制冷机房设计计算说明书2.doc

1、制冷机房设计计算书姓名： 查学虎班级： 建环 083学号： 0805791123指导老师： 程向东日期： 2011、6- 1 -目录1、工程设计概况22、冷水机组选型21、总冷负荷的计算22、初选冷水机组23、制冷量的修正24、确定冷水机组及相关参数33、冷却塔的选型44、水力计算41、冷冻水循环系统水力计算52、冷却水循环系统水力计算8五、补水系统的计算121、补水箱的计算与选取122、补给水泵的计算与选型13六、其他设备的选型141、定压罐的计算与选型142、分水器与集水器的计算14参考文献16- 2 -1、工程设计概况某公共建筑位于重庆市，空调面积 10000 平方米，夏季空调冷负荷指标

2、 105 ，冷负荷同时使用系数 0.85，用户资用压力 20 米2W/m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 KAq0其中 ：单位面积冷负荷， ；0 2W/mA ：空调面积 m2；：同时使用系数；K ；安全系数，取 1.1。则 kWq75.981.50152、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 RSW-155N-1 的水冷螺杆式冷水机组。其单台制冷量为 530.6，设计制冷工况为：冷冻水进出口温度：12

3、0C/70C；冷却水进出口温度：30 0C/350C。3、制冷量的修正。- 3 -查阅室外气象参数，重庆市夏季室外计算湿球温度为 27.30C。则冷凝温度为 280C，冷却塔的实际进出口温度为 370C、32 0C。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： 0q：修正系数；：单台机组设计制冷量，kW 。0q则 kW5206.398.4、确定冷水机组及相关参数。查阅冷水机组性能参数表，RSW-155N-1 的性能参数如下表：表 1型号 项目 参数实际制冷量（kW） 520型式 进口半封闭螺杆压缩机压缩机数量 1

4、容量控制 有段或连续容调压缩机输入功率（kW） 151.2型式 卧式壳管式换热器水流量（m 3/h） 118水压降（kPa） 36冷凝器进出口管径（DN） 125型式 卧式壳管式换热器水流量（m 3/h） 94水压降（kPa） 36蒸发器进出口管径（DN） 125种类 R407c制冷剂充注量（kg） 100机组噪音 dB(A) 71长（mm） 3600宽（mm） 1200RSW-155N-1外形尺寸 高（mm） 1989- 4 -整机重量（kg） 2650机组重量 运行重量（kg） 2910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

5、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1.4 108=151.2kW。三、冷却塔的确定冷却塔水流量：hm/1308.LK0其中 K：安全系数，取 1.1；L0：单台机组冷凝器水流量，m 3/h。进水温度：37 0C；出水温度：32 0C；温差 50C；湿球温度：28 0C。选用 DBNL4-150，台数为 2 台。相关参数如下：表 2 型号 DBNL4-150主要尺寸 重量 噪音项目冷却水量总高度宽度风机直径电机功率 自重 运转重进水压力 Dm 10m 16m直径单位m3/

6、h mm mm mm kW kg kg104Pa dB(A) Dm参数 150 35533732 2400 4.0 1695 4125 2.9 58.5 52.0 48.6 3.6- 5 -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 2.43.6 一般管道 1.53.0水泵吸入口 1.22.1 排水管 1.22.1主干管 1.53.0 向上立管 1.03.0（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123用户45678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

7、的直径和比摩阻。- 6 -管段 12由表 1 知蒸发器出口管径为 DN125，流量为 94m3/h，则流速.1m/s23605.439DQv22 比摩阻 Rm=420Pa/m，管长 8700mm，则摩擦阻力lPalpm47.80管段 23假定流速为 1.5m/s，求的管径 D=210mm，按管道统一规格取DN200，实际流速为 1.66m/s，在经济流速范围。查水管路计算图 Rm=160Pa/m，管长 D=10950mm，则摩擦阻力PalRpm1752.906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

8、阻力部件 局部阻力系数 个数 软接头 0.28 1闸阀 0.2 190弯头 0.72 212直流三通 0.1 12.0223 90弯头 0.72 3 2.1690弯头 0.72 145分流四通 3.0 13.7290弯头 0.72 4蝶阀 0.2 2止回阀 2.0 156过滤器 2.5 111.34- 7 -软接头 0.28 2合流四通 3.0 190弯头 0.72 167分流三通 0.3 11.0290弯头 0.72 1闸阀 0.2 1过滤器 2.5 178软接头 0.28 13.7计算局部阻力 ，并求出各管段总阻力 ，结果21vP mzP1见表 5表 5（6）计算各设备的阻力。蒸发器压力降

9、：36kPa；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 kPa402136Ps（7）冷冻水泵的选型。a、确定水泵流量管段 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)12 94 8.7 125 2.1 2205 2.02 4454 420 3654 810823 188 10.95 200 1.66 1377 2.16 2974 160 1752 472645 188 4.7 200 1.66 1377 3.72 5

10、122 160 752 587456 94 12 125 2.1 2205 11.34 25004 420 5040 3004067 188 2.2 200 1.66 1377 1.02 1404 160 352 175678 94 5.6 125 2.1 2205 3.7 8158 420 2352 10510- 8 -Q=1.194=103.4m3/hb、确定水泵扬程水泵扬程按下式计算： khHsygP）（其中机房管道总阻力水头，m；gh用户端阻力水头，m；y设备阻力损失，m；sk安全系数，取值 1.1。mgPhz .1610057634587426810 用户端阻力等于用户资用压力 20

11、m。mgPhs4103mkhHsyP 31.)20.6(）（根据流量和扬程选择型号为 KQL-125/345-18.5/4 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)KQL125/345-18.5/4 105 37 1480 18.5 3 2472、冷却水循环系统水力计算。- 9 -（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：A1LL L“234B（A 表示机组A 冷却水出水接口，B 表示机组 B 冷却水

12、进水接口，L 表示冷却塔喷水口，L 两冷却塔进水管分流点，L“两冷却塔出水管合流点） 。（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 A1由表 1 知冷凝器出口管径为 DN125，流量为 118m3/h，则流速- 10 -.67m/s2305.1438DQv22 比摩阻 Rm=610Pa/m，管长 8700mm，则摩擦阻力lPalpm.7860管段 1L假定流速为 1.5m/s，求的管径 D=236mm，按管道统一规格取DN250，实际流速为 1.34m/s，在经济流速范围。查水管路计算图 Rm=80Pa/m，管长 =3500mm，则摩擦阻力lPalRpm280

13、.53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 900 弯头 0.72 2闸阀 0.2 1软接头 0.28 1A1直流三通 0.1 12.02900 弯头 0.72 21L分流三通 0.3 1 1.74900 弯头 0.72 2闸阀 0.2 1LL分流三通 0.3 11.94900 弯头 0.72 1闸阀 0.2 1LL“直流三通 0.1 11.02900 弯头 0.72 2L“2分流四通 3.0 1 4.44900 弯头 0.72 4合流四通 3.0 1蝶阀 0.2

14、223止回阀 2.0 111.34- 11 -过滤器 2.5 1软接头 0.28 2900 弯头 0.72 134直流三通 0.1 1 0.82900 弯头 0.72 3闸阀 0.2 1软接头 0.28 1过滤器 2.5 14B直流三通 0.1 25.34计算局部阻力 ，并求出各管段总阻力 ，结果21vP mzP1见表 8。表 8（6）计算各设备阻力损失。冷凝器压力降：36kPa；水泵压力损失：2kPa；冷却塔压力损失：29kPa。设备总阻力损失： kPa67293Ps（7）冷却水泵的选型。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

15、力P1(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Pm(Pa)管段总阻力 Pz(Pa)A1 118 8.7 125 2.67 3564 2.02 7199 610 5307 125061L 236 3.5 250 1.34 897.8 1.74 1562 80 2835 4397LL 118 7.0 200 1.04 540.8 1.94 1049 65 455 1504LL“ 118 4.5 250 0.67 224.5 1.02 229 22 99 328L“2 236 3.5 250 1.34 897.8 4.44 3986 80 280 426623 118 8.5 125 2.67 356

16、4 11.34 40416 610 5185 4560134 236 7.0 250 1.34 897.8 0.82 736 80 560 12964B 118 10.9 125 2.67 3564 5.34 19032 610 6649 25681- 12 -b、确定水泵流量Q=1.1118=129.8m3/hb、确定水泵扬程水泵扬程按下式计算： khHslgP）（其中管道总阻力水头，m；ghl冷却塔喷嘴距离水池高度，取 3m；设备阻力损失，m；sk安全系数，取值 1.1。mgPhz 9.5610281196452638150439712506 ms.3mkhHslgP .21.)763.5

17、9(）（根据流量和扬程选择型号为 KQL125/250-11/4 的水泵 3 台，其中一台备用。其相关参数如表 9。表 9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)KQL125250-11/4 120 18.6 1480 11 3 212五、补水系统的计算- 13 -1、补水箱的计算与选取：系统补给的水量一般为系统循环水量的 1%2%，在此按 1%计算，可得：Q 补 =1881%=1.88m/h，取补水量 Q 补= 2m/h。系统补水箱的容积一般可按 1h1.5h 的正常补水量来计算，在此按 1.5h 来考虑，那么，补水箱的有效

18、容积为 V=1.52=3m，考虑到补水箱的水位与水箱顶的距离，该水箱采用长，宽，高分别为3m，1m，1.2m 的长方体水箱。2、补给水泵的计算与选型：设补给水管的管径为 DN40mm，根据 s/m5.04.1360242 DQv查手册得，比摩阻 Rm=75.3Pa/m补给管段沿程阻力：=75.38.8=662.64pa补给管段局部阻力：90弯头：5 个； 所需三通：1 个。 所需要的闸阀：6 个；过滤器：1 个；软接头：2 个；止回阀：1 个 。=11.08 ，由 得，P j=11.0810000.52/2=1385Pa2vj综上所述，补水系统总的损失为P 总 =1385+662.64=204

19、7.64Pa=0.2mH2O考虑到空调末端的环路的最高点与定压点的高度差为 =18- 14 -1.8=16.2mH2O 以及富裕值 35mH2O,所以可得补水泵的理论扬程为 0.2+16.2+3=19.2H2O, 理论流量为Q=2m/h,查 暖通空调常用数据手册 ，选择 DRG50-250 型号的泵，相关技术参数如表 10表 10型号 流量Q（m3/h) 扬程 H(m) 功率N(Kw) 效率 (%) 噪声(dBA)DRG50-250 6.25 20 2.2 32 50六、其他设备的选型1、定压罐的计算与选型：根据中央空调水系统附属设备选型定压罐的总容积为 Vt 调节水量，按补水量 3min 的

20、流量计算 系数，一般取 =0.650.85由此，可计算出其膨定压罐的总容积为：3t m286.065.18）（在此取其体积 V=0.3m=300L ，根据泵的工作压力为 8bar，所以选取一台型号为 S3 300 461 的气体隔膜定压罐，其工作参数如表 11。表 11型号 容积 工作压 力 直径 高度 口径 包装体积S3 300 461 300L 10bar 630 1405 1“ 0.600m- 15 -2、分水器与集水器的计算：查阅分集水器分气缸 ，根据，选取 DN500 的分水器，4713.0859pvGD则其封头高度为 150。根据 ，所以由分水器2.64 Q向空调末端的环路管径选取

21、 DN125。其具体设计尺寸如下图：根据分集水器分气缸可得到：L1=300+120=320L2=200+125+120=425L3=125+125+120=370L4=125+125+120=370L5=125+50+120=295L6=50+120=170封头高度为 150，所以分水器总长度 - 16 -H=300+170+295+370+370+425+320+420=2520所以采用 5002520 厚度为 6mm 的分水器同理可得集水器的尺寸 H=2520m，采用 5002520 ，厚度为6mm 的集水器。参考文献1电子工业部第十设计研究院主编。空气调节设计手册。北京：中国建筑工业出版，2000。2中国标准建筑设计院主编。分集水器分气缸。3陆耀庆主编。实用供热空调设计手册（第二版） 。北京：中国建筑工业出版社，2008。4 建筑工程常用数据系列手册编写组编。暖通空调常用数据手册(第二版)。北京：中国建筑工业出版，2002。5周邦宁主编。中央空调设备选型手册。北京：中国建筑工业出版社，1999。6彦启森、石文星、田长青编著。空气调节用制冷技术（第四版） 。北京：中国建筑工业出版社。7付祥钊、肖益民主编。流体输配管网（第三版） 。北京：中国建筑工业出版社。