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6. 設(shè)備，制冷劑管道的布置，選擇與保溫計(jì)算。
6.1 設(shè)備的布置
按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.22條的規(guī)定，氨壓縮機(jī)房與設(shè)備間的布置應(yīng)該符合以下原則：
1） 設(shè)備布置應(yīng)該符合工藝流程，安全規(guī)程以及操作的方便的要求，而且需要有適當(dāng)?shù)目臻g，以便設(shè)備部件的拆卸和維修。同時(shí)考慮到盡可能的緊湊，充分利用機(jī)房的空間，以節(jié)省建筑面積。
2） 機(jī)器間的主要操作通道的寬度為1.5~2.5米，壓縮機(jī)到其他突出部位之間的距離不小于1.5米。二臺(tái)壓縮機(jī)的突出部位之間的距離不應(yīng)該小于1m。并且有抽出壓縮機(jī)曲軸的可能，非主要通道的寬度不小于0.8米。
3） 設(shè)備間內(nèi)的主要通道的寬度不應(yīng)該小于1.5米，非主要通道的寬度不應(yīng)該小于0.8米。
4） 水泵，油分離器不應(yīng)該方放在機(jī)器間或者設(shè)備間內(nèi)。
各種設(shè)備的布置間方案設(shè)計(jì)中的“機(jī)房布置平面圖”。
注：
1）.在氨泵循環(huán)系統(tǒng)中，氨泵一臺(tái)純粹為備用，因此接低壓循環(huán)桶時(shí)，采用一桶一泵制。
2）.高溫庫不設(shè)置高壓液體調(diào)節(jié)站。
3）.按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6..5.4條的規(guī)定，沖霜熱氨從油分離器接出來，避免過多的油帶到冷風(fēng)機(jī)里，從而影響換熱效果。
6.2 制冷劑管道的選擇
6.2.1 制冷劑管道的通徑（采用推薦流速法）
參照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》P50頁6.3.5－2或者《冷藏庫設(shè)計(jì)》P372頁表11－4－1管子規(guī)格。制冷劑管道一律采用無縫鋼管。
6.2.2 需要確定的管徑。
1）.排氣管
名稱
流量
推薦流速
面積確定
管子型號(hào)
實(shí)際面積
實(shí)際流速
總管
54.6
12～25
0.00101
Φ38Χ2.5
0.00085
17.8
支管
27.3
12～25
0.000505
Φ32Χ2.5
0.00057
13.3
熱氨管
9.1
12～25
0.00017
Φ18Χ2.0
0.00015
16.8
注：熱氨加壓沖霜管根據(jù)《冷藏庫設(shè)計(jì)》P368頁，熱氨氣是融霜的熱源，必須保證有足夠的熱氨量，以及適當(dāng)?shù)臒岚眽毫蜏囟?。一般用于融霜的熱氨量不能小于一臺(tái)壓縮機(jī)的排氣量的1/3。融霜熱氨的壓力不小于6公斤/平方厘米，不大于9公斤/平方厘米。
2）.吸氣管
名稱
流量
推薦流速
面積確定
管子型號(hào)
實(shí)際面積
實(shí)際流速
總管
186.4
10~16
0.00431
Φ76Χ3.5
0.0038
13.6
支管
93.2
10~16
0.00216
Φ57x3.5
0.002
12.9
3). 冷凝器到貯液器的液體管
名稱
流量
推薦流速
面積確定
管子型號(hào)
實(shí)際面積
實(shí)際流速
總管
0.78
不大于0.6
0.00054
Φ32Χ2.5
0.00057
0.28
支管
0.39
不大于0.6
0.00027
Φ25x2.0
0.00034
0.32
4). 貯液器到節(jié)流閥的高壓液體管
推薦流速：1.0~1.5 米/秒
取V=1.2米/秒，則：
選擇Φ18Χ2的管子，其凈面積為0.00015m2,其實(shí)際流速為1.4m/s。
5）.低壓供液管
名稱
流量
推薦流速
面積確定
管子型號(hào)
實(shí)際面積
實(shí)際流速
低壓桶到氨泵
2
0.4～0.5
0.00122
Φ45Χ2.5
0.00176
0.435
氨泵到調(diào)壓站
2
0.4～0.5
0.00061
Φ32x2.2
0.00059
0.93
調(diào)壓站到冷風(fēng)機(jī)101
0.37
0.8～1.0
0.000188
Φ18x2.0
0.00034
0.75
調(diào)壓站到冷風(fēng)機(jī)201
0.61
0.8～1.0
0.0001166
Φ25x2.0
0.00015
1.0
6）.氣液2相流管
a.冷風(fēng)機(jī)到回氣調(diào)壓站
根據(jù)《冷藏庫設(shè)計(jì)》P357頁圖11－1－17選擇管子。
對(duì)于GMAX＝57KW，選取Φ57Χ3.5的管子。為了施工，購(gòu)材方便，均選取該管徑。
b.回氣調(diào)壓站到低壓循環(huán)桶，按照低壓循環(huán)桶的推薦直徑，選擇Φ133Χ4.0的管子。
7）其它管子按照推薦直徑來選擇。
8）沖霜給水管
根據(jù)《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P871頁圖的推薦流速來選擇管子。
該次設(shè)計(jì)中有冷風(fēng)機(jī)6臺(tái)，選擇按照2～3臺(tái)同時(shí)沖霜時(shí)來選擇。最大的每臺(tái)冷風(fēng)機(jī)沖霜水量是15噸/小時(shí)。所需沖霜水量為10X3＝30噸/小時(shí)。
名稱
流量
推薦流速
面積確定
管子型號(hào)
實(shí)際流速
水泵吸入管
30
1.0～1.2
0.0982
DN100
1.1
水泵壓出管
30
1.5～2
0.079
DN80
1.7
根據(jù)《冷藏庫設(shè)計(jì)》P370頁,沖霜水排水管，管徑一般不小于DN100，排水頗度不小于5％，布置上應(yīng)該注意：
a. 排水管出水口設(shè)置水封，防止空氣進(jìn)入管內(nèi)，凍結(jié)堵塞管道。
b. 當(dāng)排水管道通過冷藏間時(shí)，應(yīng)該包絕熱和防潮層。
供水支管： 取DN50的管道。
6.3 設(shè)備 管道的保溫
按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.6.1條的規(guī)定，凡是管道和設(shè)備導(dǎo)致冷損失的部位，將會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)水滴和形成冷橋的部位，均應(yīng)該進(jìn)行保溫。現(xiàn)選擇保溫材料和計(jì)算保溫層的厚度。
根據(jù)《冷藏庫設(shè)計(jì)》P380頁,凡是在蒸發(fā)壓力下工作的設(shè)備于與管線，均應(yīng)該進(jìn)行保溫。保溫材料不可以選擇蛭石及其制品。防潮層選擇玻璃絲布外耍油漆。經(jīng)過選擇，選擇超細(xì)玻璃棉為保溫材料。其特性如下：
纖維直徑：≦5微米；產(chǎn)品重量：≤20Kg/m3;管道設(shè)備實(shí)用重量：50Kg;吸濕率≤1％；
導(dǎo)熱系數(shù)：0.021 千卡/米.小時(shí).攝氏度。
按照《實(shí)用制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P586頁，管道保溫層的厚度應(yīng)該按照下式計(jì)算：
式中：DL-----絕熱層外徑，m；
D0----絕熱層內(nèi)徑，m；
δ一一 保溫層厚度，m；
a一一空氣對(duì)流層外表面的對(duì)流換熱系數(shù)(取8.14W/m2.K);
Tf一一介質(zhì)的工作溫度，0C；
Ta一一周圍環(huán)境溫度，0C；
Ts一一保溫層外表面溫度，0C（取不低于當(dāng)?shù)卮髿鈼l件的溫度，Ts＝Tl+1.5 0C.
對(duì)于廣州市，Ta＝31.50C；Tl＝26.50C； Ts＝280C
名稱
Tf 0C
Ts 0C
Ta 0C
管徑mm
厚度mm
吸氣管
-8
28
31.5
0.053
Φ76Χ3.5
25
Φ57x3.5
20
熱氨管
110
1.0
0
0.56244
Φ18Χ2.0
100
沖霜水管
0
28
31.5
0.0413
DN50
20
低壓管
-8
28
31.5
0.053
Φ32x2.2
25
-8
-1.5
0
0.2236
Φ18x2.0
50
兩相流管
-8
-1.5
31.5
0.2236
Φ57x3.5
70
-8
28
31.5
0.053
Φ57x3.5
25
-8
28
31.5
0.053
Φ133Χ4.0
30
新風(fēng)管
0
28
31.5
0.0413
400Χ320
25
低壓桶
-8
28
30.5
0.0415
Φ800
25
7. 氨泵回路的選擇
7.1 氨泵的選擇
按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.18條的規(guī)定，氨泵的體積流量?應(yīng)該按照下式計(jì)算：
式中：qv一一氨泵的體積流量，m3/h；
nx一一循環(huán)倍率，下進(jìn)上出的系統(tǒng)，采用5~6;
qz一一氨泵所供同一蒸發(fā)溫度下的氨液；
Vz一一蒸發(fā)溫度下的氨飽和液體的體積。
氨泵的排出壓力必須克服氨泵出口到蒸發(fā)器進(jìn)液口的沿程阻力損失，氨泵中心到最高點(diǎn)蒸發(fā)器進(jìn)液口上升管段的靜壓阻力損失，加速度阻力損失，蒸發(fā)器節(jié)流閥前應(yīng)該有足夠的壓力，以克服蒸發(fā)器以及回氣管的沿程，局部上升管段靜壓，加速度損失，而且有遇到的余量，使多余的液體順利流回低壓循環(huán)貯液桶。氨泵進(jìn)液處應(yīng)該有不小于0.5米液柱的裕度。
式中： r0一一蒸發(fā)溫度下工質(zhì)的比潛熱。
庫房編號(hào)
Φs
qz
nx
最大供液量
質(zhì)量流量
體積流量
101
34
94
6
567
0.377
102
34
94
6
567
0.377
201
56
157
6
945
0.61
301
56.66
157
6
945
0.61
合計(jì)
2
氨泵選型：選擇齒輪氨泵，AB－3型，具體尺寸見“方案設(shè)計(jì)”。
7.2 低壓循環(huán)貯液桶的選擇
7.2.1 筒體直徑
按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.15條的規(guī)定，筒體直徑應(yīng)該按照下式計(jì)算：
式中：v一一壓縮機(jī)的理論排氣量，m3/h；
λ一一壓縮機(jī)的容積效率；
ωd一一氣流速度，≤0.5 m/s；
ξd一一面積系數(shù)，取1.0；
nd一一氣體進(jìn)口個(gè)數(shù)。
代入數(shù)據(jù)，得到Dd=0.47 m。
7.2.2 筒體容積
冷風(fēng)機(jī)采用下進(jìn)上出的方式，按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.15條的規(guī)定，筒體直徑應(yīng)該按照下式計(jì)算：
式中：Vq’一一冷間冷卻設(shè)備的貯氨量最大一間的蒸發(fā)器的總體積；
Vh一一回氣管體積；
Vb一一一臺(tái)氨泵的體積流量；
Tb一一0.15～0.25小時(shí)氨泵啟動(dòng)到液體流回低壓桶的時(shí)間。
代入數(shù)據(jù)，
選擇DXZ!－1.5型的低壓循環(huán)桶，其尺寸見“方案設(shè)計(jì)”。
7.3 氨泵壓頭的校核計(jì)算
按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.158條的規(guī)定，畫出計(jì)算用的軸側(cè)圖：
7.3.1 氨泵中心到最高蒸發(fā)器入口的液柱高度⊿P1
⊿P1＝rh kg/m2
式中：⊿P1一一氨泵中心到最高蒸發(fā)器入口的液柱高度產(chǎn)生的壓力；
r一一低壓液氨的容重；
h一一氨泵中心到最高蒸發(fā)器入口的液柱高度。
代入數(shù)據(jù)，⊿P＝1.54x103x12＝18480 kg/m2
7.3.2 氨泵到蒸發(fā)器入口供液管的全部阻力損失⊿P2
管段
管徑
長(zhǎng)度
流量
流速
λ
λL
當(dāng)量長(zhǎng)度
⊿Pm
⊿P
①
Φ32x2.2
5
2
1.5
800
16000
14.82
11856
27856
②
Φ25x2.5
20
0.6
1.0
450
21150
27
12150
33300
合計(jì)
61156
氨泵壓頭：P＝1.1x（⊿P1+⊿P2+P余）＝1.2x（6.2+1）＝8.6米
查產(chǎn)品樣本，當(dāng)流量為2立方米/小時(shí)時(shí)，其揚(yáng)程為14米，可以滿足要求。
8. 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.1 冷卻水的循環(huán)量
a. 冷凝器用冷卻水
Gs1＝0.86Φk/⊿t m3/h
式中：Φk一一冷凝器的負(fù)荷；
⊿t一一冷凝器進(jìn)出水溫度差；
代入數(shù)據(jù)，Gs1＝0.86x165/2＝71 t/h
b. 活塞式壓縮機(jī)汽缸套的用水
按照《制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P207頁計(jì)算公式，
式中：Ny一一機(jī)械的軸功率；
ξ一一由冷卻水帶走的熱流占軸功率的比例，取0.13～0.18；
⊿t一一汽缸套的進(jìn)出水溫度差，取5～10攝氏度。
c. 沖霜水，冷風(fēng)機(jī)最大每臺(tái)每小時(shí)15噸。一個(gè)個(gè)的沖霜，不必要選的太大。
根據(jù)《制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P984頁，沖霜水溫度不應(yīng)該高于32oC。按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》8.1.8條，其水溫不應(yīng)該低于10oC。按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》8.1.15條，沖霜左右水頭不大于5mmh20。按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》8.1.14條，沖霜水應(yīng)該回收使用，排到?jīng)_霜水池，再由泵來完成向冷凝器水箱的送水。沖霜時(shí)間應(yīng)該延續(xù)10～15分鐘。
d。總冷卻水量：
Gs＝71+0.6+15＝87 t/h
e.冷卻水質(zhì)按照《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》8.1.2條，按照壓縮機(jī)的汽缸套的水質(zhì)要求，冷卻水應(yīng)該采用淡水，炭酸鹽硬度應(yīng)該在5～7Mg/l，PH值在6.5到8.5之間。混濁度：50Mg/l。
注：①洪水期，其混濁度可以適當(dāng)放寬；
②當(dāng)?shù)貨]有淡水時(shí)候，立式冷凝器可以采用海水為冷卻水，但是應(yīng)該有相應(yīng)的防腐蝕，防堵塞的措施。
8.2 機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的選擇
8.2.1 根據(jù)總的冷卻水量來選擇冷卻塔的臺(tái)數(shù)。
總流量為87 t/h，選擇50 t/h的冷卻塔2臺(tái)。
8.2.2 根據(jù)每臺(tái)冷卻塔的水量來選擇冷卻塔，使得其名義水量于所需水量盡量接近。
選擇2臺(tái)HTL－50型的冷卻塔。具體性能，規(guī)格見“方案設(shè)計(jì)”。
8.2.3 校核在設(shè)計(jì)工況下，冷卻塔是否滿足要求。
由于廣州市的室外計(jì)算濕球溫度比冷卻塔標(biāo)準(zhǔn)工況下的溫度低，故一定可以達(dá)到要求。
8.3 冷卻水泵，沖霜水泵，沖霜回水泵的選擇
對(duì)于各泵，揚(yáng)程＝沿程阻力+局部阻力+位置水頭+設(shè)備進(jìn)口水壓+余量
按照《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P752到P754頁，冷卻水，沖霜水中，最高水流速度為2m/s，Pd＝1996 Pa ，R＝1421 Pa /m。 水管中，最小管徑為DN50。
8.3.1對(duì)于冷卻水泵：
沿程阻力：20x1421＝28 kP
局部阻力：（4+9x8+6.5x2+1）x1996＝121 kP
位置水頭：15x10＝150 kP
主要局部阻力數(shù)表
配件名稱
阻力系數(shù)
45度彎頭
0.5
90度彎頭
1.0
截止閥
7
閘閥
0.5
止回閥
7.0
冷卻水泵需要的揚(yáng)程：（28+121+150+98）x1.05＝398 kP≤400 kP
所選的65－200（I）型的冷卻水泵滿足要求。
8.3.2 沖霜水泵
沿程阻力 ： 16x1421＝22 kP
局部阻力 ： （3+7x6+0.5+7）x1996＝105 kP
余壓： 50 kP
揚(yáng)程： （105+22.7+150+50）x1.1＝317 kP ≤320 kP
所選擇的沖霜水泵50－160（I）型的可以滿足要求。
8.2.3 沖霜回水泵
該管路系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，閥門等附屬設(shè)備少，靜壓高差也小，固直接選擇SB－X50－32－105K型。流量：17 m3/h；揚(yáng)程：15.5 m；轉(zhuǎn)速：2900 r.p.m。軸功率：1.1 KW。電機(jī)功率1.5 KW；泵組重量：140 公斤。
8.4 冷卻水池，沖霜回水池的計(jì)算
根據(jù)《制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P765頁的公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于冷卻水池，取6分鐘流量，對(duì)于沖霜回水池，取15分鐘流量，則自建水池如下：
冷卻水池： 100x0.1＝10 噸 自建：2x2.5x3 m
沖霜回水池：15x0.25＝4 噸 自建：2x1.5x2 m
關(guān)于空氣分離器用的小水池，根據(jù)空氣分離器的型號(hào)設(shè)計(jì)，具體見“大樣圖”。