制冷课程设计拆开加整体(科信建环08制冷机房)..doc
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设计题目:北京(西安、上海、广州、邯郸、石家庄)某空调制冷站工艺设计
设计目的:巩固和加强所学理论知识,锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、设计资料:
夏季空调冷负荷:Q0=kW(200kW、00kW、00kW、00kW、1200 kW)。
制冷剂:R22(R134a)
载冷剂:采用间接供冷型式,以水为载冷剂。参数要求:空调供水温度为:7℃(6℃、5℃);空调回水温度为:℃选取。
冷却剂:采用水为剂。参数要求:水温度℃选取;冷却水温度℃。
压缩机:根据负荷大小,选择活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机
冷凝器、蒸发器:用壳管式换热器壳管式换热器;
肋化系数:τ=4.48
肋片的当量高度:He=3.85×10-3 m。
冷凝器工作过程为:制冷剂在卧式壳管换热器壳管;
肋化系数:τ=4.48
肋片的当量高度:He=3.85×10-3 m。
蒸发器工作过程为:制冷剂在卧式壳管换热器壳管制冷剂系统型式:采用回热循环蒸气压缩式制冷℃选取。
冷却水系统型式:采用冷却塔循环式冷却水系统;置于楼顶,楼顶标高为20m根据大小,冷却塔
系统阻力:空调水系统最不利环路的阻力损失为:0.2Mpa;
冷却水系统阻力损失为50kPa机房位置:制冷站位于地下室;机房地面标高为-6m
系统定压方式:采用补水泵定压。
机房尺寸:自定。
四、设计步骤
1.确定制冷系统的制冷量Q0’2.根据已知条件确定制冷系统的设计工况(tk,to,t1,Δtrc, Δtsh)3.在lgp—h图上绘制设计工况下的制冷循环,完成相关热力计算;并以此作为选择制冷设备的依据。
热力计算的内容和步骤如下:
单位质量(容积)制冷能力q0 ( qv);
制冷剂的质量流量Mr;
制冷剂的体积流量Vr;
冷凝器的热负荷Φk;
压缩机的理论耗功量Pth;
理论制冷系数εth;
制冷效率ηR。
4.制冷设备选择(压缩机及其配用电机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、辅助设备等)5.冷冻水系统设备选择(冷冻水泵、冷冻水补水泵、冷冻水补水箱,补水软化装置等)6.冷却水系统设备选择(冷却水泵、冷却水补水泵、冷却塔等)7.布置设备并确定机房尺寸8. 设计各管路系统(制冷剂系统、冷冻水系统、冷却水系统、补水系统),确定各系统管径9. 保温设计10. 统计设备及材料11. 绘制图纸五、设计任务
1.说明书份
要求:(1)字迹工整,条理清晰,简洁明了,详略得当
(2)应写明各参数的确定过程,各设备的选择依据以及各设备选型过程。
2.图纸:制冷站工艺流程图1张,A21张,A2六、注意问题
1.同学间可以相互讨论,但不得抄袭;
2.设计时间要求:上午:8:00~11:30;下午:2:00~5:30;
七、参考书目
1.彦启森.《空气调节用制冷技术》.北京:中国建筑工业出版社,2003 2.《实用制冷工程设计手册》,北京: 中国建筑工业出版社,19963.《采暖通风与空气调节制图标准》
4. 李树林,《空气调节用制冷技术》,机械工业出版社
5. 方修睦,赵加宁,等. 《高层建筑供暖通风与空调设计》,黑龙江科学技术出版社,2003
6. 潘云钢,《高层民用空调设计》,中国建筑工业出版社,1999,其中N为传热管的总根数。
制冷剂在水平肋管外表面凝结换热系数αc,f,:
其中,肋片效率ηf为: ,,给定肋片l=0.00145 m。
水平光管外表面凝结换热系数αc,:,这里的ψ为热流密度,
β为物性参数,且为:,λ、ρ、μ分别为冷却水的导热系数、
密度和动力黏度,r为制冷剂在冷凝温度下的汽化潜热,g为重力加速度。
其余参数及意义同上。
2.冷却水的换热过程
冷却水在壳管,式中,为冷却水的平均温度,其余符号同上。
3.换热过程中,可以不考虑管壁热阻、水垢和油垢热阻。
二、管壳式蒸发器的换热过程
1.制冷剂的换热过程
制冷剂在水平肋管内表面沸腾换热系数αb可按照下式计算:
其中,c1、c2、c3、c4、c5为常数,数值取决于Co值,具体见下表:
Co<0.65 Co>0.65 c1 1.136 0.6683 c2 -0.9 -0.2 c3 667.2 1058 c4 0.7 0.7 c5 0.3 0.3 Co为对流特征数,其计算公式为:,该式中,x为制冷
剂干度,ρg、ρl 分别为蒸发温度下的气相、液相密度。
Frl为液相佛劳德数,计算公式为:,该式中为制冷剂的质
量流率(kg/(m2s)),其余参数意义同上。
Bo为沸腾特征数,其计算公式为:,该式中r为制冷剂在蒸发温度
下的汽化潜热,其余参数及意义同上。
Ffl为与制冷剂性质有关的无量纲数,其值对R22、R134a分别为:2.2、1.63。
αl为液相在管内流动的对流换热系数,按照下式计算:
,式中,、Prl分别为液相雷诺
数、普朗特数,μ
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