【正文】 一． 參數(shù)條件 某制冷機房空調(diào)冷負荷。 土建資料 機房建筑平面圖（附后）。 室外氣象參數(shù) 南京地區(qū)地理位置：北緯 32176。00′ 東經(jīng) 118176。48′； 夏季空調(diào)室外計算干球溫度： ℃ ； 夏季空調(diào)室外計算濕球溫度： ℃ ； 室外風速：夏季 ；風向：夏季 SE 空調(diào)負荷與冷熱源 本建筑空調(diào)計算冷負荷： 3663kW； 根據(jù)負荷要求選用冷水機組作為空調(diào)冷熱源； 空調(diào)冷凍水參數(shù)： 供水 7℃ ，回水 12 ℃ ； 冷卻方式可按水冷或風冷考慮。 二． 制冷系統(tǒng)型式確定是多種因素綜合考慮 的結(jié)果，一般應(yīng)根據(jù)用途、總制冷量、當?shù)丨h(huán)境條件來定。本設(shè)計為大型集中空調(diào)系統(tǒng)的冷凍站，周圍無廢氣余熱可供利用，故采用單機壓縮式制冷系統(tǒng)，并優(yōu)先選用冷水機組。在冷卻系統(tǒng)的方式上有水冷、風冷、蒸發(fā)冷卻等，本設(shè)計中水源較為便捷且冷凝負荷較大，故采用水冷方式。 制冷壓縮機一般包括活塞式、螺桿式、離心式等，本設(shè)計選用螺桿式，即采用 螺桿式水冷冷水機組 。螺桿式與活塞式壓縮機相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，易損部件少，重量輕，單機壓縮比大，對濕行程不敏感，振動小，對基礎(chǔ)要求低，通常無需采用隔震措施，輸氣系數(shù)高，排氣溫度低，熱效率高，加 工件少，壓縮機的零件總數(shù)只有活塞式的 1/10，檢修周期長，無故障運行時間可達 3~5 萬小時， 制冷量可在 10~100%的范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)，運行穩(wěn)定、安全。 該機房制冷系統(tǒng)為四管制系統(tǒng)，即冷卻水供 /回水管、冷凍水供 /回水管系統(tǒng)。在冷量輸送方式上采用 間接供冷方式 ， 經(jīng)冷水機組制冷后的 7℃ 的冷凍水通過冷凍水供水管到達分水器，再通過分水器分別送往各個區(qū)域，經(jīng)過空調(diào)機組后的12℃ 的冷凍水回水經(jīng)集水器再由冷凍水回水管返回冷水機組，通過冷水機組中的蒸發(fā)器與制冷劑換熱實現(xiàn)降溫過程。從冷水機組出來的 37℃ 的冷卻水經(jīng)冷卻水供水管到達冷 卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻降溫后再返回冷水機組冷卻制冷劑，如此循環(huán)往復。 三 、 設(shè)計步驟 (一 )制冷壓縮機型號與數(shù)量的選擇 冷源設(shè)備的選擇計算主要是根據(jù)工藝的要求和系統(tǒng)的總制冷量確定，是在制冷量的基礎(chǔ)上進行的。冷源設(shè)備選擇的恰當與否，將會影響到整個制冷源裝置的運行特性。 確定 機房 的總制冷量 制冷系統(tǒng)的總制冷量，應(yīng)該包括用戶實際所需要的制冷量，以及制冷系統(tǒng)本身和供冷系統(tǒng)冷損失，可按下式計算： 白天： Q0=(1+A)Q=(1+) 1370= 晚上： Q0=(1+A)Q=(1+) 1370/3= 式中 Q0—— 制冷系統(tǒng)的總制冷量（ KW） ， Q—— 用戶實際所需要的制冷量（ KW） ， A—— 冷損失附加系數(shù) 一般對于間接供冷系統(tǒng)，當空調(diào)制冷量小于 174KW時， A=~；當空調(diào)制冷量為174~1744KW 時， A=~；當空調(diào)制冷量大于 1744KW時， A=~；對于直接供冷系統(tǒng)， A=~。 為保證候機樓冷負荷在最不利情況下得到充分補充，這里選取最大值 15%。 確定制冷劑種類 和系統(tǒng)形式 考 慮到機場對衛(wèi)生及安全的要求較高，宜選用 R22 為制冷劑， R22 的適用范圍和特點如下表所示： 制冷劑 適用范圍 備注 溫度（℃） 壓縮機形式 特點和用途 R22 0 ~ 80 活塞式、離心式、 回轉(zhuǎn)式 壓力和制冷能力與 R717的相同，制冷能力比 R12 的高， 過渡性物質(zhì) 廣泛適用于冷藏、空調(diào)、化學工業(yè)。 根據(jù)桂林的氣候條件及周邊水系、水質(zhì)情況，冷凝器宜采用水冷立為臥殼管式冷凝器。載冷劑、冷卻劑選用水，蒸發(fā)器宜采用滿液臥式殼管式蒸發(fā)器。 確定制冷系統(tǒng)設(shè)計工況 確定制冷系統(tǒng)的設(shè)計工況主要指確定蒸發(fā)溫度 0t 、冷凝溫度 kt 、壓縮機吸氣溫度 t1 和過冷溫度 gt 等工作參數(shù)。有關(guān)主要工作參數(shù)的確定參考《制冷工程設(shè)計手冊》進行計算。確定冷凝溫度時，冷凝器冷卻水進、出水溫度應(yīng)根據(jù)冷卻水的使用情況來確定。 ① 、 冷凝溫度（ tk）的確 定 從《制冷工程設(shè)計手冊》中查到 桂林 地區(qū)夏季室外平均每年不保證 50h 的濕球溫度（ ℃ ）ts= ℃ 據(jù)兩江機場周邊地理環(huán)境資料得知，本制冷系統(tǒng)采用 直流式冷卻 水系統(tǒng)，冷卻水進水溫度按下式計算： ts1=ts= ℃ 冷卻水出冷凝器的溫度 ts2，與冷卻水進冷凝器的溫度及冷凝器的形式有關(guān)。選用 立 式殼管式冷凝器 ，其冷卻水進出口溫差為 4~7℃?？紤]最不利情況，其進、出口水溫差取 4℃，則 ： ts2= ts1+=+=℃ 系統(tǒng)以水為冷卻介質(zhì)， 冷凝溫度 tk 比冷卻水進口溫度 ts1 高約 7~14℃，比出口溫度 ts2高約 2~4℃ ， 綜合考慮，取冷凝溫度 tk =35℃。 ② 、 蒸發(fā)溫度（ t0）的確定 蒸發(fā)溫度是制冷劑液體在蒸發(fā)器中汽化時的溫度。蒸 發(fā)溫度的高低取決于被冷卻物體的溫度， 另外蒸發(fā)溫度還與蒸發(fā)器的型式有關(guān)。選用滿液臥式蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度 t0 比冷凍水出口溫度低 2~3℃，取 t0=℃ 。 ③ 、 過冷溫度（ tg）的確定 是否采用過冷應(yīng)進行全面的經(jīng)濟技術(shù)分析。 節(jié)流前液體的過冷可在系統(tǒng)中設(shè)置再冷卻器，或當系統(tǒng)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(xiàn)，一般會提高制冷循環(huán)的經(jīng)濟性，但會增加設(shè)備的投資，所以要考慮具體條件，合理選擇過冷度。一般情況下，過冷溫度比冷凝溫度低 3~5℃，這里取 過冷度為 5℃。 ④ 、 壓縮機吸氣口溫度（ t1） 的確定 壓縮機的吸氣溫度一般與制冷劑種類、吸氣管的長短和保溫情況有關(guān)。以氟利昂為制冷劑的制冷系統(tǒng)一般希望有一定的吸氣過熱度，一則可以提高循環(huán)的經(jīng)濟性，同時避免液擊事故的發(fā)生，保證系統(tǒng)正常運行。氟利昂過熱度為 8~15℃，這里取 12℃。 故： t1=t0+12=℃ 制冷系統(tǒng)理論循環(huán) lgph 圖 lgp (MPa) 3/ 3 35 ℃ 2 4/ 4 5 ℃ 1 1/ h4/ h4 h1 h1/ h2 h(kJ/kg) 根據(jù)繪制的 ph 圖查表求得各狀態(tài)參數(shù)： 蒸發(fā) 壓力 p0=，冷凝壓力 pk= ； 比容： v1= m3/kg ， V1/= m3/kg ， v2= m3/kg ； 焓值： h1=， h1/=， h2=， h3=h4= kJ/kg，h3/=h4/=。 制冷系統(tǒng)熱力計算 ⑴ 、單位質(zhì)量制冷量（ q0）的計算 q0=h1— h4/= — = kJ/kg ⑵ 、單位容積制冷量（ qv）的計算 qv=/10vq= = kJ/m3 ⑶ 、制冷劑質(zhì)量流 量（ MR）的計算 MR = ?00qQ kgkJ / = kg/s ⑷ 、 制冷劑的體積流量 （ VR）的計算 VR = vqQ0 = 3/ mkJkw = m3/s ⑸ 、壓縮機所需的理論功率（ thp ）的計算 Pth= MR(h2— h1/)= (— )= ⑹ 、制冷系數(shù)（ ε0）的計算 ε0= ???? /12/410hh hhPQth = ⑺ 、單位