.5mH2O;(2)冷却塔喷头喷水压力:一般为23mH2O,取3mH2O;(3)冷却塔(开式冷却塔)接水盘到喷嘴的高差:一般为23mH2O,取3mH2O;(4)回水过滤器阻力,一般为35mH2O,取4mH2O;(5)制冷机组冷却
14、水侧的水阻损失:5.7mH2O。(6)沿程阻力损失与局部阻力:沿程比摩阻R=200Pa/m,管长为40m,沿程阻力为200*40=8000Pa,需要扬程为0.8m.局部阻力损失为沿程阻力损失的0.51倍。所以局部阻力损失为0.7*200*40=5600Pa,需要扬程为0.56m。扬程: H=12.5+3+3+4+5.7+0.8+0.6=29.6m本项目选用冷冻水泵的型号为:SLW(SLWR)系列离心泵:200-250(I),流量:280m3/h,扬程:36m。水泵选三台。2.3.2冷却塔(1)冷却塔选型须根据建筑物的功能、场地情况、周围环境条件与平面布局的因素综合考虑。对塔形的选择还要考虑当地
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