空调制冷机房课程设计说明书(2)

燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书

1、冷冻水循环系统水力计算 已知推荐流速如下[4]： 部位 水泵压出口 水泵吸入口 主干管 一般管道 流速(m/s) 2.4~3.6 1.2~2.1 1.2~4.5 1.5~3.0 ⑴确定水泵前后管径： 水泵吸入口假定流速为1.5m/s，根据流量公式：

Q=

向上立管 1.0~3.0 ?d2?v

得进水管内径为0.210m，差无缝钢管型号尺寸，选择最接近的无缝钢管型号为 219×8，计算其内径为0.203m，再次带回流量公式，反算得到进水流速v为1.67m/s 在推荐流速范围内，可用。

同理计算水泵出口流速，可选择出口钢管型号为168×8，其内径为0.152m，算得出水流速v为2.86m/s 符合要求。

冷冻水泵进水钢管型号：219×8 ；出水：168×8 ⑵确定连接到机组的管径

已知机组出水管径为150mm，现确定两机组和水泵连接处干管直径。此处流量为水泵流量之和，即187×2=374 m3/h,根据推荐值，假定该处流速为2m/s，根据流量公式，计算得此处管径d=0.257m，选取最接近的钢管，其型号为273×10，内径为D=0.253m，反算流速2.07m/s，符合技术经济流速。

同样的，由机组出水到分水器的干管流量与进水接近，故选用统一型号的无缝钢管。

机组进出水干管钢管型号：273×10 ⑶阻力计算

已知局部阻力损失ξ如下表： DN 止回阀 ξ 焊接弯头90° 截止阀 过滤器 出水口

40 3.9 200 0.72 蝶阀 除污器 用到的三通 50 3.4 250 0.18 0.1—0.3 4.0-6.0 0.1 200 0.1 250 0.1 300 0.87 300 0.1 350 0.89 1.0 1.0 0.1-0.3 第3页

DN ξ 0.3 2.0-3.0 0.5 水泵入口 水箱接管进水口 变径管 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书

ΔP=ξ×ρv2/2

根据平面图可得弯头9个，三通4个，泵和机组前各有一个过滤器和一个截止阀，泵和机组后有2个蝶阀，2个止回阀和一个过滤器，机组损失为0.12 MPa。由于整套系统的流速基本保持在2m/s，故计算中，均采用2m/s的流速做标准，再由阻力计算公式将各个阻力叠加可得ΔP1=19.3m

沿程阻力阻力损失公式 ΔP=R*l=R×L

R为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为50m，所以沿程阻力损失为ΔP2=1.25 m

综上，冷冻水系统的总阻力损失为：ΔP1+ΔP2=20.55m 2、冷却水循环系统水力计算 ⑴确定水泵前后管径：

水泵吸入口假定流速为1.5m/s，根据流量公式：

Q=

?d2?v

得进水管内径为0.250m，差无缝钢管型号尺寸，选择最接近的无缝钢管型号为 273×10，计算其内径为0.253m，再次带回流量公式，反算得到进水流速v为1.47m/s 在推荐流速范围内，可用。

同理计算水泵出口流速，可选择出口钢管型号为203×10，其内径为0.183m，算得出水流速v为2.81m/s 符合要求。

冷却水泵进水钢管型号：273×10 ；出水：203×10 ⑵确定连接到机组的管径

已知机组出水管径为150mm，现确定两机组和水泵连接处干管直径。此处流量为水泵流量之和，即266×2=532 m3/h,根据推荐值，假定该处流速为2m/s，根据流量公式，计算得此处管径d=0.307m，选取最接近的钢管，其型号为325×10，内径为D=0.305m，反算流速2.02m/s，符合技术经济流速。

同样，由机组出水到分水器的干管流量与进水接近，故选用统一型号的无缝钢管。

机组进出水干管钢管型号：325×10 ⑶阻力计算

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同理由冷冻水阻力计算，根据平面图可得弯头7个，三通4个，泵和机组前各有一个过滤器和一个截止阀，泵和机组后有2个蝶阀，2个止回阀和一个过滤器，机组损失为0.086 MPa。由于整套系统的流速基本保持在2m/s，故计算中，均采用2m/s的流速做标准，再由阻力计算公式将各个阻力叠加可得ΔP1=14.9m

沿程阻力阻力损失公式 ΔP=R*l=R×L

R为比摩阻，L为总管长。粗算按平均比摩阻R=250 mmH2O/m计算，机房内，该冷冻水系统总管约长为60m，所以沿程阻力损失为ΔP2=1.5 m

综上，冷冻水系统的总阻力损失为：ΔP1+ΔP2=16.4m

六、设备选择

1、冷冻水和冷却水水泵的选择

由已知的冷冻水和冷却水流量，初定泵给水方式为两用一备，而已定两台机组，现用两台泵给水，可近似选择水泵的流量为机组流量，水泵的杨程至少要满足层高和局部阻力。综合考虑后，选择冷冻水泵的型号为：200-400A，冷却水泵的型号为：200-250(I) 两台水泵的性能参数如下： 转速必须气流量杨程效率电机功重量型号 (r/min蚀余量3(m/h) (m) (%) 率(kw) (kg) ) (NPSH) 131 46.6 67 200-40187 44 74 1450 37 3.5 462 0A 234 400 520 38.3 24 20 70 80 72 200-250(I) 280 29.2 75 1450 30 4.0 475

下表为两台水泵的安装尺寸：

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外形尺寸 型号 L B H C1×B1 安装尺寸 A C2×B2 4-d1 进出口法兰尺寸 D D1 隔垫器 H2 n-d 规格 4-12-ΦΦJGD×225 ×ΦΦ345 340 295 3-3 370 320 22 22 200-3002504-12-ΦΦJGD250(840 530 1110 ×240 ×ΦΦ360 340 295 3-3 370 320 22 I) 22 复核水泵扬程，冷冻水泵要求将水补给到楼层最高点，外加阻力损失，所以，最低扬程为17.5+20.55=38.05 m 选用的冷冻水泵扬程为44m，符合要求，同理复核冷却水泵扬程，也符合要求。 2、软化水箱及补水泵的选择 根据要求，补水量为系统冷冻水量的0.5%~1%，补水频率为8小时1一次，每次2小时。因此，计算补水量为

q1=n×t×Q1×1%

q1------单次补水量 n------机组台数

t------单次补水时长 Q1------冷冻水流量

注：本设计中选用0.5%的设计参数 因此，补水量即软化水箱的体积为：

q1=V=2×181.4×0.5%×24÷3=14.512 m3

取软化水箱的体积为15m3，选择其尺寸为 2m×2.5m×3m

关于补水泵，选用方式为一用一备共两台，补水泵的流量为：

q2 =q1÷n

所以，q2 =7.256 m3/h

即补水泵的流量为 7.256m3/h。根据流量选择补水泵为40-250A，此型号的水泵性能参数如下：

转速电机必须气流量效率重量型号 杨程(m) (r/min功率蚀余量3(m/h) (%) (kg) ) (kw) (NPSH) 200-860 595 1095 400A

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300250燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书

4.1 40-250A

安装尺寸： 5.9 7.8 72 70 65 24 28 27 2900 5.5 2.3 98 外形尺寸 型号 L B H C1×B1 安装尺寸 A C2×B2 4-d1 进出口法兰尺寸 D D1 隔垫器 H2 n-d 规格 40-2400 405 630 50A 1204-4-ΦΦSD61×95 ×ΦΦ115 150 110 -0.5 170 130 14 18 80由冷冻水水力计算的方法，按假定流速法再次确定水泵安装前后干管尺寸

和最终流速：

水泵进口：流速1.73m/s 钢管型号 45×2.5 （内径40mm） 水泵出口：流速3.07m/s 钢管型号 34×2 （内径30mm）

3、分水器及集水器的选择

集水器：首先确定用户接管的管径大小，用户为三个，分三个支路，用假定流速法，假定每个用户出水流速均为2m/s，系统总流量为187×2=374m3/s，由流量公式，算得每个用户接管的内管径为 d=0.1485m,由无缝钢管尺寸，选择型号为159×5的钢管，其内径为D2=0.149m,反算各管流速v=1.986m/s，用同样的方法，确定补水管，出水管的尺寸和流速列表如下：

管径型号 管内流速 补水管 30×2.5 2.05 用户回水管 159×5 1.99 进水泵管 273×10 2.07 旁通管 40×2.5 与阀门开度有关 再用假定流速法确定集水器截面积，假定集水器内流速为1.1m/s，流量仍为384m3/s，根据流量公式，可以确定集水器截面管径d=0.346m，取截面内直径为D5=0.350m，反算管内流速为1.08m/s，符合经济流速。最后，确定集水器的长度如下图：

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