2019年课程资料 课程讲义 2019年一级造价工程师 李恺-建设工程技术与计量安装工程 一级造价工程师-建设工程技术与计量安装工程-考点强化班Word 8-第八讲

第八讲第二节 通风空调工程（二）空调系统的分类1.按空气处理设备的设置情况分类 （1）集中式系统。空气处理设备 （过滤器、加热器、冷却器、加湿器等）及通风机集中设置在空调机房内，空气经处理后，由风道送入各房间。按送入每个房间的送风管的数目可分为单风管系统和双风管系统。（2）半集中式系统。集中处理部分或全部风量，然后送往各房间（或各区），在各房间 （或各区）再进行处理的系统。如风机盘管加新风系统为典型的半集中式系统。 （3）分散式系统（也称局部系统）。将整体组装的空调机组（包括空气处理设备、通 风机和制冷设备）直接放在空调房间内的系统。3.按承担室内负荷的输送介质分类（1）全空气系统。如定风量或变风量的单风管集中式系统、双风管系统、全空气诱导系统等。（2）空气一水系统。如带盘管的诱导系统、风机盘管机组加新风系统等。（3）全水系统。如风机盘管系统、辐射板系统等。（4）冷剂系统。4.按所处理空气的来源分类（1）封闭式系统。这种系统最节省能量，但由于没有新风，仅适用于人员活动很少的场所，如仓库等。（2）直流式系统。所处理的空气全部来自室外新风。这种系统消耗较多的冷量和热量。主要用于空调房间内产生有毒有害物质而不允许利用回风的场所。（3）混合式系统。所处理的空气一部分来自室外新风，另一部分来自空调房间循环空气。这种系统应用最广。混合式系统可采用如下两种回风形式： 一次回风。将回风与新风在空气处理设备前混合，再一起进入空气处理设备，这是空调中应用最广泛的一种形式，混合的目的在于利用回风的冷量或热量，来降低或提高新风温度。二次回风。将回风分为两部分，一部分是在空气处理设备前面与新风混合，另一部分不经过空气处理设备，直接与处理后的空气混合，二次混合的目的在于代替加热器提高送风温度。（三）典型空调系统的介绍1.单风管和双风管集中式系统（1）单风管集中式系统。优点是设备简单，初投资较省，设备集中设置，易于管理。缺点是各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节，另外风管断面尺寸较大，占用空间大。单风管系统适用于空调房间较大，各房间负荷变化情况相类似，当集中控制时，各房间的热湿负荷变化所引起的室内温湿度波动不会超过各房间的允许波动范围的场合。（2）双风管集中式系统。由室温传感器控制混合箱，调节热风管中热风与冷风管中冷风的混合比例。该系统具有如下优点：每个房间（或每个区）可以分别控制；室温调节速度较快；冷源以及热源可以利用室外新风；空调房间内无末端装置，对使用者无干扰。4.风机盘管系统。是设置风机盘管机组的半集中式系统。风机盘管系统适用于空间不大负荷密度高的场合，如高层宾馆、办公楼和医院病房等。5.局部空调机组（1）按机组的结构形式。分体式空调机组。把压缩机、冷凝器和冷凝器风机一起组成一机组，置于室外，称室外机；蒸发器（热泵运行时冷凝器）、送风机、空气过滤器、加热器、加湿器等组成另一机组，置于室内，称室内机。6.变制冷剂流量（VRV）空调系统VRV空调系统的特点有：节能，节省建筑空间，满足不同房间的使用要求，施工安装方便，施工周期短，适合公寓、办公、住宅等各类建筑。尤其适用于改造工程。5.空气过滤器按过滤器性能划分可分为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器。（1）粗效过滤器。主要作用是去除5.0m以上的大颗粒灰尘，在净化空调系统中做预过滤器。滤料一般为无纺布。（2）中效过滤器。作用主要是去除1.0m以上的灰尘粒子，在净化空调系统和局部净化设备中做为中间过滤器。滤料一般是无纺布。（3）高中效过滤器。能较好地去除1.0m以上的灰尘粒子，可做净化空调系统的中间过滤器和一般送风系统的末端过滤器。其滤料为无纺布或丙纶滤布。（4）亚高效过滤器。亚高效过滤器能较好地去除0.5m以上的灰尘粒子，可做净化空调系统的中间过滤器和低级别净化空调系统的末端过滤器。其滤料为超细玻璃纤维滤纸和丙纶纤维滤纸。（5）高效过滤器（HEPA）和超低透过率过滤器（ULPA）。高效过滤器是净化空调系统的终端过滤设备和净化设备的核心。而超低透过率过滤器是0.1m的10级或更高级别净化空调系统的末端过滤器。滤材都是超细玻璃纤维滤纸。（1）冷水机组常见的水冷压缩式冷水机组有活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组和离心式冷水机组三类。活塞式冷水机组。活塞式冷水机组是民用建筑空调制冷中采用时间最长，使用数量最多的一种机组。离心式冷水机组。离心式冷水机组是目前大中型商业建筑空调系统中使用最广泛的一种机组。螺杆式冷水机组。主要优点是结构简单、体积小、重量轻，对制冷量进行无极调节，且在低负荷时的能效比较高。运行比较平稳，易损件少，单级压缩比大，管理方便。三、通风、空调系统的安装（一）通风系统的安装1.通风管道安装（2）通风管道的断面形状。有圆形和矩形两种.在同样断面积下，圆形管道耗钢量小，强度大，但占有效空间大， 其弯管与三通需较长距离。矩形管道四角存在局部涡流，在同样风量下，矩形管道的 压力损失要比圆形管道大，矩形管道占有效空间小，易于布置，明装较美观。在一般情况下通风风管（特别是除尘风管）都采用圆形管道，有时为了便于和建筑配合才采用矩形断面，空调风管多采用矩形风管，高速风管宜采用圆形螺旋风管。 b.无法兰连接圆形风管无法兰连接：其连接形式有承插连接、芯管连接及抱箍连接。矩形风管无法兰连接：其连接形式有插条连接、立咬口连接及薄钢材法兰弹簧夹连接。软管连接：主要用于风管与部件（如散流器、静压箱、侧送风口等）的连接。风管安装连接后，在刷油、绝热前应按规范进行严密性、漏风量检测。第三节 工业管道工程二、热力管道系统（一）热力管道敷设形式1.布置形式。热力管道的平面布置主要有枝状和环状。枝状管网简单，造价低，运行管理方便，其管径随着距热源距离的增加而减小。但是没有供热的后备性能。环状管网（主干线呈环状）具有供热的后备性能，但它的投资和钢材耗量比枝状管网大得多。对于不允许中断供汽的企业，也可采用复线的枝状管网，即用两根蒸汽管道作为主干线。（2）地沟敷设。地沟敷设分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟三种敷设形式。1）通行地沟敷设。当热力管道通过不允许开挖的路段时；热力管道数量多或管径较大；地沟内任一侧管道垂直排列宽度超过1.5m时，采用通行地沟敷设。通行地沟净高不应低于1.8m，通道宽度不应小于0.7m。2）半通行地沟敷设。当热力管道通过的地面不允许开挖；或管道数量较多、采用通行地沟难于实现或经济不合理时，可采用半通行地沟敷设。半通行地沟一般净高为1.21.4m，通道净宽0.50.6m，长度超过60m应设检修出入口。3）不通行地沟敷设。管道数量少、管径较小、距离较短，以及维修工作量不大时，宜采用不通行地沟敷设。不通行地沟内管道一般采用单排水平敷设。（二）热力管道的安装1.管道安装（1）热力管道应设有坡度，汽、水同向流动的蒸汽管道坡度一般为3，汽、水逆向流动时坡度不得小于5。热水管道应有不小于2的坡度，坡向放水装置。（2）蒸汽支管应从主管上方或侧面接出，热水管应从主管下部或侧面接出。（3）水平管道变径时应采用偏心异径管连接，当输送介质为蒸汽时，取管底平以利排水；输送介质为热水时，取管顶平，以利排气。（4）蒸汽管道一般敷设在其前进方向的右侧，凝结水管道敷设在左侧。热水管道敷设在右侧，而回水管道敷设在左侧。（5）管道穿墙或楼板应设置套管。三、压缩空气管道系统（一）压缩空气站的组成2.压缩空气站设备（1）空气压缩机。在一般的压缩空气站中，最广泛采用的是活塞式空气压缩机。在大型压缩空气站中，较多采用离心式或轴流式空气压缩机。（2）空气过滤器。空气过滤器种类很多，应用较广的有金属网空气过滤器、填充纤维空气过滤器、自动浸油空气过滤器和袋式过滤器等。（3）后冷却器。安装于压缩机后的后冷却器可降低压缩空气的温度，利于压缩空气中所含的机油和水分分离并被排除。常用的后冷却器有列管式、散热片式、套管式。（4）贮气罐。目的是减弱压缩机排气的周期性脉动，稳定管网压力，同时可进一步分离空气中的油和水分。（5）油水分离器。油水分离器常用的有环形回转式、撞击折回式和离心旋转式三种结构形式。（6）空气干燥器。目前常用的压缩空气干燥方法有吸附法和冷冻法。3.压缩空气站管路系统压缩空气站的管路系统为：空气管路、冷却水管路、油水吹除管路、负荷调节管路以及放散管路等。（1）空气管路是从空气压缩机进气管到贮气罐后的输气总管。（2）冷却水的进水管和排水管通称冷却水管路。（3）油水吹除管路是指从各级别冷却器、贮气罐内向外排放油和水的管路，排放出来的油、水汇集在废油沉淀箱中。（4）负荷调节管路是指从贮气罐到压缩机入口处减荷阀的一段管路。利用从贮气罐返流气体压力的变化，自动关闭或打开减荷阀，控制系统的供气量。（5）放散管是指压缩机至后冷却器或贮气罐之间排气管上安装的手动放空管。在压缩机启动时打开放散管，使压缩机能空载启动，停车后通过它放掉该段管中残留的压缩空气。（5）压缩空气管道安装完毕后，应进行强度和严密性试验，试验介质一般为水。当工作压力P0.50MPa时，试验压力PT1.5P，但PT0.20MPa；当工作压力P0.50MPa时，试验压力PT1.25P，但PTP0.30MPa。（6）强度及严密性试验合格后进行气密性试验，试验介质为压缩空气或无油压缩空气。四、夹套管道系统（一）夹套管的组成夹套管由内管（主管）和外管组成。材质采用碳钢或不锈钢，内管输送的介质为工艺物料，外管的介质为蒸汽、热水、冷媒或联苯热载体等。1.夹套管型式夹套管的型式有内管焊缝隐蔽型与内管焊缝外露型两类。一般工艺夹套管多采用内管焊缝外露型。（13）联苯热载体夹套的外管，应用联苯、氮气或压缩空气进行试验，不得用水进行压力试验。（14）夹套管内管应用干燥无油压缩空气进行系统吹扫，气体流速不小于20m/s。蒸汽夹套系统用低压蒸汽吹扫，吹扫顺序为先主管、后支管，最后进入夹套管的环隙。操作时需充分暖管。五、合金钢及有色金属管道（一）合金钢管道安装2.合金钢管安装（2）合金管道宜采用机械方法切断。（3）合金钢管道的焊接，底层应采用手工氩弧焊，其上各层可用手工电弧焊接成型。（4）不锈钢管焊接一般可采用手工电弧焊及氩弧焊。薄壁管可采用钨极惰性气体保护焊，壁厚大于3mm时，应采用氩电联焊。（7）法兰连接可采用焊接法兰、焊环活套法兰、翻边活套法兰。不锈钢法兰应使用不锈钢螺栓；不锈钢法兰使用的非金属垫片，其氯离子含量不得超过2510-6。2.钛及钛合金管道安装（3）钛及钛合金管焊接应采用惰性气体保护焊或真空焊，不能采用氧-乙炔焊或二氧化碳气体保护焊，也不得采用普通手工电弧焊。（5）钛及钛合金管不宜与其他金属管道直接焊接连接。当需要进行连接时，可采用活套法兰连接。使用的非金属垫片一般为橡胶垫或塑料垫，并应控制氯离子含量不得超过25ppm。（3）铝及铝合金管连接一般采用焊接和法兰连接，焊接可采用手工钨极氩弧焊、氧-乙炔焊及熔化极半自动氩弧焊。（5）管子与支架之间须垫毛毡、橡胶板、软塑料等进行隔离。（6）管道保温时，不得使用石棉绳、石棉板、玻璃棉等带有碱性的材料，应选用中性的保温材料。（4）铜及铜合金管的连接方式有螺纹连接、焊接（承插焊和对口焊）、法兰连接（焊接法兰、翻边活套法兰和焊环活套法兰）。大口径铜及铜合金对口焊接也可用加衬焊环的方法焊接。通常用于液化气加气装置上，管径515mm的不锈钢管道、铜管道，可以用卡扣连接。（3）塑料管的连接方法有粘接、焊接、电熔合连接、法兰连接和螺纹连接等。1）塑料管粘接。塑料管粘接必须采用承插口形式；聚氯乙烯管道采用过氯乙烯清漆或聚氯乙烯胶作为粘接剂。2）塑料管焊接。管径小于200mm时一般应采用承插口焊接。管径大于200mm的管子可采用直接对焊。3）电熔合连接。是目前家装给水系统应用最广的连接方式。（八）衬胶管道安装1.衬胶管衬里用橡胶一般不单独采用软橡胶，通常采用硬橡胶或半硬橡胶，或采用硬橡胶（半硬橡胶）与软橡胶复合衬里。7）高压钢管外表面按下列方法探伤：公称直径大于6mm的磁性高压钢管采用磁力法。非磁性高压钢管，一般采用荧光法或着色法。（四）高压管道安装（4）高压管道的焊缝坡口应采用机械方法。当壁厚小于16mm时，采用V型坡口；壁厚为734mm时，可采用V型坡口或U型坡口。（5）高压管道焊接除应符合一般中，低压管道焊接有关要求外，还应满足以下要求。1）焊接方法：高压管子焊接宜采用转动平焊。第四节 静置设备与工艺金属结构工程 二、静置设备制作和安装（一）容器。主要有矩形、球形和圆筒形三种。矩形容器制造方便，但承压能力差，只用作小型常压储槽。球形容器，承压能力好，但由于安置内件不方便且制造工艺复杂，多用作承受一定压力的大中型储罐。圆筒形容器，制造容易，安装内件方便，且承压能力较好，被广泛应用。（二）塔器1.塔设备分类及性能根据塔内气、液接触部件的结构形式，可分为两大类：板式塔与填料塔。（1）板式塔1）泡罩塔。泡罩塔的优点是不易发生漏液现象，有较好的操作弹性；塔板不易堵塞，对于各种物料的适应性强。缺点是塔板结构复杂，金属耗量大，造价高；板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大，兼因雾沫夹带现象较严重，限制了气速的提高，故生产能力不大。板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，气体分布不均，也影响了板效率的提高。2）筛板塔。筛板塔的突出优点是结构简单，金属耗量小，造价低廉；气体压降小，板上液面落差也较小，其生产能力及板效率较泡罩塔高。主要缺点是操作弹性范围较窄，小孔筛板易堵塞。3）浮阀塔。浮阀塔是国内许多工厂进行蒸馏操作时最乐于采用的一种塔型。在吸收、脱吸等操作中也有应用，效果较好。浮阀结构简单，制造方便，广泛用于化工及炼油生产中。阀塔具有下列优点：生产能力大，操作弹性大，塔板效率高，气体压降及液面落差较小，塔造价较低。（2）填料塔填料塔结构简单，具有阻力小和便于用耐腐材料制造等优点，尤其对于直径较小的塔、处理有腐蚀性的物料或减压蒸馏系统，都表现出明显的优越性。另外，对于某些液气比较大的蒸馏或吸收操作，也宜采用填料塔。毛细管填料是近年来发展起来的新技术，该填料利用毛细管来影响长程相互作用力， 可使原需要共沸精馏等的物料在一个塔内完成且再也无须共沸剂等中间物料，大大提高了 精馏效率，有效降低了塔高。 为使填料塔发挥良好的效能，填料应符合以下要求：1）有较大的比表面积。还要有良好的润湿性能及有利于液体在填料上均匀分布的形状。2）有较高的空隙率。3）从经济、实用及可靠的角度出发，还要求单位体积填料的重量轻、造价低，坚固耐用，不易堵塞，有足够的力学强度，对于气、液两相介质都有良好的化学稳定性等。（三）换热设备2.几种常用换热器常用的换热器有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板片式等。（1）夹套式换热器。夹套式换热器构造简单。该种换热器的传热系数较小，传热面又受到容器的限制，因此只适用于传热量不大的场合。为了提高其传热性能，可在容器内安装搅拌器，使容器内液体作强制对流；为了弥补传热面的不足，还可在容器内加装蛇管换热器。（2）蛇管式换热器。1）沉浸式蛇管换热器。优点是结构简单，价格低廉，便于防腐，能承受高压。主要缺点是由于容器的体积比蛇管的体积大得多，故管外流体的对流换热系数较小，因而总传热系数K值也较小。如果在容器内加搅拌器或减小管外空间，则可提高传热系数。2）喷淋式蛇管换热器。多用作冷却器。它和沉浸式蛇管换热器相比，具有便于检修和清洗、传热效果较好等优点，其缺点是喷淋不易均匀。（2）蛇管式换热器。（3）套管式换热器。套管式换热器优点是：构造较简单；能耐高压；传热面积可根据需要而增减；适当地选择管子内径、外径，可使流体的流速较大，且双方的流体可作严格的逆流，有利于传热。缺点是：管间接头较多，易发生泄漏；单位换热器长度具有的传热面积较小。故在需要传热面积不太大而要求压强较高或传热效果较好时，宜采用套管式换热器。（4）列管式换热器。列管式换热器是目前生产中应用最广泛的换热设备。与前述的各种换热管相比，主要优点是单位体积所具有的传热面积大以及传热效果好，且结构简单、制造的材料范围广、操作弹性较大。因此在高温、高压的大型装置上多采用列管式换热器。根据热补偿方法不同，列管式换热器有下面几种形式：2）U型管换热器。如图所示。管子弯成U型，管子的两端固定在同一块管板上，因此每根管子都可以自由伸缩，而与其他管子和壳体均无关。这种形式换热器的结构也较简单，重量轻，适用于高温和高压场合。其主要缺点是管内清洗比较困难，因此管内流体必须洁净；且因管子需一定的弯曲半径，故管板的利用率差。3）浮头式换热器。如图所示。当管子受热（或受冷）时，管束连同浮头可自由伸缩，而与外壳的膨胀无关，浮头式换热器不但可以补偿热膨胀，而且由于固定端的管板是以法兰与壳体相连接的，因此管束可从壳体中抽出，便于清洗和