制冷机房课程设计冷冻机房设计Word下载.docx
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1.3设计步骤
查阅资料，确定制冷机房设计冷负荷
（1）选择定型冷水机组并确定台数
定型冷水机组有风冷冷水机组和水冷冷水机组两大类，水冷冷水机组又有蒸汽压缩式冷水机组和吸收式冷水机组两种，通过技术经济分析确定所选用的冷水机组种类。
（2）选择冷却塔
材质推荐使用玻璃钢，注意冷却塔的设计条件应与冷水机组匹配，否则应进行修正。
（3）布置冷却水管道、冷冻水管道
确定管径，并进行阻力计算，选择过滤器、电子水处理仪、集水器、分水器（用户4个环路）等。
（4）选择冷却水泵和冷冻水泵
根据流量和扬程进行确定，并考虑备用泵。
（5）选择确定定压补水设备
（6）编写设计计算说明书
（7）绘制机房平面图、系统图和局部详图
第二章制冷机房
2.1制冷机房的设置
制冷机房位置的选择：
冷热源机房应设置在靠近冷热负荷中心处，以便尽可能减少冷热媒的传输距离；
无地下层的建筑应优先考虑布置在建筑物的一层，当受条件限制，无法设置在主体建筑内时，也可设置在裙房内，或与主体建筑脱离的独立机房内。
冷热源机房的内部设置：
机房主要通道的净宽度不应小于1.5m；
机组与墙之间的净距不应小于1.0m；
机组与机组或其他设备之间的净距不应小于1.2；
应留出不小于蒸发器、冷凝器等长度的清洗、维修距离。
本设计建筑物没有地下层，因此将机房布置在建筑物群房内。
本设计主要通道净宽度为2m；
机组与墙之间的净距为2m；
机组与机组或其他设备之间的净距为1.5m；
机房留有蒸发器、冷凝器等长度的3.6m的清洗维修。
2.2冷水机组的选择
2.2.1冷水机组的装机容量
本设计中的冷水系统是间接式系统，系统冷负荷总计1500kw，其冷负荷附加1.1，冷水机组的负荷为Q=1.1×
1500=1650kw
2.2.2冷水机组的台数
制冷机组一般以选用2~4台为宜，一般不考虑备用。
冷水机组的单台容量及台数的选择，当空调负荷大于528kw时机组的数量不宜少于2台。
本设计选用两台冷水机组，每台装机容量为820kw。
2.2.3冷水机组的类型
常用的冷水机组有压缩式和吸收式。
其中压缩式制冷机组又分为离心式、活塞式和螺杆式。
考虑到本工程中没有较为方便余热可供利用故本设计选用电动压缩式冷水机组。
冷水机组的冷却方式有风冷冷却和水冷冷却两种方式。
水冷式冷水机组与风冷式冷水机组相比较，在冷却水充足的地方，水冷式设备的初投资和运行费均低于风冷式设备，因此设计采用水冷式冷水机组。
螺杆式冷水机组COP值较高，单机制冷量大，容积效率高；
结构简单，无往复运动的惯性力，转速高；
对湿冲程不敏感，无液击危险；
易损件少，运行可靠，调节方便，通过滑阀可实现制冷量无级调节。
因此本设计采用螺杆式冷水机组。
参考长虹水冷螺杆式冷水机组的样本，本设计选则的机组型CHLS820/PN。
本设计冷冻水入口温度7℃，出口温度12℃，冷却水入口温度32℃，出口温度37℃。
其性能参数如下：
表2-1CHLS820/PN机组技术参数
制冷量（kW）
冷冻水流量（m3/h）
冷冻水压降（kPa）
冷却水流量（m3/h）
冷却水压降（kPa）
制冷剂
820
140
80
170.4
63
R22a
2.3冷却塔的选择
常用的冷却塔有玻璃钢和钢筋混凝土两种。
玻璃钢冷却塔具有冷效高，占地面积小，轻巧，节能等优点，并被广泛应用。
中小型制冷剂的冷却水量一般在65~500m3/h之间，在冷却塔系列中属于中等水量，而逆流式冷却塔热交换率高于横流式。
因此本设计采用逆流式玻璃钢冷却塔，将冷却塔防置在屋顶。
根据选用的冷水机组得出其冷却水量为170.4m3/h。
据此参照常州中院玻璃钢的电子样本，本设计选用型号为DBN-200低噪声型逆流玻璃钢冷却塔。
其进水温度37℃，出水温度32℃，湿球温度28℃。
其技术参数如下：
表2-2DBNL3-200低噪声型逆流式玻璃钢冷却塔技术参数
冷却水量（m3/h）
风量（m3/h）
进水压压力（104Pa）
电机功率（kW）
直径（m）
200
112000
3.01
5.5
4.2
2.4水泵的选择
2.4.1冷冻水泵的选择
泵的选择应依据泵的流量和扬程进行选择，对于一次冷水泵的流量应为所对应的冷水机组的冷水量，并附加5%~10%的富裕量。
泵的台数应按冷水机组的个数一一对应。
闭式循环一次泵的扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器和末端设备的表冷器阻力之和，并应附加5%~10%的富裕量。
本设计中有两台冷水机组，故选用两台冷冻水水泵。
单机冷水机组的冷水量为140m3/h，考虑附加10%，则每台泵的流量为Q=1.1×
140=154m3/h
本设计中最不利环路的损失200kPa，冷水机组蒸发器的损失为80kPa，机房的损失为50kPa，考虑附加10%，则水泵的扬程为
H=1.1×
（200+50+80）=330kPa
即泵的扬程为33m水柱
参照广州恒星冷冻机械制造的电子样本，本设计选用的冷冻水泵的型号为HD125-50，两台使用，一台备用，其技术参数如下
表2-3HD125-50型水泵技术
流量（m3/h）
扬程（m）
效率（%）
转速（r/min）
必需汽蚀余量（m）
45
73
37
1480
5.8
循环水泵的耗电输冷比应满足下列要求：
ECR=0.003096∑（G·
H/η）/∑Q≤A（B+αΣL）/ΔT;
ECR------循环水泵的耗电输冷比；
G--------每台运行水泵的设计流量，（m3/h）；
H--------每台运行水泵的设计扬程，m；
η-------每台运行水泵对应设计工作点的效率；
Q--------设计冷负荷，kw；
ΔT------规定的计算供回水温差，℃；
A--------与水泵流量有关的计算系数；
B--------与机房及用户的水阻力有关的计算系数；
α-------与ΣL有关的计算系数；
ΣL------从冷热机房至该系统最远用户的供回水管道的总运输长度，m；
当管道设于大面积单层或多层建筑时，可按机房出口至最远端空调末端的管道长度减去100m确定。
本设计A值取0.003858，B值取28，α取0.02，ΣL<
400m，ΔT取15℃计算得A（B+αΣL）/ΔT值为0.007206744。
冷冻循环水泵ECR值为0.0017155324。
0.0017155324<
0.007206744,满足要求。
2.4.2冷却水泵的选择
冷却水泵的台数宜按冷水机组一一对应，流量应按冷水机组技术资料确定，并附加5%~10%的富裕量。
冷却水泵的扬程由冷却水系统阻力（管道、管件、冷凝器阻力之和），冷却塔积水盘水位（设置冷却水箱时为水箱最低水位）至冷却塔布水器的高差，冷却塔布水器所需压力组成，并附加5%~10%的富裕量。
本设计选用两台冷却水泵，单机冷水机组的冷却水流量为170.4m3/h，考虑10%的附加，则每台泵的流量为
Q=1.1×
170.4=187.44m3/h
冷却水系统的阻力为24.5kPa，冷凝器阻力为63kPa，冷却塔进水压力为30.1kPa，冷却塔布水器至积水盘高差3.5m，考虑泵扬程附加10%，则冷却泵的扬程为
（24.5+63+35+30.1）=152.6kPa
即15.26m水柱，参照广州恒星冷冻机械制造的电子样本，本设计选用的冷却水泵的型号为HD150-32，其技术参数如下：
表2-4HD150-32型水泵技术参数
32
77
30
4.5
冷冻循环水泵ECR值为0.0025446575。
0.0025446575<
2.5补水定压装置的选择
循环水系统的小时泄漏量，宜按系统水容量的1%计算。
系统水容量应经计算确定，供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表2.5估算，室外管线长时应取较大值。
表2-5空调水系统的单位水容量
空调方式
全空气系统
水-空气系统
单位水容量（L/㎡）
0.40～0.55
0.70～1.30
本设计为水-空气系统，单位水容量取1，则系统水容量为L=1×
10000=10000L=10m3。
补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%，则系补水泵补水量为Q=10×
5%=0.5m3；
循环水系统的补水点，宜设在循环水泵的吸入侧母管上；
当补水压力低于补水点时，应设置补水泵。
补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高30～50kPa，则补水泵扬程为H=25+5=30m；
膨胀管不设阀门，膨胀管管径按下表确定
表2-6膨胀管的选取
系统膨胀水量Vp（L）
空调冷水
<
350
350～1800
1801～3500
3501～7000
>
7000
膨胀管的公称直径（mm）
20
25
40
50
70
膨胀水箱的容积应按下式计算：
V≥Vmin=Vt+Vp
式中V——水箱的实际有效容积（L）;
Vmin——水箱的最小有效容积（L）;
Vt——水箱的调节容积（L），不应小于3min平时运行的补水泵流量，且应保证水箱调节水位高度不小于200mm；
Vp——系统最大膨胀水量（L）；
本设计中Vt=（Q/60）×
3=0.025m3。
循环水系统的最大膨胀水量Vp按表2-7确定
表2-7常用系统单位水容量的最大膨胀量
系统类型
空调热水
采暖水
供/回水温度（℃）
7/12
60/50
95/70
膨胀量（L/m3）
4.46
15.96
33.62
本设计为夏季工况，采用空调冷水系统，则系统的单位水容量的最大膨胀水量取值为4.46L/m3，系统的最大膨胀水量Vp=10×
4.46=44.6L=
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