空调制冷技术课程设计

《空调制冷技术》课程设计
题目: 空调制冷技术课程设计
学院: 建筑工程学院
专业: 建筑环境与能源应用工程
姓名: 张冷
学号: 20130130370
指导教师: 王伟
2016年 12 月 26 日
目录
1、原始条件 (1)
2、方案设计 (1)
3、负荷计算 (1)
4、冷水机组选择 (2)
5、1 冷冻水循环系统水力计算 (3)
5、1、1确定管径 (3)
5、1、2阻力计算 (4)
5、2 冷却水循环系统水力计算 (4)
5、2、1确定管径 (4)
5、2、2阻力计算 (5)
5、3 补给水泵的水力计算 (6)
5、3、1水泵进水管: (6)
6设备选择 (7)
6、1冷却塔的选择 (7)
6、2 冷冻水与冷却水水泵的选择 (8)
6、3 软水器的选择 (9)
6、4 软化水箱及补水泵的选择 (9)
6、5 分水器及集水器的选择 (10)
6、6 过滤器的选择 (12)
6、7电子水处理仪的选择 (12)
6、8定压罐的选择 (12)
总结 (13)
参考文献 (14)
1、原始条件
题目:西塔宾馆空气调节系统制冷机房设计
条件:1、冷冻水7/12℃
2、冷却水32/37℃
R)
3、制冷剂:氨(
717
4、地点:重庆
5、建筑形式:宾馆
6、建筑面积15000m2
7、层高3、5m
8、层数:5层
2、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宾馆的各层,经过空调机组后的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。

考虑到系统的稳定安全高效地运行,系统中配备补水系统,软化水系统,电子水处理系
统等附属系统。

3、负荷计算
采用面积冷指标法: )/(1409020m w q -= (3-1) 本设计选用 )/(10020m w q = (3-2) 根据空调冷负荷计算方法: )1(00k q A Q +⨯⨯= (3-3)
建筑面积 A=10000m 2
根据查书,k 的取值范围为7%-15%,本设计k 值取10%。

kw Q 1650)1.01(100150000=+⨯⨯=
4、冷水机组选择
根据标准,属于较大规模建筑,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 1=1045kw
表4-1 根据制冷量选取制冷机组具体型号
污垢系数(m2℃/KW) 0、086 0、086
水阻损失(MPa) 0、12 0、083
机组尺寸(长×宽×高) 3860mm×1810mm×2766mm
图4-2 查得冷水机组的两端界面
其中,1为冷却水进水接口,2为冷却水出水接口,3为冷冻水进口接口,4为冷冻水出水接口。

5、水力计算
表5-1 管内流速的假定依据
DN/mm <250 >=250
出水管的流速m/s 1、5~2、0 2、0~2、5
进水管的流速m/s 1、0~1、2 1、2~1、6
5、1冷冻水循环系统水力计算
5、1、1确定管径
假定冷冻水的进口流速为1、2m/s
d =103 v L
π4 (5-1)
L=0、0503×2=0、1008m 3/s ,
2台机组总管d 1=327mm ,取350mm ,则管段流速为v =1、07m /s
水泵出水管:
假定冷冻水的出口流速为1、5m /s
d = 103 v L
π4 (5-2)
L=0、1008m 3/s ,
2台机组总管d 1=292、6mm ,取300mm ,则管段流速为v =1、428m /s
单台机组时
水泵的进水管:假定流速为1、0 m /s
d =103 v L
π4 (5-3)
L=0、0504m 3/s ,
单台机组管d 1=253mm ,取250mm ,则管段流速为v =1、3 m /s 水泵的出水管:假定流速为1、5 m /s
d =103
v L
π4 (5-4)
L=0、0504m 3/s ,单台机组管d 1=207mm ,取200mm ,则管段流速为v =1、6m /s
5、1、2阻力计算
表5-2 已知局部阻力损失ξ
止回阀
DN 4 0
ΔP=ξ×ρv²/2
冷冻水系统中,
弯头13个,三通3个
ΔP=16、18m
沿程阻力阻力损失公式
ΔP=R*l=R×L
R为比摩阻,L为总管长。

粗算按平均比摩阻R=250mm H2O/m计算,机房内,该冷冻水系统总管约长为50m,所以沿程阻力损失为ΔP2=1、25m
综上,冷冻水系统的总阻力损失为:ΔP1+ΔP2=17、43m
5、2冷却水循环系统水力计算
5、2、1确定管径
水泵进水管:
假定冷却水的进口流速为1、2m /s
d =103
v L
π4 (5-5)
L=0、0739×2=0、1478 m 3/s ,2台机组总管d 1=396mm ,取400mm ,则管段流速为v =1、178m /s
水泵出水管
假定冷却水的出口流速为2、0m /s
d =103
v L
π4 (5-6)
L=0、1478m 3/s ,2台机组总管d 1=307mm ,取300mm ,则管段流速为v =2、09m /s 单台机组时
水泵的进水管:假定流速为1、0 m /s
d =103
v L
π4 (5-7)
L=0、0739m 3/s ,单台机组管d 1=307mm ,取300mm ,则管段流速为1、05m /s 泵的出水管:假定流速为2、0 m /s
d =103
v L
π4 (5-8)
L=0、0739m 3/s ,单台机组管d 1=217mm ,取250mm ,则管段流速为v =1、506m /s
5、2、2阻力计算
同理,在冷却水系统中,根据平面图可得
弯头9个,三通5个
每个泵上都有一个截止阀,一个蝶阀,一个止回阀,一个过滤器,一共有三个泵 每个机组有两个蝶阀,一个过滤器,一共两台机组
ξ=9×0、9+0、1×5+3×(0、3+0、1+0、1+2)+2×(2×0、1+2)+3×(1+0、5)+1=26 由于整套系统的流速基本保持在1、178m /s ,ΔP=ξ×ρv ²/2 ΔP=18、04m
沿程阻力阻力损失公式 ΔP=R*l =R ×L
R 为比摩阻,L 为总管长。

粗算按平均比摩阻R=250 mm H 2O/m 计算,机房内,该冷冻水系统总管约长为50m ,所以沿程阻力损失为ΔP 2=1、25 m
综上,冷冻水系统的总阻力损失为:ΔP 1+ΔP 2=19、29m
5、3 补给水泵的水力计算
5、3、1水泵进水管:
假定补给水泵的进口流速为1、2m /s
d =103
v L
4 (5-9)
L=2×0、0503×1%=0、001066 m 3/s ,2台机组总管d 1=33mm ,取35mm ,则管段流速为v =1、07m /s
水泵出水管:
假定补给水泵的进口流速为1、5m /s
d =103
v L
π4 (5-10)
L=0、001066 m 3/s ,2台机组总管d 1=29mm ,取30mm ,则管段流速为v =1、43m /s 单台机组时
水泵的进水管:假定流速为1、0 m /s
d =103
v L
π4 (5-11)
L=0、0504×1%=0、000504m 3/s 单台机组管d 1=25、3mm ,取25mm ,则管段流速为v =1、03m 3/s
泵的出水管:假定流速为1、5 m /s
d =103
v L
π4 (5-12)
L=0、0504×1%=0、000504m 3/s ,单台机组管d 1=20、7mm ,取20mm ,则管段流速为v =1、61m /s
6设备选择
6、1冷却塔的选择
冷却塔选用开放式冷却塔,且为逆流式冷却塔,特点就是安装面积小,高度大,适用于高度不受限制的场合,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%
冷却塔的冷却水量与风量的数学计算表达式
G=3600Q c /(C △t w ) (6-1) △t w = t w1- t w2=37-32=5℃
Q c=1、3Q (活塞式制冷机组)
Q c—冷却塔冷却热量
Q—制冷机负荷
每台制冷机配一台冷却塔。

则 Q c=1、3×1055=1371、5KW
每台冷却塔的水量计算:
G=3600 Q c/(C△t w)=3600×1371、5÷(4、2×5)=2、3511×105kg/h=235、11m3/h 风量计算:
Q=Qc
(Is
Is (6-2)
1
3600/c)2
t s1—成都市空气调节室外计算湿球温度,查得22、6℃。

t s2=ts1+5℃=27、6℃
查焓湿图得I s1=87k J/kg I s2=115k J/kg
所以 Q=3600×1371、5÷4、2÷(115-87)=41984、7kg/h=32546、3m3/h (空气密度为1、29kg/m3)
选用2台型号一样的冷却塔。

表6-1 选用CDBNL3系列低噪声型逆流冷却塔,型号为CDBNL3-300,主要参数
6、2冷冻水与冷却水水泵的选择
由已知的冷冻水与冷却水流量,初定泵给水方式为两用一备,而已定两台机组,现用两台泵给水,可近似选择水泵的流量为机组流量,水泵的杨程至少要满足层高与局部阻力。

综合考虑后,选择冷冻水泵的型号为:200-400A,冷却水泵的型号为:200-250(I)
表6-2 两台水泵的性能参数
表6-3两台水泵的安装尺寸
复核水泵扬程,冷冻水泵要求将水补给到楼层最高点,外加阻力损失,所以,最低扬程为3、5×5+17、43=34、93m选用的冷冻水泵扬程为44m,符合要求,同理复核冷却水泵扬程,也符合要求。

6、3软水器的选择
表6-4 根据补水流量选用INNO系列双阀双罐同时供水软水器
型号产水量(m3/h)
树脂填量
(L) 周期盐耗
(mm)
安装尺寸
(mm)
进出管径mm
INNO-350D4-610047Φ350×2100
6、4软化水箱及补水泵的选择
根据要求,补水量为系统冷冻水量的0、5%~1%,补水频率为8小时1一次,每次2小时。

因此,计算补水量为
q1=n×t×Q1×1% (6-3) q1------单次补水量
n------机组台数
t------单次补水时长
Q1------冷冻水流量
注:本设计中选用0、5%的设计参数
因此,补水量即软化水箱的体积为: q1=V=2×181、4×0、5%×24÷3=14、512 m3
取软化水箱的体积为15m3,选择其尺寸为 2m ×2、5m ×3m 关于补水泵,选用方式为一用一备共两台,补水泵的流量为:
n 12÷=q q (6-4) 所以,q2 =7、256 m3/h
即补水泵的流量为 7、256m3/h 。

根据流量选择补水泵为ISG 40-250A 、
表6-5 此型号的水泵性能参数
表6-6 安装尺寸
由冷冻水水力计算的方法,按假定流速法再次确定水泵安装前后干管尺寸与最终流速: 水泵进口:流速1、73m /s 钢管型号 45×2、5 (内径40mm ) 水泵出口:流速3、07m /s 钢管型号 34×2 (内径30mm )
6、5 分水器及集水器的选择
分水器与集水器的流速选择范围为0、5-0、8m /s 假定集水器的流速为0、8m /s
d =103
(6-5)
L=2×181、4=362、8m 3/h =0、1008m 3/s D=400、6mm ,取400mm ,则流速为0、8 m /s
假设用户有三个,分三个支路,单个用户分的流量为0、0336 m 3/s
根据公式,d =103
v L
π4 (6-6)
v
L π 4
算得每个用户接管的内管径为 d =0、231m ,选择钢管d =250mm ,则流速为0、68m /s
假定分水器的流速为1、0m /s
d =103
(6-7)
L=2×181、4=362、8m 3/h =0、1008m 3/s D=358mm ,取350mm ,流速为1、05 m /s
d =0、207m ,选择钢管d =200mm ,流速为1、07 m /s
表6-7 包括补水管,冷却水进水泵管,用户回水管,以及旁通管,泄水管。

表6-8 分水器水器:包括冷冻水进水管,用户出水管,以及旁通管,泄水管。

集水器的长度:D 1=30 mm ,D 2=350mm ,D 3=250
mm ,D 4=250mm ,D 5=250mm ,D 6=30mm (D 1为补水管直径,D 2为进冷却水泵直径, D 3,D 4,D 5为用户回水管直径,D 6为旁通管直径)
v
L 4
L1=D1+60=90mm,
L2=D1+D2+120=500mm,
L3=D2+D3+120=720mm,
L4=D3+D4+120=620mm,
L5=D4+D5+120=620mm
L6=D5+D6+120=400mm
L7=D6+60=90mm
总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=3040mm
宽度为1、5dmax=525mm
分水器的长度:D1=300mm,D2=200mm,D3=200mm ,D4=200mm,D5=30mm(D1为冷冻水进水管直径,D2,D3,D4为用户管路直径,D5为旁通管直径)
L1=D1+60=360mm,
L2=D1+D2+120=620mm,
L3=D2+D3+120=520mm,
L4=D3+D4+120=520mm,
L5=D4+D5+120=360mm,
L6=D5+60=90mm
宽度为1、5dmax=450mm
总长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=2470mm
集水器与分水器一般会设置排污口的直径取DN40mm
6、6过滤器的选择
根据管路直径选择对应的Y型过滤器。

冷冻水泵进水口直径d=300mm, 所以过滤器选Y-300mm
冷却水泵进水口直径d=350mm, 所以过滤器选Y-350mm
补给水泵进水口直径d=30mm, 所以过滤器选Y-30mm
6、7电子水处理仪的选择
电子水处理仪器选型:
按流量为266×2=532m3/h,选择最合适的电子水处理器,选择的型号为MHW-I-G10-1、6、
表6-9 性能参数
6、8定压罐的选择
定压罐所定的压力为从集水器到用户最高处的水静压,根据层高与层数,确定最高点的压力,已知层高3、5m,共5层,所以,定压高度为:3、5×5=17、5m,考虑到阻力损失,按20%备份,最终定压静水压力为17、5×1、2=21m H2O(约210k P a),选择定压罐的型号为:SQL400-0、6、
表6-10 性能参数
总结
通过这一周的课程设计。

我想这对于自己以后的学习与工作都会有很大的帮助。

在这次设计中遇到了很多实际性的问题,在实际设计中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还就是有一定的出入的,所以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。

一切问题必须要靠自己一点一滴的解决,而在解决的过程当中您会发现自己在飞速的提升。

对于教材管理系统,其程序就是比较简单的,主要就是解决程序设计中的问题,
而程序设计就是一个很灵活的东西,它反映了您解决问题的逻辑思维与创新能力,它才就是一个设计的灵魂所在。

因此在整个设计过程中大部分时间就是用在程序上面的。

很多子程序就是可以借鉴书本上的,但怎样衔接各个子程序才就是关键的问题所在,这需要对系统的结构很熟悉。

因此可以说系统的设计就是软件与硬件的结合,二者就是密不可分的。

通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。

这也激发了我今后努力学习的兴趣,我想这将对我以后的学习产生积极的影响。

其次,这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性,只有分工协作才能保证整个项目的有条
不絮。

另外在课程设计的过程中,当我们碰到不明白的问题时,指导老师总就是耐心的讲解,给我们的设计以极大的帮助,使我们获益匪浅。

因此非常感谢老师的教导。

通过这次设计,我懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,学会了坚持、耐心与努力,这将为自己今后的学习与工作做出了最好的榜样。

我觉得作为一名软件工程专业的学生,这次课程设计就是很有意义的。

更重要的就是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。

虽然自己对于这门课懂的并不多,很多基础的东西都还没有很好的掌握,觉得很难,也没有
很有效的办法通过自身去理解,但就是靠着这一个多礼拜的“学习”,在小组同学的帮助与讲解下,渐渐对这门课逐渐产生了些许的兴趣,自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。

实践就是检验真理的唯一标准,平时我们接触到的都就是书本上的理论知识,应付考试还可以,无形之中我们自己也养成了一种自大的心态。

但就是,课程设计却给我们了一个很好认清自己的机会,其实自己学的并不好,作为一个工科生,同时还要具备查找资料、知识迁移的能力。

空调制冷技术课程设计
参考文献
[1]陆耀庆编、实用供热空调设计手册、中国建筑工业出版社,1999、
[2]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、
[3]电子工业部第十设计出版院编、空气调节设计手册(第二版) ,2000、
[4]陈沛霖等编、空调与制冷技术手册(第二版)、上海:同济大学出版社,1999、
[5]陈沛霖编、空气调节设计手册(第二版)、同济大学出版社,1999、。