冷热源工程课程设计嘉兴学院1讲解Word格式文档下载.docx

1、电：价格： 0.5 元/度天然气： 2.5元/m3;热值：33.45MJ/m3;蒸汽： 180元/吨；蒸汽压力为： 0.8MPa燃油： 3.76 元/升;低位发热量均为： 42840kJ/kg3、 冷冻机房外冷冻水管网总阻力为 0.45MPa4、 土建资料30m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：2、确定冷源方案2.1方案一：采用19XR系列半封闭式离心式冷水机组表1 19XR650半封闭式离心式冷水机组性能参数型号19XR650制冷量（KW）2286台数2单价（万元）136电机功率（KW）448冷冻水水量（M3/h）393压降（Kpa）103冷却水474851

2、） 固定费用设备初投资：2 136=272 （万元）安装费用：25% 272=68 （万元）系统总投资费用L=272+68=340 （万元）银行年利率i =5.94%使用年限n=15年i（1 +i）nL1 =L n =34.83 万元（1 i）n -1式中：L1 每年系统折旧费用L系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用i 银行年利率2） 年度使用费用设备额定供冷功率为448K0台数2台，电费0.5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=448 2 122 24 0.5=131.17万元3）设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费

3、用=34.83+131.17=166万元2.2方案二：采用SXZ8系列双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组表2 SXZ8-145D双效蒸汽型溴化锂冷水机组性能参数SXZ8-145D14503186蒸汽耗量（Kg/h）1815250冷110冻接管直径（DN）150水381冷 压降（Kpa）却2001）固定费用3 186=558 （万元）25% 558=139.5（万元）系统总投资费用L=558+139.5=697.5 （万元）LL n =71.45 万元单台设备蒸汽耗量为1815kg/h，台数3台，蒸汽价格为180元/吨，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

4、 单价=1.815 3 180 122 24=287万元3） 设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费用=71.45+287=358.45万元2.3方案三：采用ZXLR系列燃油型溴化锂冷水机组表3 ZXLR-145燃油型溴化锂冷水机组性能参数ZXLR-1451454215轻油耗量（Kg/h）101低位热值（KJ/Kg）43054冻 接管直径（DN）88却 接管直径（DN）3 215=645 （万元）25% 645=161.25（万元）系统总投资费用L=645+161.25=806.25 （万元）L-L i（1 卩=82.6 万元单台设备轻油耗量为101kg/h，台数3台，轻油密度为0.8

5、4公斤/升，低位发热 量为42840KJ/Kg,轻油价格为3.76元/升，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=轻油耗量 台数 时间 单价101汉 43054 -一=3 122 24 3.76=399.1 万兀42840 x 0.84设备年度费用=固定费用+年度使用费用=82.6+399.1=481.7万元2.4方案四：采用ZXLR系列燃气型溴化锂冷水机组表4 ZXLR-145燃气型溴化锂冷水机组性能参数天然气耗量（Nm3/h）93高位热值（KJ/Nm3）46000378LL i（1 卩=82.6 万元单台设备天然气耗量为93Nm3/h台数3台，天然气价格为3.76元/m

6、3,热值为 33.45MJ/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=轻油耗量 台数 时间 单价 =3 122 24 93 46000 3.76=422.4 万元33450设备年度费用=固定费用+年度使用费用=82.6+422.4=505万元2.5技术性分析离心式冷水机组a.优点：叶轮转速高，输气量大，单机容量大；易损件少，工作可靠， 结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；单位制冷量重量指标小；制冷剂中 不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好； EEF值高，理论值可达6.99 ;调节方便，在10%-100%内可无级调节。b缺点：单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在

7、满负荷运转平稳；对材料强度，加工精度和制造质量要求严格；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；离心负压系统， 外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险c 可用冷热源情况：电力双效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组：基于溴化锂水溶液在常温下强烈的吸收水蒸气，而在高温下又将其吸收的 水分释放出来。同时，水在真空状态下，其沸腾温度在 7 度以下，蒸发时具有较 低的蒸发温度， 因而可以采用水作为制冷剂。 双效蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组 部件组成是在单效机组上增加一个高压发生器、 高温热交换器和凝水换热器， 目 的是维持高压发生器中的压力在大气压下运转， 以确保机组的

8、安全， 因此，所需 的冷却水量较大，机组造价高，溴化锂溶液充注量大，初投资增加。但是热效率 高，运转费用低。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组： 它是在蒸汽溴化锂吸收式冷水机组上发展起来的，以燃油或燃气为能源取 代燃煤，以火管锅炉（自带）取代蒸汽锅炉， 以直燃方式取代间接供热方式等 “三 个取代”，完成了溴化锂吸收式冷水机组一次质的飞跃。 直燃型机组以水 - 溴化锂 为工质对，实现了吸收式制冷循环喝采暖循环的交替，达到了一机两用的目的。 发展直燃型机组， 有利于多种能源的使用和补充， 有利于缓解部分地区电力的暂 时紧张状态，有利于减少供热的中间环节，提高机组效率（热力系数） ，有利于 节省单独的锅炉

9、房设置，给中央空调的设备选型提供了新的选择对象。2.6 经济性分析 通过比较各个方案的设备年度费用，可以发现方案一的设备年度费用最低， 所以设计采用两台19XR650半封闭式离心式冷水机组。3、制冷机房水系统设计计算3.1冷冻水系统选型和计算3.1.1冷冻水泵的选型和计算3.1.1.1水泵流量和扬程的确定选择水泵所依据的流量Q和压头（扬程）H按如下确定：Q=B 1Qmax （ m3/s ）式中Qmax按管网额定负荷的最大流量， m3/s ；B 1 流量储备系数，对单台水泵工作时， B 1=1.1 ;两台水泵并联工作时，B 1=1.2。H = B 2Hmax （kPa）式中Hmax管网最大计算总

10、阻力， kPa；B 2 扬程（压头）储备系数， B 2 = 1.1-1.2。制冷机房的布置平面简图如下：取最不利环路如下所示，由 L1、L2、L3、L4组成。图1 冷冻水系统最不利环路图从机房平面图上可以看出，冷冻水供回水管路都由两段不同管径的管路组成。L1=7800mm,L2=8600mm,L3=7500mm,L4=9000mm.L1 管段直径 D1=200mm管段流量 V=343 m3/h,v1= 4 V2 =3.48m/s.n x D2取L2管段流速v2=2.7m/s,管段流量V=786 m3/h,则D2= 4 V =0.32m,取D2公Vn x v称直径为DN320.L3 管段直径 D

11、3=200mm管段流量 V=343 m3/h,v3= 4 V2 =3.48m/s.取L4管段流速v4=2.7m/s,管段流量V=786m3/h,则D4= 4 V =0.32m,取D4公Vn xv根据各段管径、流速查水管路计算图，计算各管段局部阻力如下：表5 冷冻水管段局部阻力计算表管段名称个数 旧（KPaL1截止阀1900弯头0.615.7L2四通91.835.76L321.8三通L4510.9各管段的沿程阻力和总阻力计算如下:表6 冷冻水管段阻力汇总表管长（mm直径（mm）流速（m/s）比摩阻（Pa/m）沿程阻力（KPa）局部阻力（KPa）总阻力（Kpa）110003.48378.744.1

12、619.86101003202.7137.371.3837.08100003.7825.5890001.2412.1冷冻水压降为103 KPa,冷冻机房外冷冻水管网总阻力为 0.45MPa,则最不利环路的总阻力 P=19.86+37.08+25.58+12.1+103+450=647.62 KPa 根据 h=B 2Hmax，取 B 2 =1.1，贝U H=712.4KPa 即扬程 H=72 m.根据Q=B iQmax , Qnax =393 m3/h，两台水泵并联工作时， B 1=1.2 ,则 Q=471.6 m 3/h.3.1.1.2水泵型号的确定根据流量和扬程查暖通空调常用数据手册，查得水

13、泵型号如下：表7 冷冻水泵性能参数12Sh-6Bm3/h540流量Q L/s总扬程H （m）72转速 n （r/min ）1470轴功率151功率N（kW） 电动机功率225泵效率n（%）70允许吸上真空高度HN5.6叶轮直径D（mm）475泵重量W（ kg）8573.2、冷却水系统的选型和计算3.2.1冷却塔的选型根据所选制冷机组的性能参数选择冷却塔，进出口温度为 37 C-32 C,拟选用2台冷却塔，则单台冷却塔流量为474n3/h。通过查找中央空调设备选型 手册，选择LBCM-LN-4O0氐温差标准型逆流式冷却塔。其规格如下表：表8 冷却塔性能参数机型LBCM-LN-500WB2&500

14、标准水量（m/h）WB272575高度H6210外形尺寸（mm）外径D7600电机KW22.38送风装置风叶直径D4270温水入管冷水出管排水管80配管尺寸（DN溢水管100补给水管 自动50手动322冷却水泵的选型计算取最不利环路如下所示，由L1、L2、L3、L4组成图2 冷却水系统最不利环路图从机房平面图上可以看出，冷却水供回水管路都由两段不同管径的管路组成。L1=6500mm,L2=47900mm,L3=8100,L4=43800mm.L1 管段直径 D1=250mn管段流量 V=474 mB/h ，v仁 4 V2 =2.7m/s.n x D取 L2 管段流速 v2=2.7m/s,管段流

15、量 V=948 m3/h，则 D2= 4 V =0.35m,取D2公称直径为DN350.L3 管段直径 D3=250mm管段流量 V=474 m3/h ，v3= 4 V2 =2.7m/s.4 ：V取 L4 管段流速 v4=2.7m/s,管段流量 V=948 m3/h，贝U D4=J=0.35m,取D4公称直径为DN350.表9 冷却水管段局部阻力计算表个数.旧（KPa0.211.71.233.50.48.711. 7各管段的沿程阻力和总阻力计算如下：表10冷却水管段阻力汇总表管段管长沿程阻力L1 6500159.111.0312.73L2 47900350109.175.2338.73L3 8

16、1001.299.99L4 438004.7816.48冷却水压降为85KPa冷却塔高度分别为30m则最不利环路的总阻力 P=12.73+38.73+9.99+16.48+85+294=371.93 KPa根据 h=B 2Hmax，取 B 2 =1.1，贝U H=409.1KPa 即扬程 H=41.7 m.根据Q邛iQmax , Qnax =474 m3/h，两台水泵并联工作时， B 1=1.2 ,则 Q=568.8 m3/h.根据流量和扬程查暖通空调常用数据手册，得水泵型号如下：表11冷却水泵性能参数12Sh-9B流量Q n3/h684L/s190总扬程h（ m43转速 n （r/min）功

17、率 轴功率102.5N（kW）电动机功率132824.57704、膨胀水箱配置与计算4.1膨胀水箱的容积计算根据V =- tv0，其中二=0.0006L/Ct =30 0CV0=1 30000/1000=30 m3则 VP =0.0006 30 30=0.54m34.2膨胀水箱的选型对应采暖通风标准，查得膨胀水箱的尺寸如下:表12膨胀水箱性能参数水箱形式圆形公称容积0.5 m有效容积0.54m外形尺寸内径（d）900高H1000溢流管4032水箱配管膨胀管25的公称直信号管20径DN循环管5、分水器和集水器的选择5.1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

18、分配和灵活调节 构造如图所示：图3 分水器和集水器构造图5.2分水器和集水器的尺寸5.2.1分水器的选型计算根据Q=CMt,制冷量Q=2286 2=4572KW水的比热C=4.2,温差4=5 C 则皿亠=217恥/$CAt换算成体积流量V=M =0.218m3/s，水的密度 21000 m3/Kg.P取流速v为0.8m/s,，4 2则D= =0.589 m,取公称直径为 DN630.、兀x v将分水器分3路供水，分管流速取1.2 m/s,则3个供水管的尺寸计算如下:D1=D2=D3= 4 V =0.278 m,取公称直径为 DN280.3： : vL1=D1+60=340m m,L 2=D1+

19、D2+120=680m m,L 3=D2+D3+120=680mm,L4=D3+60=340mm.5.2.2集水器的选型计算集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接管顺序相反6、参考资料1、采暖通风与空气调节设计规范 GB5001920032、 实用供暖空调手册陆耀庆编中国建筑工业出版社3、 【中央空调设备选型手册】（周邦宁）中国建筑工业出版社4、 暖通空调常用数据手册中国建筑工业出版社（02年第二版）5、 空调冷热源机械工业出版社6、 暖通空调制图标准 GB/T50114-20017、个人小结在这次课程设计之前，我对制冷系统的流程只停留在初步阶段，能够 了解冷冻水系统和冷却水系统的流程，但对于管路的连接及机房的具体布 置还比较生疏。在设计过程中，我从理解这次设计的目的和任务到确定设 计方案，以及机房的设备布置，从迷茫到清晰，从翻阅各种规范和图集到 计算分析，从同学之间互相讨论到一次一次地更改，期间真的很累，这让 我深刻体会到原来做设计这么不容易。这无疑是一次重要实践训练，通过 这一实践性教学环节，我掌握了冷热源工程课程的基本理论和基本设 计程序和步骤，加深了对制冷系统的理解，同时也学会了查阅和使用设计 资料的方法，培养和提高了运用所学课程知识分析并解决工程问题的能力。 不仅如此，也培养了团队之间的合作精神。