制冷课程设计——拆开加整体(科信建环08制冷机房)

一、设计题目：北京（西安、上海、广州、邯郸、石家庄）某空调制冷站工艺设计

二、设计目的：巩固和加强所学理论知识，锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力。 三、设计资料：

1. 夏季空调冷负荷：Q 0=100kW(200kW 、500kW 、800kW 、1000kW 、1200 kW)。

2. 制冷剂：R 22（R 134a ）。

3. 载冷剂：采用间接供冷型式，以水为载冷剂。

参数要求：空调供水温度为：7℃（6℃、5℃）；空调回水温度为：按照供回水温差 5~8℃选取。

4. 冷却剂：采用水为冷却剂。

参数要求：冷却水出冷却塔的温度按照当地夏季空调室外计算湿球温度加4℃选取；冷却水进出冷凝器的温度差可选取4~10℃。

5. 压缩机：根据负荷大小，选择活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机。

6. 冷凝器、蒸发器：根据当地气象参数和热力计算的结果，选取系统的冷凝器和蒸发

器，并且均选用卧式壳管式换热器。 壳管式换热器的有关参数如下： （1） 冷凝器

传热管采用紫铜肋管，λ=384W/（mk ），d 0=13.124mm ，d i =11.11mm ，肋片外直径d f =15.8mm ，平均肋片厚度δf=0.3mm ，肋片间距e=1.025mm 。 肋片水平部分面积A p =37.66×10-3 m 2； 肋片垂直部分面积A f =118.62×10-3 m 2； 肋片总外表面积A=A p +A f =156.28×10-3 m 2；

肋片基管的平均表面积：23101.382

)

(m d d A i o -⨯=+=

π；

肋化系数：τ=4.48

肋片的当量高度：He=3.85×10-3 m 。 冷凝器工作过程为：制冷剂在卧式壳管换热器的水平肋管管束外表面凝结换热；冷却水在壳管管内对流换热，水流速范围u=2.0~2.5m/s ，水的流程数取为2。

（2） 蒸发器

传热管采用紫铜肋管，λ=384W/（mk ），d 0=13.124mm ，d i =11.11mm ，肋片外直径d f =15.8mm ，平均肋片厚度δf=0.3mm ，肋片间距e=1.025mm 。 肋片水平部分面积A p =37.66×10-3 m 2； 肋片垂直部分面积A f =118.62×10-3 m 2； 肋片总外表面积A=A p +A f =156.28×10-3 m 2； 肋片基管的平均表面积：23101.382

)

(m d d A i o -⨯=+=

π；

肋化系数：τ=4.48

肋片的当量高度：He=3.85×10-3 m 。

蒸发器工作过程为：制冷剂在卧式壳管换热器的水平肋管管内表面沸腾换热；冷冻水在壳管管束外表面对流换热，水流速范围u=1.0~2.0m/s ，水的流程数取为2。 7. 制冷剂系统型式：采用回热循环蒸气压缩式制冷，压缩机吸气温度按照蒸发温度加

5~10℃选取。

8. 冷却水系统型式：采用冷却塔循环式冷却水系统；冷却塔置于楼顶，楼顶标高为

20m 。根据当地气象参数和计算的冷却水量的大小，选用机械通风逆流湿式冷却塔。 9. 系统阻力：空调水系统最不利环路的阻力损失为：0.2Mpa ；

冷却水系统阻力损失为50kPa。

10.机房位置：制冷站位于地下室；机房地面标高为-6m。

11.系统定压方式：采用补水泵定压。

12.机房尺寸：自定。

四、设计步骤

1.确定制冷系统的制冷量Q0’。

2.根据已知条件确定制冷系统的设计工况（t k,t o,t1,Δt rc, Δt sh）。

3.在lgp—h图上绘制设计工况下的制冷循环，完成相关热力计算；并以此作为选择制冷

设备的依据。

热力计算的内容和步骤如下：

a)单位质量（容积）制冷能力q0（q v）；

b)制冷剂的质量流量M r；

c)制冷剂的体积流量V r；

d)冷凝器的热负荷Φk；

e)压缩机的理论耗功量P th；

f)理论制冷系数εth；

g)制冷效率ηR。

4.制冷设备选择（压缩机及其配用电机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、辅助设备等）。

5.冷冻水系统设备选择（冷冻水泵、冷冻水补水泵、冷冻水补水箱，补水软化装置等）。

6.冷却水系统设备选择（冷却水泵、冷却水补水泵、冷却塔等）。

7.布置设备并确定机房尺寸。

8. 设计各管路系统（制冷剂系统、冷冻水系统、冷却水系统、补水系统），确定各系统

管径。

9. 保温设计。

10. 统计设备及材料。

11. 绘制图纸。

五、设计任务

1.说明书（1份）

要求：（1）字迹工整，条理清晰，简洁明了，详略得当

（2）应写明各参数的确定过程，各设备的选择依据以及各设备选型过程。

2.图纸：

（1）制冷站工艺流程图1张，A2;

（2）制冷站平面布置图1张，A2或A3

六、注意问题

1.同学间可以相互讨论，但不得抄袭；

2.设计时间要求：上午：8:00~11:30；下午：2:00~5:30;

七、参考书目

1.彦启森.《空气调节用制冷技术》.北京：中国建筑工业出版社,2003。

2.《实用制冷工程设计手册》,北京: 中国建筑工业出版社,1996。

3.《采暖通风与空气调节制图标准》

4. 李树林,《空气调节用制冷技术》,机械工业出版社

5. 方修睦,赵加宁,等. 《高层建筑供暖通风与空调设计》,黑龙江科学技术出版社,2003

6. 潘云钢，《高层民用空调设计》，中国建筑工业出版社,1999。