冷热源工程课程设计.docx
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冷热源工程课程设计
《冷热源工程》
课程设计计算书
题目：
嘉兴市光明大酒店制冷机房设计
姓 名：
杨超
学院：
建筑工程学院
专 业：
建筑环境与能源应用工程
班 级：
建环142
学号：
201451385236
指导教师：
杨超
2017年6月23日
（1）设计原始资料············································1
（2）冷水机组选型
2.1确定冷源方案··········································2
2.1.1方案一采用R22满液式螺杆冷水机组························2
2.1.2方案二采用16DNH_开利溴化锂吸收式冷水机组················3
2.1.3方案三采用美的离心式冷水机组····························4
2.2技术性分析············································5
2.3方案选择··············································7
（3）分水器和集水器的选择
3.1分水器和集水器的构造和用途···························7
3.2分水器和集水器的尺寸································8
3.2.1分水器的选型计算····································8
3.2.2集水器的选型计算····································8
（4）膨胀水箱配置和计算
4.1膨胀水箱的容积计算····································8
4.2膨胀水箱的选型·······································9
（5）冷冻水系统的设备选型和计算
5.1冷冻水系统的选型和计算································9
5.1.1冷冻水泵流量和扬程的确定····························17
5.1.2冷冻水水泵型号的确定································12
5.2冷却水系统的选型和计算································13
5.2.1冷却塔的选型········································13
5.2.1冷却水泵的选型计算··································13
（6）个人小结············································17
（7）参考文献············································17
1.设计原始资料
1、空调冷负荷：
0.8MW（空调总面积6500m2）
2、当地可用的能源情况：
电：
价格：
0.7元/度
天然气：
价格：
2.5元/m3；热值：
33.45MJ/m3；
蒸汽：
价格：
180元/吨；蒸汽压力为：
0.8MPa
燃油：
价格：
2.76元/升；低位发热量均为：
42840kJ/kg
3、冷冻机房外冷冻水管网总阻力
分别为0.40Mpa；0.35；0.3MPa；0.15MPa
4、土建资料
制冷机房建筑平面图（见附图），其中水冷式冷水机组冷却塔高度分别为：
25m；20m；15m；10m
2.冷水机组选型
确定冷源方案
方案一：
采用16DNH_开利溴化锂吸收式冷水机组（16DNH012）
表116DNH_012开利溴化锂吸收式冷水机组参数
型号
16DNH012
制冷量（KW）
422
台数
2
单价（万元）
25.32
天然气燃料耗量（m3/h）
28.8
外形尺寸
L（mm）
3631
W（mm）
1880
H（mm）
2056
冷冻水
水量（m³/h）
91
压降（Kpa）
89
接管直径（DN）
100
冷却水
水量（m³/h）
141
压降（Kpa）
83
接管直径（DN）
125
1）固定费用
设备初投资：
2
25.32=50.64（万元）
安装费用：
25%
50.64=12.66（万元）
系统总投资费用L=50.64+12.66=63.3（万元）
银行年利率
=5.94%
使用年限n=15年
=6.49万元
式中：
—每年系统折旧费用
—系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用
—银行年利率
2）年度使用费用单台设备功率为28.8m3/h，台数2台，天然气价格2.5元/m3，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=蒸汽耗量
台数
时间
单价=28.8
2
2.5
122
24=36.3万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=36.3+6.49+63.3=106.09万元
方案二：
采用R22满液式螺杆冷水机组（LSBLG420）
型号
LSBLG420
制冷量（KW）
420
台数
2
单价（万元）
29.4
电机功率（KW）
73.5
外形尺寸
L（mm）
3600
W（mm）
1200
H（mm）
1750
冷冻水
水量（m³/h）
80
压降（Kpa）
44
接管直径（DN）
125
冷却水
水量（m³/h）
95
压降（Kpa）
54
接管直径（DN）
125
1）固定费用
设备初投资：
2
29.4=58.8（万元）
安装费用：
25%
58.8=14.7（万元）
系统总投资费用L=58.8+14.7=73.5（万元）
银行年利率
=5.94%
使用年限n=15年
=7.54万元
式中：
—每年系统折旧费用
—系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用
—银行年利率
2）年度使用费用
单台设备功率为147KW，台数1台，电费0.7元/度，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=单台供冷功率
台数
时间
电费=73.5
2
122
24
0.7=30.13万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=30.13+7.54+73.5=111.17万元
方案三：
采用麦克维尔离心式冷水机组（WSC113MBE71F）
表3麦克维尔离心式冷水机组参数
型号
WSC113MBE71F
制冷量（KW）
400
台数
2
单价（万元）
20
电机功率（KW）
244.5
外形尺寸
L（mm）
3269
W（mm）
1309
H（mm）
2117
冷冻水
水量（m³/h）
67
压降（Kpa）
77.8
接管直径（DN）
200
冷却水
水量（m³/h）
80
压降（Kpa）
43.2
接管直径（DN）
200
1）固定费用
设备初投资：
2
20=40（万元）
安装费用：
25%
40=10（万元）
系统总投资费用L=40+10=50（万元）
银行年利率
=5.94%
使用年限n=15年
=5.13万元
式中：
—每年系统折旧费用
—系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用
—银行年利率
2）年度使用费用
单台设备功率为489.1KW，台数1台，电费0.7元/度，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=单台供冷功率
台数
时间
电费=244.5
2
122
24
0.7=100.25万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=100.25+5.13+50=155.38万元
技术性分析
溴化锂吸收式制冷机组：
优点：
1、运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低
2、加工简单，操作方便，可实现10%~100%无级调节
3、溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用
4、可利用余热。
废热及其他低品位热能
5、运行费用少，安全性好
6、以热能为动力，电能耗用少
缺点：
1、使用寿命比压缩式短
2、节电不节能，耗汽量大，热效率低
3、机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便4.机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高5.溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能
螺杆式冷水机组
优点：
1、结构简单，运动部件少，易损件少，仅是活塞式的1/10，故障率低，寿命长
2、圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低，振动小
3、压缩比可高达20，EER值高
4、调节方便，可在10%~100%范围内无级调节，部分负荷时效率高，节电显著
5、体积小，重量轻，可做成立式全封闭大容量机组
6、对湿冲程不敏感
7、属正压运行，不存在外气侵入腐蚀问题
缺点：
1、价格比活塞式高
2单机容量比离心式小，转速比离心式低
3、.润滑油系统较复杂，耗油量大
4、大容量机组噪声比离心式高
5、要求加工精度和装配精度高
离心式冷水机组
优点：
1、叶轮转速高，输气量大，单机容量大
2、易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低
3、单位制冷量重量指标小
4、制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好
5、EER值高，理论值可达6.99
6、调节方便，在10%~100%内可无级调节
缺点：
1、单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳
2、对材料强度，加工精度和制造质量要求严格
3、当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快
4、离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀
方案选择
通过比较各个方案的设备年度使用费用，可以发现方案一的设备年度费用最低，所以采用一台开利溴化锂吸收式冷水机组（16DNH012）。
3.分水器和集水器的选择
3.1分水器和集水器的构造和用途
用途：
在中央空调及采暖系统中，有利于各空调分区流量分配和灵活调节。
构造如图所示：
上面是配管，连接各用户；左右两边为旁通管；在底为排污管。
3.2分水器和集水器的尺寸
3.2.1分水器的选型计算
根据Q=CM
制冷量Q=422
2=844KW,水的比热C=4.18KJ/（Kg
）,温差
=12-7=5
则M=
=40.38kg/s
换算成体积流量V=
=0.04038m
/s，水的密度
=1000m
/Kg.
由中央空调设备选型手册中取流速v为0.7m/s,
则D=
=0.188m,取公称直径为DN200.
将分水器分3路供水，分管流速取1.0m/s,则3个供水管的尺寸计算如下：
D1=D2=D3=
=0.190m,取公称直径为DN200.
L1=D1+60=250mm,L2=D1+D2+120=500mm,L3=D2+D3+120=500mm,L4=D3+60=250mm.
（根据《中央空调设备选型手册》表4.2—8）
底部排污管直径30mm.
3.2.2集水器的选型
集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接
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