某铸造工艺制冷站设计方案书

锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案1+++公司工艺冷冻站设计说明书设计单位：重庆锋华机电工程设备有限公司设计：李联系电话：日期：2015年5月23日锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案2目录（一）设计条件…………………………………………….3（二）方案设计…………………………………………….3（三）冷负荷的计算………………………………………….3（四）制冷机组的选择……………………………………….4（五）水力计算…………………………………………….5（六）设备选择…………………………………………….5（七）建议项…………………………………………….8锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案3设计说明书一、设计条件+++公司主要产品是铸铝的汽车发动机缸体和变速箱壳体，采用的是意大利ITPRESSES公司生产的高压铸造生产线，其主要生产工艺是将700度左右的铝液进行浇铸冷却成型后再加工，该冷冻站的作用是将700度左右的铝水冷却到100度左右的固态铝，下表是已知工艺条件：序号条件数值单位备注1铝的熔点660℃2铝的比热0.88kj/kg℃3铝的熔解热398kj/kg4每件产品生产周期时间120秒5产品温降600℃700-1006产品温降时间38秒7每件产品浇铸最大重量50kg8模具进水压力0.35Mpa9模具进水温度20℃±1℃10模具回水温度32℃11共8条生产线同时生产8+++公司设计冷负荷2*1674kW的制冷站，需要供给生产冷冻水，冷冻水供水温度20℃，回水温度32℃，制冷机房外冷冻水系统阻力0.35MPa，制冷机房建筑轴线尺寸14000*7000*5000，对制冷机房进行设计二、方案设计1、甲方要求与一期冷冻站建造一模一样，所以这里仅就关键技术细节进行核算；2、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；3、经冷水机组制冷后的20℃的冷冻水储存在冷水箱内的，通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送往压机，经过压机的32℃的冷冻水回水汇集后进入热水箱，热水箱的水经冷冻循环泵压入制冷机组后回到冷水箱，冷水箱与热水箱设置联通器。4、从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水循环泵供入冷却塔，经冷却塔冷却至32℃（5度的温差设计）后返回冷水机组，如此循环往复。5、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、冷负荷的计算锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案4对于间接供冷系统一般考虑7%—15%的富余功率，这里选取10%。峰值热功率需求为：Qwf=q×(t1-t2)/T1+Qyq/T1平均热功率需求为：Qwf=q×(t1-t2)/T+Qyq/T序号条件数值单位备注1铝的熔点660摄氏度2铝的比热0.88kj/kg度3铝的熔解热398kj/kg4每件产品生产周期时间T120秒5产品温降t1-t2550摄氏度700-1506产品温降时间T138秒7每件产品浇铸最大重量50kg8共8条生产线同时生产89峰值热功7267.2kw10平均热功3028kwQ=Qz(1+10%)=3028×(1+10%)=3330.8kW而一期制冷站选择了两台制冷能力同样为1674KW即总功率为3348KW的制冷机是符合计算结果的。四、制冷机组的选择根据现场甲方的要求，且经过验算，决定选择跟一期一样的制冷机组。锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案5五、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/s1.根据公式[3]d=103即冷冻循环水至制冷机和冷热水箱之间，主管道选择DN350，每台泵选择DN200，至制冷机选择DN250的管道。（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]所以结果与冷冻循环水相同。三、至车间内设备的供水计算因设计院设计了DN400的管道，超出了冷冻水的管径，故不需要再次验证。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13验算冷冻水进出制冷机管径14制冷量1674KW15按水流速2m/s16需求管道直径0.23m5度温差17如果管径选择0.1米则流速为2.54m/s18超出承载能力，故选择大一型号0.25m13验算冷却水进出制冷机管径14制冷量1674KW15按水流速2m/s16需求管道直径0.23m5度温差17如果管径选择0.1米则流速为2.54m/s18超出承载能力，故选择大一型号0.25mvL4vL4锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案6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=1.3Q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=1.3×1674=2176KW所以冷却塔冷却水量为：G=3600Qc/（CP△tw）=3600×2176/(4.2×5)/1000=373.6m3/h风量计算：Q=Qc3600/c)21(IsIs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/kgIs2=115kJ/kg[6]所以Q=3600×2176÷4.2÷(115-87)=101266kg/h=66618m3/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CDBNL3-350，主要参数如下：（二）冷却水泵的选择（开式系统）（1）扬程的计算：H=H1+H2+H3+H4H—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7mH3—冷却塔中水的提升高度（m）,这里取10mH4—冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取5m型号冷却水量总高度风量风机直径进水压力直径DNCDBNL3-450350m3/h4519mm72000m3/h3800mm38.5kPa5.9m锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案7因此冷却水泵所需的扬程H=7+7+10+5=29m（2）流量的确定：由制冷机组性能参数得冷凝器水量203.7m3/h，考虑到泄漏余量1.1倍的系数，即为203.7×（1+10%）=224.07m3/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）连成SLS250-300GC水泵：（三）冷冻水泵的选择由制冷机组性能参数得冷凝器水量203.7m3/h，考虑到泄漏余量1.1倍的系数，即为203.7×（1+10%）=224.07m3/h（2）扬程的估算，沿程阻力及蒸发器阻力估计冷冻水泵的扬程约为20m（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）连成SLS250-300GC水泵：（3）冷冻水泵的选择：根据以上计算的流量和扬程，选择四台（二用二备）连成SLS250-400GC水泵；（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1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=2863cm2，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=410mmL2=d1+d2+120=570mmL3=d2+d3+120=345mmL4=d3+d4+120=370mmL5=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)60010645112.55（五）补水系统的确定1.锋华公司关于+++公司冷冻站设计方案8冷冻水的补水量为循环水量的3%—4%，这里取4%。所以补水量为700*3%=28m3/h因为该系统为开式系统，不需要定压及补入管路系统，所以选择自来水3Kg压力水直补进水箱的方式。（六）建议增加冷却水、冷冻水电子水处理器根据冷却水流量700m3/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-15W10243501250×600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）软化水处理器因模具冷却位置处温度超过55度以上，所以建议进入车间的水进行软化除渣除锈处理，建立10m3的软水处理站。（八）建议增加石英砂过滤器因管道内难免的锈蚀物及颗粒物的存在，建议增加石英砂过滤器进行清洁。