最新版综合管网毕业课程设计计算说明书.docx
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最新版综合管网毕业课程设计计算说明书
北京某武警部制冷系统管网课程设计
计算说明书
学院：
北京建筑大学环能学院
班级：
动力111
姓名：
李鸣昊
成绩：
目录
1原始资料
1.1建筑资料
1.2北京市室外设计参数
1.3室内设计参数
1.4建筑物冷负荷
1.5方案设计
2制冷机组的选型
2.1确定机房的总制冷量
2.2制冷机组选择原则
2.3制冷机台数和型号
2.4制冷机房布置
3冷却水系统设计
3.1冷却塔选型原则
3.2冷却水量的确定
3.3冷却塔型号、台数的确定
3.4冷却水泵型号、台数的确定
3.5冷却水水处理设备的确定
4冷冻水系统设计
4.1冷冻水系统分类
4.2系统形式确定
4.3冷冻水泵型号、台数的确定
4.4膨胀水箱选型
4.5冷冻水水处理设备的确定
5设备的隔振与降噪
6主要参考资料
综合管网课程设计说明书
1原始资料
1.1建筑资料
本设计任务系以北京某武警部为对象的空调系统设计，该层总建筑面积1990平方米，空调面积1272平方米。
1.2北京市室外设计参数
北纬39°48′东经116°28′
夏季空调室外干球温度℃
夏季空调室外湿球温度℃
夏季空调日平均温度
33.60
26.30
29.10
夏季室外平均风速（ms）
夏季空调大气透明度等级
夏季大气压（Pa）
2.20
4
99987
1.3室内设计参数
参数
夏季
温度℃
一般房间
25
大堂、过厅
室内外温差≤10
相对湿度%
55～65
风速ms
0.15≤v≤0.30
1.4建筑物冷负荷
假设每层冷负荷相同：
Q=149KW×12层=1788KW
1.5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，全程水处理系统等附属系统。
2制冷机组的选型
2.1确定机房的总制冷量
以风机盘管为末端装置，冷冻水温度为7℃，空调回水温度为14℃，实际制冷量为1788KW，冷却水系统选用冷却塔使用循环水。
制冷系统的总制冷量，应该包括用户实际所需要的制冷量，以及制冷系统本身和供冷系统冷损失，可按下式计算：
式中：
——制冷系统的总制冷量（KW）
——用户实际所需要的制冷量（KW）
A——冷损失附加系数。
一般对于间接供冷系统，当空调制冷量小于174KW时，A=0.15~0.20；当空调制冷量为174~1744KW时，A=0.10~0.15；当空调制冷量大于1744KW时，A=0.05~0.07；对于直接供冷系统，A=0.05~0.07。
2.2制冷机组选择原则
2.2.1要合理选定机型和台数，须考虑以下因素或原则。
（1）建筑物的冷负荷大小，全年冷负荷的分布规律；
（2）当地的水源（包括水量、水温及水质）、电源和热源（包括热源性质、品位高低）情况；
（3）初投资和运行费用；
（4）冷水机组的特性（包括性能系数、尺寸大小、调节性能、价格、冷量范围及使用工质等）。
2.2.2选择冷水机组时，除了考虑上述原则外，还应注意以下几点：
（1）台数一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台，机组之间要考虑互为备用和切换使用的可能性；
（2）同一机房内可选用不同类型、不同容量的机组搭配的组合方案，以节约能耗。
并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高，调节性能较好，能保证部分负荷下能高效运行的机组；
（3）对有合适热源特别是有余热或废热的场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组；
（4）从能耗、单机容量和调节等方面考虑，对于相对较大负荷（如2000kw左右）的情况，宜采用溴化锂吸收式冷水机组；选择空调用蒸气压缩式冷水机组
2.2.3各类制冷机组特点
制冷系统机组化是现代制冷装置的发展方向。
制冷机组就是将制冷系统中的全部或部分设备在工厂组装成一个整体，为用户提供所需要的冷量和用冷温度。
制冷机组不但结构紧凑，使用灵活，管理方便，而且质量可靠，安装简便，能缩短施工周期，加快施工进度，深受广大工程技术人员和用户的欢迎。
活塞式冷水机组适用于中、小型空调制冷系统中。
其结构紧凑、占地面积小、操作简单，单机容量小，运动部件多，使用寿命不长。
螺杆式冷水机组适用于大、中型空调制冷系统中。
其单机制冷量较大、运行可靠、能量调节方便，润滑油系统复杂。
离心式冷水机组适用于大、中型空调制冷系统中。
其单机制冷量大、运行可靠、能量调节方便，变工况适应能力不强，易发生喘振现象。
2.3制冷机台数和型号
根据以上标准，宜取用2台机组、两者容量相同，所以每台容1877.44=470kw，则可选择螺杆式机组。
开启式、封闭式、半封闭式螺杆压缩机的比较
序号
项目
开启式
封闭式
半封闭式
备注
1
单机COP值
单机COP较高4.6~5.6，但机房降温需消耗额外的能量
较低4.6~5.2
较低4.6~5.2
2
可维修性
方便维修
不方便维修，如需维修则需破坏压缩机外壳。
维修之前不方便维修打价
方便维修
3
系统泄漏
因为电机与压缩机用轴传动，故机组内的冷冻机油和冷媒不可避免的产生泄漏问题，需经常添加冷媒和冷冻机油。
因电机和压缩机在一个壳体内，不存在泄露问题
因电机和压缩机在一个壳体内，不存在泄露问题
4
是否需要轴封
需要
不需要
不需要
是否存在轴对中的问题
开启式压缩机由于电机轴与压缩机轴温度不同造成不同膨胀量而引起轴不对中、破坏轴封的问题
不存在
不存在
5
主机房降温处理措施
因为开启式压缩机的电机冷却是靠空气冷却，电机散发的热量全部散入到主机房，考虑到机组的运行和操作人员的原因，故主机房必须做降温和通风处理。
如550RT的机组输入功率370KW，电机效率90%，则发热量为37KW，需要给机房配置一台15HP的空调来降温
只需要做普通的通风处理，以供给新风
只需要做普通的通风处理，以供给新风
6
电机冷却方式
空气冷却，效率不稳定，不稳定且电机容易污损
封闭型电机采用独立的制冷剂回路冷却电机，效率高而且电机工作温度低而稳定，更好地保证了机组的稳定性，延长了电机寿命,同时根本解决了困扰开启式电机的漏油、漏氟和轴不对中等一系列问题
封闭型电机采用独立的制冷剂回路冷却电机，效率高而且电机工作温度低而稳定，更好地保证了机组的稳定性，延长了电机寿命,同时根本解决了困扰开启式电机的漏油、漏氟和轴不对中等一系列问题
8
对电网的冲击
启动电流大，对电网冲击大，需用户增加价格昂贵的软启动或变频装置来降低对电网的冲击
启动电流小，对电网冲击小
启动电流小，对电网冲击小
9
运转噪音
因电机外露，噪音大
噪音较小
噪音小
10
在市场上所占份额
非主流产品，市场上只有1到2家做
非主流产品，市场上只有1到2家做
主流产品，占市场80%以上
综合考虑经济﹑制冷要求、选用的制冷工质﹑运行管理及对制冷量调节、噪音等方面的因素，本制冷系统选用半封闭螺杆制冷压缩机。
选择美的公司的，型号：
C系列水冷螺杆机组。
产品特点：
1）产品性能优越。
结构紧凑、体积小、噪音低、能效比高、寿命长以及操作维护简单；2）产品系列齐全。
可为客户量身定做，满足客户各种需求；3）控制系统智能化。
人性化的微电脑控制系统，兼具远程控制功能；十大自我保护功能确保安全可靠、无忧运行；4）产品能耗低。
采用最先进的工业用第三代双螺杆压缩机，可作四级或无级变容量调节，高效节能。
本设计空调总冷负荷为386.35kW，综合考虑，从样本产品中选取两台型号为LSBLG520M，本机型适用于冷冻水进出口温度为127℃，冷却水进出水温度为3237℃。
2.4制冷机房布置
制冷机房应该靠近冷负荷中心，可设置在建筑物的地下室、设备层或屋顶上。
当由于条件所限不宜设在地下室时，也可设在裙房中与主建筑分开独立设置。
制冷机房布置见附图。
3冷却水系统设计
冷却水系统的作用是将从制冷机吸取的热量散发出去，它主要有冷却塔、冷却水泵、水处理设备和冷水机组冷凝器等设备及管道组成。
冷却水系统的分类：
可根据供水的方式不同分为直流供水系统和循环供水系统。
（1）直流供水系统（也称天然水冷却系统）。
自来水、地下水、湖泊、江河和水库中的水对于空调冷却水系统来说，都是优良的冷源，水从水源用泵输送到相关设备中吸收热量。
经过设备后，水也不会被污染，可以直接排入下水道或用于农田灌输。
直流供水系统全部采用新鲜水一次使用，使用效果好，但水消耗量大，必须在水源充足，水温适宜，排水问题能解决时才能采用。
（2）循环供水系统中冷却水反复使用，对水在热交换时吸收的热量，采用凉水装置使其散发，只需补充少量水。
3.1冷却塔选型原则
冷却塔的作用是为从制冷机吸收出来的冷却水降温，使得冷却水可以循环使用，它有逆流式、横流式、喷射式和蒸发式等四种型，其型号主要依据工作温度条件和冷却水流量来选择。
冷却塔的设置位置应通风良好，远离高温或有害气体，避免气流短路以免建筑物高温高湿排气或非洁净气体对冷却塔的影响。
同时，也应避免所产生的飘逸水影响周围环境。
冷却塔内的填料多为易燃材料，应防止产生冷却塔失火事故。
冷却塔的设置位置可分为三种：
（1）制冷站设在建筑物的地下室，冷却塔设在通风良好的室外绿化地带或室外地面上。
（2）制冷站为单独建造的单层建筑时，冷却塔可设置在制冷站的屋顶上或室外地面上。
（3）制冷站设在多层建筑或高层建筑的底层或地下室时，冷却塔设在高层建筑裙房的屋顶上。
如果没有条件这样设置时，只好将冷却塔设在高层建筑主楼的屋顶上，应考虑冷水机组冷凝器的承压在允许范围内。
冷却塔的补水量包括；蒸发损失、飘逸损失、排污损失和泄漏损失。
压缩式制冷可取补水率为循环水量的2%，吸收式制冷可取补水率为循环水量的补水2.5%。
补水位置：
不设积水箱的系统应在冷却塔的地盘处，此时应要求冷却塔的底盘加高200mm；设积水箱的系统应在积水箱处。
冷却塔的台数根据冷水机组的台数确定，一般应与冷水机组的台数相同，即“一塔对一机”不设置备用冷却塔。
3.2冷却水量的确定
可按下列两种方法中的一种确定冷却塔处理的冷却水量：
（1）从已选定的冷水机组参数中，可知每台机组冷却水流量为112m3s，出水管不大于2ms。
（4）水泵的出水管上还应装有压力表和温度计，以利检测。
压力表和温度计应被安装在便于观察和维修的位置上，并注意周围对其测量的准确度有影响的环境条件。
管内流速的假定依据
DNmm
<250
>=250
出水管的流速ms
1.5~2.0
2.0~2.5
进水管的流速ms
1.0~1.2
1.2~1.6
3.4.1水泵流量的确定
根据选型原则，选择四台冷却水泵，且流量分配比例为25%，25%，25%，25%。
从已选定的冷水机组参数中，可知冷却水流量为L=112㎡³s。
3.4.2冷却水循环系统水力计算；
1.水泵进水管：
假定冷却水的进口流速为1.2ms
则机组管径得：
取d=200mm，则管段流速为v=1.09ms。
2.水泵出水管：
假定冷却水的出口流速为2.0ms
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