1、 800kW 水源热泵机组设计郑州轻工业学院本科毕业设计（论文）题 目 800kW 水源热泵机组设计学生姓名 专业班级 热能与动力工程 学 号 院 （系） 机电工程学院指导教师(职称) 完成时间 郑州轻工业学院800kW 水源热泵机组设计毕业设计（论文）任务书题目 800kW 水源热泵机组设计 专业 热能 学号 姓名 一原始资料及技术条件1. 制冷量：800kW2. 设计依据:GB 19577-2004 冷水机组能效限定值及能源效率等级3. 参照标准:ARI550-1999 离心式或螺杆式冷水机组试验的标准要求 二、主要内容1. 冷水机组性能：制冷量 800kW制冷工况：冷水进水温度 12，冷
2、水出水温度 7；冷却水进水温度 30，冷却水出水温度 35。冷水侧污垢系数 0.0176m2./ kW，冷却水侧污垢系数 0.044 m2./ kW。2. 设计图纸：机组装配图、蒸发器部件图、冷凝器部件图、零件图、制冷系统流程图。总图量不少于折合 3.5 张 A0。三、基本要求1. 认真进行调研、完成调研报告。2. 阅读文献写出文献综述。3. 按统一格式完成开题报告。4. 阅读英文文献，并译成中文(不少于 5000 汉字)。5. 设计计算至少有两部分为上机计算。6. 规范绘制图样，上机绘图不少于 3 张 A0。7. 英中文对照摘要，中文不少于 400 字。800kW 水源热泵机组设计8. 按统
3、一格式编制设计说明书，不少于 30000 字。9. 有全部设计的纸介质文档和电子文档。四、主要参考资料1 郑贤德主编，制冷原理与装置（第二版），机械工业出版社，2008.082 陈沛霖、岳孝芳主编，空调与制冷技术手册（第二版）。同济大学出版社，1999 年3 蒋能照主编，空调用热泵技术及应用。机械工业出版社，1997 年4 张祉佑主编，制冷原理与设备。机械工业出版社，1987 年5 缪道平 吴业正主编，制冷压缩机。机械工业出版社，2006 年6 制冷原理的应用与装置。机械工业出版社，2003 年7 曹德胜主编，制冷剂使用手册。冶金工业出版社，1999 年8 齐铭主编，制冷附件。航空工业出版社，
4、1983 年9 钱颂文，管壳式换热器的强化传热M。化工出版社，2003 年10 唐汝宁，太阳能热泵J。太阳能学报，2002 年第二期11 刘奎武，制冷空调设备安装、调试与维修M 冶金工业出版社12 制冷系统与热泵安全和环境要求， SB/T 10345.1-10345.4.200113 吴业正主编，制冷原理及设备M，西安交大出版社，1997 年14 陆耀庆编.实用供热空调设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2008.0515 范际礼等.制冷与空调实用技术手册M，辽宁科技大学出版社，1995 年16 钱颂文，换热器设计手册M，化学工业出版社 2002.817 俞炳丰，制冷与空调应用新技术M，化
5、学工业出版社，2002 年18 刘一民，螺杆式风冷热泵冷热水机组的性能优化，制冷与空调，2005,5（5）:61-64完 成 期 限：2014 年 6 月 1 日800kW 水源热泵机组设计指 导 教 师 签 章 ： 专业负责人签章： 2014 年 6 月 1 日目录中文摘要 .I英文摘要 .II绪论 .11 水源热泵机组论述 .11.1 水源热泵机组的能源效率概况 .11.2 热泵机组的组成 .41.2.1 制冷剂 .41.2.2 压缩机 .41.2.3 换热器 .51.2.4 节流元件 .51.2.5 控制系统 .52 制冷剂的选择 .62.1 常用制冷剂种类和性质 .62.1.1 无机物
6、 R717（氨） .62.1.2 R77（二氧化碳） .62.1.3 卤代烷烃 .72.1.4 碳氢化合物 .82.1.5 混合制冷剂 .82.2 制冷剂选择 .92.2.1 考虑因素一 对环境的影响环保 .92.2.2 考虑因素二 热力学性质 .92.2.3 考虑因素三 安全可靠性 .102.2.4 考虑因素四 便宜易购 .103 制冷循环分析和热力计算 .103.1 理论制冷循环 .103.2 实际制冷循环 .103.3 热力计算 .113.31 确定制冷循环热力状态参数 .113.3.2 热力计算 .124 压缩机选型和校核 .135 冷凝器 .14800kW 水源热泵机组设计5.1 冷
7、凝器热力、结构计算 .145.1.1 冷却水流量 qvs 确定 .145.1.2 对数平均温差的确定 .145.1.3 换热管的选型 .145.1.4 估算传热管总长 .155.1.5 确定每流程管数 Z、有效单管长 l 及流程数 N .165.1.6 传热管的布置排列及主体结构 .165.1.7 传热计算及所需传热面积确定 .175.2 冷却水侧阻力计算 .216 冷凝器的配件计算和选型 .216.1 连接管管径的计算 .216.1.1 冷却水进出口连接管 .216.1.2 制冷剂连接管 .226.2 防冲板 .236.3 壳体 .236.4 管板 .236.5 端盖 .246.6 支座 .
8、256.6.1 支座选型 .256.6.2 支座定位 .256.7 支撑板 .266.8 拉杆 .266.9 法兰类选择 .276.9.1 连接管法兰 .276.9.2 管板法兰 .286.9.3 端盖法兰 .297 满液式蒸发器的设计 .307.1 载冷剂流量的确定 .307.2 对数平均温差的确定 .317.3 传热管的确定 .317.4 管程与有效管长 .317.5 传热系数的确定 .327.5.1 蒸发器中的污垢热阻 .327.5.2 管内换热系数 .327.5.3 管外换热系数 .337.5.4 壁温和热流密度的估算 .337.5.5 传热系数 .347.6 传热面积和管长确定 .3
9、47.7 冷却水的流动阻力 .347.8 结构设计计算 .357.8.1 筒体 .35800kW 水源热泵机组设计7.8.2 管板 .367.8.3 法兰 .367.8.4 端盖 .377.8.5 连接管的确定 .378 节流装置和辅助设备的计算及选型 .388.1 节流装置 .388.2 干燥过滤器的选择 .398.3 除砂器 .408.4 膨胀水箱 .418.5 四通换向阀 .428.6 气液分离器的选择计算 .428.7 油分离器的选择计算 .428.8 油过滤器的选择计算 .438.9 截止阀的选择 .438.10 油冷却器 .448.11 止回阀 .448.12 电磁阀的选型 .44
10、8.13 视液镜的选型 .459 保温层和制冷剂的充注量计算 .469.1 蒸发器保温层计算 .469.2 冷冻水管保温层计算 .469.3 制冷剂的充注量组成 .479.4 冷凝器充注量的计算 .479.5 蒸发器充注量的计算 .489.6 液管充注量的计算 .489.7 吸气充注量的计算 .499.8 排气充注量的计算 .499.9 制冷剂充注总量的计算 .4910 机组水系统的维护与保养 .5010.1 机组运行中的一般维护和保养 .5010.1.1 机组水系统的反冲清洗 .5010.1.2 机组水系统的设施 .5010.2 机组制冷系统的清洁和气密性试验 .5110.2.1 机组制冷系
11、统的清洁 .5110.2.2 机组制冷系统吹污的一般要求 .5110.2.3 机组制冷系统的检漏 .5110.3 制冷运转的操作规程 .5210.3.1 制冷运转前的检查 .5210.3.2 制冷运转的启动程序 .5210.3.3 机组的的运行控制 .52结 论 .52800kW 水源热泵机组设计致 谢 .53参考文献 .54800kW 水源热泵机组设计I摘 要水源热泵是以地下水（深井水、泉水、地下热水等）或地表水（河川水、湖水、海水等）作为热泵的低位热源，分为地下水水源热泵和地表水水源热泵。水源热泵装置利用热泵原理源源不断的将水中的低位热能向高位热能转移，与其他形式的热泵相比具有很多优点。本
12、次设计是根据初始参数来设计水源热泵空调系统的。本文首先介绍了热泵的原理和分类、水源热泵的发展、原理、特点及其组成的空调系统。其次，详尽介绍了水源热泵系统机组的选择，再次，说明了设计过程，包括管壳式换热器的热力计算、结构设计、阻力校核，并按照设计题目完成计算说明书。在整个水源热泵空调系统设计过程中，热力计算是首要因素，它主要包括温差、传热系数、换热面积和阻力等的计算。结构设计主要是设计热泵系统的蒸发器和冷凝器。本系统蒸发器采用满液式壳管式，冷凝器采用卧式壳管式，同时要确定换热管数量以及其他相关尺寸等。随着我国经济的发展，水源热泵系统的应用会越来越广。怎样选择最经济的制冷方式，怎样使系统运行更节能
13、是一个值得认真研究和实践的课题。关键词: 水源热泵；冷凝器；蒸发器；设计计算DESIGN OF 800KW WATER SOURCEHEAT PUMP UNIT 800kW 水源热泵机组设计IIABSTRACTWater source heat pump regards groundwater (deep well water, spring water, underground water, etc.) or surface water (river water, lake water and sea water, etc.) as the low heat source of heat p
14、ump, which can be divided into groundwater and surface water source heat pump. A using the theory of heat pump device makes advantage of transferring the heat energy from low to high in the water. Compared with other forms of heat pump, it has many advantages. This design is based on the initial par
15、ameters to design the air conditioning system of water source heat pumpThis paper first introduces the principle and classification of heat pump, and the development, characteristics and composition of the air conditioning system of water source heat pump. Secondly, detailed descriptions the selection of water source heat pump system unit. Once again, the article illustrates the design process, which includes thermal calculation of she
