空调制冷机房课程设计说明书

燕山大学课程设计说明书题目：武汉市某办公楼空调用制冷站设计学院（系）：年级专业：建筑环境 09学号：学生姓名：指导教师：教师职称：教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：里仁学院基层教学单位：建筑环境与设备工程说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

2011年12 月29日武汉市某办公楼空调用制冷站设计目录一、设计题目与原始条件二、方案设计三、负荷计算四、冷水机组选择五、水力计算1、冷冻水循环系统水力计算2、冷却水循环系统水力计算六、设备选择1、冷冻水和冷却水水泵的选择2、软化水箱及补水泵的选择3、分水器及集水器的选择4、过滤器的选择5、冷却塔的选择及电子水处理仪的选择6、定压罐的选择七、设计总结八、参考文献一、设计题目与原始条件设计题目：武汉市某办公楼空调用制冷站设计原始条件：1、冷冻水 7/12℃2、冷却水 32/37℃3、地点：武汉市4、建筑形式：办公楼5、建筑面积：15000 m26、层高：3.5 m7、层数：5二、方案设计本设计中机房制冷系统为四管制系统，即冷却水供-回水管系统，冷冻水供-回水管系统。

经冷水机组制冷后的7℃的冷冻水通过冷冻水供水管到达分水器，再通过分水器分别送到每栋办公楼，经过空调机组后的12℃冷冻水回水经集水器，再由冷冻水管返回冷水机组，通过冷水机组中的蒸发器与制冷剂换热实现换热过程。

从冷水机组出来的37℃的冷却水经冷却水供水管到达冷却塔，经冷却塔冷却后降温到32℃后再返回冷水机组冷凝器冷却制冷剂，如此往复循环。

最后考虑到系统的稳定安全有效的运行，系统中配备了电子水处理系统，软化水系统，补水定压系统等附属系统。

三、负荷计算根据设计要求，设计建筑所需的冷负荷量为单位面积冷负荷量与建筑面积的乘积，再附上一定的富裕量，即，Q=RA(1+0.10)Q------设计所需的总负荷R------设计中单位面的负荷量，本设计中取 125 [1]A------建筑面积，本设计中取 15000m2注：设计中取10%的富裕量[2]因此，Q=125×15000×1.10=2062.5 KW四、冷水机组选择根据负荷量初定机组数量为2台，每台负荷量为1031.3 KW，选用离心式制冷机组比较合适。

故根据要求，选择机组型号为：LSLXR123-1050[3] 机组数量：2LSLXR123-1050机组的参数见下表：制冷量1055 KW 电功率/ 电压224 KW/380 V制冷剂R123 制冷剂充注量700 kg冷冻水系统冷却水系统进/出水温度(℃) 12/732/37流量(m3/h)181.4266流程 4 3接管通经(mm) 150 150 污垢系数(m2℃/KW) 0.086 0.086水阻损失(MPa) 0.12 0.083机组尺寸（长×宽×高）3860mm×1810mm×2766mm查得冷水机组的两端界面图如下：尺寸已标注，其中，1为冷却水进水接口，2为冷却水出水接口，3为冷冻水进口接口，4为冷冻水出水接口。

五、水力计算1、冷冻水循环系统水力计算[4]⑴水泵吸入口假定流速为1.5m/s ，根据流量公式：Q=v 42d π得进水管内径为0.210m ，差无缝钢管型号尺寸，选择最接近的无缝钢管型号为 219×8，计算其内径为0.203m ，再次带回流量公式，反算得到进水流速v 为1.67m/s 在推荐流速范围内，可用。

同理计算水泵出口流速，可选择出口钢管型号为168×8，其内径为0.152m ，算得出水流速v 为2.86m/s 符合要求。

冷冻水泵进水钢管型号：219×8 ；出水：168×8 ⑵确定连接到机组的管径已知机组出水管径为150mm ，现确定两机组和水泵连接处干管直径。

此处流量为水泵流量之和，即187×2=374 m 3/h,根据推荐值，假定该处流速为2m/s ，根据流量公式，计算得此处管径d=0.257m ，选取最接近的钢管，其型号为273×10，内径为D=0.253m ，反算流速2.07m/s ，符合技术经济流速。

同样的，由机组出水到分水器的干管流量与进水接近，故选用统一型号的无缝钢管。

机组进出水干管钢管型号：273×10 ⑶阻力计算ΔP=ξ×ρv ²/2根据平面图可得弯头9个，三通4个，泵和机组前各有一个过滤器和一个截止阀，泵和机组后有2个蝶阀，2个止回阀和一个过滤器，机组损失为0.12 MPa 。

由于整套系统的流速基本保持在2m/s ，故计算中，均采用2m/s 的流速做标准，再由阻力计算公式将各个阻力叠加可得ΔP 1=19.3m沿程阻力阻力损失公式 ΔP=R*l=R ×LR 为比摩阻，L 为总管长。

粗算按平均比摩阻R=250 mmH 2O/m 计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m ，所以沿程阻力损失为ΔP 2=1.25 m综上，冷冻水系统的总阻力损失为：ΔP 1+ΔP 2=20.55m 2、冷却水循环系统水力计算 ⑴确定水泵前后管径：水泵吸入口假定流速为1.5m/s ，根据流量公式：Q=v 42d π得进水管内径为0.250m ，差无缝钢管型号尺寸，选择最接近的无缝钢管型号为 273×10，计算其内径为0.253m ，再次带回流量公式，反算得到进水流速v 为1.47m/s 在推荐流速范围内，可用。

同理计算水泵出口流速，可选择出口钢管型号为203×10，其内径为0.183m ，算得出水流速v 为2.81m/s 符合要求。

冷却水泵进水钢管型号：273×10 ；出水：203×10 ⑵确定连接到机组的管径已知机组出水管径为150mm ，现确定两机组和水泵连接处干管直径。

此处流量为水泵流量之和，即266×2=532 m 3/h,根据推荐值，假定该处流速为2m/s ，根据流量公式，计算得此处管径d=0.307m ，选取最接近的钢管，其型号为325×10，内径为D=0.305m ，反算流速2.02m/s ，符合技术经济流速。

同样，由机组出水到分水器的干管流量与进水接近，故选用统一型号的无缝钢管。

机组进出水干管钢管型号：325×10 ⑶阻力计算 同理由冷冻水阻力计算，根据平面图可得弯头7个，三通4个，泵和机组前各有一个过滤器和一个截止阀，泵和机组后有2个蝶阀，2个止回阀和一个过滤器，机组损失为0.086 MPa。

由于整套系统的流速基本保持在2m/s，故计算中，均采用2m/s的流速做标准，再由阻力计算公式将各个阻力叠加可得ΔP1=14.9m沿程阻力阻力损失公式ΔP=R*l=R×LR为比摩阻，L为总管长。

粗算按平均比摩阻R=250 mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为60m，所以沿程阻力损失为ΔP2=1.5 m 综上，冷冻水系统的总阻力损失为：ΔP1+ΔP2=16.4m六、设备选择1、冷冻水和冷却水水泵的选择由已知的冷冻水和冷却水流量，初定泵给水方式为两用一备，而已定两台机组，现用两台泵给水，可近似选择水泵的流量为机组流量，水泵的杨程至少要满足层高和局部阻力。

综合考虑后，选择冷冻水泵的型号为：200-400A，冷却水泵的型号为：200-250(I)两台水泵的性能参数如下：下表为两台水泵的安装尺寸：复核水泵扬程，冷冻水泵要求将水补给到楼层最高点，外加阻力损失，所以，最低扬程为17.5+20.55=38.05 m 选用的冷冻水泵扬程为44m，符合要求，同理复核冷却水泵扬程，也符合要求。

2、软化水箱及补水泵的选择根据要求，补水量为系统冷冻水量的0.5%~1%，补水频率为8小时1一次，每次2小时。

因此，计算补水量为q1=n×t×Q1×1%q1------单次补水量n------机组台数t------单次补水时长Q1------冷冻水流量注：本设计中选用0.5%的设计参数因此，补水量即软化水箱的体积为：q1=V=2×181.4×0.5%×24÷3=14.512 m3取软化水箱的体积为15m3，选择其尺寸为 2m×2.5m×3m关于补水泵，选用方式为一用一备共两台，补水泵的流量为：q2 =q1÷n所以，q2 =7.256 m3/h即补水泵的流量为 7.256m3/h。

根据流量选择补水泵为40-250A，此型号的水泵性能参数如下：安装尺寸：由冷冻水水力计算的方法，按假定流速法再次确定水泵安装前后干管尺寸和最终流速：水泵进口：流速1.73m/s 钢管型号45×2.5 （内径40mm）水泵出口：流速3.07m/s 钢管型号34×2 （内径30mm）3、分水器及集水器的选择集水器：首先确定用户接管的管径大小，用户为三个，分三个支路，用假定流速法，假定每个用户出水流速均为2m/s，系统总流量为187×2=374m3/s，由流量公式，算得每个用户接管的内管径为d=0.1485m,由无缝钢管尺寸，选择型号为159×5的钢管，其内径为D2=0.149m,反算各管流速v=1.986m/s，用同样的方法，确定补水管，出水管的尺寸和流速列表如下：再用假定流速法确定集水器截面积，假定集水器内流速为 1.1m/s，流量仍为384m3/s，根据流量公式，可以确定集水器截面管径d=0.346m，取截面内直径为D5=0.350m，反算管内流速为1.08m/s，符合经济流速。

最后，确定集水器的长度如下图：尺寸在图中已经标出，由此可以确定集水器的长度为：L=75+215+280+280+335+275+80= 1540 mm用同样的方法可以确定分水器的尺寸，如图：尺寸在图中已经标出，由此可以确定分水器的长度为：L=80+215+280+280+335+195= 1385 mm4、过滤器的选择根据管道直径选择对后的Y型过滤器冷冻水泵进水口的直径为200mm，所以选择Y-200mm过滤器冷却水泵进水口直径为250mm，所以选择Y-250mm过滤器补给水泵进水口直径为40mm，所以选择Y-40mm过滤器冷水机组进口直径为150mm，所以选择Y-150mm过滤器5、冷却塔的选择及电子水处理仪的选择根据“一塔对一机”的选择方案，标明冷却塔标准工况下的性能参数如下（注：本设计中不考虑备用）：根据已知流量为266m3/h，选择冷却塔型号为CDBNL3-300,性能参数如下：电子水处理仪器选型：按流量为266×2=532 m3/h，选择最合适的电子水处理器，选择的型号为6、定压罐的选择定压罐所定的压力为从集水器到用户最高处的水静压，根据层高和层数，确定最高点的压力，已知层高3.5m，共5层，所以，定压高度为：3.5×5=17.5m，考虑到阻力损失，按20%备份，最终定压静水压力为17.5×1.2=21 mH2O（约210kPa），选择定压罐的型号为：SQL400-0.6，性能参数如下：七、设计总结在本学期最后两周，我们进行了课程设计，通过这两周的学习，思考，设计，我对制冷机房的设计和制冷系统有了更深入的了解，由于这个课程设计是本专业的第一个课程设计，在经过辛苦的设计以后，我总结出了大量的经验，这将为以后的课程设计和将来的工作奠定良好的基础。