設計概述該課程設計設計的是重慶某辦公樓空調機房設計。2022KW7℃，回水溫12℃，承受獨立空調制冷機房。依據計算的冷負荷，確定方案，布置制冷機房，完成系統方案設計；確定系統運行參數，主要是冷凍水、冷卻水的工作溫度、流量、壓力等，進展熱力計算；選擇冷水機組型號，繪制制冷系統工藝流程冷卻塔等；確定管道直徑，進展水力計算；設計依據原始數據該設計為重慶市某辦公樓的空調機房設計，設計參數見表2-1表2-1根本參數經緯度29°31106°29′夏季空調室外干球溫度〔℃〕35.5夏季空調室外濕球溫度〔℃〕26.5冷凍水供、回水溫度〔℃〕7、12制冷劑選擇R22空調系統冷負荷KW2.2制冷劑的選擇2022〔氟利昂、無機化合物、混合溶液三大類，每一類中的制冷劑又有很多種。2.2.1氟利昂2030年月消滅的一類R22型制冷劑。22〔R22HCF22〕化學性質穩定、無毒、無腐蝕、無刺激性、并承受此種制冷劑，它也可滿足一些需要-15℃以下較低蒸發溫度的場合。R22封材料和承受制冷劑制冷卻的電動機的電器絕緣材料，應承受耐腐蝕的氯丁橡R22在溫度較低時與潤滑油有限溶解，且比油重，故需實行特地的回油措施。由于R22屬于HCFCODP=0.034，GWP=19002030R22。確定制冷系統的設計工況確定制冷系統的設計工況主要指確定蒸發溫度tt0 k溫度t和過冷溫度t1 g使用狀況來確定。0

〕確實定0

比冷凍水出口溫度低2~3℃，取t0

=5℃。冷凝溫度〔tk〕確實定50h的濕球溫度ts=26.5℃本制冷系統承受直流式冷卻水系統，冷卻水進水溫度按下式計算：tt26.5℃s1 ss2

4~75℃，則：t t526.5531.5℃s2 s1比出k s1s2

tk

=33.5℃。過冷溫度〔t〕確實定g置再冷卻器，或當系統中使用臥式殼管式冷凝器時，增大冷凝器的傳熱面積5%-10%來實現，一般會提高制冷循環的經濟性，但會增加設備的投資，所以要3~5℃，4℃，所以tt433.5429.5℃g k壓縮機吸氣口溫度〔t1

〕確實定濟性，同時避開液擊事故的發生，保證系統正常運行。氟利昂過熱度為8~15℃，11℃。故：tt1116℃1 0lgp-h圖依據繪制的p-h圖查表求得各狀態參數：狀態點溫度〔℃〕〔Mpa〕〔kg/KJ〕〔m3/kg〕180.641407.91.7400.0371’50.584406.91.7440.0402361.389415.51.7040.01682’33.51.321415.11.7060.018333.51.321241.81.142—3’301.192236.61.125—450.584206.01.021—4’50.584206.01.021—制冷系統熱力計算單位質量制冷量〔q〕的計算0q=h0 1

h=407.9-206.0=201.9kJ/kg4單位容積制冷量〔q〕的計算v0qq0

201.9

=5456.76kJ/m3v v” 0.0371制冷劑質量流量〔M〕的計算RMQ0R qo

2022201.9

=9.91kg/s制冷劑的體積流量〔VR〕的計算0VQ0R qv

20225456.76〕的計算th

=0.367m3/sPM(hth R 2

h)=9.91×(415.5—406.9)=8.6kw1制冷系數〔0

〕的計算q

201.9 0 0P

8.6

=23.48th單位冷凝負荷〔q〕的計算kqhk 2

h”=415,5—236.6=178.9kJ/kg3〔8冷凝器熱負荷〔Q〕的計算kQMq=9.91×178.9=1772.9kwk Rk逆卡諾循環制冷系數〔〕的計算c0” T0

=12.9c TTk 0

26.55熱力完善度〔〕的計算

9.91 0 =0.77” 12.9c制冷壓縮機和電動機的選擇制冷壓縮機是蒸汽壓縮式制冷裝置的一個重要設備。制冷壓縮機的形式很壓縮機的類型2-2。表2-2壓縮機類型壓縮機種類活塞式螺桿式離心式單級最大壓縮比10204.5單機制冷量〔kw〕30~58060~2730703~4222最大排氣壓力〔bar〕15.518.510.0最高排氣溫度〔℃〕120~15090~10575〔bar〕141812.61758KW時宜選用離心式；制冷量700~1054KW時宜選用螺桿式；制冷量在116~700KW時宜選用螺桿式或往復式；制冷量小于116KW時宜選用活塞式或渦旋式。壓縮機的類型多種多樣，有開啟式、封閉式、半封閉表2-3比較這三種類型優缺點。表2-3開啟式、封閉式、半封閉式螺桿壓縮機的比較序工程號單機1COP值可修理

開啟式單機COP4.6~5.6，但機房降溫需消耗額外的能量

封閉式4.6~5.2不便利修理，如需修理則需破壞壓

半封閉式4.6~5.22 便利修理 縮機外殼。修理之性前不便利修理打價

便利修理由于電機與壓縮機用軸傳動，故系統泄 機組內的冷凍機油和冷媒不行避

因電機和壓縮機 因電機和壓縮機3漏 免的產生泄漏問題，需經常添加

在一個殼體內，不在一個殼體內，不是否需

冷媒和冷凍機油。

存在泄露問題

存在泄露問題需要要軸封是否存

不需要

不需要在軸對中的問題

開啟式壓縮機由于電機軸與壓縮機軸溫度不同造成不同膨脹量而引起軸不對中、破壞軸封的問題

不存在 不存在主機房

由于開啟式壓縮機的電機冷卻是

只需要做一般的

只需要做一般的降溫處

靠空氣冷卻，電機散發的熱量全

通風處理，以供給通風處理，以供給理措施 部散入到主機房，考慮到機組的 風 風運行和操作人員的緣由，故主機房必需做降溫存通風處理。如550RT370KW，90%，則發熱量為37KW，需要給機房配置一臺15HP的空調來降溫

封閉型電機承受獨立的制冷劑回

封閉型電機承受獨立的制冷劑回路冷卻電機，效率路冷卻電機，效率高而且電機工作 高而且電機工作溫度低而穩定，更溫度低而穩定，更電機冷6卻方式

空氣冷卻，效率不穩定，不穩定且電機簡潔污損

好地保證了機組 好地保證了機組的穩定性，延長了的穩定性，延長了電機壽命,同時根本解決了困擾開

電機壽命,同時根本解決了困擾開啟式電機的漏油、啟式電機的漏油、對電網8

啟動電流大，對電網沖擊大，需用戶增加價格昂貴的軟啟動或變

漏氟和軸不對中 漏氟和軸不對中等一系列問題 等一系列問題啟動電流小，對電啟動電流小，對電的沖擊運轉噪9音在市場

頻裝置來降低對電網的沖擊因電機外露，噪音大

網沖擊小噪音較小

網沖擊小噪音小10 上所占份額

12家做

非主流產品，市場主流產品，占市場上只有1到2家做 80%以上﹑﹑運行治理及對制冷量調整等方面的因素，本制冷系統選用半封閉螺桿制冷壓縮機。壓縮機級數選擇PkP0

10P對于本設計制冷系統中，kP0

1.3210.584

=2.26≤10，因此，本設計制冷系統采用單級壓縮。壓縮機選擇計算壓縮機的容積效率：P1

1.321式中：

P0

10.5841

1.181]0.862P 壓縮機的吸氣壓力，MPa；0P 壓縮機的排氣壓力，MPa；kn R717時，n=1.28，制冷機為時，n為1.18。系統所需理論輸氣量計算：VVR

Qv 20220.037 01 36001530.68m3/hh q0

201.90.862冷凝器選擇及冷卻水系統計算冷凝器選擇原則化，以使制冷劑在系統中循環使用。氣調整用制冷裝置中主要使用前三類冷凝器。制冷力量和運行經濟性均有利。管殼式冷凝器又分為臥式管殼冷凝器和立式管殼式冷凝器。冷凝器的冷卻水用量。對于重慶市某辦公樓所滿足的條件，選用臥式管殼式冷凝器。確定冷凝器的換熱面積冷凝器的熱負荷計算：QQ1.1620222320KWk 0式中： 冷凝器熱負荷系數，它與蒸發溫度、冷凝溫度、氣缸冷卻方式以及制冷=1.16。冷凝器傳熱溫差t的計算：m式中：

tm

ttw2 w1ttlnk ttk

33.526.5 5.59℃ln33.526.533.531.5t—冷卻水出冷凝器的溫度，℃；w2t—冷卻水進冷凝器的溫度，℃；w1tk冷凝器傳熱面積的計算：Q

23201000式中：

A kk Ktm

345.86㎡W/(m2k)，由于承受氟利昂臥式管殼式冷凝器，1000~1500W/(m2k)K1200W/(m2k)。冷凝器冷卻水量的計算冷凝器冷卻水量M可用下式計算：kM Qkk

2320)

w w2 w1式中C—-冷卻水的比熱容，kJ/(kgK)，取C=4.2 kJ/(kgK)；w wt,tw1

—冷凝器進出水溫度，℃。蒸發器的選擇及冷凍水的計算介質的溫度降低，到達制冷目的。統，其傳熱系數比滿液式差，但充液量少，潤滑油簡潔返回壓縮機。屬于非滿液是用泵把制冷劑送至噴嘴后的噴淋在傳熱外表上，這樣可削減制冷劑的充液量，又能消退靜液高度對蒸發溫度的影響，但因設備費用高而較少使用。按被冷卻的介質種類，蒸發器可分為冷卻液體的蒸發器和冷卻空氣的蒸發熱效果好。蒸發器形式的選擇102.和臥殼式冷凝器一樣，在設計機房時，應給他們留有足夠的清洗距離。且不需要另設水池和便于水泵啟動的高位水箱，既可削減投資又使系統簡化。裝置已承受冷水式表冷器。綜上所訴，本設計制冷系統中承受臥式殼管式蒸發器。蒸發器傳熱面積的計算蒸發器傳熱溫差計算：t

tts1

127 3.99℃m ttlns1 tt

ln12575s2蒸發器傳熱面積：Q

020221000A 00 ktm

5803.99P1054-11K500～600這K=580。蒸發器冷凍水量計算冷凍水量為：Q

2022Ml c

0(tp s1

0.0952m3/s342.72m3/ht) s22%來計算即MbM02%342.722%6.85m3/h綜上所訴：系統總的補給水量為：MMM342.726.85349.57m3/h0 l b關心設備的計算與選用膨脹閥的選擇與計算用為：，以使蒸發器中液態制冷劑在要求的低壓下蒸發吸熱，從而到達制冷降溫的目的；同時使冷凝器中的氣態之咯鞥及，在給定的高壓下放熱冷凝。調整供入蒸發器的制冷劑流量，以適應蒸發器熱負荷變化，從而避開氣壓力降低，制冷力量下降。脹閥和毛細管等。力膨脹閥，后兩種為自動調整的節流閥。作備用設備，設在旁通管路上，或者和電磁閥協作實現自動把握。現已很少承受。目前浮球調整閥主要用于氨制冷系統中。處的壓力比進口處下降較大，多承受外平衡式。流量可依據下式計算MR

CAD

2(pvi

p voC 2(C 2(p p )/vRD vi vo vi

kg/s，所以viAv式中p ——膨脹閥進口壓力，Pa；vip ——膨脹閥出口壓力，Pa；vov ——