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目 录
一、设计任务
二、原始资料
三、设计计算
四、冷凝器的选择及冷却水系统计算
五、蒸发器的选择及冷冻水系统计算
六、膨胀阀的选择与计算
七、其他辅助设备的选择
八、设备清单
九、机房布置
十、参考文献
前言
课程设计是专业课程实践教学的重要环节。在设计过程中应遵循有关设计规范规定,在利用天然资源基础上,参考有关设计资料,对空调用制冷系统进行设计定案、计算、绘图等。
设计制冷系统,无论是厂家装配成的整体机组,还是现场组装的系统,主要是选择制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构以及风机、电动机和自动控制设备等。其步骤是根据给定的冷冻水温度(或被冷却的空气温度)、流量和所采用的冷却水(或冷却用空气)入口温度、流量,确定该制冷系统的设计工况(即选定蒸发温度和冷凝温度等系统的内在参数设计值),然后,按照设计工况选择该制冷系统的各个组成设备,使之在运行过程各个设备的能力能相互匹配,以充分发挥每个设备的工作能力。
但是,一个制冷机组成或制冷系统,在实际运行过程中,当外在参数(既冷凝器和蒸发器所通过的水流量或空气流量,以及水或空气的入口温度等)在一定范围内改变时,该机组成系统的性能如何变化、选定的各个组成设备是否匹配恰当,也是设计者必须考虑的问题。
关键字:制冷压缩机、冷凝器、蒸发器,节流机构、设计
正 文
一、 设计任务
北京南苑酒店空调用制冷系统及机房设计。
北京南苑酒店空调系统冷负荷950kw,采用间接供冷方式;冷冻水的供水温度为7℃,回水温度为12℃;夏季采用两班工作,工作时间为8:30-23:30,白天空调冷负荷为夜间冷负荷的1.2倍;制冷机房设于地下一层,可根据制冷系统的布置需要,确定制冷机房的建筑结构(包括建筑朝向、面积大小、房间高度、门窗等).
二、原始资料
1.地理位置 北纬39.9”,东经116. 3”
2.设计用室外气象参数:
大气压力(hPa):冬季1020.4夏季998.06
夏季室外空调计算湿球温度(℃)ts=26.4 ℃
3..水质资料 北京地层以碳酸盐为主,这一地质构造特点决定北京地下水中硝酸盐含量相对较高,水质偏硬。北京更是一个严重缺水并严重缺少水资源的城市。
4.气象资料 夏季空调干球温度33.2℃,湿球温度26.4℃。
5.地质资料 北京有许多山地。这里岩块崩解和石块冻融移动的现象很显著,形成一些石环、石河等山地冰冻地貌形态。
6.发展规划 考虑机房将来可能扩建,制冷机房应有适当的扩大。
三、设计计算
(一)制冷压缩机型号与数量的选择
冷源设备的选择计算主要是根据工艺的要求和系统的总制冷量确定,是在制冷量的基础上进行的。冷源设备选择的恰当与否,将会影响到整个制冷源装置的运行特性。
1、确定机房的总制冷量
制冷系统的总制冷量,应该包括用户实际所需要的制冷量,以及制冷系统本身和供冷系统冷损失,可按下式计算:
白天: Q0=(1+A)Q=(1+0.15)×950= 1092.5KW
晚上: Q0=(1+A)Q=(1+0.15)×950÷1.2=910.4KW
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
说明:一般对于间接供冷系统,当空调制冷量小于174KW时,A=0.15~0.20;当空调制冷量为174~1744KW时,A=0.10~0.15;当空调制冷量大于1744KW时,A=0.05~0.07;对于直接供冷系统,A=0.05~0.07。
2、确定制冷剂种类和系统形式
考虑到酒店对卫生及安全的要求较高,宜选用R22为制冷剂,R22的适用范围和特点如下表所示:
制冷剂
适用范围
备注
温度(℃)
压缩机形式
特点和用途
R22
0 ~ -80
活塞式、离心式、回转式
压力和制冷能力与R717的相同,制冷能力比R12的高,广泛适用于冷藏、空调、化学工业。
过渡性物质
由于系统总制冷量大,故用两台系统。根据北京的气候条件及水质情况,冷凝器宜采用水冷立式壳管式冷凝器。载冷剂选用水,蒸发器宜采用卧式壳管式蒸发器。
3、确定制冷系统设计工况
确定制冷系统的设计工况主要指确定蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度t1和过冷温度等工作参数。有关主要工作参数的确定参考《制冷工程设计手册》进行计算。确定冷凝温度时,冷凝器冷却水进、出水温度应根据冷却水的使用情况来确定。
①、 冷凝温度(tk)的确定
从《暖通空调》中查到北京地区夏季室外空调计算湿球温度(℃)ts=26.4 ℃
对于使用冷却水塔的循环水系统,冷却水进水温度按下式计算:
ts1=ts+△ts=2
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