制冷课程设计说明书

目录。前言03

一、制冷压缩机选择计算04

二、冷凝器的选择计算和冷却水系统的计算07

三、蒸发器的选择计算及冷冻水系统计算11

四、膨胀阀的选择计算13

五、其他辅助设备的选择14

六、机房设计17

七、参考文献20

前言。课程设计是专业课程实践教学的重要环节。随生产生活水平的日益提高，建立稳定舒适的气候环境显得日益必要，降温除湿的空气调节方案中采取冷冻喷淋是切实可行的，在天然水源水温尚不能足量保质地满足使用要求条件下，通过人工制冷方案获取低温冷冻水是目前广为选用的空调冷却用水方案。

开设本课程设计可使学生在遵循有关设计规范规定，广为利用天然资源基础上，参考有关设计资料，掌握并提高对《空调用制冷机房》的设计定案、计算、绘图等方面的能力，以为着手进行实际施工图设计奠定可靠基础。

本次设计以赣州地区某办公楼为基础，设计的主要内容包括制冷压缩机的选择计算、冷凝器的选择计算、蒸发器的选择计算、膨胀阀的选择计算、其他辅助设备的选择计算以及机房的设计等。

通过本次课程设计我系统的掌握的关于制冷的理论知识和整个制冷系统的工作运行流程，将课本的理论知识同具体的实践设计很好的结合在一起，很好地把握了制冷循环理论，设备系统设计、选型，技术指标和性能参数的选择，并学会了资料的查阅方法和途径，工具书的使用，各种性能、参数图的使用以及机房和系统设备的布置与流程。

一、制冷压缩机选择计算。

1、确定机房总制冷量。

本工程对象为赣州地区某办公大楼，该幢建筑共有五层，每层建筑高度为2.88米。总制冷量为各层制冷量之和，约为560kw,考虑到管道系统及设备的冷损失，故可对制冷机的制冷能力应考虑备有15~20%的富裕量，本设计取20%，故总的制冷量。

2、确定制冷剂种类。

对制冷剂的基本要求：

1)制冷效率高。

2)压力适中。

3)单位容积制冷能力大。

4)临界温度高。

5)导热系数、放热系数高。

6)密度、粘度小。

7)环境友好性能。

8)制冷剂应无毒，不燃烧，不**，而且易购价廉。

综合以上这些要求，本设计选用氟利昂22(r22)作为制冷剂，它化学性质稳定、无毒、无腐蚀、无刺激性，并且不可燃烧，广泛应用于空调制冷装置。

3、确定制冷系统设计工况。

1) 蒸发温度。

本设计采用的是卧式壳管式蒸发器，根据相关规范，对于以水作为冷媒，蒸发温度其中——蒸发器中被冷却液的出口温度，一般取7℃，则℃。

2) 冷却剂的进出口温度。

由于本设计采用的是冷却塔的循环水系统，故冷却剂采用水，故冷却水进口温度其中，——当地夏季室外平均每年不保证50h的湿球温度。

—安全值，对自然通风冷却塔取℃

而根据赣州地区室外相关计算参数，夏季空调计算湿球温度为27℃

则冷却水进口温度℃，而对于水冷式冷凝器，冷却水进出口温差取℃，则冷却水出口温度℃。

3) 冷凝温度。

本设计采用的冷凝器为水冷冷凝器，则根据相关规范，蒸发温度，其中——冷凝器冷却水进出口温度，℃，则℃。

4、绘出设计工况制冷循环的压焓图。

5、确定制冷压缩机的类型、型号、台数。

1) 将设计工况制冷量换算成实际工况的制冷量。

根据以上所绘制的压焓图，单位质量制冷能力。

制冷剂质量流量

压缩机理论耗功率

则理论制冷系数

制冷效率。则实际工况相应制冷量。

2) 确定制冷压缩机的类型

各种制冷压缩机使用的制冷剂、单机制冷量、性能系数比较如下：

3) 计算压缩机配套电机的功率。

选择电机主要依据其工作参数—压缩机轴功率，而依据公式。

其中，——制冷压缩机的指示功率，

—制冷压缩机的摩擦功率，

—制冷压缩机的容积效率。

—制冷压缩机的理论排气量，

—制冷剂在位置时的比容，

—制冷剂在2位置时的焓值，

—制冷剂在位置时的焓值，

—制冷压缩机的指示效率。

—制冷压缩机的摩擦效率。

确定制冷压缩机的容积效率。

查规范得容积效率。

确定制冷压缩机的理论排气量。

根据教材第74页图3-36，由压缩比，查得。

单台压缩机制冷％量

实际输气量

则制冷压缩机的理论排气量

二、冷凝器的选择计算和冷却水系统的计算。

1、确定冷凝器的热负荷。

对于采用全封闭压缩机的制冷系统，冷凝器热负荷等于制冷量与压缩机电机功率之和，减去压缩机传到周围介质的热量。采用全封闭压缩机的制冷系统的冷凝器热负荷计算式，根据前苏联雅柯勃松的实验数据，已整理为与其制冷量比值的形式。

该式适用范围：28℃≤≤54℃。对于r22，a=0.86，b=0.0042

则冷凝器的热负荷

2、确定冷凝器的形式。

冷凝器形式的选择应根据当地的水温、水质、水量、气候条件以及制冷机房布置要求等全面考虑。冷凝器的选择原则是：

1）在水质较差、水温较高，水源充足时，宜采用立式壳管冷凝器；

2）在水质较好，水温较低时，宜采用卧式壳管冷凝器；

3）在缺乏水源或室外夏季空气含湿量较低时，宜采用蒸发式冷凝器。

因此，根据以上原则及其他方面的要求，故本设计卧式壳管冷凝器。

3、计算冷凝器所需换热面积并选择冷凝器台数。

冷凝器的换热面积。

其中，——冷凝器的热负荷，

—冷凝器的传热系数。

—平均传热温差，℃

对于制冷剂为氟利昂的卧式壳管冷凝器来说，传热系数，本设计取，而。

其中，——冷却水进口温度，℃

—冷却水出口温度，℃

—冷凝温度，℃

由以上数据代入可得：

则冷凝器的换热面积：

冷凝器面积：

考虑20％富余量的冷凝器面积：

本设计选用的冷凝器的型号为，其中，——卧式壳管冷凝器。

120——名义冷凝面积，

则冷凝器台数台。

4、冷凝器的校核。

由所选冷凝器型号查得：单程过流直径为300mm。

得：根据冷凝器真实k值校核图。

查得真实值：符合。

5、计算冷却水流量及冷却水补水量。

对于冷凝器冷却水流量。

对于压缩机气缸冷却水用量

其中，——压缩机轴功率，

—冷却水带走热量占全部压缩机耗功量的百分比，取ξ=0.13~0.18

t—冷却剂出口温差，取5-10℃

故总的冷却水流量：

一般情况下，冷却水的补水量按循环水量的计，故冷却水补水量：

5、确定冷却水**方式及冷却水所需动力设备。

1) 确定冷却水**方式。

空调冷却水系统的形式主要有直流式冷却水系统和循环式冷却水系统，前者是指升温后的冷却回水直接排出，不重复使用，后者是指自冷凝器的冷却回水先通过冷却装置，使之冷却降温，然后再用水泵送回冷凝器循环使用。与直流式冷却水系统相比，循环式冷却水系统可以节约能量和水资源，且降低运行费用，因此本设计空调冷却水系统采用循环式冷却水系统。

2) 确定冷却水所需动力设备。

由于本设计采用循环式冷却水系统，需要增设冷却塔装置，冷却水泵选择要定出冷却水输送流量，系统水流阻力（按开式系统确定）。设置冷却塔时，水泵应抽吸经风冷落入水池中的水送入被冷却设施，再经管道流至冷却塔上部的淋水装置。

根据相关规范、冷凝器的型号相关的参数及本建筑物的高度冷却水泵扬程：

其中，——冷却水管管路系统沿程阻力和局部阻力损失，约为。

—冷凝器阻力，约为。

—冷却塔中水的提升高度，约为。

—冷却塔喷头喷水压力，约为

---回水过滤器阻力，约为。

则安全系数取 1.1，则冷却水泵总扬程：

三、蒸发器的选择计算及冷冻水系统计算。

1、确定蒸发器的形式。

基于本设计冷媒循环量较大，宜选用潜热能力较大的制冷剂在满液式蒸发器中换热，即在满液式蒸发器中选择合适的一种，这种蒸发器内充满液态制冷剂，可使传热面与液态制冷剂充分接触，因此沸腾换热系数更高。故本设计选用满液式壳管蒸发器。

2、计算蒸发器的换热面积。

蒸发器的换热面积可按下式求取：

其中，——蒸发器的冷负荷，

——蒸发器的传热系数，

——平均传热温差，℃

蒸发器的冷负荷：

由于蒸发器中液体的沸腾换热是一个非常复杂的过程，影响因素很多，因此，由于本设计采用的制冷剂为氟利昂，蒸发器的形式为壳管式，被冷却介质是水，故蒸发器的传热系数取。

则。考虑15％的富余量：

本设计选用的是立式蒸发器，其型号为，单机蒸发面积为，故只需要2台该型号的蒸发器。

3、计算冷冻水循环流量、冷冻水补水量。

冷冻水循环流量可用下式计算：

其中，——蒸发器的冷负荷，

——冷冻水的定压比热容，为。

——冷冻水供回水温度℃，一般情况下，℃，

故。一般情况下，冷冻水的补水量按循环水量的2%计，故冷冻水补水量：

4、确定冷冻水供水方案及冷冻水所需动力设备。

1) 确定冷冻水供水方案。

空调冷冻水系统的形式很多，实际运用中可以根据需要组合成各种不同的系统，常见的形式主要有一次泵冷冻水系统和二次泵变流量冷冻水系统，其中，前者又可分为一次泵定流量冷冻水系统和一次泵变流量冷冻水系统，对于一次泵定流量冷冻水系统，水泵按设计流量运行，而空调系统又长期处于低负荷状态下运行，因此该系统水泵能耗大，实际中较少采用。对于一次泵变流量冷冻水系统便克服了一次泵定流量冷冻水系统的不足而在空调工程中得以广泛的应用。对于二次泵变流量冷冻水系统，此系统适应于大型建筑物、各空调分区供水管作用半径相差悬殊，但阻力损失相近的场合，因此本设计采用的是一次泵变流量冷冻水系统。

制冷课程设计说明书

制冷课程设计说明书

课程设计说明书

课程设计说明书

其他用户还读了