1、目录、 设计题目与原始条件 .1、 方案设计 .1、 冷负荷的计算.1、 制冷机组的选择.1、 水力计算 .2、 设备选择 .3、 设计总结 .6、 参考文献 .71设计说明书一、设计题目与原始条件：石家庄市某建筑空调设计冷负荷 2000kW，需要供给空调冷冻水，冷冻水供水温度 7，回水温度 12，制冷机房外冷冻水系统阻力 0.15MPa，制冷机房建筑轴线尺寸12000*12000*4500，对制冷机房进行设计二、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用户，经过空调机组的 1
2、2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实现降温过程。从冷水机组出来的 35的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后返回冷水机组，如此循环往复。考虑到系统的稳定安全运行，系统中配备补水系统，软化水系统，水处理系统等附属系统。三、冷负荷的计算对于间接供冷系统一般附加 7%15%，这里选取 10%。Q= Qz(1+10%)=2000(1+10%)=2200kW、 制冷机组的选择根据标准，宜取制冷机组 2 台，而且两台机组的容量相同。所以每台制冷机组制冷量 Q=22002=1100 kW根据制冷量选取制冷机组具体型号如下： 3名称：LSA 系列半封闭螺杆式水
3、冷冷水机组型号：LS1110A制冷量型号 KW TR 输入功率 KW 额定电 流 A 最大电 流 A 耗电指标 W/WLS1110A 1114.4 316.9 244.2 198.8 652.8 0.219压缩机 蒸发器 冷凝器 制冷剂2名义功率HP水流量m3/h接管尺寸水压降kPa水流量m3/h接管尺寸水压降kPa充注量kg160X2 191.7 DN200 70 233.7 DN150X2 70 125X2机组外型尺寸长 mm 宽 mm 高 mm噪声值dB(A） 重量 kg4500 1800 2350 87 14000注：1.制冷量标准工况：冷却水进/出水温度 30/35 ,冷冻水进 /出
4、水温度 12/7,2.电源 3N-50Hz 380V,起动方式为星三角起动；3.采用半封闭双螺杆压缩机，高效干式壳管式蒸发器及壳管式冷凝器；4.能量调节范围：单系统机组为 0-0.50-0.75-0.10；五、水力计算（一）冷冻循环水的管路水力估算假定冷冻水的流速为 2m/s1. 根据公式 3 d=103L=191.7*2 m3/h=383.4 m3/h=0.1065 m3/s, 两台机组总管 d1=260mm,取 250mm,则管段流速为 v=2.17m/s，满足流速要求。单台机组流量 L1=0.05325m3/s,其管径为 184mm,取 200mm,则管段流速 v=1.7m/s，满足流速
5、要求。根据鸿业软件算得下表：冷冻水供水序号 流量(m3/h)管径 管长(m)(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) 动压(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa)1 216.7 DN200 2.2 1.628 124.914 274.812 9 1324.43 11919.869 12194.6812 433.4 DN250 9.5 2.321 202.494 1923.691 2.5 2692.746 6731.865 8655.556小计 650.1 11.7 2198.503 11.5 18651.734 20850.237冷冻水回水vL43（二）冷却循环水的管路水力估算假定冷却水的流
6、速为 2m/s根据公式 d=103 3所以 L= 233.7 *2 m3/h =467.4m3/h =0.13m3/s, 两台机组总管 d1=288mm,取 300mm,则管段流速v=1.84m/s，满足流速要求。单台机组流量 L1=233.7 m3/h=0.0649 m3/s, 其管径为 203mm，取 200mm，则管段流速v=2.07m/s，满足流速要求。其余管段管径可根据经济流速（如下表）以及流量确定。 3 公称直径 DN(mm) 250 250水泵吸入管（m/s） 1.01.2 1.21.6水泵压出管（m/s） 1.52.0 2.02.5水管(m/s) 1.52.0 2.02.5冷却
7、水供水流量(m3/h)管径 管长(m)(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) 动压(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa)383.4 DN250 2.2 2.053 158.192 348.023 6 2106.247 12637.484 12985.50750 DN100 3.6 1.574 284.637 1024.694 7 1237.811 8664.674 9689.368433.4 DN250 5.2 2.321 201.201 1046.247 7.5 2691.429 20185.719 21231.966216.7 DN200 5.8 1.628 123.873 718.
8、465 14 1323.782 18532.95 19251.415433.4 DN250 6 2.321 201.201 1207.208 1 2691.429 2691.429 3898.637216.7 DN200 5.4 1.628 123.873 668.916 9 1323.782 11914.039 12582.9551733.6 28.2 5013.553 44.5 74626.295 79639.848序号123456总序号 负荷(kW)流量(m3/h)管径 管长(m)(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) 动压(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa)1 16354.02
9、7 566 DN300 8.2 2.097 128.414 1052.991 3 2184.494 6553.483 7606.4742 8177.0135 283 DN200 4.5 2.126 204.235 919.058 14 2245.36 31435.035 32354.0933 16354.027 566 DN300 3.9 2.097 128.414 500.813 2 2184.494 4368.989 4869.8024 12251.0733 424 DN250 0.9 2.27 188.67 169.803 1 2561.835 2561.835 2731.6385 81
10、77.0135 283 DN200 2.5 2.126 204.235 510.588 3 2245.36 6736.079 7246.6676 4102.9538 142 DN150 3.5 2.064 290.661 1017.315 8 2116.558 16932.468 17949.783小计 65416.1081 2264 23.5 4170.568 31 68587.889 72758.457vL44冷却水回水六、设备选择（一） 冷却塔的选择根据水冷冷水机组要求的冷却水的条件选择玻璃钢冷却塔，本设计采用 CDBNL3 系列超低噪声型逆流玻璃钢冷却塔，冷却塔台数一般和制冷机台数相同
11、,不需设置备用塔，故选两台冷却塔即可。冷却水的进水温度为 32，出水温度为 37，冷却塔的补给水量为冷却塔的循环水量的 2%3%冷却塔的冷却水量和风量的数学计算表达式G=3600Qc/CP （ tw1-tw2）其中 t w= tw1- tw2=37-32=5 Qc=1.3 Q其中 Q c冷却塔冷却热量（KW）,对压缩机制冷机取1.25-1.3Q 0（Q 0为制冷量）这里取1.3；CP为水的比热容 4.2（KJ/(Kg.K)）则 Q c=1.32200=2860KW所以冷却塔冷却水量为：G=3600 Qc/（C Pt w）=36002860/(4.25)= 498.864m 3/h风量计算：Q=
12、 /360)21(Ists1夏季空气调节室外计算湿球温度,查得 27.7。 3ts2=ts1+5=32.7序号 负荷(kW)流量(m3/h)管径 管长(m)(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) 动压(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa)1 4110.0331 142 DN150 3.4 2.064 291.901 992.462 8 2120.21 16961.684 17954.1462 8191.1224 283 DN200 2.4 2.126 205.09 492.217 3 2249.234 6747.702 7239.9193 12272.2116 424 DN250 0.9
13、 2.27 189.433 170.49 1 2566.256 2566.256 2736.7464 16382.2448 566 DN300 9 2.097 128.954 1160.583 8 2188.264 17506.108 18666.691小计 40955.6119 1415 15.7 2815.752 20 43781.75 46597.5025查焓湿图 得 Is1=87kJ/kg Is2=115kJ/kg 6所以 Q=360028604.2(115-87)=101266kg/h=78500m3/h (空气密度为 1.29kg/m3)查说明书，选用 CDBNL3 系列低噪声型逆
14、流冷却塔，型号为 CDBNL3-450，主要参数如下：型号为 CDBNL3450，具体参数如下：（冷却水温度 t=27时） 型号 冷却水量 总高度 风量 风机直径 进水压力 直径 DNCDBNL3-450 514m3/h 6519mm 242000m3/h 3800mm 38.5kPa 5.9m（二） 冷却水泵的选择（开式系统）（1）扬程的计算：H=H1 + H2 + H3+ H4 H冷却水泵的扬程H1冷却水系统的沿程及局部阻力水头损失H2冷凝器内部阻力水头损失（ m）,这里取 7mH3冷却塔中水的提升高度（ m）,这里取 6.5mH4冷却塔的喷嘴雾压力水头，常取 5m因此冷却水泵所需的扬程
15、H=72758.457+46597.502+70000+150000+32600+50000=421955.96 Pa=42m（2）流量的确定：由制冷机组性能参数得冷凝器水量 233.7m3/h，考虑到泄漏，附加 10%的余量即为，233.7（1+10%）=257 m 3/h（2）冷却水泵的选择：根据以上所得流量和扬程，选择三台（二用一备）BKZ 系列型号为 200-400 的空调专用水泵：流量 扬程 转速 输入功率 吸入口直径型号m3/h m 效率 r/min Kw 电机型号 mmBKZ200-400 400 50 81% 1480 90 Y280M-4 200安装尺寸外形尺寸a H L1
16、B B1 4-d压出口直径mmmm mm mm mm mm mm mm mm1288845 160 395 600 640 640 4-28 150（三）冷冻水泵的选择（1） 流量的计算6由制冷机组性能参数得蒸发器水量为 191.7 m3/h，考虑到泄漏，附加 10%的余量即为，191.7（1+10%）=210.8 m 3/h（2） 扬程的估算，估计冷冻水泵的扬程约为 37.2m（3）冷冻水泵的选择：根据以上计算的流量和扬程，选择三台（二用一备）BKZ 系列型号为 200-410A 的空调专用水泵流量 扬程 转速 输入功率 吸入口直径型号m3/h m 效率 r/min Kw 电机型号 mmBK
17、Z200-410A 300 46 85% 1480 55 Y250M-4 200安装尺寸外形尺寸a H L1 B B1 4-d压出口直径mmmm mm mm mm mm mm mm mm1168845 160 395 600 640 640 4-28 150（四）分水器和集水器的选择 分水器和集水器的管径可跟据并联管道的总流量，通过该管径时的断面流速v=0.50.8m/s 来确定。 5 从分（集）水器上接出 3 根供向(来自) 空调机组水管以及 1 根压力平衡管和 1 根来自（供向）冷水机组的水管，供水( 回) 管流速为 2.0m/s 取， d1=350mm，d 2= d5=100mm, d3
18、=d4 =125mm ,则总流通断面积为 1002cm2，取分（集）水器内流速为 0.7m/s，那么分（集）水器的流通断面积应为 10022.00.7=2863 cm2，于是算出分（集）水器内径为 603mm，选用 D60010.0 无缝钢管，实际流速为 0.71m/s,满足要求。L1=d1+60=410mm L2=d1+d2+120=570mm L3=d2+d3+120=345mm L4=d3+d4+120=370mm L5=d4+ d5+120=345mm，L 6= d5+60=160mm选择分（集）水器如下： 内径（mm）管壁厚度（mm）外径（mm） 重量(kg/m)600 10 645
19、 112.55（五）补水系统的确定1.冷冻水的补水量为循环水量的 3%4%，这里取 3%。7所以 补水量为 191.7*2*3%=11.5m3/h冷冻水系统是闭式的，补水泵即起补水的作用又能对冷冻水系统起定压作用。根据以上可知补水流量为 11.5 m3/h根据流量选择两台（一用一备）SB-X 系列型号为 65-40-150K 的离心式清水单级泵： 7型号流量（m 3/h）扬程（m）进出口直径 （mm）电机功率（KW）转速（r/min）电压（V ）重量（kg）65-40-150K 30 31 50 5.5 2900 380 270（六） 冷却水、冷冻水电子水处理器根据冷却水流量 982.8 m3
20、/h，选用 2 台 DSG 系列电子水处理器：型号额定流量（m 3/h）进出口管径（mm）安装尺寸LD（mm）DSG-15W 1024 350 1250600（八）电子水处理议的选择电子水处理仪和水过滤器的型号可以按连接管管径选顶，连接管管径与干管的管径相同。七、设计总结在这次设计中，我学到了很多以前在理论课上学不到的东西。这既包括理论知识在实践方面的运用，又包括在设计工作中应该注意的许多。 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 ”在短暂的设计过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些计算、思路感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。以前总感觉自己学得已经差不多了，一旦进行实际设计，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。这也许是我一个人的感觉。八、参考文献1.实用供热通风空调设计手册陆耀庆主编 1993 中国建筑工业出版社2.空气调节用制冷技术彦启森主编 中国建筑工业出版社3.空气调节设计手册电子工业部第十设计研究院主编 1995 中国建筑工业出版社4.暖通空调制图标准GB/T50114-82 中国建筑标准设计研究院出版5.空调与制冷技术手册 陈裴霖 岳孝方主编 1990 同济大学出版社86.工程热力学廉乐明主编 中国建筑工业出版社7.中央空调 何耀东 何青主编 冶金工业出版社
