《冷热源工程》
课程设计计算书
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2013年7月14日
目录
1．设计原始资料 (2)
2．冷源方案确定 (3)
2.1 方案一 (3)
2.2 方案二 (6)
2.3 方案三 (7)
2.4 方案四 (8)
2.5 技术性分析............................................................ . (10)
2.6 经济性分析 (12)
3. 分水器和集水器的选择 (12)
3.1 分水器和集水器的用途与构造. (12)
3.2 分水器和集水器的尺寸 (14)
3.2.1 分水器的选型计算 (14)
3.2.2 集水器的选型计算 (15)
4. 膨胀水箱配置与计算 (15)
4.1 膨胀水箱的作用于构造 (15)
4.2 膨胀水箱的容积计算 (16)
4.3 膨胀水箱的选型 (17)
5.冷冻水系统的设备选型和计算 (18)
5.1 冷冻水泵的选型和计算 (18)
5.1.1 水泵流量和扬程的确定 (18)
5.1.1 水泵型号的确定 (20)
6.冷却水系统的设备选型和计算 (21)
6.1 冷却塔的选型计算 (21)
6.2 冷却水泵的选型计算 (21)
7.参考资料 (25)
8.个人小结 (26)
1、原始资料
1、空调冷负荷：
2.8 MW（空调总面积20000m2）
2、当地可用的能源情况：
电：价格： 1.7元/度
天然气：价格：2.5元/m3；热值：33.45MJ/m3；
蒸汽：价格：180元/吨；蒸汽压力为：0.8MPa
燃油：价格： 2.76元/升；低位发热量均为：42840kJ/kg
3、冷冻机房外冷冻水管网总阻力
0.40MPa
4、土建资料
制冷机房建筑平面图（见附图），其中水冷式冷水机组冷却塔高度为：25m
2、冷源方案的确定
应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736—2012）中对冷源的一般规定。
2.1 方案一：冷源：电能→电动压缩式冷水机组
电动压缩式冷水机组的类型：涡旋式
螺杆式
离心式
下表是以上几种电动压缩式冷水机组的比较：
综上所述，离心式机组更优。
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736—2012）：
8.2.2 电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，不另作附加；在设计条件下，当机组的规格不能符合计算冷负荷的要求时，所选择机组的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1。
结论：采用开利的型号为19RX3132347CNS的离心式冷水机组
表1 开利19RX3132347CNS离心式冷水机组性能参数
型号19RX3132347CNS
制冷量(KW) 1406
台数 2
单价(万元）61
电机功率（KW) 268
冷冻水水量(M3/h) 242
压降(Kpa) 104.3
冷却水水量(M3/h) 290
压降(Kpa) 85.8
1）固定费用
设备初投资：2?61=122（万元）
安装费用：25%?122=30.5 (万元)
系统总投资费用L=122+30.5=152.5 (万元)
银行年利率i=5.41%
使用年限n=20年
1)1()1(1-++?=n
n
i i i L L =12.66万元 式中：1L —每年系统折旧费用
L —系统总投资费用，包括设备初投资和安装费用
i —银行年利率
2）年度使用费用
设备额定供冷功率为268KW ，台数2台，电费1.7元/度，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=单台供冷功率?台数?时间?电费=268?2?122?24?1.7=266.80万元 3)设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=12.66+266.80=279.46万元
2.2 方案二：冷热源：蒸汽 → 蒸汽型溴化锂吸收式机组
溴化锂吸收式制冷机组形式：单效机组XZ 双效机组SXZ 热水机组RXZ
下表是以上三种形式的比较：
根据当地能源的供给情况：蒸汽压力：0.8Mpa ，应选用双效机组。
结论：采用远大BS125的蒸汽机
表2 远大BS125蒸汽机的性能参数 型号 BS125 制冷量(KW) 1454 台数 2 单价(万元） 75 蒸汽耗量（Kg/h) 1553 冷冻水 水量(M3/h) 179 压降(Kpa) 30 接管直径（DN)
200
冷却水 水量(M3/h) 305 压降(Kpa)
50
接管直径（DN)
250
1）固定费用
设备初投资：2?75=150（万元） 安装费用：25%?150=37.5(万元) 系统总投资费用L=150+37.5=187.5(万元) 银行年利率i =5.41% 使用年限n=20年
1)1()1(1-++?=n
n
i i i L L =15.56万元 2）年度使用费用
单台设备蒸汽耗量为1553kg/h ，台数2台，蒸汽价格为180元/吨，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=蒸汽耗量?台数?时间?单价=1.553?2?180?122?24=164万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=15.56+164=179.56万元
2.3 方案三：冷热源：燃油 → 燃油型溴化锂吸收式机组
采用开利的16DN040直燃型吸收式冷温水水机组
表3 开利16DN040直燃型吸收式冷温水水机组性能参数 型号 16DN040 制冷量(KW) 1407 台数 2 单价(万元） 73 轻油耗量（Kg/h) 104 低位热值（KJ/Kg) 43472 冷冻水 水量(M3/h) 242 压降(Kpa) 51 接管直径（DN) 150 冷却水 水量(M3/h) 366 压降(Kpa) 78 接管直径（DN)
200
1）固定费用
设备初投资：2?73=146（万元） 安装费用：25%?146=36.5(万元) 系统总投资费用L=146+36.5=182.5 (万元) 银行年利率i =5.41% 使用年限n=20年
1)1()1(1-++?=n
n
i i i L L =15.15万元 2）年度使用费用
单台设备轻油耗量为101kg/h ，台数2台，轻油密度为0.84公斤/升，低位发热量为42840KJ/Kg,轻油价格为2.76元/升，供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷。
计算年度运行费用=轻油耗量?台数?时间?单价=2?122?24?
84
.04284043472
104???2.76=203万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=15.15+203=218.15万元
2.4 方案四：冷热源：天然气 → 燃气型溴化锂吸收式机组
采用开利的16DN040直燃型吸收式冷温水水机组
表4 开利16DN040直燃型吸收式冷温水水机组性能参数 型号 16DN040 制冷量(KW)
1407 台数 2 单价(万元） 73 天然气耗量（Nm3/h) 98 低位热值（KJ/Nm3)) 45980 冷冻水 水量(M3/h) 242 压降(Kpa) 51 接管直径（DN) 150 冷却水
水量(M3/h) 366 压降(Kpa) 78 接管直径（DN)
200
1）固定费用
设备初投资：2?73=146（万元） 安装费用：25%?146=36.5(万元)
系统总投资费用L=146+36.5=182.5 (万元) 银行年利率i =5.41% 使用年限n=20年
1)1()1(1-++?
=n n
i i i L L =15.15万元 2）年度使用费用
单台设备天然气耗量为98Nm3/h ，台数2台，天然气价格为2.5元/m3，热值为33.45MJ/m3,供冷月为6-9月份，按照每天24小时供冷计算
年度运行费用=轻油耗量?台数?时间?单价=2?122?24?
33450
45980
98??2.5=197万元
3）设备年度费用
设备年度费用=固定费用+年度使用费用=15.15+197=212.15万元
2.5 技术性分析
方案一：
离心式冷水机组的特点如下：
a ．优点：①叶轮转速高，输气量大，单机容量大；
②易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；③单位制冷量重量指标小；
④制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能好； ⑤EER 值高，理论值可达6.99；
⑥调节方便，在10%-100%内可无级调节。
b ．缺点：①单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳；
②对材料强度，加工精度和制造质量要求严格；
③当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快；
④离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险