建筑冷热源课程设计报告说明书

《冷热源工程》课程设计题目：贵阳市某三层大酒楼冷热源工程课程设计学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：完成日期：目录第一章冷热源设计初步资料 (3)1.1. 课程设计题目 (3)1.2. 课程设计原始资料 (3)第二章制冷工程设计说明 (4)2.1．冷水机组的总装机容量 (4)2.2. 冷水机组台数选择 (4)2.3. 确定冷源方案 (5)2.3.1. 方案一：采用LSZ系列半封闭式螺杆式冷水机组 (5)2.3.2. 方案二：采用BZY系列溴化锂吸收式冷水机组 (6)2.3.4. 经济性分析 (8)2.4. 冻水泵的选型和计算 (8)2.4.1. 水泵流量和扬程的确定 (8)2.5. 冷却塔设计计算 (11)2.6. 冷却水泵的选型和计算 (13)2.6.1. 冷却水最不利环路及计算 (13)2.6.2. 冷却水循环局部阻力计算 (14)2.6.3. 冷却水循环沿程阻力和总阻力计算 (14)2.6.4. 冷却水泵选型 (15)2.7. 膨胀水箱的选型 (16)2.7.1. 膨胀水箱的容积计算 (16)2.7.2. 膨胀水箱的选型 (16)2.8. 分水器和集水器的选择 (17)2.8.1. 分水器和集水器的构造和用途 (17)2.8.2. 分水器和集水器的计算及选型 (18)2.9. 保温与防腐 (19)2.9.1. 管道保温 (19)2.9.2. 管道防腐 (20)第三章热源工程设计说明 (21)3.1. 热源设备类型 (21)3.2. 热水供应温度 (23)3.3. 锅炉型号及台数的选择 (24)3.3.1. 锅炉选型分析 (24)3.4. 板式换热器选型 (25)3.5. 锅炉补水量及水处理设备选择 (25)3.5.1. 锅炉设备的补给需水量 (25)3.5.2. 补给水箱的确定选择 (26)3.6. 一次侧循环水泵的计算及选型 (26)3.6.1. 一次侧循环水泵水量扬程计算 (26)3.6.2. 一次侧循环水泵的选型 (27)3.7. 二次侧循环水泵的计算及选型 (27)3.7.1. 水泵流量和扬程的确定 (27)个人小结及参考资料 (24)第一章冷热源设计初步资料1.1. 课程设计题目贵阳市某三层大酒楼冷热源工程课程设计。

1.2. 课程设计原始资料1.2.1. 大楼总面积及冷热负荷数据：大楼总空调面积约为2490 m2。

大楼冷负荷为680kw，所有冷源由制冷机房提供，参数为7℃/12℃大楼热负荷为602kw，所有热负荷由锅炉房的提供，参数为60℃/50℃。

1.2.2. 动力与能源资料动力：城市供电水源：城市供水1.2.3. 水质资料1)总硬度： 4.8 mmol/L2)永久硬度：1.4 mmol/L3)暂时硬度：3.4 mmol/L4)总碱度： 3.4 mmol/L5)PH值：PH=7.56)溶解氧： 5.8 mg/L7)悬浮物：0 mg/L8)溶解固形物：390 mg/L1.2.4. 气象资料本次课程设计选择贵阳为设计城市1）海拔高度：1050m2）大气压力：88790Pa3）冬季室外计算温度：5℃4）夏季室外计算温度：28℃第二章制冷工程设计说明2.1．冷水机组的总装机容量由于当前冷水机组产品质量大大提高，冷热量均能达到产品样本所列数值，另外，系统保温材料性能好，构造完善，冷损失少，因此，冷水机组的总装机容量应以正确的空调负荷计算为准，可不作任何附加，避免所选冷水机组的总装机容量偏大，造成大马拉小车或机组闲置的情况。

2.2. 冷水机组台数选择冷水机组台数选择应按工程大小，负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求来确定。

当空气调节冷负荷大于528kw时不宜少于2台。

由于该设计冷负荷为680KW，所以选择两台冷水机组。

2.3. 确定冷源方案2.3.1. 方案一：采用LSZ 系列半封闭式螺杆式冷水机组表1 LS350Z 半封闭式离心式冷水机组性能参数1）固定费用设备初投资：2⨯36=72（万元） 安装费用：25%⨯72=18 (万元)型号 LS350Z 制冷量(KW) 349 电功率（KW ）75.8 COP4.60 冷 冻 水 水量(m 3/h) 60 压降(Kpa) 50 管道尺寸（mm ）114 冷 却 水 水量(m 3/h) 73.8 压降(Kpa) 50 管道尺寸（mm ）114 尺 寸长（mm ） 3600 宽（mm ） 1100 高（mm ） 1860 单价(万元）36 台数2系统总投资费用L=72+18=90 (万元) 银行年利率i =5.94% 使用年限n=15年1)1()1(1-++⨯=n ni i i L L =9.2万元 式中：1L —每年系统折旧费用L —系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用i —银行年利率2）年度使用费用设备额定供冷功率为75.8KW ，台数2台，电费0.5元/度，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算年度运行费用=单台供冷功率⨯台数⨯时间⨯电费=75.8⨯2⨯122⨯24⨯0.5=22万元3)设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费用=9.2+22=31.2万元2.3.2. 方案二：采用BZY 系列溴化锂吸收式冷水机组表2 BZY250XD-K-H-Fa 双效蒸汽型溴化锂冷水机组性能参数型号 BZY425XD-K-H-Fa制冷量(KW)250台数 3 单价(万元）40 COP1.36 冷冻水 水量(M3/h) 42.5 压降(Kpa) 80 接管直径（DN)100冷却水 水量(M3/h) 80 压降(Kpa) 80 接管直径（DN) 1501）固定费用设备初投资：3⨯40=120（万元） 安装费用：25%⨯117=30 (万元) 系统总投资费用L=120+30=150 (万元) 银行年利率i =5.94% 使用年限n=15年1)1()1(1-++⨯=nni i i L L =15万元 2）年度使用费用 年度运行费用 = 50万元 3）设备年度费用设备年度费用=固定费用+年度使用费用=15+50=65万元2.3.4 经济性分析通过比较各个方案的设备年度费用，可以发现方案一的设备年度费用最低，所以设计采用两台LS350Z半封闭式螺杆式冷水机组。

2.4. 冻水泵的选型和计算2.4.1. 水泵流量和扬程的确定2.4.1.1 选择水泵所依据的流量Q和压头（扬程）H按如下确定：Q=β1Q max （m³/s）式中：Q max—按管网额定负荷的最大流量，m³/s；β1—流量储备系数，两台水泵并联工作时，β1=1.2。

H=β2H max (kPa)式中H max—管网最大计算总阻力，kPa；β2—扬程（压头）储备系数，β2=1.1-1.2。

2.4.1.2 制冷机房的布置平面简图如下：图1 冷冻水系统最不利环路图从机房平面图上可以看出，冷冻水供回水管路都由两段管路组成。

L1=2500mm,L2=500mm,L3=200mm,L4=500mm ，L5=2500mm 。

1）L1管段直径D1=150mm, 管段流量V=60 m ³/h,v1=24D V⨯⨯π=0.94 m/s 。

2）取L2管段经济流速v2=1.9m/s,管段流量V=120m ³/h,则D2=vV⨯⨯π4=150mm,取D2公称直径为DN150。

3）L3管段管径D3=150mm, 管段流量V=120 m ³/h,v3=24DV⨯⨯π=1.90m/s. 4）取L4管段流速v4=1.9m/s, 管段流量V=120m ³/h,则D4=vV⨯⨯π4=0.15m,取D4公称直径为DN150。

5）L5管段直径D1=150mm, 管段流量V=60 m ³/h , v1=24DV⨯⨯π=0.94 m/s 。

2.4.1.3 根据各段管径、流速查水管路计算图，计算各管段局部阻力如下：表3 冷冻水管段局部阻力计算表管段名称个数ξPj∆（KPa）L1截止阀 2 22.5 900弯头 1 0.6三通 1 1L2 截止阀 1 2 3.53 L3 截止阀 1 2 3.53L5截止阀 2 22.5 900弯头 1 0.6三通 1 12.4.1.4 各管段的沿程阻力和总阻力计算如下：表4 冷冻水管段阻力汇总表管段管长（mm）直径(mm)流速(m/s)比摩阻(Pa/m)沿程阻力（KPa)局部阻力(KPa)总阻力（Kpa）L1 2500 150 0.94 111 0.278 2.5 2.78 L2 500 150 1.9 377 0.189 3.53 3.71 L3 200 150 1.9 377 0.075 3.53 3.6 L4 500 150 1.9 377 0.189 0 0.189 L5 2500 150 0.94 111 0.278 2.5 2.78冷冻水压降为13.06 KPa，冷冻机房外冷冻水管网总阻力为0.3 MPa，则最不利环路的总阻力△P=13.06+300+2×50=413.06 KPa根据Q=β1Q max ，Q max =60 m³/h，两台水泵并联工作时，β1=1.2，则Q=72 m3/h。

根据H=β2Hmax ，取β2 =1.1，则H=454 KPa，即扬程H=46 m。

2.4.1.5 水泵型号的确定根据流量和扬程查暖通空调常用数据手册，查得水泵型号如下：表5 冷冻水泵性能参数型号100-65-200流量Q m³/h 100L/s 27.78总扬程H（m）50转速n（r/min）2980功率N(kW) 轴功率18.91电动机功率22泵效率η（%）72叶轮直径D(mm) 475泵重量W（kg）857台数（台） 32.5 冷却塔设计计算根据所选制冷机组的性能参数选择冷却塔，进出口温度为37℃→32℃，拟选用2台冷却塔，则单台冷却塔流量为73.8m³/h。

通过查找中央空调设备选型手册，选择FKN-80方形型逆流式冷却塔。

其规格如下表：表6 冷却塔性能参数机型FKN-80标准水量（m3/h）80外形尺寸(mm) 长1880 宽1880 高3900送风装置风量（m3/h）56000 电机KW 3 风叶直径（mm）1500配管尺寸（mm）温水入管125 冷水出管125 排水管40 溢水管65 补给水管20进塔扬程（mH2O） 4.5 运行质量（KG）1850 噪音（dB(A)）59 台数 22.6. 冷却水泵的选型和计算2.6.1. 冷却水最不利环路及计算图2 冷却水系统最不利环路图由图可以得出：1）L6管段直径D6=150mm, 管段流量V=148 m ³/h ，则v6=24DV⨯⨯π=1.16m/s 。

2）取L7管段流速v7=2.5m/s, 管段流量V=148m ³/h ，D7=vV⨯⨯π4=0.144m ，取D7公称直径为DN150.3）取L8管段流速v3=2.5m/s, 管段流量V=148m ³/h ，D8=vV⨯⨯π4=0.144m ，取D8公称直径为DN150.4）L9管段直径D4=150mm, 管段流量V=148 m ³/h ，则v9=24DV⨯⨯π=1.16m/s 。