制冷机房课程设计说明书z

苏州科技学院 环境科学与工程学院

课程设计说明书

课程名称： 空调用制冷技术课程设计

题 目： 南京商业办公综合楼冷冻站设计 学生姓名： 学号：

系 别： 环境学院 专业班级： 指导老师：

2015年10月

目 录

1 设计目的 2 设计任务 3 负荷计算 4 机组选择 5 方案设计 6 水力计算 6.1

冷冻水的水力计算 6.1.1确定水流量 6.1.2确定管径 6.1.3水力计算结果 6.2

冷却水水力计算 6.2.1水力计算结果

7 设备选择 7.1 冷却塔的选择 7.2

水泵选择

7.2.1冷冻水泵的选择7.2.2冷却水泵的选择8 参考文献

附录

2 2 2 2 3 4 4

7 7 7 8

11

一、设计目的

课程设计是《空气调节用制冷技术》教学中一个重要的实践环节，综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，进一步巩固和提高理论知识。通过课程设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养确定空调冷冻站的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。

二、设计任务

南京商业办公综合楼冷冻站设计

（一）设计原始资料

1、建筑物概况：建筑面积：11300㎡

层数3层，层高4.8米

2、参数条件：空调冷冻水参数：供水7℃，回水12℃

冷却水参数：进水32℃，出水37℃

三、负荷计算

空调负荷指标：q=250~350 W/㎡。本设计取300W/㎡ ，则建筑总负荷为Q=300×11300=3390KW

建筑物的最小冷负荷为设计冷负荷的15%，则q min =3390×15%=508.500KW

四、机组选择

在选择制冷机的计算中，应考虑到管道系统及设备的冷损失，故间接供冷系统一般附加7%~15%富裕量。则制冷机组承担的制冷量为

W=Q×(1+10%)=3390×(1+10%)=3729 KW

为了满足最小冷负荷下的工作情况，最小冷负荷考虑富裕量之后得出的值为q min =508.5×（1+10%）=559.35KW，分别按承担负荷的30%和70%选用麦克维尔空调公司的离心式冷水机组，选择WSC079/E2609/C2209型号1台，WCS100/E3612/C3012型号一台，机组技术参数见表

水流量 水压降 水流量 水压降 长 宽 高

kw

m3/h KPa m3/h KPa mm mm mm

1230.6 211.68 95.5 252 65.5 3470 1382 1991

蒸发器接管尺寸DN200，冷凝器接管尺寸DN200。

表 WSC100/E3612/C3012 (R134a)离心式冷水机组技术参数

制冷量 蒸发器 冷凝器 机组尺寸

水流量 水压降 水流量 水压降 长 宽 高

kw

m3/h KPa m3/h KPa mm mm mm

2637 453.96 106.4 530.28 91.3 4340 1937 2396

蒸发器接管尺寸DN300，冷凝器接管尺寸DN250。

五、方案设计

选择该机房制冷系统为两管制系统，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各层的用户，经过空调用户后的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，通过水泵返回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℃的冷却水经冷却水泵及冷却水供水管到

达冷却塔，经冷却塔冷却后降温后的32℃的冷却水再返回冷水机组冷却制冷剂，如此循环往复。

六、水力计算

6.1 冷冻水的水力计算

1）确定水流量

本设计中WSC079冷水机组一台，蒸发器水流量为211.68 m 3/h=58.8 L/S，型号为WSC100的冷水机组一台，蒸发器水流量为453.96 m 3/h=126.1 L/S，所以系统总水流量为211.68+453.96=665.64 m 3/h=184.9L/S。

2）确定管径

通过控制管段内的流速和比摩阻来确定管径，最不利环路的比摩阻流速不宜选得太大，否则比摩阻太大，一般比摩阻控制在100-300Pa/m，最好在150-200Pa/m,若选用管子的比摩阻偏大，则将管径取大调节； 若比摩阻小于100 Pa/m，则将管径取小，在比摩阻 100-300Pa/m 范围内确定管径和流速。（1mH2O=0.1MPa）

水流速度的选择：

推荐流速（m/s） 管道种类 推荐流速（m/s）

水泵吸水管 1.2～2.1 主干管/集管 1.2～4.5

管道种类

冷水管道流速表:

3）阻力计算

冷冻水管的阻力包括沿程阻力和局部阻力，分别对其进行计算。沿程阻力根 据选定的比摩阻可按以下公式进行计算。

∆P m = ∆pm * l

式中∆Pm 为摩擦阻力损失，即沿程阻力损失 Pa ；∆pm 为管段的比摩阻，Pa/m； L 为计算管段的长度，局部阻力计算的公式为：

∆P j = ξ* ρ* υ2 /2

式中：

∆P —管段的局部阻力损失， Pa ；

ξ—局部阻力损失系数， ρ为管内冷冻水的密度,kg/m3 ； υ—管内水的流速,m/s

ξ其中主要包括有阀门，变管径，弯头，三通等，还有就是末端散热设备的 阻力损失。

其中局部损失用到的局部损失系数ξ如下：

4) 则总的阻力损失为：

ΔP = ΔPm + ΔPj

水力计算见草图各管段管径以及水力计算看附录表1（扬程为7.5mh2o ）

5) 分集水器管径计算

假设每层负荷相同，结果见表，扬程为3.4mh2o 。

6.2 冷却水的水力计算

1）确定水流量

本设计中WSC079冷水机组一台，冷凝器水流量为252 m3/h=70 L/S，型号为WSC100的冷水机组一台，冷凝器水流量为530.28m3/h=147.3 L/S，所以系统总水流量为252+530.28=782.28m3/h=217.3L/S。

水力计算见草图，各管段管径以及水力计算结果看附录表2（扬程为9.7mh 2o ）

七、设备选择

7.1 冷却塔的选择

根据 “一塔对一机”的原则选择，根据冷凝器的耗热量和水流量来选择冷却塔（考虑1.2的安全系数选择冷却塔的处理水流量）。

WSC079冷水机组的冷凝器耗热量=1230.6+240.1=1470.7kw，冷

凝器侧水流量为211.68 ×1.2=254.01 m3/h。

WSC100冷水机组冷凝器耗热量=2637+458.5=3095.5kw，冷凝器侧水流量为453.96×1.2=544.752 m3/h。

选择型号为LRCM-H250与LRCM-H600的冷却塔各一台，详细参数见附录表3。

7.2 水泵的选择

水泵的选择根据流量和扬程选择（水泵的流量和扬程均增加10%的附加值）。

1）冷冻水泵的选择

冷冻水泵扬程=空调需用压头（取40~60kPa）+冷冻机房所需压头（包括机房的局部损失+沿程损失+冷冻机组损失），本次设计空调需用压头取40kp 。

WSC079机组对应的冷冻水泵的扬程为（40+（74+33）+95.5）×1.1= 266.75kpa=26mh2o，冷冻水泵的流量为211.68 ×1.1=232.848m3/h，则根据以上数据选择型号为150/315-30/4不锈钢冲压离心泵1台，具体参数见附录表4。

WSC100机组对应的水泵扬程为（40+（74+33）+106.4）×1.1= 278.74kpa=28mh2o，流量为453.96 ×1.1=499.356m3/h，选择型号为250/300-55/4的不锈钢冲压离心泵2台，具体参数见附录表4

1）冷却水泵的选择

冷却水泵扬程=冷却塔进塔压力+冷冻机房所需压头（包括机房的局部损失+沿程损失+冷冻机组损失）

WSC079机组对应的冷却水泵的扬程为（38+96.4+65.5）×1.1= 219.89kpa=22mh2o，冷冻水泵的流量为252 ×1.1=277.2m3/h，则根据以上数据选择型号为200/250-30/4不锈钢冲压离心泵1台，具体参数见附录表5

WSC100机组对应的冷却水泵的扬程为（38+96.4+91.3）×1.1= 248.27kpa=25mh2o，冷冻水泵的流量为530.28 ×1.1=583.308m3/h，则根据以上数据选择型号为250/300-55/4不锈钢冲压离心泵2台，具体参数见附录表5

7.3 分集水器的选择

分、集水器外观看着有一大段不同管径的管子，在器体上方根据设计要求焊接不同管径接口。它们均用无缝焊接钢管制作，其底部都应有排污管接口，一般选用DN40。分、集水器中间需用管路相连接，保持两个流量均匀，加个压差旁通阀可以实现自动控制。

分水器的直径要求小于等于最大接管直径的2倍，且分水器接头截面流速控制在 0.5~1m/s，接管间距可以考虑管直径之和加上 120，分水器总长最大不要超过3m 。

冷冻水流量为：Q=584 m3/h。 假定截面流速为1m/s，则管径为：