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冷冻站设计有哪些要求？

发布时间：

2025-02-21

冷冻站是集中式空调系统和工业冷却系统的核心组成部分，其设计的合理性直接关系到系统的运行效率、能耗水平以及长期的经济性和可靠性。本文将详细为大家介绍冷冻站设计有哪些要求。

一、冷冻站设计的原始资料

原始资料是设计工作的重要依据，原始资料是否完整和正确，直接影响设计方案的优劣，影响到对制冷设备的选型、订货的重大变更。在工程设计中，一般应详细占有以下儿方面的数据资料。

1.冷负荷资料

通常冷负荷包括生产工艺和空气调节两种，应分别列出各种负荷的参数。

(1)供冷介质及参数要求;

(2)最大及亚均小时用冷量;

(3)冷负荷曲线(包括日、月、年)，至少要知道最小负荷;

(4)工程发展规划及冷负荷发展要求。

(5)当联合供冷供热时，同时应了解热负荷的上述情况。

2.工程情况

(1)总平面图及地形图(如冷冻站在建筑物内，则应有建筑物的平、立剖面图);

(2)水文、工程地质资料(地下水位、土层类别、地基土允许承载力);

(3)地震资料(地震烈度)。

3.气象资料

(1)地区海拔标高、大气压力;

(2)最大冻土层深度;

(3)主导风向及频率;

(4)室外计算温度、相对湿度(冬、夏季)

4.水质资料

(1)水源种类;

(2)供水压力、温度、价格(包括增容费);

(3)水质分析资料。

5.供电、供热及油、气源资料

(1)电源及电压、电价(是否有峰谷分时电价)、增容费、及供电的可靠性;

(2)供热的可能性，供热介质及参数，热价，余热、废热利用的可能性及相应增加的投资;

(3)油、气供应的可能性、油、气的来源，运输方式及价格

6.设备及主要材料资料

(1)拟选制冷机组的主要性能、规格和技术参数，安装图和价格等;

(2)主要材料包括管材、附件及保温材料的供应和价格。

7.其它专业协作资料

(1)对于新建的冷冻站，在设计中应有各专业的相互协作条件和提供必要的文字及图纸资料，作为设计的依据;

(2)对子改建或扩建冷冻站，除取得上述资料之外，尚须了解原有设备和系统的性能和运行情况，以及冷冻站的原设计和现状的图纸资料。

二、冷冻站位置的选择

冷冻站位置的确定，应综合考虑以下要求:

1.冷冻站应尽可能靠近冷负荷中心布置，并便于引出冷冻水管道，使室外管网置经济合理。

2.以水为载冷剂的大、中型冷冻站，一般应优先考虑集中建设的方案。有利于节省投资，减少维修、运行管理费用。如一个单位设置两个以上的分散式冷冻站，应进行详细的技术经济比较后择优确定。

3.氟利昂压缩式制冷机组和溴化锂吸收式制冷机织，可布置在民用建筑、生广厂房及辅助建筑物或单独的建筑物内，也可根据具体情况布置在建筑物的地下或楼层上。氨压缩式制冷装置应布置在单独的建筑物内，或用防火墙隔断的毗邻生产厂房的房间内，但不得布置在民用建筑和企业辅助建筑物内，并应设置在厂区的下风方向。

4.对于压缩式制冷的冷冻站，一般用电负荷较大，应尽量靠近电源建筑;在环境条件许可的情况下，往往和压缩空气站，变、配电站等组合成为综合动力站，以节省建筑和占地面积，方便运行、维修，减少管理人员。

5.对高层建筑,冷冻站宜设置在地下室或底层。对超高层建筑,冷冻站的位置应综合考虑。如设备及管件的工作压力、噪声及振动影响、冷却系统(风冷式、水冷式)、供冷系统(集中式、分区式)、--次性投资及运行维修费用等因素,进行技术经济比较,择优确定。

三、冷冻站布置

1.氨压缩式制冷的冷冻站一般由机器间、辅助设备间、水泵间以及值班控制室、维修间、贮藏室、厕所等组成。其它型式的制冷机组的冷冻站则无辅助设备间，且水泵往往和制冷机布置在同一房间，维修、贮藏、生活等设施可根据企业具体情况综合考虑设置。

2.冷冻站的设备布置和管道连接;应符合工艺流程，便于安装、操作与维修。制冷机与辅助设备与墙壁相互间距见表1。

3.当采用真燃式溴化锂吸收式制冷机组时，冷冻站应设有燃油或燃气的独立供应系统。这部分的设计要求应按照国家标准GB5004-92“锅炉房设计规范”中有关章节执行

冷冻站内设备布置基本尺寸要求 表1
项目间距(m)
制冷机突出部位到配电盘之间1.5～2.0
相邻两台制冷机突出部位之间1.0~1.5
非主要通道0.8~1.0
各种制冷机组的换热设备管簇清洗、更换场所由设备制造厂确定空间距离
制冷机房间的高度：氟里昂缩制冷>3.6
氨缩制冷>4.8
溴化锂吸收式制冷机设备相邻两台间距1.5～2.5
其顶部与屋顶的距离＞1.2
其中有关燃气的贮运、质量要求、净化和调压站等应按照国家标准GB50028—93“城镇燃气设计规范”中有关章节进行设计。

四、冷冻站规模的确定

(一)冷冻站冷负荷的确定

根据生产、空调需要的冷负荷，计算出冷冻站设计的最大计算冷负荷、平均小时冷负荷，作为选择冷冻机类型、台数、确定冷冻站规模的依据。因此对各种冷负荷应进行细致的分析研究。

1.根据各用冷单位的冷负荷曲线相加，求得总冷负荷曲线，其最大值及平均值乘以冷量损耗系数，即得冷冻站最大计算冷负荷及平均冷负荷。其中应注明常年负荷与季节性负荷的区别。特别是过渡季节的冷负荷影响设备的选型。

2.冷量损耗系数应根据计算确定。一般冷水机组系统为105~1.10;氨制冷系统为1.10~1.15。冷冻站设计时应避免与生产、空调提出的冷负荷重复计算冷量损耗系数。

(二)制冷机类型的选择

如前所述，制冷机组种类较多，各种制冷机组的容量范围和性能都各有特点及最佳适用条件。主要应根据用户的经济效益及能耗等优劣状况进行综合分析，全面衡量。一般应考虑以下几点。

1.需要冷冻水的温度范围，供回水温差，压力等参数符合要求。

2.总制冷量与单机制冷量能适合在全年需要负荷情况下安全、经济地运行。

3.节约能源。尤其是选用大型制冷机时，应充分考虑电、热、冷的综合利用，优先选用低能耗产品。

4.保护环境。优先选用ODP值及GWP值低的产品;应号虑到有些制冷剂的毒性、设备噪卢和振动对周围环境的影响程度要小。

5.对冷却水源的水量、水温、水质，及冷却设备设置的可能性。对采用风冷式或水冷式冷水机组应进行综合技术经济比较，择优选取。

6.站房建设--次性投资费用要低;全年运行费用要低;当二者矛盾时应进行综合经济比较。

7、维修周期长，自动化程度高，操作方便。

(三)制冷机台数的确定

1.一般空调用制冷机不考虑备用，台数不宜过多，并应与供冷负荷变化情况及运行调节要求相适应。

当生产工艺有特殊要求必须连续运行的系统，可设置备用制冷机组。

2.制冷量为580~1750kW的冷冻站,当选用活塞式或螺杆式制冷机组时,其台数不宜少于2台。

3.中、大型冷冻站，当选用1160kW的:台或多台离心式制冷机组时，官同时设置1~2台制冷量较小的压缩式制冷机组，以适应低负荷运转时的需要。

五、有关专业的设计技术要求

(一)土建专业

1.冷冻站工艺设计人员应与土建及有关专业人员共同商定站房的建筑形式、结构、网、跨度、高度、门窗大小及房间分隔等要求。

2.冷冻站所有房间的门窗均应朝外开启，对氨制冷压缩机房应设置两个互相尽量远离的出口，其中至少应有一个出口直接通向室外。

3.当设有与制冷压缩机间相邻的值班控制室时，相邻的门应为隔声门，观察窗为隔声窗，窗台高度为0.8m。

4.应设有为主要设备安装、维修的大门及通道，必要时可设置设备安装孔。

5.冷冻站的屋架下弦高度，应根据制冷压缩机的高度并考虑检修时起吊设备所占用的空间高度

6.采用有毒性的制冷剂的冷冻站房，向外开启的门不允许直接通向生产性厂房或空调机房。

7.冷冻站内的装修标准通常与生产工艺厂房相适应。一般情况下，地面为水泥压光或水磨石地面，油漆墙裙。

8.门窗的设置要尽量有利于天然采光和自然通风。当周围环境对噪声、振动等有特殊要求时，应考虑建筑隔声、消声、隔振等措施。

9.当选用直燃式吸收式制冷机组时。燃料的贮存、输送、使用等对建筑设计的要求可参照燃油或燃气锅炉房的设计规范的规定执行。

10.根据制冷设备维修工作量设置起吊装置，冷冻站一般不设置为设备维修用的桥吊，必要时可设置单轨吊车。

(二)采暖通风专业

1.在采暖地区，冬季设备停止运行时，其值班温度应不低于5℃;如冬季运行时，采暖温度不应低于16℃。其它房间采暖温度应按国家标准执行。

2.机器间和设备间，尽可能有良好的自然通风条件,特别是对有毒制冷剂(如)，应保证有每小时不少于3次的通风措施，及每小时不少于7次换气的事故排风装置。以氨为制冷剂的事故通风机的电机应为防爆型，其排风管道应为非易燃材料制造。

3.对于有泄漏制冷剂危险的冷冻站的通风设施要求,现介绍美国ASHRAE标准中规定:

(1)每平方米机房面积保证9.18m3/h的风量。

(2)在考虑所有设备发热和保证操作人员舒适范围内，维持室内温升不超过10℃的通风风量。

以上(1)、(2)二项取较大值为机房经常的机械通风量。(3)通风系统应能排走因事故泄漏的制冷剂，其事故排风量计算为:

Q=4.2G0.5

式中

Q:事故排风量(m3/min);

G:站房内最大一个系统灌注的制冷剂质量(kg)。

(4)送、排风系统不能与建筑物其它区域相混，站房内风口布置应避免死角，所有事故排风系统入口必须设在距地面1.2m以下，另外至少有50%的平时排风系统排风口也应设置在此范围内。

(5)制冷剂泄漏的监视器与报警器，当使用A1级制冷剂(如R22，R134a，R11，R12)的站房安装氧气传感器用来探测空气中的含氧量，避免操作人员因缺致窒息的危险。对于B1级(如R123)B2级(如R707)的制冷剂则用特有的制冷剂传感器来探测，使报警极限值调到低于该制冷剂的临界极限值。监视器的取样头的安装位置必须保证传感器到制冷机之间距离小于15m，一般设在制冷剂可能散放源附近，距地面高度为0.45m。

(6)泄压管的安装安求ASITRAE标准15规定:任何制冷系统必须设置泄压装置或其它设计以保证火灾或其它意外情况时安全泄出。规定在任何使用制冷剂的制冷系统，当制冷剂为B1或B2级其用量超过3kg时，或制冷剂为A1级其用量超过50kg时，制冷系统的泄压装置和易熔塞的排出口，必须用管道引到相邻地面4.5m以上高度，或门、窗和通风口6m以上排放。

（三）给排水专业

1.在制冷设备冷却水出口管道应装设水流指示器或排水漏斗，以便观察冷却水供应情论

2.为便于检修及防止设备冻裂，应在设备或管道最低处设放水阀门。

3.在冷冻站房内应设有冲刷地面的给水、排水设施;在可能泄水的设备周围宜设排水明沟和地漏。

4.应根据《建筑设计防火规范》，设置必要的消防设施。

5.对冷水系统的补给水通常接至膨胀箱，根据水质情况，可直接用自来水或软化水。

(四)电气及自控专业

1.冷冻站内人工照明根据房间类别确定，一般用的照度如表2

2.在仪表集中处宜设局部照明，在压缩机间主要通道及站房主要出入口处设故照明。

3.在大、中型的冷冻站内应设有-定数量的低压行灯插座。并没置必要的检修插座。

4、对氨制冷压缩机事故通风机的电气开关处，应设有明显的标志。氨冷冻站的电源应在机房内外均能切断，但事故电源不得中断。

5.设备电机功率大于20kW以上时，宜安装电流表。

6.值班、控制室应视需要装没电话。

7.对带有自控装置的中、小型冷水机组,宜将必要的自控、安全信号引至值班控制室

冷冻站房照度值 表13-2
房间名称照 度 ( I x )房间名称照度(fx)
制冷机间40~-50值班、办公50～80
设 备 间30~-40配 电 间30～50
控 制 间100～150贮 存 问10～30
水 泵 间20～30走 廊10～30
维 修 问50～80  
注：要求在控制室内设事故照明时，其照度要求为：盘前区25～50lx, 盘后区为25lx。

8.大、中型冷冻站如大型企业或商住大厦的冷冻站，一般有多台冷水机组及其辅助设备，又由几个空调系统组成整个建筑群的空调系统。对于这种大型的空调系统，在自控设计时，通常将冷冻站的控制管理纳入企业自动化管理系统中，以中央微机为主机，组成中央控制系统，由中央空调控制系统直接控制每一台冷水机组的冷却水和冷冻水流量、温度和压力等参数，使达到系统最经济、安全的运行。

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