空调系统设计与施工相关建筑给排水暖通与智能化_建筑-给排水-暖通与智能化.pdf

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1、空调系统设计与施工相关 空调管路系统设计与施工 一、空调管路系统的设计原则 空调管路系统设计主要原则如下：1空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在中央空调系统中通过水系统来确保渡过 每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在 蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。2 合理布置管道：管道的布置要尽可能地选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于 保持环路的水力稳定性；若采用异程系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。3 确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济 合理的效果。众所周

2、知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费 用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。同时，设计中要杜绝大 流量小温差问题，这是管路系统设计的经济原则。4 在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡要求，使空调水 系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。5 空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求；6 空调管路系统设计中要尽可能多地采用 节能技术措施；7 管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求；8 管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。、管路系统的管材 管路系统的管材的选择可参照下表选用:DN；:m

3、L皿 CO 湖 討班 qYB：乳-兀 1 rodoo 450 1.0 或 350 所以采用DN125旁通阀即可满足要求。旁通阀都具有高流通能力，所以一般其口径可比冷 水机组接管口径小二个规格。压差控制系统的控制方式有比例控制(Honeywell)，输岀比例变化的电阻信号，有三位控 制(Johnson,Erie),输岀进、停、退信号。比例控制的精度较高，价格也高，需根据不同的 精度要求选配。两种方式所配套的执行器也不同。旁通阀执行器与阀门需根据不同的系统压差，配套不同系列的阀门，例如某品牌 VBG阀门+VAT执行器适用的最大工作压差为 2bar，而DSGA阀门+MVL执行器的最大工作压差则为 8

4、bar。若定货时未指明，厂商一般均会按较高压差配套。总之，在压差旁通系统的选型中，要认真考虑各种因素，阀门特性，压差，流通能力，执 行器都需考量。在有的工程中，只是简单地按冷水机组口径选择旁通阀径，往往会造成浪费。四、空调水系统管径的确定 水管管径d由下式确定：试中-水詁iU UL S V-术佩.建P*我们建议，水系统中管内水流速按表一中的推荐值选用，经试算来确定其管径，或按表二根据 流量确定管径。表一、管内水流速推荐值(m/s)1?n W 50(B 80 闭 it 京做 C 4-0 5 0 5-06 0 7 勺7世 0 S-I 0 D卜 1 2 I H14 1 2*1 6 0.5-0.0 0

5、.709 D.S-L0 0-12 l.l-4 nr too 150 廿 0 4QC 用 1 戍霰境 1.6-2 2 1 8-2.5 1 8-2.6 1.6-2.5 H血 1 141 1 m 1 H 17-4 17 4 I 6-21 l.S-2 5 表二、水系统的管径和单位长度阻力损失 飞境ME h 卫 h.kPiLOOm 1 20 10-60 25 12 IC-OQ (M 3 10-60 HQ IR40 如 40 27 I0-4&51)6-11 10-胡 4-S 65 10-60 P 8-H E lg 亠 10-60 14-12 卡 HI 调管路系统应具备足够的输送能力例如在中央空调系统中通过

6、水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量以确保机组的正常运行又如在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所稳定性若采用异程系统时设计中应注意各支管间的压力平衡问题确定系统的管径时应保证能输送设计流量并使阻力损失水流噪声小以获得经济合理的效果众所周知管径大则投资多但流动阻力小循环水泵的耗电量就小使运行费用降低济原则在设计中应进行严格的水力计算以确保各个环路之间符合水力平衡要求使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况热力工况空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求空调管路系统设计中要尽可能多地采用节U5 65-115 45七 1040 115-1

7、*5 10-47 82-1JO I0-4J 1S5-JS0 GM 10-24|25C 380*5 10-2 3 临 碍 770 55 S-18 l 加 4W5 (5iO-75C 712 45C 159C 8*1?7301000 7*12 7-11 五、冷冻水泵扬程估算方法 摘自：全国勘察 设计注册公用 设备工程师考试复习教材（暖通空调 专业）这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为 60100kPa。2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经 济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运

8、行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷 水管路的比摩组宜控制在 150200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是 根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提 供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在 2050kPa范围内。4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动 二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降 来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能

9、差。阀门 全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度 S0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于 40kPa。根据以上所述，可以粗略估计岀一幢约 100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循 环水泵所需的扬程:1.冷水机组阻力：取 80kPa（8m水柱）；2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为 50kPa；取输配 侧管路长度300m与比摩阻200Pa/m，则磨擦阻力为 300*200=60000Pa=60kPa;如考虑输配侧的 局部阻力为磨擦阻力的 50%则局部阻力为 60kPa*0.5=30kPa;系统管路的总阻力为 50

10、kPa+60kPa+30kPa=140kPa（14m水柱）；3.空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为 45kPa（4.5 水柱）；4.二通调节阀的阻力：取 40kPa（0.4水柱）。调管路系统应具备足够的输送能力例如在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量以确保机组的正常运行又如在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所稳定性若采用异程系统时设计中应注意各支管间的压力平衡问题确定系统的管径时应保证能输送设计流量并使阻力损失水流噪声小以获得经济合理的效果众所周知管径大则投资多但流动阻力小循环水泵的

11、耗电量就小使运行费用降低济原则在设计中应进行严格的水力计算以确保各个环路之间符合水力平衡要求使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况热力工况空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求空调管路系统设计中要尽可能多地采用节5.于是，水系统的各部分阻力之和为：80kPa+140kPa+45kPa+40kPa=305kPa（30.5m水柱）6.水泵扬程：取10%勺安全系数，则扬程 H=30.5m*1.仁33.55m。根据以上估算结果，可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围，尤其 应防止因未经过计算，过于保守，而将系统压力损失估计过大，水泵扬程选得过大，导致能量 浪费。（静水压力

12、应该是水泵停止状态下，冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。水泵扬程二管道沿程阻力+局部阻力+设备阻力+冷却塔布水器压力+布水器到集水器高差 我个人认为水塔扬程确定为：冷凝器 60到100KPA沿程和局部阻力为 80到120PA每米,冷却塔喷雾压力50KPA再加上冷却塔水的提升高度，再 X个系K=1.11.2,不知道这样算岀的 扬程和实际的有多大的误差？）六、冷却水系统的设计 目前最常用的冷却水系统设计方式是冷却塔设在 建筑物的屋顶上，空调冷冻站设在建筑物 的底层或地下室。水从冷却塔的集水槽岀来后，直接进入冷水机组而不设水箱。当空调冷却水 系统仅在夏季使用时，该系统是合理的，它运行管理方便，可

13、以减小循环水泵的扬程，节省运 行费用。为了使系统安全可靠的运行，实际设计时应注意以下几点：1 冷却塔上的自动补水管应稍大一点，有的按补水能力大于 2倍的正常补水量设计；2 在冷却水循环泵的吸入口段再设一个补水管，这样可缩短补水时间，有利于系统中空气 的排出；3 冷却塔选用蓄水型冷却塔或订货时要求适当加大冷却塔的集水槽的贮水能力；4 应设置循环泵的旁通止逆阀，以避免停泵时岀现从冷却塔内大量溢水问题，并在突然停 电时，防止系统发生水击现象;5 设计时要注意各冷却塔之间管道阻力平衡问题；按管时，注意各塔至总干管上的水力平 衡；供水支管上应加电动阀，以便在停某台冷却塔时用来关闭；6 并联冷却塔集水槽之

14、间设置平衡管。管径一般取与进水干管相同的管径，以防冷却塔集 水槽内水位高低不同。避免岀现有的冷却塔溢水，还有冷却塔在补水的现象。七、冷却水系统的补水量 现在的资料给岀的冷却水系统的补水量数据判别较大，见下表：弹 0 )400 1500 10 40 T厂 叭 1BOO 1500 20 2.0 1500 1300 11 5.0 5 IS I i i 1SQ0 JD J.J 1M 1SOO 12 5.0 5 35 2200 1500 5.Q 3+1S00 1500|40 4 2 1S00 1SOO 14 r：4 r-2000 QQO 15 5.0 5 2 1SC0 2200 U 、2000:ira|

15、2 膨胀水箱设计安装要点 膨胀水箱安装位置，应考虑防止水箱内水的冻结，若水箱安装在非供暖房间内时，应考虑 保温 膨胀管在重力循环系统时接在供水总立管的顶端；在机械循环系统时接至系统定压点，一 般接至水泵入口前，循环管接至系统定压点前的水平回水干管上，该点与定压点之间，应保持 不小于1.5-3m的距离。膨胀管、溢水管和循环管上严禁安装阀门，而排水管和信号管上应设置阀门。设在非供暖房间内的膨胀管，循环管理体制、信号管均应保温。一般开式膨胀水箱内的水温不应超过 95 Co 十、电动冷水机组类型与台数的选择(1)一般来说，单机名义工况制冷量小于呀等于 116KW的场合，以选用活塞式、涡旋式冷 水机组为

16、宜；单机容量为 116700KW的场合，以选用活塞式冷水机组为宜，亦可选用螺杆式冷 水机组，不宜选用离心式冷水机组；单机容量为 7001054KW的场合，以选用螺杆式和离心式冷 水机组为宜；单机容量在 1758KW以上的场合，应选用离心式冷水机组。(2)电动冷水机组台数的确定：一个冷冻站内选用冷水机组台数的多与少，各有利弊。从 调管路系统应具备足够的输送能力例如在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量以确保机组的正常运行又如在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所稳定性若采用异程系统时设计中应注意各支管间的压力平衡问题确定系统的管

17、径时应保证能输送设计流量并使阻力损失水流噪声小以获得经济合理的效果众所周知管径大则投资多但流动阻力小循环水泵的耗电量就小使运行费用降低济原则在设计中应进行严格的水力计算以确保各个环路之间符合水力平衡要求使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况热力工况空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求空调管路系统设计中要尽可能多地采用节调节灵活、有利于 节能等角度，台数多些为好；从 设备投资、占地面积及维修管理等方面考虑，台数不宜过多，多数为 25台。机组台数的多少，应按空调工程规模的大小、空调负荷变化规 律及部分负荷运行的调节要求而定。规范中规定不宜少于 2台；当小型工程仅设 1台，应选择 调

18、节性能优良、运行可靠的机型。调管路系统应具备足够的输送能力例如在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量以确保机组的正常运行又如在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所稳定性若采用异程系统时设计中应注意各支管间的压力平衡问题确定系统的管径时应保证能输送设计流量并使阻力损失水流噪声小以获得经济合理的效果众所周知管径大则投资多但流动阻力小循环水泵的耗电量就小使运行费用降低济原则在设计中应进行严格的水力计算以确保各个环路之间符合水力平衡要求使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况热力工况空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求空调管路系统设计中要尽可能多地采用节