空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計要點

1、空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計要點空調(diào)水系統(tǒng)式空調(diào)系統(tǒng)輸送能源的載體，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計能否滿足客戶要求，防止系統(tǒng)運(yùn)行中局部的過冷或過熱，能否實現(xiàn)節(jié)能，降低工程投資，是評價空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計的主要標(biāo)準(zhǔn)，本課僅對空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計要點簡要講解一下 一、空調(diào)水系統(tǒng)的分類空調(diào)水系統(tǒng)分為冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)1、開式系統(tǒng)的特點。冷卻水系統(tǒng)（1）管路與空調(diào)空氣相通。（2）傳統(tǒng)系統(tǒng)一般設(shè)有回水池（箱）、出水池（箱），直接與空氣相通，能量損失大。（3）系統(tǒng)直接與空氣接觸，空氣中的氧氣、微生物、藻類等在管道中存在，造成管道腐蝕，水質(zhì)惡劣，直接影響熱交換效率，系統(tǒng)管道的當(dāng)量絕對粗糙度為0.0005m，比摩阻比閉式系統(tǒng)大25-30%。（

2、4）在開放式管路中，大阻力設(shè)備要設(shè)在水泵的出水測，過濾設(shè)備設(shè)在水泵的回水側(cè)。水泵的進(jìn)水段，要認(rèn)真核算阻力降，防止出現(xiàn)“負(fù)壓”。（5）冷卻水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)防止水中無機(jī)鹽結(jié)晶堵塞管道的措施。2、閉式系統(tǒng)。管道系統(tǒng)除補(bǔ)水箱或膨脹水箱外，不與空氣接觸。管道的密閉性好，熱損少，水泵的揚(yáng)程只克服系統(tǒng)阻力，能耗低管道的當(dāng)量絕對粗糙度為0.0002m。主要缺點：系統(tǒng)排氣比較困難（供熱階段），易出現(xiàn)氣塞。排氣的位置：水平干管，立管末端。3、管道內(nèi)積氣的判定（1）水泵出口管道內(nèi)壓力表指針波動大；（2）水泵配電柜電流不穩(wěn)定。4、系統(tǒng)定壓或膨脹水箱設(shè)置的高度，即定壓點的壓力。（1）水溫(t)95t60的水流，定壓點的最低壓

3、力可取系統(tǒng)最高點得壓力高于大氣壓10kpa。（2）水流T60定壓點得壓力可取系統(tǒng)最高上的壓力高于大氣壓5kpa。5、膨脹水量膨脹水量Vp（m3），也可按下式估算：Vp=atVc=0.0006*tVs式中a水的體積膨脹系數(shù)，a=0.0006L/；t-最大的水溫變化值，；Vs-系統(tǒng)的水容量，m3 ，可近似按表1確定方案設(shè)計時，膨脹水量也可下列數(shù)據(jù)估計；冷水系統(tǒng)取0.11/kw；熱水系統(tǒng)0.3L/kw。系統(tǒng)的水容量（L/m2建筑面積） 表1運(yùn)行制式系 統(tǒng) 型 式全空氣系統(tǒng)空氣-水空氣系統(tǒng)供冷0.400.550.701.30供暖（熱水鍋爐）1.252.001.201.90供暖（熱交換器）0.400.5

4、50.701.30二、空調(diào)水系統(tǒng)類型空調(diào)水系統(tǒng)類型1-單式泵系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng)類型2三、合理選擇管道流速合理的選擇流速目的是控制合理的投資，合理的能耗和合理的運(yùn)行費(fèi)用的重要技術(shù)手段。一方面提高流速有利于平衡并聯(lián)環(huán)路的阻力，但是必須明確同樣的流速，小管徑比摩阻大，大管徑比摩阻小。以DN250為界，流速見下表：公稱直徑<DN250DN250吸入管1.01.2 m/s1.21.6 m/s壓出管1.52.0 m/s2.02.5 m/s案例：流量大，水泵入口出現(xiàn)負(fù)壓廣場冷卻水案例冷卻塔 650-700冷卻水泵 DN400-DN500冷卻水泵 額定流量540m3/h制冷機(jī)組650RT冷卻水量 470m3

5、/h冷卻水 370m3/h夏季最大負(fù)荷時冷卻水流量470*3=1410m3/hDN500管道流量：1410/3600*3.14*（0.5/2）2=1.99m/sDN400管道流量：1410/3600*3.14*（0.4/2）2=3.24m/s為廣場改造時，冷卻水干管由DN400改為DN5001、小于DN250管線（1.0-2.0m/s），具體為：管徑(mm)速度(m/s)比摩阻(Pa/m)DN200.65-1.0 m/sR=410-936 Pa/mDN250.8-1.2 m/sR=443-679 Pa/mDN321.0-1.4 m/sR=394-906 Pa/mDN401.5-1.8 m/sR

6、=867-1523 Pa/mDN50DN2501.5-2.0m/sR=148-621（小管徑）Pa/m2、大于DN250管線（1.6-2.5m/s），具體為：管徑mm速度m/sv=1.6 速度m/sv=2.0速度m/sv=2.5 速度m/sv=3.0開式DN300比摩阻Pa/m R=77 比摩阻Pa/m R=119比摩阻Pa/m R=184比摩阻Pa/m R=264比摩阻Pa/m R=325DN350R=62R=96R=149R=213R=261DN400R=54 R=84R=131R=188R=2303、集水器與分水器的斷面流速按1.0-1.5m/s確定。流量特別大時，允許增大流速，不宜超過

7、4m/s。四、主要空調(diào)設(shè)備的阻力1、各種設(shè)備的壓力損失，因設(shè)備型號和運(yùn)行條件、工況等的不同而有很大差異，其值通常應(yīng)由制造商提供。當(dāng)缺乏這方面的數(shù)據(jù)時，可按表2數(shù)值進(jìn)行估算。部分設(shè)備的壓力損失值 表2設(shè)備名稱壓力損失（kpa）備注設(shè)備名稱壓力損失（kpa）備注離心式冷水機(jī)組：蒸發(fā)器冷凝器30805080吸收式冷熱水機(jī)組：蒸發(fā)器冷凝器4010050140螺桿式冷水機(jī)組蒸發(fā)器冷凝器30805080熱交換器2050風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組1020隨機(jī)組容量的增大而增大冷熱水盤管2050水流速度：v=0.81.5m/s自動控制調(diào)節(jié)閥3050冷卻塔20802、明確兩個概念（1）機(jī)組的阻力降與機(jī)組的風(fēng)量，負(fù)荷不是正比關(guān)

8、系。比如：捷豐 FP×30WD 水壓降3.1 mH2O FP×40WD 水壓降1.62 mH2O原因：同一通風(fēng)面積的表冷器，適配于不同的風(fēng)量，造成表冷器內(nèi)流程不同。（2）不同廠家的機(jī)組壓降相差較大：如：約克 1400 m3/h 13500 m3/h0.8 mH2O 4.5mH2O捷豐 0.29 mH2O 6.52mH2O 銅管偏細(xì)設(shè)備案例1設(shè)備案例2為此，防止空調(diào)水系統(tǒng)水力失調(diào)的有效措施，是各分支系統(tǒng)負(fù)荷偏差不宜過大，各分支設(shè)備類型盡量相同。3、慎用平衡閥平衡閥分為靜態(tài)閥和動態(tài)平衡閥(1)靜態(tài)平衡閥的作用確保系統(tǒng)內(nèi)各支路在流量發(fā)生變化時，各支路的阻力按設(shè)定比例變化。(2)動

9、態(tài)平衡閥的作用在系統(tǒng)阻力變化時，通過設(shè)備自身的阻力，保證支路的流量恒定。平衡閥的使用上設(shè)計缺陷補(bǔ)漏措施。平衡閥的技術(shù)參數(shù)四、凝結(jié)水的設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)凝結(jié)水的排放兩種方式：（1）與排水管道結(jié)合（2）獨立的凝結(jié)水排放管道。1、與排水管道結(jié)合。適用于獨立機(jī)房的冷凝水排放?？照{(diào)設(shè)備的凝結(jié)水直接排入機(jī)房的地漏。排水管道在首層必須設(shè)可靠的水封、存水彎。2、獨立的凝結(jié)水系統(tǒng)（1）管徑的選用，按排水管道的要求選擇。凝結(jié)水排放，氣水混合。（2）按負(fù)荷選擇凝結(jié)水管徑。Q7kw DN20Q=7.117.6 kw DN25 Q=17.7100 kw DN32 Q=101176 kw DN40 Q=177598 kw DN

10、50 Q=5991055 kw DN80 Q=10561512 kw DN100 Q=151312462 kw DN125 Q 12462kw DN1503、凝水管頂部設(shè)通氣管。4、凝水管道不適采用烊接鋼管，可采用塑料管或鍍鋅鋼管。五、冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計。1、冷卻水管的流速選擇同第二條所選。2、并聯(lián)冷卻塔的平衡管管徑的選擇。并聯(lián)的冷卻塔，為避免阻力不平衡，水量分配不均勻，或溢流，在冷卻集水池底部用平衡管道接，管徑與進(jìn)水干管相同。3、冷卻塔出水管。為使冷卻塔出水量均勻，出水干管經(jīng)進(jìn)水干管大兩號，冷卻塔的出水管宜用45°彎頭與干管相連。4、冷卻塔的放氣。冷卻塔的水平干管應(yīng)加放氣閥（球閥），

11、并應(yīng)定時放氣。5、冷卻水系統(tǒng)的緊急補(bǔ)水管。冷卻水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)DN50DN100的緊急補(bǔ)水管以滿足緊急維修的需要。6、制冷機(jī)應(yīng)設(shè)在冷卻泵的出水段。六、閥門的選型閥門以功能分為關(guān)斷閥和調(diào)節(jié)閥1、關(guān)斷閥的功能是管道在檢修時，阻斷管道內(nèi)的體的滲漏；2、調(diào)節(jié)閥的功能是滿足管道系統(tǒng)定位對流量的需求3、門閥的功能不是單一的，多是兩種功能復(fù)合體，只是重要性能的區(qū)別。4、八種主要閥門的性能(1)閘板閥以關(guān)斷功能為主，調(diào)節(jié)性能較差； (2)柱塞閥、截止閥、平衡閥以調(diào)節(jié)功能為主，關(guān)斷性能較差。 (3)蝶閥即可用于關(guān)斷也可用于調(diào)節(jié)，主要用于DN100以上管道。5、選擇閥門類型的依據(jù)（1）根據(jù)不同的使用功能要求選擇閥門（2）便于檢修、操作方便用材少七、水泵類型要合理水泵的合理選型，主要包括以下幾個方面水泵的效率。容機(jī)效率*水力效率*機(jī)械效率水力損失：流體流經(jīng)泵時，產(chǎn)品的水力損失容積損失：泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時，泵體內(nèi)高壓流體與低壓流體之間的滲漏機(jī)械損失：軸承的與軸封的摩擦損失，葉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動流體與泵殼之間的摩擦損失。2、水泵選型富余系數(shù)不能過大，防止大馬拉小車，電機(jī)負(fù)荷與功率因數(shù)的效率。負(fù)載情況空 載1/4負(fù)載1/2負(fù)載3/4負(fù)載額定負(fù)載cos0.20