空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論

空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論1第一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一課程內(nèi)容冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管道的安裝2第二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一我們的目標(biāo)初步掌握冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全面掌握冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)了解管道的安裝概要3第三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)風(fēng)冷冷水機(jī)組冷卻水系統(tǒng)水冷柜機(jī)，水冷冷水機(jī)組冷凝水系統(tǒng)空調(diào)器的蒸發(fā)器,空調(diào)箱,風(fēng)機(jī)盤管等表冷器4第四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水的參數(shù)溫度oc速度m/s密度kg/m3壓力Pa,kgf/cm2

流量m3/h運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)m2/s比熱容kcal/kg*oc熱導(dǎo)率kcal/m*h*oc溫度oc密度kg/m30999.810999.7320998.2330995.6740992.2450988.075第五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一閉式循環(huán)和開式循環(huán)

1.

閉式循環(huán)系統(tǒng)，管路系統(tǒng)不與大氣接觸，在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)膨脹水箱并有排氣和泄水裝置的系統(tǒng)。2.開式循環(huán)系統(tǒng)，管路之間有貯水箱(或水池)通大氣空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的分類蓄冷水池6第六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)冷凍水系統(tǒng)兩管制，三管制，四管制兩管制：供冷和供熱采用同一管路三管制：分別設(shè)置供冷和供熱管路到換熱器，共用回水管四管制：供冷和供熱的供回水管各自有獨(dú)立的管路系統(tǒng)RMMMPC7第七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)冷凍水系統(tǒng)定水量和變水量定水量系統(tǒng)：系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，負(fù)荷變化時(shí)，減少制冷量或制熱量，改變供回水溫度的系統(tǒng)。

變水量系統(tǒng)：保持供水溫度在一定范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，改變供水量的系統(tǒng)。

風(fēng)機(jī)盤管M7C7C12C風(fēng)機(jī)盤管M7C12C溫控器二通閥溫控器三通閥8第八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)冷凍水系統(tǒng)同程式

供回水干管中的水流方向相同，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度相等。異程式

供回水干管中的水流方向相反，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度不等。9第九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)冷凍水系統(tǒng)10第十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)冷凍水系統(tǒng)二通閥三通閥水系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)口不能全部安裝二通閥，當(dāng)所有房間溫度低于溫控器設(shè)定值時(shí)二通閥關(guān)斷，整個(gè)水路就不循環(huán)，造成機(jī)組損壞。建議全部采用三通閥有利于系統(tǒng)的節(jié)能?；?/3采用三通閥和1/3二通閥混合安裝。11第十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一Y型過濾器

-隨機(jī)附件水壓力表溫度計(jì)防震軟管流量開關(guān)水管路(I)12第十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一膨脹水箱

-補(bǔ)充水-冷熱水的膨脹 -建立回水壓力自動(dòng)放氣閥

-自動(dòng)排除水系統(tǒng)中的空氣平衡閥(球閥或蝶閥)

-調(diào)整水流量截止閥或閘閥

-用于維修/保養(yǎng)水管路(II)13第十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一CHILLER機(jī)組1CHILLER機(jī)組2單向閥出水進(jìn)水多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的水管連接示意圖－機(jī)組內(nèi)置水泵必須在機(jī)組出水管至總管之間加裝單向閥，避免只有一臺(tái)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)回水短路14第十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一CHILLER機(jī)組1CHILLER機(jī)組2出水進(jìn)水多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的水管連接示意圖－機(jī)組無內(nèi)置水泵必須在機(jī)組出水總管上安裝水泵，減小機(jī)組的承壓單靠機(jī)組內(nèi)置水泵不能滿足整個(gè)水系統(tǒng)的要求－壓頭、水流量等CHILLER機(jī)組3CHILLER機(jī)組4外置水泵15第十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)水系統(tǒng)的分區(qū)系統(tǒng)的承壓

1.系統(tǒng)的最高壓力：在系統(tǒng)的最低處或水泵的出口處，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)各點(diǎn)的壓力進(jìn)行分析，選擇合適的構(gòu)件和設(shè)備。

A.系統(tǒng)停止運(yùn)行，A點(diǎn)承壓最大PA=9.81hB.系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)PA=9.81h+Pg-HCB-HBA

PB=9.81h1+Pg-HCBc.系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí),閥還未打開PB=9.81h1+PPA,PB-A點(diǎn)和B點(diǎn)的靜壓。HCB，HBA摩擦和局部阻力之和。Pg，P水泵的靜壓和全壓BAhCh116第十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一空調(diào)水系統(tǒng)的分區(qū)2.設(shè)備的承壓(1)管道，水煤氣管<1Mpa(2)閥門，1.0,1.6,2.5-100MPa均有產(chǎn)品(3)風(fēng)機(jī)盤管，冷水表冷器，冷水機(jī)組等，一般按<1Mpa出廠3.合理布置管路系統(tǒng)和設(shè)備的位置，有助于減少冷水機(jī)組設(shè)備及其部件的承壓。(1)將循環(huán)水泵設(shè)置在蒸發(fā)器或冷凝器的出水端(2)水泵供水管引向最高點(diǎn)的同程式布置。17第十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水系統(tǒng)的分區(qū)水系統(tǒng)的分區(qū)

1.如層高不高，可僅有一個(gè)區(qū)2.按承壓需2個(gè)區(qū)3.按承壓需3個(gè)區(qū)冷水機(jī)組泵高層塔樓裙房冷水機(jī)組泵冷水機(jī)組18第十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水管路設(shè)計(jì)冷凍水或冷卻水流速1.壓力水管的水流速太大，對(duì)環(huán)路的平衡不利，且噪音增加。流速太小材料成本及安裝費(fèi)用增加?？偣芰魉倏扇〈笠恍?，支管可取小一些。GBJ13-86推薦的流速(m/s)

管道公稱直徑(mm)管道種類水泵吸水管水泵出水管1.5-2.02.0-2.52.0-3.0<250250-1600>16001.0-1.21.2-1.61.5-2.0設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的流速(m/s)管道加壓送水主管水泵出口水泵入口立管支管接自來水自然送水2.4-1.2-1.2-0.9-1.5-0.9-0.6-3.62.14.53.03.02.11.519第十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水管路設(shè)計(jì)2.管材：低壓系統(tǒng)，《DN50的可用焊接鋼管，>DN50的用無縫鋼管，高壓系統(tǒng)一律采用無縫鋼管。管道作保溫處理前要刷兩道防銹底漆。3.定水量系統(tǒng)的總水流量按最大負(fù)荷計(jì)算：

4.變水量系統(tǒng)的總水流量按下式計(jì)算

W=Qc(th-tj)W=n1n2Qc(th-tj)式中：W---冷水總水量(m3/s)Q---各空調(diào)房間設(shè)計(jì)工況時(shí)的負(fù)荷總和(kW)c---水的比熱容，取4.19kJ/(kg.C)---水的密度，取1000kg/m3th---回水的平均溫度(C)tj---供水溫度(C)n1---同時(shí)使用系數(shù)，例如賓館，可取n1=0.7-0.8n2---負(fù)荷系數(shù)，如不仔細(xì)計(jì)算,以圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷為主的，取0.7-0.820第二十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水管路設(shè)計(jì)管道的公稱直徑

由選取的各管段合適水流速，并根據(jù)各管段水流量算出管徑，并根據(jù)計(jì)算管徑選取靠近的標(biāo)準(zhǔn)管徑作為該段水管的管徑。W=(d/2)2

W---水流量m3/sd---水管內(nèi)徑m---水流速m/s21第二十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水管路設(shè)計(jì)水管壓力損失1.管道的摩擦壓力損失(沿程阻力)由流量和管徑查水管的水力計(jì)算圖，得出每米水管的壓力降(及流速)。22第二十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水管路設(shè)計(jì)2.局部壓力損失(局部阻力)

由閥門，彎頭，三通等管路部件查表得出其等效長度。(局部阻力還有另外的計(jì)算方法)3.水管壓力損失=(水管長度+管路部件等效長度)x壓力降/米23第二十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水泵所需揚(yáng)程開式水系統(tǒng)閉式水系統(tǒng)

Hp=hf+hd+hm+hsHp=hf+hd+hm式中：hf,hd---水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失(pa)hm------設(shè)備阻力損失(pa)hs------開式水系統(tǒng)的靜水壓力(pa)設(shè)備阻力損失設(shè)備名稱阻力(kpa)備注離心式冷凍機(jī)蒸發(fā)器3-8依不同產(chǎn)品定冷凝器5-8“吸收式冷凍機(jī)蒸發(fā)器4-10”冷凝器5-14“設(shè)備名稱阻力(kpa)備注冷卻塔2-8不同噴霧壓力冷熱水盤管2-5水流速度在0.8-1.5m/s左右熱交換器2-5風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組1-2風(fēng)機(jī)盤管容量愈大，阻自動(dòng)控制閥3-5力愈大，最小3kpa左右24第二十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一水泵軸功率水泵的功率根據(jù)全系統(tǒng)流量和水泵揚(yáng)程確定。

計(jì)算公式為：水泵軸功率(kW)=揚(yáng)程(m)流量(L/S)(kg/L)102水泵效率---水的密度，kg/L25第二十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一膨脹水箱容量采用閉式水系統(tǒng)時(shí)，為容納水系統(tǒng)內(nèi)水的膨脹量，應(yīng)設(shè)置膨脹水箱

膨脹水量V=(1/2-1)V水在4度時(shí)的密度最大,1=1,膨脹量最大,Vmax=(1/2-1)V=βv1,2為系統(tǒng)運(yùn)行前后水的密度－可查有關(guān)手冊(cè)β為水箱系數(shù)V為水系統(tǒng)的總?cè)菟?6第二十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一膨脹水箱設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)膨脹水箱安裝位置，應(yīng)考慮防止水箱內(nèi)水的凍結(jié)，若水箱安裝在非供暖房間內(nèi)時(shí)，應(yīng)考慮保溫。膨脹管在重力循環(huán)系統(tǒng)時(shí)接在供水總立管的頂端；在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)時(shí)接至系統(tǒng)定壓點(diǎn)，一般接至水泵入口前，循環(huán)管接至系統(tǒng)定壓點(diǎn)前的水平回水干管上，該點(diǎn)與定壓點(diǎn)之間，應(yīng)保持不小于1.5-3m的距離。膨脹管、溢水管和循環(huán)管上嚴(yán)禁安裝閥門，而排水管和信號(hào)管上應(yīng)設(shè)置閥門。設(shè)在非供暖房間內(nèi)的膨脹管，循環(huán)管理體制、信號(hào)管均應(yīng)保溫。一般開式膨脹水箱內(nèi)的水溫不應(yīng)超過95°C。27第二十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的分類

1。直流供水系統(tǒng)2。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻塔的種類機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔一般有開放式和密閉式兩種。1。開放式冷卻塔冷卻塔的循環(huán)水量，由主機(jī)的制冷能力，冷卻水進(jìn)出口溫度和成績系數(shù)確定。

冷卻塔的水量和風(fēng)量W=3600QcCW(tS1-tS2)G=3600Qcis2-is1W---水量(kg/h)G---風(fēng)量(kg/h)Qc---冷卻塔冷卻熱量(kW)，對(duì)壓縮式制冷機(jī)取制冷機(jī)負(fù)荷的1.3倍左右，吸收式為2.5倍左右。is1,is2---對(duì)應(yīng)于ts1,ts2之飽和空氣焓值(kJ/kg)ts1,ts2---為室外空氣的進(jìn)，出口濕球溫度CW---水的比熱(kJ/kgK)28第二十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一冷卻水系統(tǒng)2.密閉式冷卻塔：一般用于大氣污染嚴(yán)重的地區(qū)或水源熱泵機(jī)組。29第二十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一冷卻水系統(tǒng)冷卻塔設(shè)置空氣暢通噪音及水流飛濺校核結(jié)構(gòu)承壓強(qiáng)度補(bǔ)水量為冷卻