【正文】 由上式求出其流速，就能得出其流量，然后就能求出其它管段的流量，再由流量和流速來確定其它管段的管徑。表2－1 冷卻水管路管徑管段編號流量管徑流速長度　(m179。/h)(mm)(m/s)(m)160 245 332 428 520 6 20 745 865 92170 1028 1120 1220 注：上表為其中的一個并聯(lián)環(huán)路的管徑列表，另外兩個并聯(lián)環(huán)路的管徑與此環(huán)路的管徑相同，故不再重復計算。沿程阻力計算公式為 表2－2 冷卻水最不利環(huán)路沿程阻力計算管段管徑DN流量Q流速ν比摩阻Rm長度l　mmm/hm/spa/mmpa160175 1488 245 317 951 332 472 1558 428351 1053 520 690 82248 620 690 690745312 1061 865 186 558 97021 284 1193 表2－2 冷卻水最不利環(huán)路局部阻力計算管段編號流速動壓局部阻力名稱局部阻局部阻力(m/s)(Pa)力系數(shù)(Pa)1530閘閥，直流三通，彎頭2,636 2696直流三通70 3673直流三通，彎頭1781 4520分流三通1520 5530彎頭2424 6530合流三通795 7684合流三通，彎頭11231 8638合流三通95791155閘閥578 5地下?lián)Q熱器環(huán)路水泵選型水泵選型所依據(jù)的流量W和揚程確定如下： 式中：――設計最大流量；――附加因數(shù)，；――水系統(tǒng)總的沿程阻力；――總的局部阻力；――設備壓力損失；經(jīng)計算, 冷卻水最不利環(huán)路的沿程阻力、局部阻力分別為90800 Pa , 5992 Pa , kPa。所以水泵所需流量W ,。根據(jù)計算結果,選用了1 臺變頻調速離心泵,100%負荷時： , m ,轉速為1450 r/ min ,。6地下?lián)Q熱器水管承壓能力校核對閉式水環(huán)路，在不考慮地下水或豎井灌漿引起的靜壓抵消情況下，管子最大承壓計算式為： 式中：――系統(tǒng)最高點靜壓，；――閉式水系統(tǒng)中水管最高點與最低點高度差，本系統(tǒng)為膨脹水箱標高與豎埋管最低點高度差，；――水的密度，取1000kg/；――重力加速度，； ――為水泵揚程,根據(jù)上式求得= Mpa 。最大承壓小于HDPE管材的最大工作壓力（），所以選用的管材是合適的。第四章輔助裝置選型（節(jié)流裝置、控制裝置、選擇系統(tǒng)水泵型號、膨脹水箱等） 在蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)中，除了壓縮及機及各種熱交換設備外，還需要有專門的膨脹機構，使制冷劑節(jié)流后降溫度和壓力。低溫、低壓的制冷劑在蒸發(fā)器中氣化，吸收氣化潛熱，進行制冷。 在整個制冷系統(tǒng)中，還包括了一些輔助設備，如潤滑油的分離設備、制冷工質的儲存及分離設備、制冷工質的凈化設備以及安全設備等。這些輔助設備的用途是保證制冷機正常運轉，提高運行的經(jīng)濟性和安全性。 膨脹機構位于冷凝器之后，從冷凝器來的高壓制冷劑液體流經(jīng)膨脹機構后，壓力降低，然后進入蒸發(fā)器中。膨脹機構除了起節(jié)流作用外，還起調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量的作用。通過膨脹機構的調節(jié)，使制冷劑離開蒸發(fā)器時有一定的過熱度，保證制冷劑液體不會進入壓縮機。膨脹機構的種類很多，根據(jù)它們的應用范圍，可分以下五種類型：1. 手動膨脹閥，用于工業(yè)用的制冷裝置；2. 熱力膨脹閥，用于工業(yè)、商業(yè)和空氣調節(jié)裝置；3. 電子膨脹閥，用途與熱力膨脹閥相同；4. 毛細管，用于家用制冷裝置；5. 浮球調節(jié)器，用于工業(yè)、商業(yè)和生活用制冷裝置。在本系統(tǒng)中采用電子膨脹閥，熱力膨脹閥以蒸發(fā)器出口處的溫度為控制訊號。通過感溫包，將此訊號轉換成感溫包內蒸氣的壓力，進而控制膨脹閥閥針的開度，達到反饋調節(jié)之目的。電子膨脹閥有以下優(yōu)點：a. 訊號的反饋比較及時；b. 控制精度較高；c. 調節(jié)范圍廣；并為制冷裝置的智能化提供了條件。截止閥安裝在制冷設備和管道上，起著接通和切斷制冷劑通道的作用。截止閥分為直通式和直角兩種。制冷壓縮機上的截止閥和管路上的截止閥結構基本相同，主要區(qū)別在于前者具有多用通道。多用通道可以開戶和關閉，其用途很多，如裝接壓力表、對系統(tǒng)進行抽真空操作以及添加制冷劑與潤滑油等，給操作與檢修帶來很大的方便。 潤滑油分離器用于分離壓縮機排出氣體中夾帶的潤滑油。分離器的型式隨制冷機制冷量的大小和使用的制冷劑而定。 較常用的潤滑油分離器有洗滌式、過濾式和填料式等幾種型式。在本設計中選擇填料式油分離器。在分離器的桶內裝有填料。油滴依靠氣流速度的降低以及填料層的過濾作用而分離。填料可用金屬絲網(wǎng)、陶瓷或金屬屑，以金屬絲網(wǎng)填料的分離效率最高，可達96%~98%，但其阻力出較大。 儲液器又稱儲液筒，用于儲存制冷劑液體。按儲液器功能和用途的不同，分為高壓儲液器和低壓儲液器兩類。高壓儲液器用于儲存由冷凝器來的高壓液體制冷劑，以適應工況變化時制冷系統(tǒng)中所需制冷量的變化，并減少每年補充制冷劑的次數(shù)。高壓儲液器一般為臥式結構，高壓儲液器上應裝有液位計、壓力表以及安全閥，同時應有氣體平衡管與冷凝器連通，以利液體流入儲液器中。高壓儲液的充灌高度一般不超過筒體直徑的80%。低壓儲液器僅在大型氨制冷裝置中使用。1） 氣液分離器 用于分離蒸發(fā)器所排出的低壓蒸氣中的液滴。2） 空氣分離器 在運行過程中，系統(tǒng)中有時會混有空氣及其它不凝性氣體，這些氣體的來源有：1． 在第一次充灌制冷劑前系統(tǒng)中有殘留空氣；2． 補充潤滑油、制冷劑或檢修機器設備時，空氣混入系統(tǒng)中；3． 當蒸發(fā)壓力低于大氣壓力時，空氣從不嚴密處滲入系統(tǒng)中；4． 制冷劑及潤滑油分解時產(chǎn)生的不凝性氣體。機器運行時，系統(tǒng)中存在的空氣和其它不凝性氣體集中在冷凝器中，妨礙冷凝器傳熱，使壓縮機的排氣壓力和排氣溫度升高，消耗的電能增加。因此需將空氣從系統(tǒng)中，主要從冷凝器中排除出去。因為空氣與制冷劑蒸氣混合在一起，直接從冷凝器中排放時不可避免地要同時放掉一部分制冷劑蒸氣，不僅造成損失，而且會污染環(huán)境。為了減少所排空氣中制冷劑蒸氣的含量，通常使用空氣分離器?？諝夥蛛x器的作用是在排放空氣的同時將其中的制冷劑蒸氣凝結下來，予以回收。 過濾器用于清除制冷劑中的機械雜質，如金屬屑及氧化皮等。 制冷裝置中各單個設備或部件需要用管道連接才能構成完整的系統(tǒng)。制冷劑所產(chǎn)生的冷量也要通過管道才能輸送至需要冷量的地方。若將壓縮機比作制冷系統(tǒng)的心臟，那么管道就是血管。因此，管道尺寸確定得正確與否，直接影響制冷機的能力，甚至影響制冷機的正常運轉。鋼管與鋼管之間的連接采用焊接。管道與設備及閥門的聯(lián)接處以及需要拆修的地方采用法蘭連接。 在設計制冷系統(tǒng)時，管道內徑是根據(jù)管內流體流動的速度及管道總壓力損失的許可值計算的。在選定了管內流速后，管子直徑用下式計算： 式中 d——管子的內徑，m； v——流體在工作壓力和工作溫度下的比容，； ——流體的質量流量，kg/s； u——流體速度，m/s。第五章運行管理和維護 本空調系統(tǒng)采用的是螺桿式機組和土壤源熱泵，而螺桿式機組的運行管理是本系統(tǒng)在現(xiàn)場使用中最重要最關鍵的一個環(huán)節(jié)，必須認真對待。根據(jù)我國機械行業(yè)標準《容積式冷水（熱泵）機組》（JB/T4329—1997）有關條款規(guī)定，以及結合產(chǎn)品的實際使用情況，空調用螺桿式制冷機組在完成安裝后、制冷運行前，主要要進行機組的沖洗處理（水系統(tǒng)）、氣密性試驗、真空試驗、干燥除濕處理以及制冷劑和潤滑油的充灌與排出等方面準備內容。5．1機組水系統(tǒng)的沖洗、設施及水質要求1）機組水系統(tǒng)的反沖清洗對于本系統(tǒng)中冷凝器和蒸發(fā)器的水系統(tǒng)的沖洗處理可以采用一種水力反沖管系統(tǒng)進行沖洗。水力反沖管系統(tǒng)操作方法：為防止水管系統(tǒng)中的焊渣、污染物在沖洗時進入機組的水—制冷劑換熱器內，可在水泵進出口處加裝水力反沖管。沖洗時，可開啟水泵，關閉水力反沖管的閥門，讓水按正常流向流動沖洗、放清。然后再注入清水，將水力反沖管閥門打開，進出口閥門關閉，讓水路系統(tǒng)進、出口反向流動，讓換熱器水流道內的垃圾、雜物反向沖出，再將過濾器拆卸清洗，即可清除干凈管內的焊渣、雜物，以保證水路暢通。 2）機組水系統(tǒng)的設施機組進水口設水過濾器具水過濾器濾網(wǎng)規(guī)格為16~20目/in的不銹鋼絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)。水管沖洗后應卸下將濾網(wǎng)清洗干凈，并檢查如有破損，應予更換。機組水系統(tǒng)管道最高處及彎管處設自動放氣閥或手動截止閥，在注水時同時將管內空氣排盡。水泵進出口管路上應設置截止閥、橡膠軟接頭，進水口管路上設止回閥。水管的公稱直徑應與水過濾器、閥門、軟接頭的公稱直徑一致。機組水系統(tǒng)的制高點處應設膨脹水箱或補給水箱。膨脹水箱容量應與冷（熱）媒充注量相對應，一般取為 V=（~） 式中 V——膨脹水箱有效容積（指至溢流管高度的容積），； ——機組水系統(tǒng)內冷（熱）媒水充注量。3）機組水系統(tǒng)的水質要求機組水系統(tǒng)中的冷水或冷卻水須經(jīng)防腐、去離子處理。5．2機組制冷系統(tǒng)的清潔和氣密性試驗 機組制冷系統(tǒng)包括螺桿式制冷壓縮機—主電動機、進排氣端、輔助設備、蒸發(fā)器、冷凝器以及制冷管道、閥門系統(tǒng)等全部制冷循環(huán)系統(tǒng)。機組的現(xiàn)場清潔和氣密性試驗，一般是在制冷壓縮機拆卸、泄漏故障或對機組進行大修并重新組裝之后才進行。1） 機組制冷系統(tǒng)的清潔機組在安裝或拆檢大修之后，其制冷劑循環(huán)系統(tǒng)內部不可避免地殘留一些焊渣、鐵銹、氧化皮等雜質。這些影響制冷劑循環(huán)正常運行的雜質，有可能被壓縮機吸入到氣缸內，會使氣缸、螺桿轉子等表面劃痕、拉毛，甚至釀成事故，還有可能堵塞毛細管、膨脹閥等，使系統(tǒng)無法正常工作。故在機組正式運轉之前，應進行機組制冷系統(tǒng)的吹污清潔工作。2）機組制冷系統(tǒng)吹污的一般要求n 本系統(tǒng)宜采用氮氣吹污，；n 吹污應按設備和管道分段或按系統(tǒng)逐步進行；n 排污口或排距污閥應置于設備和管道的最低部位；n 吹污時操作人員不要面對排污口，以保證安全；n 檢查方法：用一塊干凈白布綁扎在木板上，對著排距污口，當白布上看不見污物時為合格；n 吹污結束后，應將系統(tǒng)上的閥門進行清理并取出閥心，清洗閥座內和閥心上的污物，然后重新裝配。3）機組制冷系統(tǒng)的檢漏對于本機組，可用皂液法進行檢漏。在系統(tǒng)內為工作壓力狀態(tài)下，用肥皂水涂抹在設備管道的焊縫、絲口、法蘭等連接處，若發(fā)現(xiàn)有冒泡現(xiàn)象，即確定此處泄漏無疑。此方法簡單易行，適用于制冷系統(tǒng)初次的大面積范圍的檢漏，操作應細致認真。5．3 制冷運轉的操作規(guī)程 1）制冷運轉前的檢查n 電源及電控儀表系統(tǒng)的檢查；n 壓縮機及制冷管路系統(tǒng)的檢查；n 水系統(tǒng)（包括蒸發(fā)器、冷凝器和本地源熱泵的水熱交換器等）的檢查；n 檢查PLC程序及電器元件工作是否正常；n 檢查機組電加熱器；n 檢查接地或接零保護是否可靠。2）制冷運轉的啟動程序目前，空調用螺桿式制冷系統(tǒng)的制冷（熱）運轉的啟動方式，一般有手動啟動方式和微機指令啟動方式兩種。采用常規(guī)電控系統(tǒng)的機組通常采用人工操作的啟動方式；采用微機控制系統(tǒng)的機組通常具備人工操作（手動）啟動方式和微機指令啟動方式兩種功能。本系統(tǒng)采用微機控制系統(tǒng)。3）機組的的運行控制本系統(tǒng)采用微機控制柜面上操作鍵盤，操作盤上的功能：操作盤上有4個報告組鍵，即用戶報告組、制冷機報告組、制冷劑報告組和壓縮機報告組4個鍵。A. 用戶報告組 此組內容可由機組操作人員確定；B. 制冷機報告組 此報告組用來控制機組運行條件和所有水側包括蒸發(fā)器和冷凝器進出水溫度等項操作；C. 制冷劑報告組 此報告組能顯示制冷劑在蒸發(fā)器、冷凝器及壓縮機出口處狀態(tài)，以便機組操作人員能根據(jù)顯示內容控制機組的正常運行；D. 壓縮機報告組 此報告組用來控制和顯示壓縮機電動機參數(shù)，同時控制和顯示電機的溫度。5．4 機組的維護和保養(yǎng) 機組在正常運行中的維護和保養(yǎng)應該達到以下目的：n 保證機械設備運轉正常和利于提高機組使用壽命；n 保證空調系統(tǒng)的制冷供冷、制熱供熱需要；n 保證各輔助設備系統(tǒng)與機組運行的協(xié)調匹配一致。1） 機組運行中的一般維護和保養(yǎng)就機組的機械和電氣控制兩大組成部分而言，機組在運行中的參數(shù)井監(jiān)控、壓縮機的加載/卸載操作、機械運轉觀察、電氣儀表和控制柜的工作狀況、連接伯及管道泄漏狀況、制冷劑和潤滑油的液位狀況、管路及容器清潔度狀況以及空氣調節(jié)系統(tǒng)中主要設備與機組之間的平衡協(xié)調狀況等，都是機組運行中的維護和保養(yǎng)的主要內容和項目。a) 在機組運行中要做好每日（每周）的維護和保養(yǎng)b) 要做好機組運行階段性維護和保養(yǎng)（每個月或一個季度）為確保機組在連續(xù)使用期內有效安全的運行，以及長期運行使用壽命能夠延長，對機組進行日常及周期性的科學維護和保養(yǎng)，是機組使用中必不可少的一個環(huán)節(jié)。第六章結束語通過近四個月的努力，終于圓滿地完成了這次的畢業(yè)設計。本組畢業(yè)設計課題涉及到了空調、地源熱泵兩大系統(tǒng)，設計內容豐滿，專業(yè)性強，是我們學習鍛煉的好題材。此次設計的是一套地源熱泵空調系統(tǒng)。此系統(tǒng)的額定功率為100KW，適用于小型酒店、商務會所、各類商場、超市和大型別墅等。本地源熱泵空調系統(tǒng)充分利用儲存于地表土壤中的太陽能，節(jié)能