制冷工艺设计 教学课件 ppt 作者 李建华 第八章

第 八 章 冷库、空调给排水,主 要 内 容,一般要求 冷却水给、排水设计 冷库给、排水设计 空调冷冻水系统设计简介,学 习 目 标,了解冷却用水对水源、水温、水量、水压的要求 理解冷却水循环给水方式 理解空调水管系统形式 掌握制冷、空调给排水施工图的阅读,第一节 一般要求,一、水源 水源特点 地下水源：水源较清，不易受污染，细菌含量 少，水温低，且常年变化小。 地面水源：水量较大，矿化度和硬度较低，取水 费用小；受地面因素影响大，易受环境污染；浑 浊度和细菌含量高；水温变化幅度大，水源季节 性变化强。 城市自来水,水源选择 符合冷库、空调用水对水质、水温、水量等的要求。 根据用水对象、给水方式、取水的可行性等，经过详细的技术经济比较分析而确定。 尽量避免或减少水质处理措施。 冷却水源应优先采用淡水。,二、水质 生活用水、水产品冻结过程中加水、制冰原料水等的水质应符合现行国家标准GB 5749生活饮用水卫生标准的规定。 压缩机、冷凝器等冷却用水宜用淡水。,冷却水对水质的要求如下表所示：,三、水温 冷却用水温度 冷凝器的进水温度：立式壳管式冷凝器为32，卧式壳管式为29，淋浇式为32。 冲霜用水温度：冲霜水温下限不低于10，我国常用25左右的水冲霜；日本等国冲霜水温上限为3050。,四、水量 冷凝器冷却水量 一次用水水量按下式计算： 式中 Ql 冷却用水量,单位为m3/h； l为冷凝器的热负荷,单位为W)； C 冷却水比热容； 1000冷却水的密度,单位为kg/m3 。 t 冷凝器冷却水进、出水温差,单位为。,循环用水水量可按下式确定： 式中 A 冷凝器传热面积，单位为m2； Qs 冷凝器单位面积用水量，单位为 m3/(m2·h)。 循环给水的补充水量，宜按冷却塔循环水量的2%3%计算。,五、水压 水压用以保证水的正常输送，并满足不同用水设备、场所的不同要求。 冷风机冲霜配水装置前的自由水头不应小于50kPa。 氨压缩机冷却水进水口要求有100150kPa压力。 冷却塔进水口根据塔的大小应有3050kPa的压头。,第二节 冷却水给排水设计,一、冷却水给水方式 一次给水 附图 特点：该给水方式设备简单，一次投资和运行费用较少，但用水量大。 靠近水源充沛处的制冷装置，若水质符合要求可以直接使用。,一次给水,循环给水 特点及选择： 循环给水耗水量小，仅需补充少量新鲜水。 需设置冷却构筑物，冷却塔及泵站等，增加了基建投资及管理工作。 两种给水方式比较，从环保和减少水资源浪费的角度来看，建议采用循环给水方案。,立式冷凝器循环给水方案：,卧式冷凝器循环给水方案：,二、冷却塔 组成 塔体、淋水装置、配水系统、通风设备、集水器及进出水管等。 工作原理 在固定的塔体内形成一定的通风条件，利用一部分水分蒸发及水与空气间的温差将水冷却。,技术指标 冷却水温差：指冷却水进水平均温度t1与出水平均温度t2之差值，温差大说明散热多。 冷却幅度：指冷却塔出水平均温度与进入空气湿球温度ts之差值，冷却幅度越小，说明冷却效果越好。,三、水泵 水泵的选型 水泵以流量、扬程选型。 流量：可按下式计算。 式中 Qsb 水泵所需流量，单位为m3/h； n附加系数，当水泵单台工作时取1.1，两 台并联工作时取1.2； Q 设计所需流量(m3/h)。,扬程：水泵的扬程应能在克服管路及供水设备的全部阻力损失后，在最不利的配水点还应有所需的流出压头，按下式求出： 式中 P水泵压头，单位为kPa； Hmax 管网最不利环路总阻力计算值， 单位为kPa； 1.11.2 附加系数。,水管布置 吸水管布置原则 ： 每台泵宜单独设吸水管；几台泵合用吸水管时，吸水管总根数不少于2根，并在连通管上设阀门。 管路尽量短，管件尽量少。 吸水管不得出现气囊，水平管的异径连接应采用偏心异径管，且偏心斜边朝下。 水泵采用正进液连接时，应在吸水管上安装阀门；采用负进液连接时，吸水管上可不设阀门。,出水管布置原则： 水泵出水管上宜装设止回阀、截止阀和压力表。 水泵设在给水管网的最低点时，应在出水管止回阀后设泄空管。 在可能出现气囊的管段上方应设排气阀。,水泵引水方案： 提示：负进液时需要。 灌水法：开泵前用水箱或自来水等水源向泵灌水，如下图所示。 该方案设备简单，但底阀阻力损失大，并需经常维修。 当吸水管较长或管径较大时，灌水时间长、启动慢，适用于管径较小的场合。,灌水法引水方案,真空泵引水法：利用真空泵形成的真空度把水从池内引入泵体，如下图所示。 此方案启动快，运行可靠，适用性强，但设备较复杂。 注意：利用该方案时吸水管上不设底阀。,真空泵引水方案,第三节 冷库给排水设计,冲霜给排水 冲霜水调节站 当两间以上的冷间需水冲霜时，应设冲霜水调节站，通过阀门对冲霜水进行控制、分配。 调节站设在便于操作的地方，最好设在正温区，如设在负温区的则要有隔热措施。,冲霜给水管 调节站至冷风机之间的水平给水管，要以顺流向坡向冷风机。 在调节站上应设泄水阀。 冲霜结束时，应打开泄水阀，待给水管中水泄尽后再关闭给水阀、泄水阀。 下图为调节站及给水管布置图。,调节站及给水管布置,水封井 冲霜水经排水管排至室外，为防止室外空气通过冲霜排水管进入室内，在冲霜排水管的出口处应设置水封井，如下图所示。 在寒冷地区使用时应设防冻措施。,水封井,第四节 空调冷冻水系统设计简介,一、水管系统形式 1. 开式和闭式系统 开式系统 附图 该系统水容量大，具有一定的蓄冷作用，运行稳定，控制简便。 管道内部与空气接触会加剧管道内表面腐蚀。,闭式系统 附图 闭式系统必须采用卧式壳管式蒸发器，用户处则应采用表面式换热设备。 由于闭式系统不具备蓄冷能力，要求冷水机组制冷量必须满足最大需求。,2. 两管制和四管制系统 两管制系统：一根供水，一根回水。 附图 特点：不能同时既供热又供冷，只能按照不同时间分别运行；两管制系统简单明了，冬、夏季节转换分明，管理较为方便。 适用：冬、夏季冷、热负荷分明，过渡季很短或过渡季可不用空调的建筑物，功能较单一、舒适性要求不高的场合。,四管制系统：两根供水，两根回水。 附图 特点：冷、热水供水可同时独立送到各个末端设备，满足不同房间的不同需求；系统复杂，管路较多，一次投资较高。 适用：适用性强，适合用于空气参数要求较高的场合。,3. 定流量系统和变流量系统 定流量系统 末端设备配置了电动三通阀，只可以改变进入末端设备的流量，但并未改变输配管路的流量；空调水系统中输配管路的流量保持不变。 附图 适用：定流量系统适用于间歇使用的场合。,变流量系统 水系统中输配管路的流量随着末端设备流量的调节而改变。 附图 末端设备的流量随着二通调节阀的调节而改变，使得供给这些用户的输配管路的流量也在改变。,4. 同程式系统和异程式系统 同程式系统 水流通过各末端设备时的路程都是相同的系统。 各末端设备的水流阻力比较接近，有利于水力平衡。 异程式系统 水流经每个末端设备的路程是不同的系统。 采用异程式系统的主要优点是节省管道及其占用的空间。,二、冷却塔供冷系统 原理：对于室外湿球温度较低且持续时间较长的地区，当湿球温度低到某个值以下时，可停止制冷机组的运行，用经冷却塔冷却的冷却水直接供给风机盘管，以减少制冷机的能耗，降低运行费用。,做法：在常规方法的基础上增加部分管道、阀门，示意图如图8-21所示。 提示：该方法在国外已有很多应用。,三、膨胀水箱 在闭式冷冻水系统中，为缓解系统中的水因温度变化而引起体积膨胀，以及便于系统中空气的排除，在管路系统中应设置膨胀水箱。 作为系统的补水、膨胀和定压设备，膨胀水箱的特点是结构简单、控制容易。,膨胀水箱的配管：包括排污管、溢流管、补水管、膨胀管、通气管等。 附图 在设计安装时，膨胀水箱的膨胀管应接在冷冻水泵的吸入侧，水箱的标高至少应高出冷冻水系统的最高点1m。,