空气调节11 空调水系统.ppt

第十二讲空调水系统 本章主要内容 空调冷冻水系统的类型冷却水系统对空调冷冻水系统的设计要求水系统的定压设备及水泵管道保温及热补偿空调系统的消声和减振水系统的附属设备水质处理思考题 第一节冷冻水系统的类型 一 概述全水系统 空气 水系统 全空气系统必备 包括冷却水系统和冷冻水系统冷冻水系统是连接冷热源与空气处理设备的环节冷冻水系统对系统性能起决定性作用 对系统能耗有重要影响冷冻水系统的输配用电占动力用电的约12 24 冬季热水输配用电占动力用电的约20 25 二 水系统的基本组成 水泵管道定压设备阀门换热器除污器 泵与管道系统示意图 冷冻机房与冷冻泵 水系统示意图 三 冷冻水系统的类型 直接连接 间接连接 同程系统和异程系统开式和闭式定流量和变流量双水管 三水管 四水管 1 直接连接水系统 系统管路中的水与冷热源中的水是连通的系统称为直连系统 直连系统中各设备的水压力是相互传递的 效率较高 但适于中小系统 系统较大时 低区设备的承压非常重要 各支路的阻力与流量平衡比较困难 2 间接连接水系统 系统管路中的水与冷热源中的水是不连通的系统称为间连系统 通常采用板式换热器隔开 间连系统间各设备的水压力是各自独立的 换热器会产生热损失 效率较低 适合于大型系统或不易直接连接的系统 如腐蚀 不同介质等 如高层建筑的高区与低区 供热干网与各用户 冰蓄冷系统 3 开式水系统 两处以上开口 水易污染 泵电耗大 可设喷水室 自己总结出系统的优缺点 4 闭式水系统 闭式 只有一处开口 泵电耗小 不能设喷水室 系统中的水不与大气直接接触 开式 闭式系统的能耗比较 开式水系统图 开式水系统图 间接连接示意图 5 定流量系统 CWV 用户侧总供水流量不可调节 输配耗电基本不变用户采用三通阀调节所需流量 定流量系统 CWV 一次泵系统泵与冷水机组联锁泵和冷水机组不停 输配能耗基本不变 FCU 冷水机组 三通阀 定流量 CWV 系统 二次泵系统二次泵定流量 用户侧总供水流量基本不变部分负荷时可以停部分一次泵 冷水机组联锁启停 从而改变用户侧供水温度 FCU 冷水机组 三通阀 变流量 VWV 系统 部分负荷时 用户侧总供水量减少 输配电耗减少用户采用二通阀调节所需流量 一次泵变水量系统 一次泵变水量系统 二次泵变水量系统 二次泵变台数控制 二级泵变水量系统 二次泵变频控制 二级泵变水量系统 二次泵变频控制 变水量系统的控制 用户流量的控制用户侧压差控制 保证用户侧进出口压差不变 以保证各用户的水力平衡用户侧总供水流量控制 在部分负荷时节省输配能耗冷水机组控制 冷水机组出水温度保持不变 制冷水机与一次泵联锁运行 保证制冷水机流量 在部分负荷时改变冷机运行台数 一级泵变水量系统的控制策略 用户流量控制 二通阀 根据室内温度传感器的信号或手动调节 用户侧供回水压差控制 测量压差 调节压差旁通阀流量控制与冷量控制耦合 联锁启停冷水机组 水泵测量回水温度测量冷量 供回水温差乘以流量 测量压差旁通阀的流量与总流量的比例 二次泵VWV系统 二次泵台数控制二次泵变速控制二次泵台数 变速控制 变速泵 定速泵 二次泵变水量系统 二次泵变台数控制 一 二次泵串联运行 一次泵克服冷水机组阻力 二次泵克服用户侧阻力一 二泵的旁通管按一台泵的流量设计 二次泵VWV系统的控制策略 二次泵运行台数控制 末端用户室内恒温器控制二通阀用户侧用户侧压差控制 测量压差 控制压差旁通阀用户侧流量控制 改变二次泵旁通管流量 测量压差及压差旁通阀位控制二次泵启停 冷水机组供水温度不变冷量控制 不采用回水温度控制 测量旁通管水量比例 第二节冷却水系统 冷却塔与冷水机组一一对应设置 联锁启停 冷却水系统的控制 控制冷却水供水温度控制方式风机运行台数或者转速三通阀调节通过冷却塔的水量 冷却水系统温度调节 冷却水系统温度调节 冷却水系统 Freecooling 冷却水系统 Freecooling 第三节对冷冻水系统的设计要求 完成功能 用户的水量需求得到满足 设计状态 偏离设计状态 安全 稳定 系统承压足够 水泵吸入口压力稳定 补水 排气节能 一 完成功能 用户的水量需求得到满足 设计状态 偏离设计状态 按最不利环路计算选取水泵水力平衡同程系统设置平衡阀 使用引流三通 减压平衡阀等部分负荷调节时仍保持水力平衡 二 节能 系统设计 合理选择水泵 管路 阀门 减小系统阻力 局部需用压头较大时应单设增压泵系统运行调节 需用流量减小时 最好通过减小压头来减小流量 而不是通过增大系统阻力来减小流量 防止大流量小温差 三 水系统的承压 水系统的最大压力点 水泵出口停止运行 hA ho正常运行 hA ho Hpump v2 2g起动瞬间 hA ho Hpump 水泵全压 水系统的承压 水系统中常用设备的承压能力蒸发器 冷凝器 国产 100m水柱 进口特加强型 可达200m风机盘管 100m水柱 175m水柱两种管材 低压250m 高压10000m阀门 低压160m 高压10000m 可能出问题 可能出问题 解决水系统的承压方法 解决高层建筑水系统承压问题的办法高低区空调系统分开冷源置于顶层高低区共用冷源 水系统分开 使用板式换热器 解决高层建筑水系统承压问题的办法 板式换热器 四 水系统的定压 定压点的位置 掌握各点压力分析 压力可能波动 定压方式 膨胀水箱 不可同时供冷 供热气体定压罐补水泵 五 水系统的分区 按压力分区 考虑承压 按负荷性质分区使用时间朝向 第四节水系统的主要设备 一 定压设备1 膨胀水箱 1 特点 压力稳定 系统简单 不用管理 必须置于系统最高点 占据一定空间 建筑物要承受水箱质量荷载 一般用于中小型水系统 1 膨胀水箱 2 接管 溢流管泄水管循环管 避免箱内水冻结膨胀管 信号管 膨胀水箱 1 膨胀水箱 3 安装高度及压力分析见课本P302 305 4 水箱容积计算采暖 Vex tmaxVSY 水的体积膨胀系数 tmax 水的最大温度波动值VSY 系统的水容积 2 补水泵 补水泵定压原理 补水泵选择扬程 水系统最高点 2 5mH2o流量 系统循环水量的1 3 气压罐 定压原理 利用空气或氮气来定压气压罐的选择 P309 确定下限和上限压力P1 P2确定气压罐的调节容积 二 其他设备 1 水泵水泵选择 流量 扬程及水泵性能曲线2 除污器 过滤器 阻力小 作用 安装位置 冷热源设备 水泵 调节阀入口处选择 立式 角通式 3 排气装置 集气罐和自动排气阀作用 排除系统积存空气 安装 系统最高点 坡度保证 4 热补偿装置 1 补偿器作用 消除管道因热胀冷缩产生的热应力 防止管道变形或破坏 2 补偿器类型 掌握各种形式的特点及应用场合 自然补偿 L型 Z型方型补偿器 套筒式补偿器 波纹管补偿器 5 管道支架 1 作用 支撑和限制管道的热位移 2 种类 固定支架活动支架 3 安装距离 6 阀门 1 种类 关断阀 止回阀 调节阀 2 关断阀 闸阀 尺寸小 流体阻力小 但严密性不好 大直径开启困难 用于小管径 截止阀 严密性较好 阀体长 流动介质阻力大 DN 200 球阀 有一定的调节性能 关闭较严密蝶阀 阀体长度小 流动阻力小 价格较高 3 止回阀 作用 防止介质倒流 常用于水泵出口 疏水器出口等 4 调节阀普通阀门 在开度变化较大时流量变化不大调节阀随开度的变化流量发生变化 7 水处理设备 1 软化水处理