制冷机房计算说明书.docx

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制冷机房计算说明书

西安市民生集团制冷机房课程设计

1、工程设计概况

某公共建筑位于西安市，空调面积10000平方米，夏季空调冷负荷指标105，冷负荷同时使用系数0.85，用户资用压力20米水柱，最高点高度18米，定压装置位于制冷机房，用户管路水容积2800L。

空调冷源采用水冷冷水机组，台数为2台。

制冷机房位于独立的裙房，详见平面图。

2、冷水机组的选型

1、总冷负荷的计算。

总冷负荷1700KW

冷损失附加系数取0.1

所以制冷机组总制冷量q=1700x1.1=1870KW

2、初选冷水机组。

根据总冷负荷选择冷水机组，初步选择2台型号为YRVFVCR2550C的水冷螺杆式冷水机组。

其单台制冷量为1042KW,设计制冷工况为：

冷冻水进出口温度：

120C/70C；

冷却水进出口温度：

320C/370C。

3、制冷量的修正。

查阅室外气象参数，西安市夏季室外计算湿球温度为260C,夏季室外计算干球温度为35.20C。

冬季空调室外计算干球温度为-8℃，冬季空调室外计算相对湿度66％，冬季大气压力978.7kpa,夏季大气压力为959.2kpa,则冷凝温度为39.50C，冷却塔的实际进出口温度为370C、320C。

查阅制冷变工况制冷量修正系数曲线。

冷却水进口温度320C，机组出水温度为70C时修正系数为0.98。

机组实际制冷量：

：

修正系数；

：

单台机组设计制冷量，kW。

则

4、确定冷水机组及相关参数。

查阅冷水机组性能参数表，YRVFVCR2550C的性能参数如下表：

表1

型号

项目

参数

YRVFVCR2550C

实际制冷量（kW）

1021.16

压缩机

型式

螺杆压缩机

压缩机数量

2

容量控制

有段或连续容调

输入功率（kW）

189

冷凝器

型式

卧式壳管式换热器

水流量（m3/h）

212.76

水压降（kPa）

102.1

进出口管径（DN）

150

蒸发器

型式

满液式换热器

水流量（m3/h）

179.28

水压降（kPa）

114.3

进出口管径（DN）

150

制冷剂

种类

HFC-134a

充注量（kg）

333

机组噪音dB（A）

≤91

外形

长（mm）

4842

尺寸

宽（mm）

1550

高（mm）

2270

机组

重量

整机重量（kg）

7011

运行重量（kg）

7351

注：

1、运行工况：

冷水出水温度70C，温差50C；冷却水进水温度320C，温差50C。

2、机组噪音测定位置离机组2米、离地1.5米处的各点平均值。

3、制冷量为上述运行工况时的制冷量。

4、压缩机输入功率经过修正，查表知修正系数为1.4。

实际功率为1.4189=264.6kW。

三、冷却塔的确定

冷却塔水流量：

其中K：

安全系数，取1.1；

L0：

单台机组冷凝器水流量，m3/h。

进水温度：

370C；出水温度：

320C；温差50C；湿球温度：

260C。

选用DBNL3-250，台数为2台。

相关参数如下：

表2

型号

DBNL3-250

项目

冷却水量

主要尺寸

风机直径

电机功率

重量

进水压力

噪音

直径

总高度

宽度（外径）

自重

运转重

Dm

10m

16m

单位

m3/h

mm

mm

mm

kW

kg

kg

kPa

dB（A）

Dm

参数

250

4085

4342

3000

7.5

2344

3936

32.6

65.5

52.0

48.6

3.6

四、水力计算

1、冷冻水循环系统水力计算。

推荐流速如下：

表3

部位

流速m/s

部位

流速m/s

水泵压出口

2.4—3.6

一般管道

1.5—3.0

水泵吸入口

1.2—2.1

排水管

1.2—2.1

主干管

1.5—3.0

向上立管

1.0—3.0

（1）画出冷冻水系统流程图。

（2）对各管段编号，如图在节点处编号。

（3）选择最不利环路为：

机组—1—2—3—用户—4—5—6—7—8—机组。

（4）根据各管段流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。

管段1—2

由表1知蒸发器出口管径为DN150，流量为179m3/h，则流速

比摩阻,Rm=446Pa/m，管长8144mm，则摩擦阻力

管段2—3

假定流速为1.5m/s，求的管径D=290mm，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.41m/s，在经济流速范围。

查水管路计算图Rm=55Pa/m，管长D=12424mm，则摩擦阻力

同理可求的其他各管段相关参数，结果见表5。

（5）列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。

各管段局部阻力系数见表4。

表4

管段

局部阻力部件

局部阻力系数

个数

1—2

软接头

0.28

1

2.02

闸阀

0.2

1

90°弯头

0.72

2

直流三通

0.1

1

2—3

90°弯头

0.72

3

2.16

4—5

90°弯头

0.72

1

3.72

分流四通

3.0

1

5—6

90°弯头

0.72

4

11.34

蝶阀

0.2

2

止回阀

2.0

1

过滤器

2.5

1

软接头

0.28

2

合流四通

3.0

1

6—7

90°弯头

0.72

1

1.02

分流三通

0.3

1

7—8

90°弯头

0.72

1

1.2

闸阀

0.2

1

软接头

0.28

1

计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表5

表5

管段

流量

（m3/h）

长度l（m）

管径DN

流速v（m/s）

动压Pd（Pa）

局部阻力系数

局部阻力P1（Pa）

比摩阻Rm（Pa/m）

摩擦阻力Pm（Pa）

管段总阻力Pz（Pa）

1—2

179

8.144

150

2.81

3948

2.02

7975

446

3632

11607

2—3

358

12.424

300

1.41

994

2.16

2147

55

683

2830

4—5

358

2.445

300

1.41

994

3.72

3697

55

135

3832

5—6

358

6.72

250

2.03

2060

11.34

23366

134

900

24266

6—7

358

4.96

250

2

2000

1.02

2040

134

665

2705

7—8

179

7.8

150

2.81

3948

1.2

4738

446

3479

8217

（6）计算各设备的阻力。

蒸发器压力降：

114.3kPa；

分水器压力损失：

1kPa;

集水器压力损失：

1kPa;

水泵压力损失：

2kPa。

设备总阻力

（7）冷冻水泵的选型。

a、确定水泵流量

Q=1.1×179=196.9m3/h

b、确定水泵扬程

水泵扬程按下式计算：

其中

——机房管道总阻力水头，m；

——用户端阻力水头，m；

——设备阻力损失，m；

k——安全系数，取值1.1。

用户端阻力等于用户资用压力20m。

------水泵扬程

根据流量和扬程选择型号为KQL-250/345-75/4的水泵3台，其中一台备用。

其相关参数如表6。

表6

型号

流量

（m3/h）

扬程

（m）

转数

（r/min）

电机功率（Kw）

必须气蚀（m）

重量

（Kg）

KQL250/345-75/4

336

40

1480

75

5.5

925

2、冷却水循环系统水力计算。

（1）画出冷却水系统流程图（如下图）。

（2）对各管段编号，如图在节点处编号。

（3）选择最不利环路。

最不利环路为：

1—2—3—冷却塔—4—5—6—7—8

（4）根据各管段的流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。

管段1—2

由表1知冷凝器出口管径为DN150，流量为212m3/h，则流速

比摩阻Rm=611Pa/m，管长6896mm，则摩擦阻力

管段2—3

假定流速为1.5m/s，求的管径D=316mm，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.67m/s，在经济流速范围。

查水管路计算图Rm=75Pa/m，管长=10409mm，则摩擦阻力

同理可求的其他各管段相关参数，结果见表7。

（5）列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。

各管段的局部阻力系数见表7。

表7

管段

局部阻力部件

局部阻力系数

个数

1—2

900弯头

0.72

2

2.02

闸阀

0.2

1

软接头

0.28

1

直流三通

0.1

1

2—3

900弯头

0.72

2

1.74

分流三通

0.3

1

3—4

900弯头

0.72

2

1.94

闸阀

0.2

1

分流三通

0.3

1

4—4’

900弯头

0.72

1

1.02

闸阀

0.2

1

直流三通

0.1

1

4’—5

900弯头

0.72

2

4.44

分流四通

3.0

1

5—6

900弯头

0.72

4

11.34

合流四通

3.0

1

蝶阀

0.2

2

止回阀

2.0

1

过滤器

2.5

1

软接头

0.28

2

6—7

900弯头

0.72

1

0.82

直流三通

0.1

1

7—8

900弯头

0.72

3

5.34

闸阀

0.2

1

软接头

0.28

1

过滤器

2.5

1

直流三通

0.1

2

计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表8。

管段

流量

（m3/h）

长度l（m）

管径DN

流速v（m/s）

动压Pd（Pa）

局部阻力系数

局部阻力P1（Pa）

比摩阻Rm（Pa/m）

摩擦阻力Pm（Pa）

管段总阻力Pz（Pa）

1—2

212

6.9

150

3.3

5445

2.02

10998

611

5307

16305

2—3

424

10.4

300

1.67

1395

1.74

2427

75

780

3207

3—4

212

20

150

3.3

5445

1.94

10563

611

12220

22783

4—4’

212

4.5

150

3.3

5445

1.02

5554

611

2750

8304

4’—5

424

12

300

1.67

1395

4.44

6194

75

900

7094

5—6

424

12.5

300

1.67

1395

11.34

15819

75

938

16757

6—7

424

8.2

300

1.67

1395

0.82

1144

75

615

1759

7—8

212

6.1