冷水机组设计选型

志高中央空调 冷水机组设计选型 国内营销公司市场部 2011年 2月 25日 第一部分 产品介绍 风冷热泵模块机组 1、风冷热泵模块机组 风冷热泵模块机型谱 能力级别 类型 产品型号 备注 30泵 三相电源 60泵 三相电源 65泵 三相电源 130泵 三相电源 风冷热泵模块机组 1、风冷热泵模块机组 适用场所： 别墅、办公楼、宾馆酒店、学校、 医院、商场、餐饮娱乐及工业厂房等场所 独立制冷循环系统，可靠性及能效显著提高 模块间可任意组合、可实现分级启动或运行，并能进行集中控制 一个系统最大组合 16台模块主机、制冷量可达到 2080发器 1 冷凝器 1 蒸发器 2 冷凝器 2 双压缩机双回路系统 +电子节流技术 机组运行更稳定 机组运行效率更高 水冷螺杆机组 2、水冷螺杆机组 产品名称 产品型号 备注 螺杆机 A 主力机型 螺杆机 A 主力机型 螺杆机 A 主力机型 螺杆机 A 主力机型 原 ， ， ， ， ， ， 机型不变 水冷螺杆机组 2、水冷螺杆机组 适用场所： 办公楼、宾馆酒店、学校、 医院、商场、餐饮娱乐及厂房车间等场所 产品名称 产品型号 卧式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 式暗装风机盘管 风量： 340 2380m3/h 冷量： 、冷水末端系列 冷水末端系列 冷水末端系列 产品名称 产品型号 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机组 Y） 吊顶式空气处理机 风量： 2000 15000m3/h 回风工况冷量 :风工况冷量 :二部分 方案选择 冷水机组系列产品包括风冷热泵模块机组、水冷螺杆机组及冷水末端设备，产品应用灵活，适用范围广，目前已广泛应用在宾馆酒店、办公楼、学校、商场、餐饮、休闲娱乐、体育场馆及工业厂房等场所。 该系列产品在工程方面系统设计安装相对复杂，但其以其高能效比、适应面积广且运行费用相对较低、应用更加灵活，末端设备能与室内装修形成完美结合；该主机既能单台独立使用、又多台组合运行，主机设备制冷量大，适用空调面积广，系统使用成熟，在各个行业均得到广泛应用。 具体方案选择介绍 ： 1、风冷热泵模块机组方案： 志高风冷热泵模块机组单台能力为 3060 6530块之间可实现任意组合，一个系统中最大组合台数为 16台、最大制冷量可达2080一个系统中，主子模块之间可相互互换、各模块的实现分级启动与逐台运行，从而减少对电网的冲击、降低运行费用；可进行集中控制，更加方便主机系统的启停及适时监控。 主要适合于宾馆酒店、办公楼、商场、餐饮、休闲娱乐、学校、医院及工业厂房等场所。 选择风冷热泵模块机组方案的工程特点： 、没有主机设备房或主机集中安装于室内不易； 、室外有宽阔场地安装模块主机、通风及空气对流状况良好； 、空调使用面积大，室内功能区域划分较多、系统在满负荷情况下运行 的时间较短； 、工程需夏季制冷、冬季采暖，但冬季室外环境最低温度为 以上； 、系统不设专人管理、主机控制不方便，需要对主机进行集中控制。 具体方案选择介绍 ： 2、水冷螺杆机组方案： 志高水冷螺杆机组制冷量范围为 160625用先进的双螺杆压缩技术，并配置高效壳管式式冷凝器、干式蒸发器、精密电气元件等优质部件。集高效节能、智能控制、运行稳定、操作简单、维护方便及工艺精美等特点于一体。 主要适合于商场超市、宾馆酒店、办公楼、餐饮、休闲娱乐、学校、医院及工业厂房等场所。 选择水冷螺杆机组方案的工程特点： 、设置有主机设备专用房、室外有便于安装冷却水塔的位置且水塔通风 散热良好； 、系统只需夏季制冷或冬季需制热时有运行成本较低的热源供给； 、空调使用面积大，室内功能区域划分较多、但系统的同时使用率相对 较高； 、主机设备不能安装于室外、且一个系统中设备数量要求较少； 、系统设有专人管理。 第三部分 系统设计 1、根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算； 2、统计建筑空调总冷负荷； 3、大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为 70% 80%左右，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定； 4、制冷机的冷负荷为建筑空调设计总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷负荷即可选择制冷主机。 台数确定：螺杆机方案中一个系统最多主机设备台数不宜大于 3 台；模块机方案中一个系统主机最多台数为 16台。 制冷主机台数可根据甲方要求和建筑现场实际情况进行确定 一、主机设备的选择 二、末端设备的选择 风机盘管末端设备选型： 风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故风机盘管的选择有如下两种方法： 1、根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号； 2、根据房间所需的冷负荷选择：通过负荷冷指标法，根据单位面积负荷指标和房间面积，可计算出房间所需的冷负荷值；利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号 (一般按冷量设计选择风机盘管 )。 确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（暗装或明装），送回风方式（上送上回、侧送上回、侧送侧回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。 中央空调走水末端设备主要分为风机盘管和空气处理机组 空气处理机组主要用于空调场所进行空气处理及提供新风，一般有回风工况和新风工况两种工作状态。 空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、制冷量 （表冷器排管数）和机外余压。 先根据系统需要的循环风量确定空气处理机组的风量，然后根据需要提供的冷量来决定其管排数，再根据风系统的阻力确定机外余压，由这三个参数便可确定空气处理机的型号。 空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有很多不同。根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。 注意：空调工况的制冷（热）量比新风工况时要小。 空气处理机设备选型： 三、空调水系统介绍 1、开式循环水系统 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。 空调系统采用喷水室冷却空气时，宜采用开式系统。 冷却水系统为开式系统 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： 冷水与大气接触，易腐蚀管路；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；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；采用自流回水时，回水管径大，因而投资高一些。 开式循环水系统 冷却水系统原理图 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。 冷冻水系统为闭式系统 当空调系统采用风机盘管和空气处理机组冷却用时，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： a、管道与设备不易腐蚀； b、不需为高处设备提供的静水压力，循环水泵的压力低，从而水泵的功率相对较小； c、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。 闭式循环的缺点： a、蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需经常开动； b、膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。 2、闭式循环水系统 称碟阀水流开关过滤器压力表温度表浮球阀 例避震接头膨胀水箱凝 器蒸 发 器称图 例空调末端闭式循环水系统 冷冻水系统原理图 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： 由于采用同程管，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。 供水风机盘管风机盘管风机盘管回水3、同程式水系统 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。 供水风机盘管风机盘管风机盘管回水4、异程式水系统 四、系统水量与管径计算 没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的 1、冷冻水流量 G=Q/ 式中 m3/s）； 取 ); ）； 取 1000kg/ ）； 2、冷却水流量 主机为压缩式制冷时， G 主机为吸收式制冷时， G 3、水系统水管管径的计算 空调水管的水流速主要考虑经济和噪声两个因素。管内的水流速过大，对环路的平衡不利，故总管流速可取得大一些，而分支管路可以小一些。 空调水管管径的确定 :初步确定水流速，根据机组水流量，用公式 G=算出管径后应对照国家规范是否可行，直到适合为止； d = 4G/ （ 式中 m3/s）； m/s）。 管公称直径 400 冷冻水 却水 1 冷冻冷却水管干管允许最大经济流速 m/s 主管路流速设计 管径 规定流速 流量 s G=9 10(25)2=h s G=9 10(32)2 =h s G=9 10(40)2 =h s G=9 10(50)2 =h s G=9 10(65)2 =h s G=9 10(80)2 =h s G=9 10(100)2=h s G=9 10(125)2 =h s G=9 10(150)2 =h s G=9 10(200)2 =h 目前管径的尺寸规格有： 注意： 一般选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小 一个型号。例如：水泵所在管段的管径为 么所选水泵的进口 管径应为 管道材料与连接方式 一般 50 用镀锌钢管、 450用无缝钢管、 00 用螺旋钢 管，建议 50 均用无缝钢管，除与阀件、设备连接用管螺纹或法兰 外，其它为焊接。 保温：不燃材料（玻璃棉）、难燃材料（橡塑等） 五、水泵的选择 卧式离心泵 立式离心泵 1、水泵的主要形式 水泵的优缺点： 卧式离心泵运行相对稳定，但占地面积较大； 立式离心泵是直接安装到管道上 ,不占空间 ,但泵功率一般情况不 超过 75则可能对管路冲击比较大。 a、首先要满足最高运行工况的流量和扬程 ,并使水泵的工作状态点处于高效率范围 , b、泵的 流量 和 扬程 应有 10%20%的富裕量 c、当流量较大时 ,宜考虑多台并联运行 ,并联台数不宜超过三台 d、多台泵并联运行时 ,应尽可能选择同型号水泵 e、选泵时必须考虑系统压力对泵体的作用 ,注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响 系统的压力大大超过系统克服沿程摩擦和局部阻力损失所需的压力 ,在选用水泵时应注明所承受的静压值 ,必要时由制造厂家做特殊处理 . f、一般工程可按总管长的 57m/100再加上设备的损失扬程，即得到闭式系统水泵总扬程；开式系统总扬程与闭式系统总扬程不同，除系统损失扬程与设备 的损失扬程外，还得加上系统的实际扬程 (水泵吸入扬程与输出扬程 )； 2、水泵选择原则及注意事项 : 3、水泵扬程的确定 水系统中水流经管子、管件表面时会有一定的摩擦力损失，此摩擦损失即是水 泵之 损失扬程，损失扬程主要跟流速、管径、水管里面的粗糙度、水管的长度、管 件、管路 配件等有关， 1)冷冻水泵扬程 H（ 算公式： 1+K） 式中 大致取每 100最不利环路较长时 不利环路较断时 2）冷却水泵扬程 H（ 算公式： +5+中 般为 57 般为 23 5 程阻力大致取每 100 4、水泵并联运行情况 水泵 台数 流量 流量的 增加值 与单台泵运行比较 流量的减少 1 100 / 2 190 90 5% 3 251 61 16% 4 284 33 29% 5 300 16 40% 由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过 3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议： 考虑流量的衰减，留有余量。 台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。 一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考 虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。 六、冷却水塔的选择 圆形逆流冷却塔 方形横流冷却塔 2、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用； 3、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量 （ 1、冷却塔的形式 4、为了使冷却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回阀，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； （ 5）设计时要注意各冷却塔之间管道阻力平衡问题；接管时，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。避免出现有的冷却塔溢水，还有的冷却塔在补水的现象。 七、辅助电加热的选型 电辅加热器的选择：一般按照主机制热量的 1/3选择。 1、产品主要形式 电子水处理仪 2、电子水处理仪和过滤器的选择 电子水处理仪，又名电子除垢防垢仪，对物理性、生物性、化学性的垢类均有明显的预防和清除效果。 空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设备所在管段的管径进行选择。 冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪； 冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。 八、电子水处理仪和过滤器的选择 九、膨胀水箱的选择 膨胀水箱在空调水系统中所起的作用是膨胀、定压及补水 ,因此 膨胀管上不应设有任何阀门 . 膨胀水箱的有效容积： （ （ 23） L） 式中 L/ ）； 233L/ 膨胀水箱的安装高度一般比水系统最高点高出 膨胀水管一般连接在水泵吸入侧，如在北方比较寒冷的地区，膨胀水箱应设计有循环管，以防水箱内水冻结。 十、附属配件的选型 1、配件的作用 空调系统冷热水管道上的配件起减震、启闭、调节、控制流向和压力等作用。常用闸阀、截止阀起启闭、调节作用，用止回阀控制流向，用安全阀控制安全压力，用减压阀减压，用平衡阀调整各环路阻力平衡。阀门又可分为手动阀、电动阀、气动阀等。 阀门搬运时不允许抛掷，吊装时钢丝绳应拴在阀体或法兰盘上，不能拴于手轮或阀杆上以免损坏。所有的阀门都应开关灵活，表面无损伤，阀杆不弯曲。管道采用螺纹连接时用螺纹阀门，焊接时用法兰阀门。另一方面可根据管径大小来选：小直径阀门（如 用螺纹阀门；大直径阀门多用法兰阀门。阀门应安装在便于操作、维修和检查处。为拆卸方便，螺纹阀门需配装活接头、长丝或法兰盘。法兰阀门必须配法兰盘。在水平管上，阀杆应垂直向上或斜向便于开闭的方向，但不许向下。在垂直管上，阀杆应垂直墙面。在安装阀门时，要注意阀体上的介质流动方向箭头，不得装反。 2、阀门的选型设计 项目 序号 选型原则 阀 门 选 型 设 计 1 空调主机设备、辅助设备及末端等水进出口必须设计减震软接头 2 机组冷冻水、冷却水进出管路设计蝶阀； 3 水泵前蝶阀、过滤器，水泵后止回阀、蝶阀； 4 集、分水器之间压差旁通阀； 5 集、分水器进、回水管蝶阀 6 水平干管蝶阀； 7 空气处理机组闸阀、过滤器、电动二通或三通阀 8 风机盘管闸阀、过滤器（或加电动二通阀） 一般采用蝶阀时，口径小于 150径大于 150 3、常用阀门配件 软 接 头 蝶 阀 水流开关 自动排气阀 止回阀 球阀 压差旁通阀 压力表 温度计 闸阀 安全阀 十一、空调水系统设计中应注意的问题 （ 1）放气排污。在水系统的顶点要设排气阀或排气管，防止形成气塞；在主立管的最下端 (根部 )要有排除污物的支管并带阀门；在所有的低点应设泄水管并加装阀门。 （ 2）热胀、冷缩。对于和度超过 40须装伸缩器。在重要设备与重要的控制阀前应装水过滤器。 （ 3）对于并联工作的冷却塔，一定要安装平衡管。 （ 4）注意管网的布局，尽量使系统先天平衡。实在从计算上、设计上都平衡不了的，适当采用平衡阀。 （ 5）要注意计算管道推力。选好固定点，做好固定支架。特别是大管道水温高时更得注意。 （ 6）所有的控制阀门均应装在末端设备冷冻水的回水管上。 （ 7）注意坡度、坡向、保温防冻。 十二、冷凝水系统设计 1、冷凝水管的设计 冷凝水系统的设计通常采用集中、就近的排放原则，具体管道计算可以根据末端设备的冷负荷 Q(下列数据近似选定冷凝水管的公称直径 管径与负荷的关系 负荷 冷凝水管管径 负荷 冷凝水管管径 Q7 100 101 176 177 598Q 599 1055Q 1056 1512Q 1513 12462冷凝水管的公称直径 应根据通过冷凝水的流量计算确定。 一般情况下，每 1潜热负荷较高的场合，每 1 2、冷凝水系统设计注意事项 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： a、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。 b、当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大 50左右。水封的出口，应与大气相通。 c、为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。 （ 1）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。 （ 2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。 d、冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。 e、设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。 十三、空气调节系统设计 1、 空气调节系统的定义与任务 定义： 由空气处理设备、风机、风道和送、回风口等设备和部件组成的系 统，该系统把冷热源产生的冷热量通过末端设备以风的形式送的各空调 使用场所。 任务： 对送入室内或室内空气进行加热、加湿、冷却、减湿等处理，然后 输送到各个房间，保持室内空气的温度、湿度与洁净度等稳定在一定的 舒适范围内，以满足生产和生活的需要。 2、风管系统设计 通过风管可将各个送风口和回风口连接起来，提供一个空气流动的渠道，风管的设计布置应在气流组织及风口位置确定下来以后进行。 布置风管要考虑以下因素： 1)、尽量缩短管线，减少分支管线，避免复杂的局部构件，以节省材料和减小系统阻力。 2)、要便于施工和检修，恰当处理与空调水、消防水管道系统及其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。 下图的 a和 同送风口的两种风管布置形式。对比可知，a比 支管线和局部构件也较多，因此， a。 3、气流组织设计 空调房间内合理的气流组织主要取决于送风口的形式和位置。目前，常见的气流组织形式有： 1)、侧送风 侧送风如下图所示，侧板送风或风机盘管侧送是目前常用的气流组织形式。风道位于房间上部，沿墙敷设，在风道的一侧或两侧开送风口。可以上送风，上回风，也可以上送风，下回风。 它的特点是风口应贴顶布置，形成贴附式射流，回风区进行热交换。回风口设在送风口的同侧，风速为 2 5m/s。冬季送热风时，调节百叶窗使气流向斜下方射出。 2)、散流器送风 散流器送风可以进行平送和侧送。它也是在空气回流区进行热交换。射流和回流流程较短，通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。它适用于设置吊顶的房间。 3)、条缝送风 通过条缝形送风口进行送风，其射程较短。温差和速度变化较快，适用于散热量较大只求降温的房间，例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。 4)、喷口送风 经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出，渡过一定的距离后返回。 工作区处于回流过程中，这种送风方式风速高，射程远，速度、温度衰减缓慢，温度分布均匀。适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑中。 5)、孔板送风 利用顶栅上面的空间作为静压箱。在压力的作用下，空气通过金属板上的小孔进入室内。回风口设在房间下部。孔板送时，射流的扩散及室内空气混合速度较快，因此工作区内空气温度和流速都比较稳定，适用于对区域温差和工作区风速要求严格，室温允许波动较小的场合。 4、常用风口形式 双层百叶 可开格栅带虑网 方型散流气 木质双层百叶 球形风口 旋流风口 圆形散流气 5、风管设计注意事项 风管材料一般采用薄钢板涂漆或镀锌薄钢板，复合材料风管，利用建筑空间或地沟的也可采用钢筋混凝土或砖砌风道，其表面应抹光，要求高的还要刷漆；地沟风道要作防水处理；放在有腐蚀气体的房间的风管可采用塑料或玻璃钢。 风管的形状一般为圆形和矩形。圆形风管强度大耗钢量小，但占有效空间大，其弯管与三通需较长距离且不易加工制作；矩形风管由于其占有效空间较小、易于布置、明装较美观等特点，故空调风管多采用矩形风管。矩形风管的高宽比宜在 1： 4以内；高速风管宜采用圆形螺旋风管。 风管的壁厚可按下表选择 钢板风管的壁厚（ 当每段矩形风管大边边长大于 1采取加固措施 矩形风管的长边边长 （ 320 321 630 631 1000 1001 1250 1251 2000 中、低 压 风 管 高 压 风 管 、