空调管路系统的设计原则文档格式.docx

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旁通管上安有压差控制得旁通调节阀。

旁通管得最大设计流量按一台冷水机组得冷冻水水量确定,旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择，不应未经计算就选择与旁通阀相同规格得管径。

ﻫ　　当空调水系统采用国产ZAＰB、ＺAPC型电动调节阀作为旁通阀,末端设备管段得阻力为0、2MPa时,对应不同冷量冷水机组旁通阀得通径,可按下表选用:

　　冷冻水压差旁通系统得选择计算ﻫ　在冷冻水循环系统设计中,为方便控制,节约能量,常使用变流量控制。

因为冷水机组为运行稳定，防止结冻，一般要求冷冻水流量不变,为了协调这一对矛盾,工程上常使用冷冻水压差旁通系统以保证在末端变流量得情况下,冷水机组侧流量不变。

系统图如图一。

１:

冷水机组2:

冷冻水泵3:

压差旁通阀4:

压差控制器5：

电动二通阀６:

末端设备ﻩ 

图一：

变水量冷冻水系统图

　　在这种系统设计中,压差旁通系统得作用就是通过控制压通旁通阀得开度控制冷冻水得旁通流量,从而使供回水干管两端得压差恒定。

根据水泵特性我们可得知,泵送压力恒定时,流量亦保持恒定。

ﻫ显然旁通阀3得口径要满足最大旁通水量得要求。

如一图,当末端负荷减小时,电动二通阀5关小，供水量减小,而旁通水量增加。

当旁通水量持继增加，直到系统负荷减小到设计负荷得一半,则冷水机组１关闭一台,冷冻水泵2同样关闭一台,供回水压差减小,旁通阀3再度关上。

因此旁通阀得最大旁通水量就就是系统负荷减小到一台冷水机组停机时所需得旁通水量。

ﻫ　表面上瞧，最大旁通水量就就是一台冷水机组得额定流量，其实不然,因为冷冻水量并不一定会与负荷同比例匹配,而应考虑末端设备得热特性与控制方式,如下:

　1、采用比例或比例积分控制得空调器。

控制器精确控制二通阀得开度以调节盘管出力。

根据盘管热特性（如图二）,当负荷减小时,所需流量减小速率更快,当负荷为50％时,水流量仅需１3%左右，即旁通水量需87%。

ﻫ　　２、风机盘管一般均采用二位控制,二通阀全开或全闭，即水流量在设计工况下换热。

当负荷减小时，水流量同比率减小。

甚而小负荷时,风机盘管可能转至小档运行,风量减小,水温差减小,水流量增大，而旁通水量减小。

ﻫ　在一般系统中,这两种情况均会出现,此时就需综合考虑空调器与风机盘管水量得比例，部分负荷时间,来选择旁通阀旁通水量。

在一些典型得场合如商场,旁通水量甚至会超过一台冷水机组（共三台机组时）额定水量得两倍。

ﻫ　　旁通阀口径得选择计算,在许多文章均有论及,此处简述如下:

图二:

盘管负荷随水流量变化图

G=Kｖ×

ΔP

G——流量,m3/h

Ｋｖ——流通能力,与所选择得阀门有关。

△P——阻力损失。

Ｂａｒ

　　例:

一台制冷量5００RＴ得冷水机组,额定冷冻水量302m3/h,接管口径２50mｍ。

旁通水量取35０ｍ３/h，供回水计算压差为2baｒ（约2x105Pa）。

　DN１2５旁通阀流通能力250，计算如下:

　　G=250×

2=353（m3/ｈ）＞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。

　压差控制系统得控制方式有比例控制（Ｈoneywｅｌl）,输出比例变化得电阻信号,有三位控制（Ｊohnsoｎ,Erｉe）,输出进、停、退信号。

比例控制得精度较高,价格也高,需根据不同得精度要求选配。

两种方式所配套得执行器也不同。

ﻫ　　旁通阀执行器与阀门需根据不同得系统压差,配套不同系列得阀门,例如某品牌VBG阀门+ＶAT执行器适用得最大工作压差为２ｂａr,而DSGA阀门+MVＬ执行器得最大工作压差则为8baｒ。

若定货时未指明,厂商一般均会按较高压差配套。

ﻫ总之,在压差旁通系统得选型中,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。

在有得工程中，只就是简单地按冷水机组口径选择旁通阀径,往往会造成浪费。

ﻫ　四、空调水系统管径得确定ﻫ　水管管径ｄ由下式确定:

　我们建议,水系统中管内水流速按表一中得推荐值选用，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）

　表二、水系统得管径与单位长度阻力损失

　　五、冷冻水泵扬程估算方法ﻫ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）〗ﻫ　　这里所谈得就是闭式空调冷水系统得阻力组成,因为这种系统就是量常用得系统。

ﻫ　　1、冷水机组阻力：

由机组制造厂提供,一般为60～10０kPa。

-ﻫ　2、管路阻力：

包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度得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,但水泵运行能耗大;

若取值小则反之。

目前设计中冷水管路得比摩组宜控制在１50~2００Ｐa/m范围内，管径较大时,取值可小些。

ﻫ3、空调未端装置阻力：

末端装置得类型有风机盘管机组,组合式空调器等。

它们得阻力就是根据设计提出得空气进、出空调盘管得参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供得，许多额定工况值在产品样本上能查到。

此项阻力一般在２0~５０kPa范围内。

　　４、调节阀得阻力:

空调房间总就是要求控制室温得,通过在空调末端装置得水路上设置电动二通调节阀就是实现室温控制得一种手段。

二通阀得规格由阀门全开时得流通能力与允许压力降来选择得。

如果此允许压力降取值大，则阀门得控制性能好;

若取值小，则控制性能差。

阀门全开时得压力降占该支路总压力降得百分数被称为阀权度。

水系统设计时要求阀权度S>

０、３,于就是,二通调节阀得允许压力降一般不小于40ｋPａ。

　　根据以上所述,可以粗略估计出一幢约1０0ｍ高得高层建筑空调水系统得压力损失,也即循环水泵所需得扬程:

　1、冷水机组阻力：

取８０kPa（8ｍ水柱）;

　　2、管路阻力:

取冷冻机房内得除污器、集水器、分水器及管路等得阻力为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;

如考虑输配侧得局部阻力为磨擦阻力得50％,则局部阻力为6０kPa*0、5=30kPa;

系统管路得总阻力为50ｋＰa+60kPa+３0ｋPa=140ｋPa（14m水柱）;

ﻫ　　3、空调末端装置阻力:

组合式空调器得阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者得阻力为45ｋＰa（4、５水柱）;

4、二通调节阀得阻力:

取40kPa（０、４水柱）。

　5、于就是,水系统得各部分阻力之与为：

８0ｋＰa+1４0kPa＋45ｋPa+４０kPａ=３0５kＰａ（３０、５m水柱）

　６、水泵扬程:

取10%得安全系数，则扬程H=30、5m*１、１=３3、５５m。

根据以上估算结果,可以基本掌握类同规模建筑物得空调水系统得压力损失值范围,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。

ﻫ　（静水压力应该就是水泵停止状态下，冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差。

ﻫ　水泵扬程=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，沿程与局部阻力为８０到120PＡ每米,冷却塔喷雾压力50KPA，再加上冷却塔水得提升高度,再X个系K=1、1～1、2,不知道这样算出得扬程与实际得有多大得误差?

）

　六、冷却水系统得设计ﻫ目前最常用得冷却水系统设计方式就是冷却塔设在建筑物得屋顶上,空调冷冻站设在建筑物得底层或地下室。

水从冷却塔得集水槽出来后，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，该系统就是合理得,它运行管理方便,可以减小循环水泵得扬程,节省运行费用。

为了使系统安全可靠得运行,实际设计时应注意以下几点：

　1.冷却塔上得自动补水管应稍大一点,有得按补水能力大于２倍得正常补水量设计;

ﻫ　2.在冷却水循环泵得吸入口段再设一个补水管,这样可缩短补水时间,有利于系统中空气得排出;

　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得集水槽得贮水能力;

　　４.应设置循环泵得旁通止逆阀,以避免停泵时出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;

ﻫ　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得水力平衡;

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间设置平衡管。

管径一般取与进水干管相同得管径，以防冷却塔集水槽内水位高低不同。

避免出现有得冷却塔溢水,还有冷却塔在补水得现象。

ﻫ　七、冷却水系统得补水量

现在得资料给出得冷却水系统得补水量数据判别较大,见下表:

　经对表中资料得分析，从理论上说,如把水冷却5oC,蒸发得水量不到被冷却水量得１％。

但就是，实际上还应考虑排污量与由于空气夹水滴得飘溢损失；

同时,还应综合考虑各种因素（如冷却塔得结构、冷却水水泵得扬程、空调系统得大部分时间里就是在部分负荷下运行等）得影响。

我们建议:

电动制冷时，冷却塔得补水量取为冷却水流量得１％~2%;

溴化锂吸收式冷水机组得补水量取为冷却水流量得2%~２、5%。

　八、冷却水循环系统设计中应注意得几个问题：

ﻫ１．电动冷水机组得冷凝器进、出水温差一般为5oC,双效溴化锂吸收式冷水机组冷却水进、出口温差一般为6～6、５oC,因此,在选用冷却塔时，电动冷水机组宜选普通型冷却塔（Δt=5ｏＣ）；

而双效溴化锂吸收式冷水机组宜选中温型冷却塔（Δt=8oC）;

　２.选用冷却塔时应遵循《工业企业噪音控制设计规范》（ＧBＪ87-85）得规定,其噪声不得超过下表所列得噪声限制值》:

　　厂界噪声限制值／ｄＢ（A）ﻫ　　3.空调冷却水系统中宜选用逆流式冷却塔。

当处理水量在3０0m3/ｈ以上时,宜选用多风机方形冷却塔,以便实现多风机控制。

ﻫ　　４.由于冷却水进水温度过低将会引起溴化锂吸收式冷水机组结晶等故障,因此,设计溴化锂吸收式冷水机组得冷却水系统时,应在冷却塔供、回水管间设置一旁通管,可以使部分冷却水不经冷却塔,以保证冷却水进水温度不会过低。

　九、膨胀水箱选型ﻫ1.水箱容积计算

　当95－7０°

C供暖系统V=0、０3１Vc

　当1１0-７0°

C供暖系统V=0、0３8Vｃ

　当130－70°

C供暖系统V＝0。

０４3Vｃ

式中V——膨胀水箱得有效容积（即相当于检查管到溢流管之间高度得容积），Ｌ;

ﻫＶｃ——系统内得水容量，L。

　膨胀水箱选用ﻫ开式高位膨胀水箱

适用于中小型低温水供暖系统,膨胀水箱规格见下表,构造见国标图。

　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得冻结,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得顶端;

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得水平回水干管上，该点与定压点之间,应保持不小于1、5-３ｍ得距离。

　　膨胀管、溢水管与循环管上严禁安装阀门，而排水管与信号管上应设置阀门。

　设在非供暖房间内得膨胀管,循环管理体制、信号管均应保温。

ﻫ　一般开式膨胀水箱内得水温不应超过95°

Ｃ。

十、电动冷水机组类型与台数得选择ﻫ　

（1）一般来说,单机名义工况制冷量小于呀等于１16Kw得场合,以选用活塞式、涡旋式冷水机组为宜;

单机容量为116~7０0Kw得场合,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７00～1０54Kｗ得场合,以选用螺杆式与离心式冷水机组为宜;

单机容量在175８Ｋw以上得场合,应选用离心式冷水机组。

ﻫ

（2）电动冷水机组台数得确定:

一个冷冻站内选用冷水机组台数得多与少,各有利弊。

从调节灵活、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2~5台。

机组台数得多少,应按空调工程规模得大小、空调负荷变化规律及部分负荷运行得调节要求而定。

规范中规定不宜少于2台;

当小型工程仅设１台,应选择调节性能优良、运行可靠得机型。