制冷说明书

一设计题目与原始条件1.1设计题目广东省广州市市某写字楼建筑地上12层，其中一、二、三层为商场，层高4.8m，其余为3.3m。地下一层，设有为设备机房，层高4.5m。其中商场空调冷负荷为1520kw，空调总冷负荷为2560KW。1.2广州市夏季室外参数夏季室外计算湿球温度：27.8℃；夏季室外计算干球球温度：34.2℃；夏季室外计算相对湿度：74%；夏季室外计算日平均温度：30.6℃；自来水温度：32℃。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旅馆的各个区域，经过空调机组后的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行，系统中配备补水系统，软化水系统，电子水处理系统等附属系统。三负荷计算与冷水机组选择因为制冷系统的冷负荷为1280KW,考虑选用离心式或者螺杆式制冷机组。螺杆式制冷压缩机是中等冷量冷水机组中应用得较多的一种机型。这种压缩机采用强制连续输气，压力和容量特性稳定没有脉动，排气量几乎不随排气压力而变，而且在小排气量时也不会发生喘振现象，对变工况运行具有较好的适应性，对气体带液运行不敏感。这种压缩机运转时力矩变化小、动力平衡性好、没有往复运动机构、易损件少，振动小、噪声低、运行寿命长、可靠性高，而且结构简单紧凑、质量轻、体积小。另外，它的排温低、容积效率高、滑阀可无级调节、操作简便，易实现自动化。选用的制冷剂为R-22，对环境的危害程度小,安装简便。且化学稳定性和热稳定性均很高，特别是在没有水份存在的情况下，在200℃以下与一般金属不起反应。机组选型过程：1）初选机型。根据制冷系统负荷Q=1280KW，所以根据《离心式/螺杆式制冷机组及应用》选择两台LSBLG系列水冷螺杆式冷水机组（LSBLG1480）。2）该系统机组的设计工况为：冷冻水进水温度为12℃，出水温度为7℃；冷却水进水温度32℃，出水温度37℃。3）根据LSBLG1480的性能表，即冷冻水进出口温度为12℃、7℃时机组的制冷量为1433.6KW。在设计工况下，2台机组的总制冷量为Q=2×1433.6=2867.2KW2560KW，满足要求。4)蒸发器的的参数：水流量为255m3/h,压力降48KPa,配管尺寸150mm.冷凝器的的参数：水流量为318m3/h,压力降42KPa,配管尺寸150mm.5）其他主要技术性能参数:制冷剂：R22机组外型尺寸：宽A3800mm、深B2165mm、高C2100mm噪声：小于68Db根据制冷量选取制冷机组具体型号如下：名称：LSBLG系列水冷式半封闭式双螺杆式冷水机组[1]P233、型号：LSBLG1480名义制冷量KW1433.6冷凝器型式卧式壳管式压缩机数量4水压降Kpa﹤100配机功率Kw360水流量m³/h318使用制冷剂R22管径mm2-DN150制冷剂填充量Kg90×4蒸发器型式卧式壳管式外型尺寸长mm3800水压降Kpa﹤100宽mm2165水流量m³/h255高mm2100管径mm2-DN150注：①名义制冷量按如下工况确定：②工作范围：冷冻水进口温度：12℃冷却水出口温度：22～37℃冷冻水出口温度：7℃冷却水进口温差：3.5～10℃冷却水进口温度：32℃冷冻水出口温度：5～20℃冷却水出口温度：37℃冷却水进口温差：2.5～10℃四水力计算管内流速的假定依据[2]P340DN/mm250=250出水管的流速m/s1.5~2.02.0~2.5进水管的流速m/s1.0~1.21.2~1.61冷冻水循环系统水力计算俩台机组时：水泵进水管：假定冷冻水的进口流速为1.5m/sv4103LdL=255/3600×2=0.1416m3/s,2台机组总管d1=346mm,取350mm,则管段流速为v=1.47m/s水泵出水管：假定冷冻水的出口流速为2.0m/sv4103LdL=255/3600×2=0.1416m3/s,2台机组总管d1=300mm,取300mm,则管段流速为v=2.0m/s单台机组时：水泵的进水管：假定流速为1.0m/sv4103LdL=0.0708m3/s,单台机组管d1=300mm,取300mm,则管段流速为v=1.0m/s水泵的出水管：假定流速为1.5m/sv4103LdL==0.0708m3/s,单台机组管d1=245mm,取250mm,则管段流速为v=1.44m/s[2]P813流量m3/s管径长度（m）ν（m/s）R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)0.1416DN3001001.735969600416173880848408即管段阻力为4.94m水柱。2冷却水循环系统水力计算；俩台机组时：水泵进水管：假定冷却水的进口流速为1.5m/sv4103LdL=318/3600×2=0.1767m3/s,2台机组总管d1=387mm,取400mm,则管段流速为v=1.4m/s水泵出水管：假定冷却水的出口流速为2.0m/sv4103LdL=318/3600×2=0.1767m3/s,2台机组总管d1=335mm,取350mm,则管段流速为v=1.84m/s单台机组时：水泵的进水管：假定流速为1.0m/sv4103LdL=318/3600=0.0883m3/s,单台机组管d1=335mm,取350mm,则管段流速为0.92m/s泵的出水管：假定流速为2.0m/sv4103LdL=0.0589m3/s,单台机组管d1=237mm,取250mm,则管段流速为v=1.8m/s[2]P813流量m3/s管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)0.1767DN400001.626161002414423460840708即管段阻力为4.15m水柱。3补给水泵的水力计算俩台机组时：水泵进水管：假定补给水泵的进口流速为1.5m/sv4103LdL=2×0.0708×1%=1.42×10-3m3/s,2台机组总管d1=34.7mm,取40mm,则管段流速为v=1.14m/s水泵出水管：假定补给水泵的出口流速为2.0m/sv4103LdL=2×0.0708×1%=1.42×10-3m3/s,2台机组总管d1=30mm,取32mm,则管段流速为v=1.78m/s单台机组时：水泵的进水管：假定流速为1.0m/sv4103LdL=0.0708×1%=7.08×10-4m3/s，单台机组管d1=30mm,取32mm,则管段流速为v=0.88m3/s水泵的出水管：假定流速为1.5m/sv4103LdL=0.0708×1%=7.08×10-4m3/s，单台机组管d1=24.5mm,取25mm,则管段流速为v=1.45m/s五设备选择1冷却塔的选择冷却塔的选择：冷却塔选用开放式逆流式冷却塔，特点是安装面积小，高度大，适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1%—3%。冷却塔的冷却水量和风量的计算：)(/360021wwpcttCQG℃5323721，QQc3.1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4.2KJ/(Kg*K)则Qc=1.3×1433.6=1863.68KW每台制冷机配一台冷却塔，所以冷却塔冷却水量为：)/(3600wpctCQG=3600×1863.68/(4.2×5)=319488kg/h=319.488m3/h风量计算：)(360021sscIIcQQ其中1sI2sI--对应于下列温度的饱和空气焓；2st1st--为室外空气的进出口湿球温度；2st—广州市夏季空气调节室外计算湿球温度,查得27.8℃。ts1=ts2+5=32.8℃Is1=96KJ/KgIs2=74KJ/KgG=3600×1863.68/4.2×（96-74）=72610.91kg/h=60509.09m3/h(空气密度1.2kg/m3)选用两台同型号CDBNL3系列超低噪声逆流玻璃钢冷却塔，参数如下：[9]P1010型号冷却水量（m3/h）总高mm风量(m3/h)风机直径mm进水压力（kpa）直径mCDBNL3-3503505963187400340037.55.02冷冻水和冷却水水泵的选择（一）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4.15m(由上面计算)H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取10m（冷凝器水压降＜100kpa）；H3—冷却塔中水的提升高度（m）,这里取48.6m；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=H1+H2+H3+H4=67.75m；Hmax=（1.10～1.15）H则Hmax=1.1×67.75=74.53m（2）流量的确定：由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量为318m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，318×（1+10%）=349.8m3/h[8]P1180（3）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）S系列型号为300S90A水泵：[8]P67P84型号流量扬程效率转速功率kw电机型号汽蚀余量吸入口直径mmm3/hmr/min轴功率电动机功率300S90A5768671%1450190280Y355L1-44.0300外形尺寸mm×mm×mm安装尺寸压出口直径mmLHH1H2L1L2BB2n-φdmmmmmmmmmmmmmmmmmm1168.5×898×12461168.589851026864452012466004-φ27200（三）冷冻水泵的选择（1）扬程的计算：H=H1+H2+H3H—冷冻水泵的扬程；H1—冷冻水系统的沿程及局部阻力水头损失4.94m(由上面计算)；H2—冷凝器内部阻力水头损失（m）,这里取10m（蒸发器水压降＜100kpa）；H3—冷冻水的提升高度（m）,这里取48.6m因此冷冻水泵所需的扬程：H=H1+H2+H3=63.54m，Hmax=（1.10～1.15）H则Hmax=1.1×63.54=69.89m（2）流量的计算:由制冷机组性能参数得板式冷凝器水量255m3/h，考虑到泄漏，附加10%的余量即为，255×（1+10%）=280.5m3/h（3）冷冻水泵的选择：根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）S系列型号为250S65水泵：[8]P67P84型号流量扬程效率转速功率kw电机型号汽蚀余量吸入口直径mmm3/hmr/min轴功率电动机功率250S653607175%145092.8132Y315M1-43.0250外形尺寸mm×mm×mm安装尺寸压出口直径mmLHH1H2L1L2BB2n-φdmmmmmmmmmmmmmmmmmm1046.5×796×8501046.57964502405814108505104-φ271503软化水器的选择根据补水流量选用JMR系列全自动软水器:[5]P729型号产水量（m3/h）树脂填量（t）周期盐耗（mm）安装尺寸（mm）进出管径mm180/480D2-600×22004-60.75472550×1100×25001004软化水箱及补水泵的选择(1)冷冻水的补给水量为冷冻水总循环水量的≤1%取1%则补水量：Q1=255×2×1%=5.1m3/h,补水箱的大小满足补水泵能连续运行1.5~2.5h,这里取1.5h,则V=Q1×1.5=7.65m3补给水泵的流量Q2=255×2×1%=5.1m3/h，扬程H≤冷冻水泵的扬程所以选择两个如