双源型全新风除湿机15000风量设计报告书(蒸发冷凝R134a改1)

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15000m3/h风量双源型全新风除湿机设计报告书南京五洲制冷集团有限公司二零一零年八月目录1.设计要求.......................................................................................................................................................... - 1 -2.空气处理过程.................................................................................................................................................. - 1 -3.设计计算.......................................................................................................................................................... - 3 - 3.1进风状态参数 . (3)3.2热管换热器设计 (3)3.3表冷器设计 (4)3.4冷冻除湿各元件的设计 (5)3.5机组最低出风参数的校核 (8)3.6最大补水量的计算 (9)3.7确定风口尺寸及风机的选配 (9)4.其他季节工况下机组的校核计算 ................................................................................................................ - 10 - 4.1夏季最恶劣工况 . (10)4.2过渡季节工况 (12)4.3冬季工况 (13)5.机组框架和面板机械强度校核 .................................................................................................................... - 13 -6.技术参数表.................................................................................................................................................... - 14 -7. 配置清单...................................................................................................................................................... - 15 - 8成本核算........................................................................................................................................................ - 16 -15000m3/h风量双源型全新风除湿机设计报告书1.设计要求(1)夏季室外计算工况为DB33℃/ WB27℃;(2)高温冷冻水供回水温度为15/20℃;(3)工作电源:AC380V/3P/50Hz;(4)机组夏季设计送风含湿量不高于8g/kg干;(5)机组夏季送风温度在16~22℃之间可调;(6)机组运行补水由自来水提供;(7)送风量:V1=15000m3/h;(8)回风量:V2=12000m3/h2.空气处理过程由设计边界条件可知:夏季进风工况:DB33℃/ WB27℃,焓值为84.9kJ/kg,含湿量为20.1g/kg·干;要求出风工况:16℃≤送风温度≤22℃,送风含湿量≤8g/kg干。

图1 设计条件分析焓湿图从设计条件分析焓湿图上我们知道,含湿量≤8g/kg ·干,16℃≤送风温度≤22℃,如焓湿图中的阴影区域所示。

为了保证送风含湿量≤8g/kg ·干,从焓湿图上查得送风含湿量=8g/kg ·干的蒸发器极限出风状态点应位于等含湿量线AB (d AB =8g/kg ·干)的左侧区域内,我们以相对湿度95%作为机器露点的参考基准,可得蒸发器极限出风状态点为L 点(具体位置如图1中的L 点所示),其相关参数如下:表1 蒸发器极限出风状态点(L 点)参数干球温度 湿球温度 露点温度 焓 相对湿度含湿量 空气密度 ℃ ℃ ℃ kJ/kg ·干 % g/kg ·干kg/m 3 11.611.14710.72831.8589581.234L 点即为满足出风含湿量≤8g/kg ·干的蒸发器极限出风状态点。

为了充分保证机组夏季设计出风工况的要求,系统设计时考虑足够的安全余量,同时本着既能满足用户要求,又兼顾设计经济型的原则,我们根据上述焓湿图分析,以相对湿度90%作为机器露点的参考基准,确定双冷源全新风除湿机的蒸发器出风状态点为L2点(具体位置如焓湿图中的L2点所示),其相关参数如下:表2 蒸发器实际出风状态点(L2点)参数干球温度 湿球温度 露点温度 焓 相对湿度含湿量 空气密度 ℃ ℃ ℃ kJ/kg ·干 % g/kg ·干 kg/m 3 1211.1610.4332.13907.931.232夏季室外新风首先通过空气过滤器过滤,再经热管换热器的蒸发段预冷降温,然后经过表冷器初步降温除湿,机器露点达到19℃,而后再经过直接蒸发冷深度降温除湿,使出风的机器露点达到12℃,最后经过再热冷凝器加热,通过调节再热冷凝的热负荷,使机组送风参数连续可调,从而达到设计要求的温湿度参数(t DB =16~22℃),送入房间。

新风处理过程及焓湿图分析如图2、图3所示。

图2:新风处理过程图图3:夏季新风处理焓湿图而室内排风将经过蒸发冷凝器降温、热管换热器冷凝段及散热冷凝器升温后排出机组。

排风的利用使热管换热器的热回收得以实现。

排风的空气处理过程及焓湿图分析如图4、图S1L2W(W )N S2ε1ε2L1A5所示。

图4:排风处理过程图图5:夏季排风处理焓湿图3.设计计算3.1进风状态参数新风状态参数W(W ’):表3B t W φW ρW i W d W t wbW t dpW kPa ℃ % kg/m 3 kJ/kg g/kg ℃ ℃ 10133631.285.5920.412725.18回风状态参数N :表4B t N φN ρN i N d N t wbN t dpN kPa ℃ % kg/m 3 kJ/kg g/kg ℃ ℃ 10127501.256.0311.2819.515.723.2热管换热器设计经热管热回收器预冷后空气状态A 为:表5B t A φA ρA i A d A t wbA t dpA kPa ℃ % kg/m 3 kJ/kg g/kg ℃ ℃ 10129.676.71.282.0320.4126.2825.17○1计算显热回收量:Q A =V 1×1. 2×(t W – t A )×1.05/3600=(15000×1. 2)×(33-29.6)×1.05/3600 =17.8kW○2热管换热器设计 初步设计热管换热器为:BNCD表63.3 表冷器设计经表冷器冷却去湿后空气状态参数L 1为:表5○1计算表冷制冷量:Q L1 =V1×1. 2×(i W – i A )/3600=(15000×1. 2)×(82.03-52.75)/3600 =146.4kW○2计算表冷除湿量:W L1= V1×1. 2×(d 1–d 2)/1000=(15000×1.2)×(20.41-13.24) =129.06kg/h○3计算表冷冷冻水流量: 机组冷水供回水温度为15/20℃,则冷冻水流量为:G L1=)(3600twi two Cpw Q -=)1520(179.44.1463600-⨯⨯=25223kg/h=25.2t/h 。

○4表冷器设计 表冷器逆流设计,空气侧进出风温度29.6/19℃,水侧进出水温度15/20℃,则传热温差为: 46.9ln46.9)1519()206.29(ln )1519()206.29(-=-----=∆m t =6.4℃ 取传热系数为55W/(m 2·K ),则所需面积为:F L1=146.4×1000/55/6.4 =416m 2初步设计表冷器:表7铜管采用¢15.6×0.75型,满足设计要求。

3.4 冷冻除湿各元件的设计经蒸发器降温去湿后空气状态参数L 2为:表8○1计算蒸发冷量:Q L2 =V1×1. 2×(i L1 – i L2)/3600=(15000×1. 2)×(52.75-32.12)/3600 =103.2kW○2计算蒸发除湿量:W L2= V1×1. 2×(d L1–d L2)/1000=(15000×1.2)×(13.24-7.93)/1000 =95.58kg/h○3压缩机的选配 a .蒸发器出风温度t 2=12℃,据此确定蒸发温度 t o =3℃,采用蒸发冷凝器冷凝,确定冷凝温度 t k =40℃;b .按制冷量Qo= 103kW ,工质为R134a ,选择“Refcomp”SRC -S-163一台,在t o =3℃,t k =40℃时的制冷量为111kW ,对应压缩机输入功率为24.7kW 。

○4蒸发器设计 蒸发器逆流设计,空气侧进出风温度19/12℃,蒸发温度为3℃,传热温差为△t m =916ln 7)312()319(ln 1219=---=12.12℃取传热系数为35W/(m 2·K ),则所需面积为F L2=103×1000/35/12.12=243.3m 2 初步设计蒸发器:表9采用单系统,铜管为¢15.6×0.5型,满足设计要求。