空调系统水管设计讲稿

水 管 设 计空调水系统的分类方法很多，按照管道的布置形式和工作原理，一般可归纳为以下几种主要类型 。水系统分类 按原理可分为：闭式循环和开式循环； 按供、回水管道数量分为：两管制、三管制和四管制； 按供、回水在管道内的流动关系分为：同程式和异程式； 按调节方式可分为：定水量和变水量。 定义：管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。闭式循环系统当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器冷却用时，冷水系统宜采用闭式系统。高层建筑宜采用闭式系统。 闭式循环的优点：1.管道与设备不易腐蚀；2.不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小；3.由于没有贮水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等，因而投资省、系统简单 定义：管路之间有贮水箱（或水池）通大气。自流回水时，管路通大气的系统。开式循环系统空调系统采用喷水室冷却空气时，宜采用开式系统。 开式循环的优点：冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量调节能力，且冷水温度波动可以小一些。 开式循环的缺点：1.冷水与大气接触，易腐蚀管路；2.喷水室如较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池和回水泵；3.用户与冷冻站高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗电量大；4.采用自流回水时，回水管径大，因而投资高一些。 定义：供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。两管制水系统 两管制系统的优点：系统简单，施工方便。 两管制系统的缺点：不能同时供冷供暖。 定义： 分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管；其冷水与热水的回水管共用 。三管制水系统 三管制系统的优点：三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求。 三管制系统的缺点：比两管制复杂，投资也比较高，控制较复杂，且存在冷、热回水的混合损失。 定义： 冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高质量空调环境的要求 。四管制水系统 四管制系统的优点：能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求。 四管制系统的缺点：系统复杂，投资高。 定义： 经过每一并联环路的管长基本相等，阻力相近；若通过每米长管路的阻力损失接近相等，则管网的阻力不需调节即可保持平衡。 同程式系统 同程式系统的优点：系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡，调节方便。 同程式系统的缺点：由于采用回程管，管道的长度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。 定义： 经过各并联环路的管长不等，管路的阻力不等；需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。异程式系统 异程式系统的优点：异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。 异程式系统的缺点：各并联环路管路长度不等，阻力不等，流量分配难以平衡。 定义： 系统中循环水量为定值，通过改变供、回水温度来适应房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间内的温控器控制的电动三通调节阀调节。定水量系统 定水量系统的优点：系统运行稳定。 定水量系统的缺点：水泵无效耗能大。 定义： 保持供水温度在一定范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统。 这种系统各空调末端装置，采用设在空调房间内的温控器控制的电动二通调节阀调节 。变水量系统 变水量系统的优点：管路和水泵的初投资低。 变水量系统的缺点：需采用供、回水压差进行台数和流量控制，自控系统比较复杂。冷冻水系统原理图水系统组成冷却水系统原理图水系统组成水系统的组成放气阀： 将水循环中的空气集中在或在局部位置自动排出。它是空调系统中不可缺少的阀类。一般安装在闭式水路系统的最高点和局部最高点。水系统的组成止回阀： 主要用于阻止介质倒流。主要安装在水泵的出水段。水系统的组成过滤器： 空调系统安装过程中，水管内会流下一些泥砂之类的脏物，水系统在长期运行中，会不断产生一些锈之类的污物。为了防止空调设备传热管污染及系统局部发生堵塞，要求在冷水机组热源等重要设备水流入口处，设置水质处理装置。水系统的组成温控电动二通阀或三通阀： 根据负荷控制温度，如果夏季室温低于整定值时，通过电动阀调节或关断来调节水量。另外，电动阀与风机盘管的风机电源连锁，当风机盘管停止使用时，电动阀随之关闭停止供水。 水系统的组成一是收集因水加热体积膨胀而增加的水容积，防止系统损坏，另外，还起定压作用。膨胀水箱的连接处为定压点，因此，膨胀水箱接于系统内不同的位置，可以改变水系统内的压力分布，这对高层建筑水系统的压力分布分析十分重要。膨胀水箱水系统的组成 主要设备进、出口，一般需要设置测压装置，以便了解水系统中的压力分布情况及设备的阻力。水系统仪表： 为了空调系统调试和运行管理方便，水系中要求设置一些必要的仪表，如： 水温发生变化的地点，应设置测温装置，如冷、热源设备进、出口。水系统的组成水系统阀门：闸阀 截止阀 蝶阀 蝶阀水系统中设置的阀一般有两个作用：一是起调节用，调节管网中的水量，另外是起关断作用，如变换季节时的冷、热源转换，或设备检修时，用阀门关断。 暖通空调管道阀门选型原则项 目 序号 选 型原 则阀门选型设计1 冷 冻 水机 组 、冷却水 进 出口 设计 蝶 阀 ；2 水 泵 前蝶 阀 、 过滤 器，水 泵 后止回 阀 、蝶 阀 ；3 集、分水器之 间压 差旁通 阀 ；4 集、分水器 进 、回水管蝶 阀5 水平干管蝶 阀 ；6 空气 处 理机 组闸阀 、 过滤 器、 电动 二通或三通 阀7 风 机 盘 管 闸阀 （或加 电动 二通 阀 ）一般采用蝶 阀时 ，口径小于 150mm时 采用手柄式蝶 阀 （ D71X、 D41X）；口径大于150mm时 采用 蜗轮传动 式蝶 阀 （ D371X、 D341X）。暖通空调管道阀门选型原则选 用 阀门 的注意事 项 1 减 压阀 ，平衡 阀 等必 须 加旁通 ;2 全开全 闭 最好用球 阀 、 闸阀 ；3 尽量少用截止 阀 ；4 阀门 的阻力 计 算 应 当引起注意；5 电动阀 一定要 选 好的。给 水管道上使用的 阀门 ， 应 根据使用要求按右列原 则选型1 需 调节 流量、水 压时 ，宜采用 调节阀 、截止 阀 ；2 要求水流阻力小的部位（如水 泵 吸水管上），宜采用 闸 板 阀 ；3 安装空 间 小的 场 所，宜采用蝶 阀 、球 阀 ；4 水流需双向流 动 的管段上，不得使用截止 阀 ；5 口径 较 大的水 泵 ，出水管上宜采用多功能 阀暖通空调管道阀门选型原则止回 阀设 置要求止回 阀设 置要求1 引入管上；2 密 闭 的水加 热 器或用水 设备 的 进 水管上；3 水 泵 出水管上；4 进 出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回 阀 。止回 阀 的 阀型 选择应 根据止回 阀 的安装部位、 阀 前水 压 、关 闭 后的密 闭 性能要求和关 闭时 引 发 的水 锤 大小等因素确定， 应 符合下列要求：1 阀 前水 压 小的部位，宜 选 用旋启式、球式和梭式止回 阀 。2 关 闭 后密 闭 性能要求 严 密的部位，宜 选 用有关 闭弹 簧的止回 阀 。3 要求削弱关 闭 水 锤 的部位，宜 选 用速 闭 消声止回 阀 或有阻尼装置的 缓闭 止回 阀。4 止回 阀 的 阀掰 或 阀 芯， 应 能在重力或 弹 簧力作用下自行关 闭 。给 水管道的下列部位 应设 置排气装置1 间 歇性使用的 给 水管网，其管网末端和最高点 应设 置自 动 排气 阀 。2 给 水管网有明 显 起伏 积 聚空气的管段，已在 该 段的峰点 设 自 动 排气 阀 或手 动阀门 排气3 气 压给 水装置，当采用自 动补 气式气 压 水罐 时 ，其配水管网的最高点 应设 自 动排气 阀 。冷冻水水流速度压力水管的水流速主要是经济和噪声两个因素。管内的水速太大，对环路的平衡不利，故总管流速可以取得大一些，而分支管路可以小一些。管径 (mm) 15 20 25 32 40 50闭 式系 统 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.9 0.8 1.0 0.9 1.2开式系 统 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.8 0.7 0.9 0.8 1.0管径 (mm) 65 80 100 125 150 200闭 式系 统 1.1 1.4 1.2 1.6 1.3 1.8 1.5 2.0 1.6 2.2 1.8 2.5开式系 统 0.9 1.2 1.1 1.4 1.2 1.6 1.4 1.8 1.5 2.0 1.6 2.3管径 (mm) 250 300 350 400 450 500闭 式系 统 1.8 2.6 1.9 2.9 2.0 2.8 2.0 2.8 2.1 2.8 2.1 2.8开式系 统 1.7 2.4 1.7 2.4 1.6 2.1 1.8 2.5 1.9 2.5 1.9 2.5管内水流速推荐值 (m/s)冷冻水管管径确定 连接各空调末端装置的供回水支管的管径，宜与设备的进出水管接管管径一致，可查产品样本获知。 管径计算公式如下：d= 4000Q/3.14vQ(L/s)：管段内流经的水流量d(mm)：管道内径v(m/s)：假定的水流速钢 管管径（ mm) 闭 式水系 统 开式水系 统流量 m3/h KPa/100m 流量 m3/h KPa/100m15 0 0.5 0 60 20 0.5 1.0 10 60 25 1 2 10 60 0 1.3 0 4332 2 4 10 60 1.3 2 11 4040 4 6 10 60 2 4 10 4050 6 11 10 60 4 8 10 4065 11 18 10 60 8 14 10 4080 18 32 10 60 14 22 10 40100 32 65 10 60 22 45 10 40125 65 115 10 60 45 82 10 40水系统的流量和单位长度阻力损失表钢 管管径（ mm) 闭 式水系 统 开式水系 统流量 m3/h KPa/100m 流量 m3/h KPa/100m150 115 185 10 47 82 130 10 43200 185 380 10 37 130 200 10 24250 380 560 9 26 200 340 10 18300 560 820 8 23 340 470 8 15350 820 950 8 18 470 610 8 13400 950 1250 8 17 610 750 7 12450 1250 1590 8 15 750 1000 7 12500 1590 2000 8 13 1000 1230 7 11水系统的流量和单位长度阻力损失表冷凝水管道设计 通常，可以根据机组的冷负荷 Q（ kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。负 荷 冷凝水管管径 负 荷 冷凝水管管径Q7KW DN20mm Q 7.1 17.6kW DN25mmQ 17.7 100kW DN32mm Q 101 176kW DN40mmQ 177 598kW DN50mm Q 599 1055kW DN80mm 风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。 排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。 采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。采用镀锌钢管时，通常应设置保温层。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， 该系统是合理的，它运行管理方便，可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。冷却水系统的设计 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，一般按补水能力大于 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