制冷机房课程设计

石家庄铁道大学四方学院课程设计

冷冻机房设计

2012届电气工程系

专业: 建筑环境与设备工程

学号: xxxxxxxxx

学生姓名: x x x

指导教师: x x x

完成日期 2011年7 月7日

目录

第一章设计任务 (3)

1.1建筑资料 (3)

1.2设计任务 (3)

1.3设计步骤 (3)

第二章制冷机房 (4)

2.1制冷机房的位置选择 (4)

2.2冷水机组的选择 (4)

2.2.1 冷水机组的装机容量 (5)

2.2.2 冷水机组的台数 (5)

2.2.3 冷水机组的类型 (5)

2.3冷却塔的选择 (6)

2.4水泵的选择 (6)

2.4.1 冷冻水泵的选择 (6)

2.4.2 冷却水泵的选择 (7)

2.5补水定压装置的选择 (7)

2.6分集水器的选择 (8)

2.7水处理设备的选择 (9)

2.7.1 软水器和软化水箱 (9)

2.7.2 水处理仪 (9)

第三章水力计算 (10)

3.1沿程阻力 (10)

3.2局部阻力 (10)

3.3总阻力 (10)

3.4水力计算 (10)

3.5水力计算表格 (11)

第一章设计任务

1.1建筑资料

机房为370砖墙，内净尺寸12×15m，屋顶标高6m，净高4.8m，房门1.8×2.5m。

1.2 设计任务

石家庄市某建筑空调设计冷负荷1450kW，需要提供7℃/12℃空调冷水，制冷机房外侧冷冻水系统阻力0.15MPa,建筑物高度22.5m，空调面积8500m2，据此条件对制冷机房进行设计。

1.3设计步骤

查阅资料，确定制冷机房设计冷负荷

(1)选择定型冷水机组并确定台数

定型冷水机组有风冷冷水机组和水冷冷水机组两大类，水冷冷水机组又有蒸汽压缩式冷水机组和吸收式冷水机组两种，通过技术经济分析确定所选用的冷水机组种类。

(2)选择冷却塔

材质推荐使用玻璃钢，注意冷却塔的设计条件应与冷水机组匹配，否则应进行修正。

(3)布置冷却水管道、冷冻水管道

确定管径，并进行阻力计算，选择过滤器、电子水处理仪、集水器、分水器(用户4个环路)等。

(4)选择冷却水泵和冷冻水泵

根据流量和扬程进行确定，并考虑备用泵。

(5)选择确定定压补水设备

(6)编写设计计算说明书

(7)绘制机房平面图、系统图和局部详图

第二章制冷机房

制冷机房是整个中央空调系统的冷(热)源中心,同时又是整个中央空调系统的控制调节中心。

中央机房一般由冷水机组、冷水泵、冷却水泵、集水缸、分水缸和控制屏、换热器等装置组成。

2.1 制冷机房的位置选择

制冷机房通常靠近空调机房，氟利昂制冷设备可以设置在空调机房内，规模小的制冷机房一般附设在其他建筑内，规模较大的制冷机房(特别是氨制冷机房)宜单独修建。制冷机房应设置在靠近空气调节负荷中心，一般应充分利用建筑物的地下室。对于超高层建筑，也可设在设备层或屋顶上。由于条件所限不宜设在地下室时，也可以设在裙房或与主建筑分开独立设置。

本设计中采用氟利昂制冷设备，因本工程中有地下室可利用故为节省空间，制冷机房设置在地下室二层。

2.2 冷水机组的选择

冷水机组是整个空调系统的心脏，为整个系统提供冷水且关系到整个空调系统的日常运行情况。因此空调系统冷水机组的选择是一个很重要的过程。

一般在选择制冷机时应考虑以下几方面的因素。

机组性能、规格适合使用要求。如供冷温度、单机制冷量、设备承压能力等。

能源及能耗供应方便和经济。如电源、热泵或油、气源供应的可能性，电、热、冷综合利用的可能性、经济性。

对周围环境危害的影响要小。如噪声、振动的影响范围；所用制冷剂的毒性、安全性对周围环境的危害程度；ODP值和GWP值要小。

运行可靠、操作围护方便，以及一次性投资和经常运行费用的综合分析比较，对企业的经济效益高，社会效益好。

所以，选择何种制冷机，应根据项目的具体情况及条件进行综合分析比较。

2.2.1 冷水机组的装机容量

本设计中的冷水系统是间接式系统，系统冷负荷总计1450kW，对其冷负荷附加至1.2。冷水机组的负荷为

Q=1.1×1450=1595kW

2.2.2 冷水机组的台数

制冷机组一般以选用2~4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和轮换使用的可能性。同一站房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高，调节性能较好，能保证部分负荷下能高效运行的机组。选择活塞式冷水机组时，宜优先选用多机头自动联控的冷水机组[4]。

综合考虑本设计选用两台冷水机组，每台装机容量为798kW。

2.2.3 冷水机组的类型

常用的冷水机组有压缩式和吸收式。其中压缩式制冷机组又分为离心式、活塞式和螺杆式。

考虑到本工程中没有较为方便余热可供利用故本设计选用电动压缩式冷水机组。

冷水机组的冷却方式有风冷冷却和水冷冷却两种方式。风冷冷水机组宜用于干球温度较低或昼夜温差较大，缺乏水源地区的中小型空调制冷系统[2]。故本设计采用水冷冷水机组。

螺杆式冷水机组还具有结构简单、紧凑、重量轻、易损件少，可靠性高，维修周期长；在低蒸发温度或高压缩比工况下仍可单机压缩；采用滑阀装置，制冷量可在10~100%范围内进行无极调节，并可在无负荷条件下启动；对湿行程不敏感，当时蒸汽或少量液体进入机内，没有液击的危险；排气温度低，主要由油温控制，对基础要求通常不需要采用隔振措施等。

参考麦克维尔单螺杆式冷水机组的样本，本设计选则的机组型PFS-240.2。其性能参数如下：

表2-1 PFS-240.2机组技术参数

制冷量(kW) 冷冻水流量

(l/s)

冷冻水压降

(kPa)

冷却水流量

(l/s)

冷却水压降

(kPa)

制冷剂

833.5 39.9 24.3 46.7 27.4 R134a