冷冻水制冷系统设计课程设计

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1、冷冻水制冷系统设计摘要：为了理论与实际相结合，更好的掌握《制冷技术》这门课程的知识，现对其进行冷冻水制冷系统的课程设计。设计内容包括以下几点：1、根据设计要求和任务，合理拟定制冷系统总体方案。2、根据制冷系统设计方案要求，选择制冷剂、制冷压缩机、节流阀及制冷辅助设备等部件。3、依据热力学、传热学及流体力学原理，设计计算制冷换热器（主要是冷凝器和蒸发器）。4、制冷管道计算及保温层结构、厚度等设计。5、绘制制冷系统流程图和机器设备布置图，并注明有关尺寸和技术要求。设计资料：冷冻水工艺需冷量Q=（150+50×N）KW，N=34，Q=150+5034=1850KW载冷剂为冷媒水：供水温度t1=+

2、5℃；回水温度t2=+10℃，冷媒水采用闭式系统。冷凝器采用水冷却式，冷却水进水温度tw=32℃。关键字：蒸发器；压缩机；保温层；冷负荷26目录第一章设计说明11.1确定制冷剂种类和系统型式11.2制冷系统的设计工况确定11.3制冷系统热力计算11.4选配制冷压缩机2第二章蒸发器与冷凝器的设计选型52.1卧式壳管式蒸发器的计算52.2冷凝器设计7第三章制冷辅助设备选型113.1油分离器的选择113.2贮液器的选择123.3空气分离器的选择123.4紧急泄氨器的选择133.5氨液分离器的选择133.6集油器的选择14第四章冷冻站制冷设备布置154.1冷冻站位置选择154.2制冷设备的布置15

3、第五章制冷系统的管路设计185.1管路布置要点185.2管路管径的选择195.3设备及管道的保温22设计体会24参考文献2526第一章设计说明1.1确定制冷剂种类和系统型式制冷剂为氨；单级蒸汽压缩式制冷；供冷方式为直接供液；冷凝器的冷却方式为水冷却。1.2制冷系统的设计工况确定1.蒸发温度to：一般比冷冻水供水温度低3~5℃，由所给条件知冷冻水供水温度为t1=5℃，所以to=5-5=0℃。2.冷凝温度tk：由冷却水进出口温差为4~10℃，取Δt=6℃，而冷却水进水温度为tw=32℃，可得冷却水出水温度为tn=32+6=38℃；则tk=℃3.吸气温度tx：氨制冷压缩机吸气的过热度一般为5~8

4、℃，取5℃，故tx=0+5=5℃4.过冷温度tg：再冷度一般为3~5℃，取5℃，故tg=40-5=35℃蒸汽温度to冷凝温度tk吸气温度tx过冷温度tg0℃40℃5℃35℃5.绘制制冷LgP-h图并查出各点参数：图1.2LgP-h图查焓湿图可得：h1=1761kJ/kg,h2=1950kJ/kg,h3=h4=523kJ/kg,v1=0.29m3/kg,Pk=1.5MPa,Po=0.41MPa1.3制冷系统热力计算261、单位质量制冷能力：qo=h1-h4=1761-523=1238kJ/kg2、单位容积制冷能力：qv=q0/v1=1238/0.29=4269kJ/m33、制冷剂的质量流量：

5、MR=Qo/qo=1850/1238=1.494kg/s4、制冷剂的体积流量：VR=MRv1=1.494×0.29=0.433m3/s5、冷凝器的热负荷：Qk=MR(h2-h3)=1.494×(1950-523)=2132KW6、压缩机的理论耗功率：Pth=MR(h2-h1)=1.494×(1950-1761)=282.366KW7、理论制冷系数：εth=Qo/Pth=1850/282.366=6.551.4选配制冷压缩机设计工况下的输气系数：（1）余隙系数=1-C{[/]1/m-1}其中相对余隙容积C取0.035，膨胀系数m取1。p=0.27Mpa,=1.735Mpa=1-0.035[（

6、1.735/0.27-1）]=0.81（2）节流系数=1-(1+C)Δp1/(p1)；一般氨制冷压缩机Δp1/p1=0.03到0.05取0.04。其中,=0.81,C=0.035.所以=1-（1+0.035）0.04/0.81=0.948（3）预热系数=273-12=261K；t0=-12℃；=273+40=313K；所以：=261/313=0.834（4）气密系数一般取为0.95~0.98，取=0.96。输气系数：⑵理论排气量：==3658m3/h⑶压缩机功率计算:制冷压缩机的轴功率：；实际的制冷量，现选用两台大连冷冻机场生产JZLG25开启螺杆压缩机而JZLG25压缩机的技术规格为：2

7、6表1-4JZLG25压缩机的技术规格型号JZLG25机组项目单位R717制冷量空调工况kW8730.9标准工况1300.7低温工况451.5低温工况带经济器548.9外形尺寸长mm4775宽1975高3070压缩机压缩机型式　开启式喷油螺杆制冷压缩机转子名义直径mm250能量调节方式　无级调节能量调节范围%10～100油冷却器水冷式进水温度℃≤32最大循环水量m³/h51液氨冷却最大循环氨量　960油泵型式　齿轮泵排量