制冷课程设计指导书2015.docVIP

制冷课程设计 一、目的 了解冷冻站设计的内容、程序和基本原则； 学习设计计算的步骤和方法； 巩固所学的理论知识，培养学生运用所学知识解决工程问题的能力。 二、设计任务 市某厂空调楼，空调系统总冷负荷 kW，末端装置为风机盘管，要求冷冻水供水温度 ℃，回水温度 ℃，制冷系统以氨为制冷剂。 三、其它原始资料 1．水源：自来水，利用冷却塔实现冷却水循环使用。 2．室外气象参数：冷冻站所在城市夏季空调室外计算干、湿球温度。 3．土建资料：制冷机房、休息室、操作间的面积、高度等具体尺寸由学生自行确定，并提资料给土建专业进行设计。 四、设计内容及要求 （一）制冷压缩机型号、台数的确定 确定制冷系统的总制冷量 式中 Q0——制冷系统的总制冷量(kW)； Q——用户实际所需要的制冷量(kW); A——冷损失附加系数，由于制冷设备、制冷剂、载冷剂管路等的冷损失而带来的附加系数。一般对于间接供冷系统，空调冷负荷小于174kW时，A＝0.15~0.20; 空调冷负荷为174~1744kW时，A＝0.10~0.15; 空调冷负荷大于1744kW时，A＝0.05~0.07。对于直接供冷系统，A＝0.05~0.07。《制冷技术》，《制冷设计规范》。 确定制冷剂种类和系统型式 活塞式制冷系统，氨为制冷剂。 系统型式：多机组并联系统。 确定制冷系统的设计工况 根据空调系统对冷冻水温度的要求及当地冷却水源、水质、水温、气象条件，确定蒸发温度te、冷凝温度tc，吸气温度t1、过冷温度tg。在压-焓图上绘制出制冷机的运行工况。 （1）蒸发温度te的确定其值取决于所采用的冷媒种类及蒸发器的形式。 ① 以水或盐水为载冷剂，当采用卧式壳管蒸发器时，蒸发温度按对数平均温差计算，即： 式中 ——对数平均温差（℃），对于介质为氨-水的卧式壳管蒸发器取46℃； ——蒸发器入口载冷剂温度（℃）； ——蒸发器出口载冷剂温度（℃）； ——制冷剂的蒸发温度 ② 以水或盐水为载冷剂，当采用螺旋管式蒸发器时，蒸发温度可根据蒸发器出口载冷剂温度决定，即： 式中： ——蒸发器出口载冷剂温度（℃）。 须取整。 （2）冷凝温度的确定 冷凝温度按照对数平均温差来计算： 式中： ——冷凝器入口冷却水温度（℃）； ——冷凝器出口冷却水温度（℃）； ——制冷剂的冷凝温度 式中： ——夏季室外平均每年不保证50h的湿求温度（℃）； ——冷却塔的冷幅高（℃），即冷却塔出水温度与湿球温度之差。对自然通风冷却塔或喷水池，=5~7℃；对机械通风冷却塔，=2~4℃。见《制冷技术》P151。 ，取整。 冷凝器出口冷却水温度按下式确定，见《制冷技术》P151。 立式壳管式冷凝器： 卧式或组合式冷凝器： 淋激式冷凝器： （3）压缩机吸气温度的确定 当系统无回热循环，且吸气管保温良好时，压缩机的吸气温度应根据过热度确定。即： 对于氨制冷剂，=5~8℃，见《空调工程中的制冷技术》P25。 （4）再冷温度的确定 对于设置再冷却器的制冷系统，通常取再冷温度比冷凝温度低3~5℃，即： 本设计不设再冷却器，再冷度忽略不计。 （5）制冷剂压-焓图的绘制 注：012345表示空调工况，0’1’2’3’4’5’表示设计工况。标准工况参数查阅《制冷技术》P69。 确定压缩机型号、台数，校核压缩机配套电机功率 （1）压缩机型式 常用的制冷压缩机有活塞式、离心式和螺杆式等。中、小型冷冻站多采用活塞式制冷压缩机；大、中型冷冻站一般采用离心式或螺杆式。 （2）压缩级数 应根据设计工况的冷凝压力与蒸发压力之比来确定。一般若以氨为制冷剂，当时，采用单级压缩；当时，采用双级压缩。若以R12、R22、R134a为制冷剂，当时，采用单级压缩；时，采用两级压缩。 （3）压缩机容量及台数 式中：n——压缩机台数（台）； Qog——单台压缩机设计工况下的制冷量（kW）。 压缩机容量及台数应满足：①制冷量满足负荷要求；②对与大、中型制冷装置，不宜少于2台，且应选择相同系列的压缩机；③台数不宜过多，一般不考虑备用。 活塞式制冷压缩机设计工况下制冷量的计算方法有两种： 1）直接计算法 式中：Vth——压缩机的理论体积输气量（m3/s）； ——设计工况下单位容积流量制冷剂的制冷能力（kJ/m3）； ——压缩机设计工况下的输气系数，见《制冷技术》P61,62。 2）换算法 同一台压缩机不同工况下的制冷量不同。压缩机铭牌上的制冷量，一般是指名义工况或标准工况下的制冷量。将设计工况下所须的制冷量换算为标准工况下的制冷量，计算公式如下： 式中：——标准工况下的制冷量（kW）；