制冷机房计算说明书

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1、西安市民生集团制冷机房课程设计1、 工程设计概况某公共建筑位于西安市，空调面积10000平方米，夏季空调冷负荷指标105，冷负荷同时使用系数0.85，用户资用压力20米水柱，最高点高度18米，定压装置位于制冷机房，用户管路水容积2800L。空调冷源采用水冷冷水机组，台数为2台。制冷机房位于独立的裙房，详见平面图。2、 冷水机组的选型 1、总冷负荷的计算。总冷负荷 1700KW冷损失附加系数取0.1所以制冷机组总制冷量q=1700x1.1=1870KW2、初选冷水机组。根据总冷负荷选择冷水机组，初步选择2台型号为YRVFVCR2550C的水冷螺杆式冷水机组。其单台制冷量为1042KW,设计制冷工

2、况为：冷冻水进出口温度：120C/70C；冷却水进出口温度：320C/370C。3、 制冷量的修正。查阅室外气象参数，西安市夏季室外计算湿球温度为260C,夏季室外计算干球温度为35.20C。冬季空调室外计算干球温度为-8，冬季空调室外计算相对湿度66，冬季大气压力978.7kpa,夏季大气压力为959.2kpa,则冷凝温度为39.50C，冷却塔的实际进出口温度为370C、320C。查阅制冷变工况制冷量修正系数曲线。冷却水进口温度320C，机组出水温度为70C时修正系数为0.98。推荐精选机组实际制冷量： ：修正系数； ：单台机组设计制冷量，kW。则 4、 确定冷水机组及相关参数。 查阅冷水机

3、组性能参数表，YRVFVCR2550C的性能参数如下表： 表1型号项目参数YRVFVCR2550C实际制冷量（kW）1021.16压缩机型式螺杆压缩机压缩机数量2容量控制有段或连续容调输入功率（kW）189冷凝器型式卧式壳管式换热器水流量（m3/h）212.76水压降（kPa）102.1进出口管径（DN）150蒸发器型式满液式换热器水流量（m3/h）179.28水压降（kPa）114.3进出口管径（DN）150制冷剂种类HFC-134a充注量（kg）333机组噪音dB(A)91推荐精选外形尺寸长（mm）4842宽（mm）1550高（mm）2270机组重量整机重量（kg）7011运行重量（kg）

4、7351注： 1、运行工况：冷水出水温度70C，温差50C；冷却水进水温度320C，温差50C。 2、机组噪音测定位置离机组2米、离地1.5米处的各点平均值。 3、制冷量为上述运行工况时的制冷量。 4、压缩机输入功率经过修正，查表知修正系数为1.4。实际功率为1.4189=264.6kW。三、冷却塔的确定冷却塔水流量： 其中 K：安全系数，取1.1； L0：单台机组冷凝器水流量，m3/h。进水温度：370C；出水温度：320C；温差50C；湿球温度：260C。选用DBNL3-250，台数为2台。相关参数如下：表2 推荐精选型号DBNL3-250项目冷却水量主要尺寸风机直径电机功率重量进水压力噪

5、音直径总高度宽度（外径）自重运转重Dm10m16m单位m3/hmmmmmmkWkgkgkPadB(A)Dm参数2504085434230007.52344393632.665.552.048.63.6四、水力计算1、 冷冻水循环系统水力计算。 推荐流速如下： 表3部位流速m/s部位流速m/s水泵压出口2.43.6一般管道1.53.0水泵吸入口1.22.1排水管1.22.1主干管1.53.0向上立管1.03.0（1）画出冷冻水系统流程图。推荐精选（2） 对各管段编号，如图在节点处编号。（3） 选择最不利环路为：机组123用户45678机组。（4） 根据各管段流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段

6、的直径和比摩阻。管段12由表1知蒸发器出口管径为DN150，流量为179m3/h，则流速比摩阻,Rm=446Pa/m，管长8144mm，则摩擦阻力管段23假定流速为1.5m/s，求的管径D=290mm，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.41m/s，在经济流速范围。推荐精选查水管路计算图Rm=55Pa/m，管长D=12424mm，则摩擦阻力同理可求的其他各管段相关参数，结果见表5。（5） 列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。 各管段局部阻力系数见表4。 表4管段局部阻力部件局部阻力系数个数12软接头0.2812.02闸阀0.2190弯头0.722直流三通0.112390弯头0.72

7、32.164590弯头0.7213.72分流四通3.015690弯头0.72411.34蝶阀0.22止回阀2.01过滤器2.51软接头0.282合流四通3.016790弯头0.7211.02分流三通0.317890弯头0.7211.2闸阀0.21软接头0.281推荐精选 计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表5 表5管段流量(m3/h)长度l(m)管径DN流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力P1(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Pm(Pa)管段总阻力Pz(Pa)121798.1441502.8139482.0279754463632116072335812.424300

8、1.419942.162147556832830453582.4453001.419943.723697551353832563586.722502.03206011.342336613490024266673584.96250220001.0220401346652705781797.81502.8139481.2473844634798217（6） 计算各设备的阻力。 蒸发器压力降：114.3kPa； 分水器压力损失：1kPa; 集水器压力损失：1kPa; 水泵压力损失：2kPa。 设备总阻力（7） 冷冻水泵的选型。a、 确定水泵流量 Q=1.1179=196.9m3/h推荐精选b、确定水

9、泵扬程 水泵扬程按下式计算： 其中 机房管道总阻力水头，m； 用户端阻力水头，m； 设备阻力损失，m； k安全系数，取值1.1。 用户端阻力等于用户资用压力20m。 -水泵扬程 根据流量和扬程选择型号为KQL-250/345-75/4的水泵3台，其中一台备用。其相关参数如表6。 表6型号流量(m3/h)扬程 (m)转数(r/min)电机功率（Kw）必须气蚀(m)重量(Kg)推荐精选KQL250/345-75/4336401480755.59252、 冷却水循环系统水力计算。（1） 画出冷却水系统流程图（如下图）。（2） 对各管段编号，如图在节点处编号。（3） 选择最不利环路。最不利环路为：12

10、3冷却塔45678（4） 根据各管段的流量及推荐流速，确定最不利环路上各管段的直径和比摩阻。 管段12推荐精选 由表1知冷凝器出口管径为DN150，流量为212m3/h，则流速比摩阻Rm=611Pa/m，管长6896mm，则摩擦阻力管段23假定流速为1.5m/s，求的管径D=316mm，按管道统一规格取DN300，实际流速为1.67m/s，在经济流速范围。查水管路计算图Rm=75Pa/m，管长=10409mm，则摩擦阻力同理可求的其他各管段相关参数，结果见表7。（5） 列出各管段的局部阻力系数，并计算局部阻力。 各管段的局部阻力系数见表7。 表7管段局部阻力部件局部阻力系数个数12900弯头0

11、.7222.02闸阀0.21软接头0.281直流三通0.1123900弯头0.7221.74分流三通0.3134900弯头0.7221.94闸阀0.21分流三通0.31推荐精选44900弯头0.7211.02闸阀0.21直流三通0.1145900弯头0.7224.44分流四通3.0156900弯头0.72411.34合流四通3.01蝶阀0.22止回阀2.01过滤器2.51软接头0.28267900弯头0.7210.82直流三通0.1178900弯头0.7235.34闸阀0.21软接头0.281过滤器2.51直流三通0.12计算局部阻力，并求出各管段总阻力，结果见表8。管段流量(m3/h)长度l

12、(m)管径DN流速v(m/s)动压Pd(Pa)局部阻力系数局部阻力P1(Pa)比摩阻Rm(Pa/m)摩擦阻力Pm(Pa)管段总阻力Pz(Pa)122126.91503.354452.0210998611530716305推荐精选2342410.43001.6713951.74242775780320734212201503.354451.94105636111222022783442124.51503.354451.0255546112750830445424123001.6713954.4461947590070945642412.53001.67139511.341581975938167

13、57674248.23001.6713950.821144756151759782126.11503.354455.3429076611372732803（6） 计算各设备阻力损失。 冷凝器压力降：102.1kPa； 水泵压力损失：2kPa； 冷却塔压力损失：32.6kPa。 设备总阻力损失：（7）冷却水泵的选型。b、 确定水泵流量 Q=1.1212=233.2m3/hb、确定水泵扬程 水泵扬程按下式计算： 其中 管道总阻力水头，m； 冷却塔喷嘴距离水池高度，取3m；推荐精选 设备阻力损失，m； k安全系数，取值1.1。 根据流量和扬程选择型号为KQL250/300-55/4的水泵3台，其中一

14、台备用。其相关参数如表9。 表9型号流量(m3/h)扬程 (m)转数(r/min)电机功率（Kw）必须气蚀(m)重量(Kg)KQL250300-55/436531.5148055 5.5780五、补水系统的计算 1、补水箱的计算与选取：系统补给的水量一般为系统循环水量的1%2%，在此按1%计算，可得：Q补=3581%=3.58m/h，取补水量Q补=4m/h。系统补水箱的容积一般可按1h1.5h的正常补水量来计算，在此按1.5h来考虑，那么，补水箱的有效容积为V=1.54=6m，考虑到补水箱的水位与水箱顶的距离，该水箱采用长，宽，高分别为3m，2m，1m的长方体水箱。2、补给水泵的计算与选型：推

15、荐精选 设补给水管的管径为DN40mm，根据查手册得，比摩阻Rm=524Pa/m补给管段沿程阻力：=52418=9432pa补给管段局部阻力： 90弯头：5个； 所需三通：1个。 所需要的闸阀：6个；过滤器：1个；软接头：2个；止回阀：1个 。=11.08，由得，Pj=11.0810001.32/2=9363Pa综上所述，补水系统总的损失为P总=9432+9363=18795Pa=1.8mH2O考虑到空调末端的环路的最高点与定压点的高度差为=18-1.8=16.2mH2O以及富裕值35mH2O,所以可得补水泵的理论扬程为1.8+16.2+3=21H2O, 理论流量为Q=6m/h,查暖通空调常用

16、数据手册，选择DRG50-250型号的泵，相关技术参数如表10 表10型号流量Q（m3/h)扬程H(m)功率N(Kw)效率(%)噪声(dBA)DRG50-2506.25202.23250六、其他设备的选型1、定压罐的计算与选型：根据中央空调水系统附属设备选型定压罐的总容积为 Vt 调节水量，按补水量3min的流量计算 系数，一般取=0.650.85由此，可计算出其膨定压罐的总容积为：推荐精选 在此取其体积V=0.3m=300L ，根据泵的工作压力为8bar，所以选取一台型号为S3 300 461的气体隔膜定压罐，其工作参数如表11。 表11 型号容积工作压力直径 高度口径包装体积S3 300

17、461300L10bar 630 140510.600m2、分水器与集水器的计算： 查阅分集水器分气缸，根据，选取DN500的分水器，则其封头高度为150。 根据，所以由分水器向空调末端的环路管径选取DN125。其具体设计尺寸如下图： 根据分集水器分气缸可得到：推荐精选 L1=300+120=320 L2=200+125+120=425 L3=125+125+120=370 L4=125+125+120=370 L5=125+50+120=295 L6=50+120=170封头高度为150，所以分水器总长度 H=300+170+295+370+370+425+320+420=2520 所以采用

18、5002520 厚度为6mm的分水器同理可得集水器的尺寸H=2520m，采用5002520 ，厚度为6mm的集水器。参考文献1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。2中国标准建筑设计院主编。分集水器分气缸。3陆耀庆主编。实用供热空调设计手册（第二版）。北京：中国建筑工业出版社，2008。4建筑工程常用数据系列手册编写组编。暖通空调常用数据手册(第二版)。北京：中国建筑工业出版，2002。5周邦宁主编。中央空调设备选型手册。北京：中国建筑工业出版社，1999。6彦启森、石文星、田长青编著。空气调节用制冷技术（第四版）。北京：中国建筑工业出版社。7付祥钊、肖益民主编。流体输配管网（第三版）。 （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!） 推荐精选