制冷机房计算说明书.doc

西安市民生集团制冷机房课程设计

一、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 W/m2，冷负荷同时使用系数，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。

二、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

所以制冷机组总制冷量q==1870KW

2、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。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 , 夏季大气压力为 , 则冷凝温

度为，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。

机组实际制冷量：q q0

：修正系数；

q0：单台机组设计制冷量，kW。

则q 0.98 1042 1021.16kW

4、确定冷水机组及相关参数。

查阅冷水机组性能参数表，YRVFVCR2550C的性能参数如下表：

表1

型号项目参数

实际制冷量（ kW）

型式螺杆压缩机

压缩机

YRVFVCR2550C 压缩机数量 2

容量控制有段或连续容调

输入功率（ kW）189

型式卧式壳管式换热器

水流量（ m/h ）

冷凝器

水压降（ kPa）

进出口管径（ DN）150

型式满液式换热器

水流量（ m/h ）

蒸发器

水压降（ kPa）

进出口管径（ DN）150

种类HFC-134a 制冷剂

充注量（ kg）333

机组噪音 dB(A) ≤ 91

长（ mm）4842 外形

宽（ mm）1550 尺寸

高（ mm）2270 机组整机重量（ kg）7011

重量运行重量（ kg）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。实际功率为=。

三、冷却塔的确定

冷却塔水流量：

L K L 0 1.1 212.76 234.036m3 / h

其中K ：安全系数，取；

L0：单台机组冷凝器水流量，m/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

型

DBNL3-250

号

冷主要尺寸重量噪音

项却宽度风机电机功进水直

目水总高

直径率

运转

压力

Dm 10m 16m 径（外自重

量度重径）

单m/

mm mm mm kW kg kg kPa dB(A)Dm 位h

参

250 4085 4342 3000 2344 3936

数

四、水力计算

1、冷冻水循环系统水力计算。

推荐流速如下：

表

部位流速 m/s部位流速m/s 水泵压出口—一般管道—

水泵吸入口—排水管—主干管—向上立管—

（1）画出冷冻水系统流程图。

（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— 1—2—3—用户— 4— 5—6—7—8—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的直径

和比摩阻。

管段 1—2

由表 1 知蒸发器出口管径为DN150，流量为 179m/h ，则流速

4 179 2.81m/s

3.14 0.152

D 3600

比摩阻

,R m =446Pa/m ，管长

l 8144mm ，则摩擦阻力 p m R m l 446 8.144 3632Pa

管段 2—3

假定流速为 s ，求的管径 D=290mm ，按管道统一规格取 DN300，实际流速为 s ，在经济流速范围。

查水管路计算图 R m =55Pa/m ，管长 D=12424mm ，则摩擦阻力

p m R m l 55 12.424 683Pa

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

管段局部阻力部件局部阻力系数个数

软接头

1 闸阀

1 1—2

90°弯头

直流三通

2—3 90°弯头 3

90°弯头 1

4—5

分流四通 1

90°弯头 4

蝶阀 2

止回阀 1

5—6

过滤器 1

软接头 2

合流四通 1

90°弯头 1

6—7

分流三通 1

90°弯头 1

7—8 闸阀 1

软接头 1

v 2

P P P ，结果计算局部阻力 P ，并求出各管段总阻力

1 z 1 m

见表 5

表5

流量

局部阻

局部

流速摩擦阻

管段总管

长度管径动压

阻力

比摩阻

v(m/s

力系数

力阻力

段

(m /h

l(m)

P d (P a )

R m (Pa/m)

)

P(Pa

P m (Pa)

P z (Pa)

)

1—

179

150 **** **** 446 3632 11607

2 2—

358

300 994 2147 55 683 2830

3 4—

358

300 994 3697 55 135 3832

5 5—

358

250

2060

23366

134

900

24266

6 6—

358

250

2000

2040

134

665

2705

7 7—

179

150

3948

4738

446

3479

8217

（ 6）计算各设备的阻力。

蒸发器压力降：；

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 P s 114.3 1 1 2 118.3kPa

（7）冷冻水泵的选型。

a 、确定水泵流量

Q= ×179=h

b 、确定水泵扬程水泵扬程按下式计算：

H P （ h g h y h s ） k

其中

h g ——机房管道总阻力水头， m ；

h y ——用户端阻力水头， m ；

h s ——设备阻力损失， m ；

k ——安全系数，取值。

P z 11607 2830 3832

24266 2705 8217 h g

1000

5.25 m

用户端阻力等于用户资用压力

20m 。

P s 118.3 103 11.83 m h

1000 10

H P （ h g h y h s ） k

(5.25 20 11.83) 1.1 40.8 m ------ 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

流量扬程转数电机功率必须气蚀重量型号

（ Kw）(m)

(m3/h) (m) (r/min) (Kg)

KQL250/3

33640148075925 45-75/4

2、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： 1—2—3—冷却塔— 4—5—6—7—8

（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 1—2

3 由表 1 知冷凝器出口管径为DN150，流量为 212m/h ，则流速

4Q 4 212

3.33m/s

2 3.14 0.152

D 3600

比摩阻 R m=611Pa/m，管长l6896mm，则摩擦阻力

p m R m l 611 6.9 4216Pa

管段 2—3

假定流速为 s，求的管径 D=316mm，按管道统一规格取 DN300，实际流速为 s，在经济流速范围。

查水管路计算图R m=75Pa/m，管长l =10409mm，则摩擦阻力

p m R m l 75 10.4780 Pa

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

900弯头 2

闸阀 1

1—2

软接头 1

直流三通 1

900弯头 2

2—3

分流三通 1

900弯头 2

3—4 闸阀 1

分流三通 1

900弯头 1

4— 4’闸阀 1

直流三通 1

900弯头 2

4’— 5

分流四通 1

900弯头 4

5—6 合流四通 1

蝶阀 2

止回阀

过滤器

软接头

900 弯头

6—7

直流三通 1 900 弯头 3

闸阀

7—8

软接头 1

过滤器

直流三通

计算局部阻力 1

v 2 1

P m ，结果

，并求出各管段总阻力 P z P

见表 8。

流量

局部

流速局部阻

摩擦阻

管段总

长度

管径

动压

阻力

比摩阻

管段

v(m/s

力系数

力

阻力

(m /h

P (P )

P 1(Pa

R(Pa/m)

l(m)

P (Pa)

)

P (Pa)

)

1—2 212 150 5445 10998 611 5307 16305

2—3

424

300

1395

2427

780

3207

3—4 212 20 150 5445 10563 611 12220 22783 4—

212 150 **** **** 611 2750 8304 4’

4’—

424 12 300 1395 6194 75 900 7094 5

5—6 424 300 1395 15819 75 938 16757 6—7 424 300 1395 1144 75 615 1759 7—8 212 150 5445 29076 611 3727 32803

（6）计算各设备阻力损失。

冷凝器压力降：；

水泵压力损失： 2kPa；

冷却塔压力损失：。

设备总阻力损失：P s102.1 32.6 2 136.7kPa

（7）冷却水泵的选型。

b、确定水泵流量

Q= ×212=h

b、确定水泵扬程

水泵扬程按下式计算：

H P（ h g h l h s） k

其中

h g——管道总阻力水头，m；

l ——冷却塔喷嘴距离水池高度，取3m；

h s——设备阻力损失，m；

k——安全系数，取值。

P z 109012

10.9 m P s 136.7 10 3

h g

1000 10 h s

1000

13.7m

g g 10

H P（ h g h l h s） k (10.9 3 13.7 ) 1.1 27.6m

根据流量和扬程选择型号为KQL250/300-55/4 的水泵 3 台，其中一台备用。其相关参数如表9。

表9

流量扬程转数电机功率必须气蚀重量型号

（ Kw）(m)

(m3/h) (m) (r/min) (Kg)

KQL25030

365148055780 0-55/4

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=358×1%=3 /h ，取补水量 Q 补=4m3 /h 。

系统补水箱的容积一般可按 1h —的正常补水量来计算，在此按来考虑，那么，补水箱的有效容积为 V=×4=6m3 ，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：

设补给水管的管径为 DN40mm ，根据

4Q 4 6

1.3m / s

π D 2

3600 3. 14 0.04 2

查手册得，比摩阻 R m =524P a /m

补给管段沿程阻力：ΔΡ =524×18=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。

∑ε =，由 ΔΡj

ρv

得， P j =×1000×2=9363P a

综上所述，补水系统总的损失为

P 总=9432+9363=18795P a=

考虑到空调末端的环路的最高点与定压点的高度差为ΔΡ==以及富裕值3—5mH2O,

所以可得补水泵的理论扬程为 ++3=21HO, 理论流量为 Q=6m3 /h, 查《暖通空调常用数据手册》，选择 DRG50-250型号的泵，相关技术参数如表 10

表10

流量 Q

型号扬程 H(m)功率N(Kw)效率η (%)噪声(dBA) （m3/h)

DRG50-2502032<50

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

V t—调节水量，按补水量3min 的流量计算

Β —系数，一般取Β =~

由此，可计算出其膨定压罐的总容积为：

V V t 180 2 0 . 286 m 3

1 β（ 1 0 . 65 ）3600

在此取其体积 V=3 =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

工作压

型号容积直径高度口径包装体积

力

S3 300

300L10bar63014051" ? 3 461

2、分水器与集水器的计算：

查阅《分集水器分气缸》，根据

D595 G 188 ，选取 DN500的分水器，

595

1000

471

pv 0 . 3

则其封头高度为150。