空调用冷冻站的设计说明书

青岛理工大学《空气调节用制冷技术》课程设计-１-前言本次设计的目的是为了对《空气调节用制冷技术》进行巩固，通过前期上课的理论学习，进行实践。具体内容是针对乌鲁木齐地区，设计其适合的空调用冷冻站的。首先通过查阅当地的各项原始资料，然后，确定制冷机的工作工况，通过提供的冷负荷资料选定压缩机的型号和台数。综合冷负荷、工作工况、当地的水质和环境情况，选择合适的冷凝器和蒸发器。再根据已有的设备资料，结合设计具体要求选择合适的辅助设备：油分离器、高压贮液器、集油器、氨液分离器、紧急泄氨器、空气分离器、过滤器、阀门等。最后由工厂发展规划资料初步确定工厂尺寸，将设备进行合理的布局。以求做到最经济合理的布置。并根据设备布局确定管道的布局，计算管道的直径，给管道配置相应的阀门。以上即是此次设计的流程，在设计过程中，应该注意统筹兼顾，有理有据。目录一设计题目-----------------------------------------------------------------------------------4二设计目的-----------------------------------------------------------------------------------4三原始资料---------------------------------------------------------------------------=------4四设计内容-----------------------------------------------------------------------------------41制冷压缩机的型号与台数的选择------------------------------------------------------41.1冷冻站的冷负荷的确定--------------------------------------------------------------41.2制冷装置型式的选择-----------------------------------------------------------------41.3制冷工况的确定及理论计算-------------------------------------------------------51.4制冷压缩机的型号及台数的确定------------------------------------------------62冷凝器的选择------------------------------------------------------------------------------72.1冷凝负荷的确定-----------------------------------------------------------------------72.2传热温差--------------------------------------------------------------------------------82.3确定冷凝器的型号--------------------------------------------------------------------73蒸发器的选择------------------------------------------------------------------------------94油分离器的选择-------------------------------------------------------------------------105贮液器的选择--------------------------------------------------------------------------106油器的选择-------------------------------------------------------------------------------117空气分离器的选择--------------------------------------------------------------------118急泄氨器的选择----------------------------------------------------------------------119过滤器的选择------------------------------------------------------------------------------1110冷冻站设备及管路的平面布置-------------------------------------------------------1210.1冷冻站房的设计--------------------------------------------------------------------1210.2制冷设备的布置--------------------------------------------------------------------1311管路和阀件的选择计算-----------------------------------------------------------------1411.1管路计算------------------------------------------------------------------------------14青岛理工大学《空气调节用制冷技术》课程设计-２-11.2排气管道----------------------------------------------------------------------------1611.3冷凝器到贮液器液体管道----------------------------------------------------------1811.4贮液器到蒸发器液体管道----------------------------------------------------------2011.5阀件的选择----------------------------------------------------------------------------2212参考文献------------------------------------------------------------------------------------一设计题目空调用冷冻站的设计二设计目的课程设计是“制冷技术”的主要教学环节之一，通过这一环节来达到了解冷冻站设计的内容、程序和基本原则的目的，学习设计计算的步骤和方法，巩固所学的理论知识和实际知识，以培养我们运用所学知识解决工程的能力。三原始资料1基本资料：已知某厂空调楼所需总耗冷量为581.4kw（500,000kcal/h），以喷淋室为末端装置，要求冷冻水温为5℃，空调回水温度为10℃，制冷系统以氨为制冷剂。2设计地点：乌鲁木齐3水源：由于地区水源紧张，冷却水系统必须选用冷却塔使用循环水。4室外气象资料：夏季空调干球温度为34.1℃，湿球温度为18.5℃。四设计内容1制冷压缩机的型号与台数的选择1.1冷冻站的冷负荷的确定QT=(1+A)Qy;式中:QT——制冷系统的总制冷量（KW）;Qy——用户实际所需要的制冷量（KW）;A——冷损失附加系数;对于间接式制冷系统，A＝0.1～0.15。本课程设计属于此类，取A＝0.11TQ=（1+0.11）×581.4=645.35kw1.2制冷装置型式的选择本冷冻站设计采用活塞式制冷机，氨制冷剂，单级压缩1.3制冷工况的确定及理论计算1.3.1蒸发温度ot当采用喷淋室处理空气，即冷冻水喷淋室使用时，宜采用水箱式蒸发器（包括直立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器）。对于直立管式和螺旋管式蒸发器，蒸发温度宜比冷冻水出口干球温度低4～6℃。所以ot=5℃—（4～6℃）=1℃1.3.2冷凝温度Kt青岛理工大学《空气调节用制冷技术》课程设计-３-采用水冷式冷凝器时，冷凝温度Kt可用下式计算：)7~5(221ssKttt℃式中1st——冷却水进冷凝器的温度，℃；2st——冷却水出冷凝器的温度，℃。对于使用冷却塔的循环水系统，冷却水进水温度可按下式计算：sssttt1=18.5℃+（4~3）℃=21.5℃式中st——当地夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度，℃st——安全值。选用机械通风冷却塔，4~3st℃。立式壳管式冷凝器进、出水温差2～4℃2st=21.5+3=24.5℃)7~5(221ssKttt=)7~5(25.245.21=28℃1.3.3压缩机的吸汽温度1t压缩机的吸汽温度一般与压缩机吸汽管的长短和保温情况有关，通常以氨为制冷剂时，吸汽温度1t与蒸发温度0t的差值不大于5～8℃。即1t=ot+5=3+5=8℃1.3.4再冷温度tr.c对于立式壳管式冷凝器，均不考虑再冷。以上工况确定以后，就可在lgP——h图上确定整个制冷的理论循环；并进行循环的理论计算。1.3.5lgP-h上理论循环的计算1根据绘制的lgP-h图查表求得各状态参数：图中点1为压缩机吸入状态点（t1=t0=、3.5℃）；1-1’为过热过程(t1’=8.5℃)；2’为制冷剂出压缩机时状态点(由过1’的等熵线和压力为Pk的等压线来确定)；4为青岛理工大学《空气调节用制冷技术》课程设计-４-制冷剂出冷凝器的状态点(t4=tk=35℃)2确定压力：P1=P0=489.178kpa；P4=Pk=1353.146kpa；确定焓值:h1=1460.250kJ/kg；h1’=1472.635kJ/kg；h2’=1621.733kJ/kg；h4=367.188kJ/kg;比容：v1=0.272135m3/kg；v2’=0.118135m3/kg；3制冷系统热力计算单位质量制冷量q0的计算:q0=h1’-h4=1472.635-365.188=1105.477kJ/kg；单位容积制冷量qv的计算:qv=q0/v1’=1105.477/0.272135=4062.237kJ/kg；制冷剂质量流量qm的计算:qm=QT/q0=1042/1105.477=0.9426kg/s；单位理论压缩功w0的计算:w0=h2’-h1’=1621.733-1472.635=149.098kJ/kg；压缩机所需的理论功率P0的计算:P0=qmw0=0.9426×149.098=140.540kJ/kg；压缩机吸入制冷剂蒸汽的体积流量qv的计算:qv=qmv1’=0.9426×0.272135=0.25651m3/s；制冷系数ε0的计算:ε0=q0/w0=1105.477/149.095=7.415；单位冷凝负荷qk的计算:qk=h2’-h1’=1621.733-367.188=1254.545kJ/kg；冷凝器热负荷Qk的计算:Qk=qmqk=0.9426×1254.545=1182.534kW；逆卡诺循环制冷系数：εc=Tc/(Tk-Tc)=(3.5+273)/(35-3.5)=8.778；热力完善度η=ε0/εc=7.415/8.778=0.845；1.4制冷压缩机的型号及台数的确定择制冷压缩机时，台数不宜过多一般2~4台,且系列应相同，方便维修。标准工况下的制冷量，换算公式可查得iK=2.19,则标Q657/2.19=300kw=25.8*410kcal/h由《使用制冷工程设计手册》166页查得选两台压缩机型号6AW12.5(上—冷)标况制冷15×410kcal/h=174.42kw气缸数6，气缸直径125mm，活塞行程100mm,主轴转速9