空调风、水系统设计ppt课件

1、橡胶软管等。橡胶软管等。薄钢板有普通薄钢板和镀锌薄薄钢板有普通薄钢板和镀锌薄钢板两种。钢板厚度，普通采钢板两种。钢板厚度，普通采用用0.51.5mm左右。左右。对于有防腐要求的空调工程对于有防腐要求的空调工程，可采用硬聚氯乙烯塑料板或，可采用硬聚氯乙烯塑料板或玻璃钢板制造的风管。仅限于玻璃钢板制造的风管。仅限于室内运用，且流体温度不可超室内运用，且流体温度不可超越越-10+60。以砖、混凝土等资料制造风以砖、混凝土等资料制造风管，主要用于与建筑、构造相管，主要用于与建筑、构造相配合的场所。配合的场所。形风管的高宽比宜小于形风管的高宽比宜小于6，最大不应超越，最大不应超越10。外边长长宽外边长长

2、宽(mm)1201203202005004008006301250630160120320250500500800800125080016016032032063025010003201250100020016040020063032010004001600500200200400250630400100050016006302501204003206305001000630160080025016040040063063010008001600100025020050020080032010001000160012502502505002508004001250400200080032016

3、05003208005001250500200010002.1.22.1.2风道设计的根本义务风道设计的根本义务 风管的压力损失P由沿程压力损失Py和部分压力损失Pj两部分组成，即： P=Py+Pj Pa 一沿程压力损失的根本计算公式一沿程压力损失的根本计算公式长度为长度为l(m)l(m)的风管沿程压力损失可按下式计算：的风管沿程压力损失可按下式计算： Py=Py=pyl (Pa) pyl (Pa) 式中式中 pypy单位管长沿程压力损失，也称为单位管长摩擦阻力损单位管长沿程压力损失，也称为单位管长摩擦阻力损 失，单位为失，单位为Pa/ mPa/ m，可查阅附录，可查阅附录1313以及有关设计

4、手册中以及有关设计手册中 进展计算。进展计算。 二部分压力损失的根本计算公式二部分压力损失的根本计算公式 Pj=Pj=2/2 2/2 PaPa 式中式中 部分阻力系数；部分阻力系数； 与之对应的断面流速。与之对应的断面流速。 空气密度，规范情况下大气压力为空气密度，规范情况下大气压力为101325 Pa101325 Pa，温，温度为度为2020，=1.2kg/m3=1.2kg/m3； 附录附录1414以及许多文献资料中，都载有各种各样管件的部分阻力以及许多文献资料中，都载有各种各样管件的部分阻力系数系数计算表，可供设计时选用。计算表，可供设计时选用。 一风道水力计算方法 风道的水力计算是在系统

5、和设备布置、风管资料、各送、回风点的位置和风量均已确定的根底上进展的。 风道水力计算的主要目的是确定各管段的管径或断面尺寸和阻力，保证系统内到达要求的风量分配，最后确定风机的型号和动力耗费。 风道水力计算方法比较多，如假定流速法、压损平均法、静压复得法等。对于低速送风系统大多采用假定流速法和压损平均法，而高速送风系统那么采用静压复得法。2.1.3 2.1.3 风道设计计算的方法与步骤风道设计计算的方法与步骤1假定流速法假定流速法假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速，再假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速

6、送风系统目前根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速送风系统目前最常用的一种计算方法。最常用的一种计算方法。2压损平均法压损平均法压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为前提，在知总作用压力的情况下，取最长的环路或压力损失最大的环前提，在知总作用压力的情况下，取最长的环路或压力损失最大的环路，将总的作用压力值按干管长度平均分配给环路的各个部分，再根路，将总的作用压力值按干管长度平均分配给环路的各个部分，再根据各部分的风量和所分配的压力损失值，确定风管的尺寸，并结合各据各部分的风量和所分配的压力损失值，确定风

7、管的尺寸，并结合各环路间的压力损失的平衡进展调理，以保证各环路间压力损失的差值环路间的压力损失的平衡进展调理，以保证各环路间压力损失的差值小于小于15%。该方法适用于风机压头已定，以及进展分支管路压损平衡。该方法适用于风机压头已定，以及进展分支管路压损平衡等场所。等场所。3静压复得法静压复得法静压复得法的含义是，当流体的全压一定时，风速降低，那么静压添静压复得法的含义是，当流体的全压一定时，风速降低，那么静压添加，利用这部分加，利用这部分“复得的静压来抑制下一段主干管道的阻力，以确复得的静压来抑制下一段主干管道的阻力，以确定管道尺寸，从而坚持各分支前的静压都相等，这就是静压复得法。定管道尺寸，

8、从而坚持各分支前的静压都相等，这就是静压复得法。此方法适用于高速空调系统的水力计算。此方法适用于高速空调系统的水力计算。 二风道水力计算步骤二风道水力计算步骤以假定流速法为例，阐明风道水力计算的方法步骤：以假定流速法为例，阐明风道水力计算的方法步骤：1 1确定空调系统风道方式，合理布置风道，并绘制风道确定空调系统风道方式，合理布置风道，并绘制风道系统轴测图，作为水力计算草图。系统轴测图，作为水力计算草图。2 2在计算草图上进展管段编号，并标注管段的长度和风在计算草图上进展管段编号，并标注管段的长度和风量。量。管段长度普通按两管件中心线长度计算，不扣除管件如管段长度普通按两管件中心线长度计算，不

9、扣除管件如三通、弯头本身的长度。三通、弯头本身的长度。3 3选定系统最不利环路，普通指最远或部分阻力最多得选定系统最不利环路，普通指最远或部分阻力最多得环路。环路。4 4根据造价和运转费用的综合最经济的原那么，选择合根据造价和运转费用的综合最经济的原那么，选择合理的空气流速。根据阅历总结，风管内的空气流速可按理的空气流速。根据阅历总结，风管内的空气流速可按P111P111表表6.36.3确定。确定。 5根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面尺寸，并使其符合根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面尺寸，并使其符合表表6.1所列的矩形风管一致规格。然后根据选定了的断面尺寸和风量所列的矩形风管一致

10、规格。然后根据选定了的断面尺寸和风量，计算出风道内实践流速。，计算出风道内实践流速。经过矩形风管的风量经过矩形风管的风量G可按下式计算：可按下式计算： G=3600ab (m3/h) 式中式中 a，b分别为风管断面净宽和净高，分别为风管断面净宽和净高，m。6计算风管的沿程阻力计算风管的沿程阻力根据沿程阻力计算公式：根据沿程阻力计算公式：Py=pyl 查查求出单位长度摩擦阻力损失求出单位长度摩擦阻力损失py，再根据管长，再根据管长l，计算出管段的摩擦阻力损失。，计算出管段的摩擦阻力损失。7计算各管段部分阻力计算各管段部分阻力根据部分阻力计算公式：根据部分阻力计算公式： Pj=2/2查查获得部分阻

11、力系数获得部分阻力系数值，求出部分阻力损值，求出部分阻力损失。失。8计算系统的总阻力，计算系统的总阻力，P=pyl +Pj 。9检查并联管路的阻力平衡情况。检查并联管路的阻力平衡情况。10根据系统的总风量、总阻力选择风机。根据系统的总风量、总阻力选择风机。三风道设计计算实例三风道设计计算实例P112P112例例6.1 6.1 空调系统引荐的送风机静压值如下，可空调系统引荐的送风机静压值如下，可供估算时参考。供估算时参考。空调系统类别空调系统类别风机静压值风机静压值(Pa)(Pa)小型空调系统空调效力面积300m2以内中型空调系统空调效力面积2000m2以内大型空调系统空调效力面积大于2000m

12、2高速送风系统空调效力面积2000m2以内高速送风系统空调效力面积大于2000m240050060075065010001000150015002500小型通风系统普统统风系统100250300400 一单风机系统 单风机系统是指只设送风机而不设回风机，整个系统内的压力损失全部由送风机来承当的空调系统。 对于单风机系统来说，要留意到零点的位置，假设系统排风位于回风的负压区，那么排风不能够经过排风阀排出，必需单设一轴流式排风机，如图中虚线所示。2.1.4 2.1.4 风管内的压力分布风管内的压力分布二双风机系统二双风机系统双风机系统是指既设置有送风机而且设置有回风机的空调系统，系统双风机系统是指

13、既设置有送风机而且设置有回风机的空调系统，系统内的压力损失由送风机和回风机共同承当。内的压力损失由送风机和回风机共同承当。 对于双风机系统来说，排风必需处于回风机的正压段，而新风和回风对于双风机系统来说，排风必需处于回风机的正压段，而新风和回风必需处于送风机的负压段。如图中所示，必需处于送风机的负压段。如图中所示， 段由于回风机的加压段由于回风机的加压作用，处于正压区，排风可以经过排风阀直接排出。而作用，处于正压区，排风可以经过排风阀直接排出。而 段由于段由于送风机的抽吸作用，处于负压区，新风和回风均可被抽吸进来。为送风机的抽吸作用，处于负压区，新风和回风均可被抽吸进来。为零位阀，经过该阀处的

14、风压应该为零。零位阀，经过该阀处的风压应该为零。 特别需求留意的是：新风、排风、回风的位置。特别需求留意的是：新风、排风、回风的位置。 复习思索题1简叙风道布置的原那么。2常用的风管资料由哪些？各适用于什么场所？3为什么说“矩形风管的高宽比宜小于6，最大不小于10？4风道设计的根本义务是什么？5试解释以下名词： 1沿程压力损失； 2单位管长摩擦阻力损失； 3部分压力损失； 4风管的当量直径。6影响部分阻力系数的要素有哪些？7为什么说风管内空气流速对空调系统的经济性有较大的影响？ 2.22.2空调水系统设计空调水系统设计空调水系统包括冷热媒水系统和冷却水系统两部分。空调水系统包括冷热媒水系统和冷

15、却水系统两部分。冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组冷媒水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组合式空调机组的表冷器或喷水室供应供水合式空调机组的表冷器或喷水室供应供水77、回水、回水1212的冷媒的冷媒水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供应供水水；在冬季由换热站向风机盘管机组、新风机组等供应供水6060、回水回水5050的热媒水。的热媒水。冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供应循环冷却水冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供应循环冷却水的系统。的系统。 2.2.1 空调冷媒水系统分类1.按照冷媒水的循环方式分： 1开式循环系统：它的末端

16、管路是与大气相通的，冷媒回水集中进入建筑物的回水箱或蓄冷水池内，再由循环泵将回水打入冷水机组的蒸发器内，经重新冷却后的冷媒供水被保送至整个系统。 典型的开式循环系统有：组合式空调机组采用喷水室处置空气的冷媒水系统、具有蓄冷水池的冷媒水系统等。 2闭式循环系统：冷媒水在系统内进展密闭循环，不与大气相接触为了包容系统中水体积的膨胀，在系统的最高点设膨胀水箱。 典型的闭式循环系统有：组合式空调机组采用表冷器处置空气以及风机盘管机组、新风机组的冷媒水系统等。开式系统与闭式系统的比较：开式系统与闭式系统的比较： 1 开式系统所用的循环泵的扬程高，除了抑制环路阻力外，还要提供几何提升高度和末端的资用压头，

17、循环水易受污染，管路和设备易受腐蚀且容易产生水击等，除非高层建筑的地下室设有蓄冷水池，普通用得不多。2 闭式系统所用的循环泵的扬程比较低，循环水不易受污染而管路的腐蚀程度轻，不用设回水池，而需求设膨胀水箱。2. 按照供、回水制式分：按照供、回水制式分： 1双控制供水方式：双控制供水方式：一根供水管，一根回水管，供冷、供热合用同一管路系统。一根供水管，一根回水管，供冷、供热合用同一管路系统。 2三控制供水方式：三控制供水方式：一根供冷水管，一根供热水管，一根公用回水管。一根供冷水管，一根供热水管，一根公用回水管。 3四控制供水方式：四控制供水方式：一根供冷水管，一根冷水回水管，一根供热水管，一根

18、热水回水管。一根供冷水管，一根冷水回水管，一根供热水管，一根热水回水管。FCUFCUTTFCUT冷热FCUT冷热冷热 我国高层建筑特别是高层旅馆建筑大量建立的实际阐明，从我国的国情出发，双控制系统能满足绝大部分旅馆的空调要求，只需那些全年性空调要求规范的较高的建筑方可采用四控制系统。 为理处理管路布置问题，有的设计院提出一种称为“分区双管系统。该系统的主要特点是，机房内总管路系统设计成四控制，而建筑物内的一切立管设计成双控制，以便按朝向分别供冷或供热。3.3.按照供、回水管路的布置方式分：按照供、回水管路的布置方式分： 1 1同程式系统：供、回水干管中的水流方向一样同程式系统：供、回水干管中的

19、水流方向一样顺流，经过每一环路的管路总长度相等。顺流，经过每一环路的管路总长度相等。 2 2异程式系统：供、回水干管中的水流方向相反异程式系统：供、回水干管中的水流方向相反逆流，经过每一环路的管路总长度不相等。逆流，经过每一环路的管路总长度不相等。 对于闭式循环系统，普通来说，采用同程式布置，便对于闭式循环系统，普通来说，采用同程式布置，便于到达水力平衡；于到达水力平衡； 对于开式循环系统，普通来说，采用异程式布置，不对于开式循环系统，普通来说，采用异程式布置，不需求采用同程式布置。需求采用同程式布置。 同程式的几种布置方式：同程式的几种布置方式：垂直同程垂直同程 ：程度同程程度同程 垂直同程

20、和程度同程垂直同程和程度同程 异程式的布置方式异程式的布置方式同程式与异程式的比较：同程式与异程式的比较： 同程式布置水量分配和调理都比较方便，容易到达水力平衡，但需求设回程管、管路长，初投资稍高，要占用一定的建筑空间。 异程式布置水量分配和调理都比较费事，不容易到达水力平衡，需求安装平衡阀，无需回程管，管道长度较短。 同程式和异程式的适用条件：同程式和异程式的适用条件： 1支管环路的压力降阻力较小，而主干管路的压力降起主导作用者，宜采用同程式。 2支管环路上末端设备的压力降阻力很大，而支环路的压降阻力起主导作用者，或者说支路环路阻力占负荷侧干管环路阻力的2/34/5时，宜采用异程式。 所以：

21、对于由风机盘管机组或新风机组组成的供、回水系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻力占的比例较大，故采用同程式布置； 对于向假设干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故采用异程式布置。 3假设建筑条件允许，可采用垂直同程和程度同程的布置方式，不仅容易到达水力平衡，而且省去大量的调试任务量。 4为节管材和建筑空间，也可思索将空调水系统的总立管设计成异程式其前提条件是，将立管内流速取小，管径放大，这样，有利于节省竖井的空间。而对于各分支环路，根据管道的长度和支环路的阻力大小，设计成同程式或异程式，并根据管道的水力计算结果进展压力平衡。 5当

22、系统的阻力先天就不平衡时，可经过安装水力平衡阀予以处理。4.4.按照运转调理方法分：按照运转调理方法分： 1 1 定流量系统：系统中循环水量坚持不变，当定流量系统：系统中循环水量坚持不变，当空调负荷变化时，经过改动供、回水的温差来顺应。空调负荷变化时，经过改动供、回水的温差来顺应。 2 2变流量系统：系统中供回水温差坚持不变，当变流量系统：系统中供回水温差坚持不变，当空调负荷变化时，经过改动供水量来顺应。空调负荷变化时，经过改动供水量来顺应。 所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。 冷源侧应坚持定流量，其理由是：冷源侧应坚持定流量，其理由是： 1 1保证冷

23、水机组蒸发器的传热效率；保证冷水机组蒸发器的传热效率； 2 2防止蒸发器因缺水而冻裂；防止蒸发器因缺水而冻裂； 3 3坚持冷水机组任务稳定。坚持冷水机组任务稳定。 1定流量系统负荷侧调理方法：定流量系统负荷侧调理方法： 定流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷定流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调理方法，是在该设备上安装电动三侧末端设备的能量调理方法，是在该设备上安装电动三通调理阀，并受室温控制器的控制。通调理阀，并受室温控制器的控制。 在夏季，当在夏季，当房间的负荷等于设房间的负荷等于设计值时，电动三通计值时，电动三通调理阀的直通阀座调理阀的直通阀座翻开，旁通阀座封翻开，

24、旁通阀座封锁，冷媒水全部流锁，冷媒水全部流经末端设备。当房经末端设备。当房间负荷减少时，室间负荷减少时，室温控制器使直通阀温控制器使直通阀座封锁，旁通阀座座封锁，旁通阀座开启，冷媒水旁流开启，冷媒水旁流过末端设备，直接过末端设备，直接进入回水管网。进入回水管网。2变流量系统负荷侧调理方法：变流量系统负荷侧调理方法： 变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调理方法，是在该设备上安装电动二通调理阀，并受的能量调理方法，是在该设备上安装电动二通调理阀，并受室温控制器的控制。室温控制器的控制。 当房间负荷等于当房间负荷等于设计值时，电

25、动二通设计值时，电动二通调理阀开启，冷媒水调理阀开启，冷媒水流经末端设备。当房流经末端设备。当房间负荷低于设计值时间负荷低于设计值时室温控制器使电动二室温控制器使电动二通调理阀封锁，停顿通调理阀封锁，停顿向末端设备供水。向末端设备供水。 目前，很多宾馆目前，很多宾馆客房实行客房实行“插钥匙牌插钥匙牌给电的制度，客人给电的制度，客人外出，带走外出，带走“钥匙牌钥匙牌，客房断电，此时，客房断电，此时，风机盘管机组停顿，风机盘管机组停顿任务电动二通调理阀任务电动二通调理阀也随之封锁。也随之封锁。 变流量系统，整个负荷侧水系统的流量是变化的，这就意味着可以停开或启动某一台循环泵，以顺应水流量变化的情况

26、，到达节能的目的。为了保证冷源侧一直是定流量，必需在分水器和集水器之间设置压差控制器。5.5.按照系统中循环泵的配置方式分：按照系统中循环泵的配置方式分： 1 1单式泵一级泵系统：是指冷源侧与单式泵一级泵系统：是指冷源侧与负荷侧合用一组循环泵的系统，它又可分为单式泵定负荷侧合用一组循环泵的系统，它又可分为单式泵定流量系统和单式泵变流量系统。流量系统和单式泵变流量系统。 2) 2) 复式泵两级泵系统：是指冷源侧和负复式泵两级泵系统：是指冷源侧和负荷侧分别配置循环泵的系统，也就是说，冷源侧循环荷侧分别配置循环泵的系统，也就是说，冷源侧循环泵和负荷侧循环泵是相互分开的。泵和负荷侧循环泵是相互分开的。

27、单式泵系统单式泵系统 ： 整个水系统由整个水系统由以下两个环路以下两个环路组成：一是冷组成：一是冷源侧环路，它源侧环路，它是指从集水器是指从集水器经过冷水机组经过冷水机组至分水器这一至分水器这一环路，按定流环路，按定流量运转；一是量运转；一是负荷侧环路，负荷侧环路，它是指从分水它是指从分水器经过空调末器经过空调末端设备至集水端设备至集水器的这一环路器的这一环路按变流量运转按变流量运转 单式泵变流量系统的控制原理：单式泵变流量系统的控制原理： 当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调理阀相继封锁，当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调理阀相继封锁，供、回水总管之间的压差超越了设定值，此时，

28、压差控制器动作，让供、回水总管之间的压差超越了设定值，此时，压差控制器动作，让旁通管路上的二通调理阀翻开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通旁通管路上的二通调理阀翻开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通管直接前往冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。管直接前往冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。 只需当供、回水总管之间的压差到达规定的上限值，也就是说，经过旁通管路的水量相当于一台循环泵的流量时，可停顿一台循环泵和一台冷水机组的任务。 旁通管的管径按一台冷水机组的水流量确定，通常为一台冷水机组流量的110%单式泵变流量系统的设计和运用单式泵变流量系统的设计和运用 ： 1 在冷源侧，单式泵的配置与冷

29、水机组相对应，采取“一泵对一机的方式。 2单式泵的扬程是按抑制负荷侧最不利环路上的各种阻力与冷源侧环路上的各种阻力之和来确定的。不能顺应各供水分区压力降相差较悬殊的情况。对于负荷侧压力降较小的环路来说，循环泵的压力对该环路有较多的富余，此时只好利用分水器上通向该环路的阀门节流掉，构成无效的能量耗费。 3当空调冷媒水系统的规模和总压力损失均不太大、各分区供水环路彼此间的压力损失相差不太悬殊时，冷媒水循环泵宜采用单式泵。 复式泵系统复式泵系统 ：由冷水机组、由冷水机组、供回水总管、供回水总管、一次泵和旁通一次泵和旁通管组成一次环管组成一次环路，也称冷源路，也称冷源侧环路；由二侧环路；由二次泵、空调

30、末次泵、空调末端设备、供回端设备、供回水管路与旁通水管路与旁通管组成二次环管组成二次环路，也称负荷路，也称负荷侧环路。侧环路。 复式泵变流量系统的控制原理：复式泵变流量系统的控制原理： 1 1一次环路按定流量运转，采用一次环路按定流量运转，采用“一泵对一机一泵对一机“的方式，一次泵的方式，一次泵的扬程为冷水机组的蒸发器阻力与一次环路个部件阻力之和再乘以的扬程为冷水机组的蒸发器阻力与一次环路个部件阻力之和再乘以1.11.11.21.2的平安系数。的平安系数。 2 2二次环路按变流量二次环路按变流量运转，二次泵的台数，不运转，二次泵的台数，不用与一次泵相对应，主要用与一次泵相对应，主要满足供水分区

31、的需求。二满足供水分区的需求。二次泵的台数必需大于或等次泵的台数必需大于或等于设计所划分的二次供水于设计所划分的二次供水环路数。二次泵的扬程为环路数。二次泵的扬程为空调末端设备的阻力与二空调末端设备的阻力与二次环路各部件阻力之后，次环路各部件阻力之后，再乘以再乘以1.11.1 1.21.2的平安系数。的平安系数。复式泵变流量系统的运用复式泵变流量系统的运用 ： 复式泵变流量系统的特点是，系统较复杂、自控要求复式泵变流量系统的特点是，系统较复杂、自控要求高、初投资大，可以实现水泵的变流量运转，能节省保送高、初投资大，可以实现水泵的变流量运转，能节省保送能耗并能顺应供水分区的不同压力降等。因此，当

32、系统规能耗并能顺应供水分区的不同压力降等。因此，当系统规模和总压力损失均大、各分区之间压力损失的差额较为悬模和总压力损失均大、各分区之间压力损失的差额较为悬殊时，冷媒水的循环泵宜采用复式泵。殊时，冷媒水的循环泵宜采用复式泵。 根据我国的工程实际，除了根据我国的工程实际，除了“系统较大，负荷侧环路系统较大，负荷侧环路多，且压差相差悬殊，各环路的负荷变化较大等条件外多，且压差相差悬殊，各环路的负荷变化较大等条件外，还要思索，还要思索“资金、机房和管理都有条件者才可以采用资金、机房和管理都有条件者才可以采用复式泵系统。复式泵系统。 2.2.2 2.2.2 高层建筑空调水系统设计中假设干问高层建筑空调

33、水系统设计中假设干问题题1.1.空调水系统的分区空调水系统的分区 (1) 分区的原那么：空调水系统能否要分区，主要由空调末端设备和制冷设备的允许承压来思索。普通来说，当建筑总高度H100m时，冷媒水系统不宜竖向分区，可以“一泵到顶。 目前，我国空调设备消费厂家消费的空调机组和风机盘管机组的承压才干为1.0MPa，特殊要求可以到达1.6MPa；对于紧缩式冷水机组，普通承压才干为1.0MPa，加强型可达1.7MPa，特别加强型可达2.0MPa对于溴化锂吸收式冷温水机组，普通承压才干为0.8MPa，特殊要求也可以提高其承压才干。至于输水用的普通焊接钢管普通承压才干为2.0MPa，阀门等配件普通也在1

34、.6 MPa以下。 根据以上分析，当建筑中高度H小于70m时，设备任务压力1.0MPa就可满足要求；当建筑总高度为70110m时，设备任务压力1.6 MPa可满足要求。所以凡高度在110m以下的建筑，完全可以“一泵到顶，不用分区。当建筑总高度在110m以上时，空调冷媒水系统竖向必需分区。 1将冷水机组设在塔楼以外的群房顶层 设两个系统分别向塔楼和群房供水，另一台向低区供水。冷却塔设在群房的屋顶上。 () 空调水系统竖向分区的能够方案 2 2将冷水机组设在将冷水机组设在中部设备层，一台向高区中部设备层，一台向高区供水，另一台向低区供水供水，另一台向低区供水。高区的冷水机组普通设。高区的冷水机组普

35、通设在循环泵的吸入段，而低在循环泵的吸入段，而低区的冷水机组普通设在循区的冷水机组普通设在循环泵的压出段。环泵的压出段。3 3冷水机组设冷水机组设在塔楼的顶层，冷在塔楼的顶层，冷水机组处于循环泵水机组处于循环泵的压出段的压出段, ,向下供向下供水。水。 4 4将冷水机组设在地将冷水机组设在地下设备层，而在中部设下设备层，而在中部设备层布置水备层布置水水板式换水板式换热器，使高区和低区的热器，使高区和低区的静压分段来接受，上下静压分段来接受，上下自成系统。利用供水自成系统。利用供水77、回水、回水1212的一次冷媒的一次冷媒水，经过板式换热器交水，经过板式换热器交换成供水换成供水8.58.5、回

36、水、回水13.513.5的二次冷媒水，的二次冷媒水，供应高区的末端设备运供应高区的末端设备运用。需留意，在冷负荷用。需留意，在冷负荷一样的条件下，高区的一样的条件下，高区的风机盘管机组的型号要风机盘管机组的型号要比低区的约加大一号。比低区的约加大一号。 5 当建筑总高度在当建筑总高度在100120m时，对高区的假设时，对高区的假设干层可采用自带冷热源的空调器，而将冷水机组干层可采用自带冷热源的空调器，而将冷水机组设在地下设备层。设在地下设备层。 2.空调水系统冬季、夏季循环泵要不要分开设置的问题空调水系统冬季、夏季循环泵要不要分开设置的问题 从节省循环泵运转能耗出发，只需机房面积足够、布从节省

37、循环泵运转能耗出发，只需机房面积足够、布置得下，应尽量将冬、夏季的循环泵分开设置。理由是置得下，应尽量将冬、夏季的循环泵分开设置。理由是： 1夏季供、回水温差为夏季供、回水温差为5，而冬季供、回水温差，而冬季供、回水温差为为10，冬季的温差是夏季的，冬季的温差是夏季的2倍；倍； 2冬季热负荷往往小于夏季冷负荷，冬季热水流冬季热负荷往往小于夏季冷负荷，冬季热水流量比夏季少得多；量比夏季少得多； 3冬季通常采用换热器来制备热媒水，而热媒水冬季通常采用换热器来制备热媒水，而热媒水经过换热器时的阻力要比冷媒水经过冷水机组蒸发器时经过换热器时的阻力要比冷媒水经过冷水机组蒸发器时的阻力要小得多，因此冬季循

38、环泵的扬程要比夏季小。的阻力要小得多，因此冬季循环泵的扬程要比夏季小。 综上所述，将冬、夏的循环泵分开设置有利于节能。综上所述，将冬、夏的循环泵分开设置有利于节能。3.空调水系统的定压问题空调水系统的定压问题 在闭式循环的水系统中，需求给系统定压，其目的是在闭式循环的水系统中，需求给系统定压，其目的是保证系统管道及设备内充溢水，以防止空气被吸入系统保证系统管道及设备内充溢水，以防止空气被吸入系统中。为此，必需保证管道中任何一点的压力都要高于大中。为此，必需保证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。气压力。 目前，空调水系统的定压方式有两种，目前，空调水系统的定压方式有两种， 一是高位开式膨胀水

39、箱方式；一是高位开式膨胀水箱方式； 二是气压罐方式俗称落地式膨胀水箱。二是气压罐方式俗称落地式膨胀水箱。 在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，由于它运在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，由于它运转时无需耗费电能，任务稳定可靠。只需当建筑物无法转时无需耗费电能，任务稳定可靠。只需当建筑物无法设置高位开式膨胀水箱时，采用气压罐方式。设置高位开式膨胀水箱时，采用气压罐方式。 4.膨胀水箱的设置和配管中的几个问题 在闭式循环的空调水系统中，膨胀水箱的作用 包容水受热膨胀后多余的体积； 处理系统的定压问题； 向系统补水。 1膨胀水箱的容积和选型 对于普通的高层民用建筑，假设以系统的设计冷负荷Qo为根

40、底，那么系统的单位水容量大约为23升/kW。当采用双控制系统时，假设取水的最低任务温度为7，最高任务温度为65，那么膨胀水箱的有效膨胀容积，可采用简化的估算方法按下式计算： V=0.00665-723Qo =0.070.1Qo 升 2膨胀水箱的设置及其配管 膨胀水箱的安装高度，应至少高出系统最高点0.5m通常取1.0 1.5m。安装水箱时，下部应作支座，支座长度应超出底板100 200mm，其高度应大于300mm，支座资料可用方木、钢筋混凝土或砖，水箱间外墙应思索安装用予留空洞。 膨胀水箱上的配管有膨胀管、信号管、溢水管、排水管和循环管等。从信号管至溢出水管之间的膨胀水箱容积，就是有效膨胀容积

41、。 膨胀水箱构造表示图膨胀水箱构造表示图膨胀管膨胀管原那么上应接至循环水泵吸入口前的回水管路上，通常原那么上应接至循环水泵吸入口前的回水管路上，通常接接 到到“集水器上。集水器上。 信号管信号管应将它接至制冷机房内的洗手盆处，信号管上应安装阀应将它接至制冷机房内的洗手盆处，信号管上应安装阀 门。门。 溢流管溢流管当系统内水的体积膨胀超越水箱内的溢水管口时，水会当系统内水的体积膨胀超越水箱内的溢水管口时，水会 自动溢出。溢出管上不许安装阀门。自动溢出。溢出管上不许安装阀门。排水管排水管在清洗水箱并将水箱放空时用，排水管上应安装阀门。在清洗水箱并将水箱放空时用，排水管上应安装阀门。 通常将溢水管和

42、排水管连在一同，排至附近的下水道或通常将溢水管和排水管连在一同，排至附近的下水道或 屋面上。屋面上。循环管循环管在冰冷地域为防止膨胀水箱内水结冻而设置的。当水箱在冰冷地域为防止膨胀水箱内水结冻而设置的。当水箱 内没有结冻能够时，可不设循环管。特别在高层建筑中内没有结冻能够时，可不设循环管。特别在高层建筑中 膨胀水箱和生活给水水箱通常设在屋顶水箱间内，并将膨胀水箱和生活给水水箱通常设在屋顶水箱间内，并将 水箱保温，因此无结冻能够。水箱保温，因此无结冻能够。 3膨胀水箱的补水方式 膨胀水箱的补水方式有两种： 1浮球阀自动补水当所在地域生活给水水质较软、且制冷安装对冷媒水水质无特殊要求时，可利用屋顶

43、生活给水水箱，经过浮球阀直接向膨胀水箱补水。这时，膨胀水箱要比生活给水水箱低一定的高度。 2高低水位控制器补水当所在地域生活给水水质较硬、且制冷安装例如，溴化锂吸收式冷温水机组要求冷媒水必需是软化水时，应在膨胀水箱内设置高低水位传感器来控制软化水补水泵的启动或关停。一旦水位低于信号管，补水泵会自动向系统补水。这种方式要有一套软化水处置设备。来自补水泵的补水管可以接到集水器上，也可接到冷媒水循环泵的吸入口前。 4.气压罐安装闭式低位膨胀水箱气压罐安装闭式低位膨胀水箱 气压罐不但能处理系统中水体积的膨胀问题，而且可气压罐不但能处理系统中水体积的膨胀问题，而且可实现对系统进展稳压、自动补水、自动排气

44、、自动泄水实现对系统进展稳压、自动补水、自动排气、自动泄水和自动过压维护等功能。与开式高位膨胀水箱相比，它和自动过压维护等功能。与开式高位膨胀水箱相比，它要耗费一定的电能。要耗费一定的电能。 工程上采用的气压罐是隔膜式的，罐内空气和程度安工程上采用的气压罐是隔膜式的，罐内空气和程度安分开，对冷媒水的水质有保证。气压罐的布置比较灵敏分开，对冷媒水的水质有保证。气压罐的布置比较灵敏方便，不受位置高度的限制，可安装在制冷机房、热交方便，不受位置高度的限制，可安装在制冷机房、热交换站和水泵房内，也不存在防冻的问题。换站和水泵房内，也不存在防冻的问题。 1任务原理 采用气压罐安装定压时，通常把定压点放在

45、空调水系统循环泵的吸入端。 1自动补水按空调水系统的稳压要求，在压力控制器内设定气压罐的上限压力P2和下限压力P1。P1值实践上就是整个水系统的静压，即建筑物的高度。上限压力P2应比水系统的静压高35m水柱，即0.030.05MPa。 所以， P1 =P2 - 0.030.05MPa 当需求向系统补水时，气压罐内的气枕压力P随水位而下降。当P下降到下限压力P1时接通电机，启动水泵，把贮水箱内的水压入补气罐，使罐内的水位和压力上升，压力上升到上限压力P2时，切断水泵电源，停顿补水。此时，补气罐内的水位下降，吸开吸气阀，使外界空气进入补气罐。在如此循环任务中，不断地向系统补充所需的水量。 2自动排

46、气由于水泵每任务一次，给气压罐补气一次，罐内的气枕容积逐渐扩展，水位也逐渐下降。当下降到自动排气阀的限定水位时，就排出多余的气体，恢复正常水位。 3自动泄水当水系统内水的体积膨胀，使水倒流到气压罐内，其水位上升时，罐内压力P亦上升。当压力超越系统静压0.010.02MPa，即到达电接点压力表所设定的上限压力P4时，接通并翻开泄水电磁阀，把气压罐内的水泄回到贮水箱。待泄水到电接点压力表所设定的下限压力P3时停顿。 普通取P3= P4-0.020.04MPa 4自动过压维护当气压罐内的压力超越电接点压力表所设定的上限压力P5时，自动翻开平安阀和电磁阀一同快速泄水，迅速降低气压罐的压力，到达维护系统

47、的目的。平安阀的设定压力为P5，普通取P5 = P4 +0.010.02MPa。5.集水器和分水器集水器和分水器 在空调水系统中，为有利于各空调分区流量分配和调在空调水系统中，为有利于各空调分区流量分配和调理灵敏方便，经常在供、回水干管上设置分水器和集水理灵敏方便，经常在供、回水干管上设置分水器和集水器，再从分水器和集水器分别衔接各空调分区的供水管器，再从分水器和集水器分别衔接各空调分区的供水管和回水管，这样在一定程度上也起到均压的作用。和回水管，这样在一定程度上也起到均压的作用。 分水器和集水器的筒身直径，可按并联接纳的总流量分水器和集水器的筒身直径，可按并联接纳的总流量和经过分水器和积水器

48、时的断面流速为和经过分水器和积水器时的断面流速为1.01.5m/s来确来确定。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超越定。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超越4.0m/s。也可以按阅历估算法来确定管径，即。也可以按阅历估算法来确定管径，即D=1.53.0dmax，其中，其中dmax为支管中的最大管径。为支管中的最大管径。分水器和集水器，应按压力容器进展加工制造，其两端分水器和集水器，应按压力容器进展加工制造，其两端应采用椭圆形封头。应采用椭圆形封头。 分水器和集水器的长度分水器和集水器的长度,应根据各分支配管之间距并应根据各分支配管之间距并思索两阀门手轮或搬把之间便于操作等原那么来确定

49、。思索两阀门手轮或搬把之间便于操作等原那么来确定。 分水器和集水器上应安装压力表和温度计，并应加强分水器和集水器上应安装压力表和温度计，并应加强保温。在其底部应有排污管接口，管径普通为保温。在其底部应有排污管接口，管径普通为DN40。6.管材和管道敷设1空调冷热媒水管道，采用碳素钢管: 公称直径DN50mm，采用普通焊接钢管； 公称直径DN50mm，采用无缝钢管； 公称直径DN250mm，采用螺旋焊接钢管。 空调冷热媒水管道均应按节能要求作保冷或保温。保冷、保温资料可采用岩棉管壳、玻璃棉管壳或者其它的如发泡橡塑隔热资料等。2空调冷凝水管道，宜采用聚氯乙烯塑料管、 塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接

50、钢管。为防止冷凝水管道外表结露，必需进展防结露验算。对于聚氯乙烯塑料管、 塑料管可不做保温，而对于镀锌钢管应作保温。 3空调冷热媒水管道，在敷设时可不作坡度，程度安装。但一定要防止管道出现翻上翻下的情况，在最高点设自动排气阀，最低点设泄水阀。须留意，自动排气阀尽量不要设在吊顶内，否那么应把自动排气阀上的放空气管引致室外或吊顶下部。总之，整个管道设计时，一定要思索有利于空气的排除。 4空调冷凝水管道应设坡度，通常i0.005，并尽量缩短管道长度，坡向附近的地漏和下水道。 对于风机盘管机组，由于滴水盘和大气相通，冷凝水可直接排入冷凝水干管，而吊顶式柜式机组、立式或卧式机组，盘管的存水盘处在风机的吸

51、入侧，故冷凝水应经水封后再接入程度干管。在冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管，其作用是阻止下水道内的臭气进入室内，并防止水封被破坏。7.管道的热力补偿问题管道的热力补偿问题 由于空调水系统的水温不高，冬季时达由于空调水系统的水温不高，冬季时达6065，管道的热伸长量很小。对于程度管道普通利用弯头作管道的热伸长量很小。对于程度管道普通利用弯头作自然补偿即可；对于垂直管道，当高度在自然补偿即可；对于垂直管道，当高度在60以下时以下时，总立管可设波纹管式补偿器。，总立管可设波纹管式补偿器。8.空调水系统的水质处置问题空调水系统的水质处置问题 对于采用紧缩式冷水机组和换热器的系统，冷热对于采用紧

52、缩式冷水机组和换热器的系统，冷热媒水可不作水质处置，由于无结垢能够，即使有少量结媒水可不作水质处置，由于无结垢能够，即使有少量结垢对防止电化学腐蚀应一定的维护作用；垢对防止电化学腐蚀应一定的维护作用； 对于采用溴化锂吸收式冷温水机组的系统，按照消费对于采用溴化锂吸收式冷温水机组的系统，按照消费厂家的要求，宜采用软化水，有的工程设置钠离子交换厂家的要求，宜采用软化水，有的工程设置钠离子交换器，也有设置电子水处置设备的。器，也有设置电子水处置设备的。 2.2.3 空调冷却水系统 空调冷却水系统是指由冷水机组的冷凝器、冷却塔、冷却水箱和冷却水循环泵等组成的循环冷却水系统。 1冷却塔 冷却塔是循环冷却

53、水系统中的一个重要设备。目前国产的冷却塔定型产品大致有逆流式冷却塔、横流式冷却塔、射流式冷却塔、蒸发式冷却塔等四种类型，常用的是逆流式冷却塔、横流式冷却塔两种。逆流式冷却塔逆流式冷却塔横流式冷却塔横流式冷却塔 2冷却 塔及冷却水箱的设置位置 制冷站为单层建筑，冷却塔可根据总体布置要求，设置在室外地面上或屋面上，由冷却塔的积水池存水，直接将自来水补充到冷却塔。 冷却塔设置在室外地面上冷却塔设置在室外地面上冷却塔设置在屋顶上冷却塔设置在屋顶上 当冷却水循环水量较大时，为便于补水，应设置冷却水箱。冷却水箱可以设在制冷机房地面上，也可设在屋面上。 冷却水箱设置在制冷机房内。 冷却水箱设在屋面上 当制冷

54、站建当制冷站建筑的层高较高时筑的层高较高时应将冷却水箱设应将冷却水箱设在屋面上，以减在屋面上，以减少冷却水泵的扬少冷却水泵的扬程，节省运转费程，节省运转费用。用。 。 数台冷却塔并联设在多层建筑的屋面上或者设在高层建筑裙房的屋面上时，应将共用冷却水箱设在并联冷却塔旁边的屋面上。 当数台冷却塔并联运用时，要特别留意防止因并联管路阻力不平衡而呵斥水量分配不均景象。因此，一冷却塔的进水支管和出水支管上均要安装电动控制阀； 二各个冷却塔的集水池之间采用均压管衔接；三是采用比进水干管大两号的出水集管。 3 3冷却水的补水量冷却水的补水量 蒸发损失蒸发损失与冷却水的温度有关，到温度降为与冷却水的温度有关，

55、到温度降为55时，蒸发损失为循环水量的时，蒸发损失为循环水量的0.93%0.93%；当温降为；当温降为88时时，那么为循环水量的，那么为循环水量的1.48%1.48%。 飘逸损失飘逸损失与冷却塔出口风速有关，国产质量较与冷却塔出口风速有关，国产质量较好的冷却塔的飘逸损失约为循环水量的好的冷却塔的飘逸损失约为循环水量的0.3%0.3%0.35%0.35%。 排污损失排污损失与循环水中矿物成分、杂质的浓度添与循环水中矿物成分、杂质的浓度添加有关，通常排污损失为循环水量的加有关，通常排污损失为循环水量的0.3%0.3%1.0%1.0%。 其它损失其它损失包括在正常情况下循环泵的轴封漏水包括在正常情况

56、下循环泵的轴封漏水，个别阀门、设备密封不严引起渗漏，以及当冷却塔停，个别阀门、设备密封不严引起渗漏，以及当冷却塔停顿运转时冷却水外溢损失等。顿运转时冷却水外溢损失等。 综上所述，采用逆流式冷却塔，对离心式冷水机综上所述，采用逆流式冷却塔，对离心式冷水机组的补水率约为组的补水率约为1.53%1.53%；对溴化锂吸收式冷水机组的补；对溴化锂吸收式冷水机组的补水率约为水率约为2.08%2.08%。假设概略估算，制冷机组冷却水系统。假设概略估算，制冷机组冷却水系统的补水率为循环水量的的补水率为循环水量的2%2%。 4 冷却水的水质处置 对于开式冷却塔循环水系统，由于水与大气直接接触进展热、质交换，因此

57、冷却循环水的水质较差，如不及时进展水处置，势必影响制冷机的正常运转和损坏冷却设备和管道附件。 对于冷却水的处置，包括阻垢处置和缓蚀阻垢处置，杀菌、灭藻，去除泥沙和悬浮物等方面。普通多采用定期加药法，并在冷却塔上配合一定量的溢流来控制PH值和藻类生长。溢流用丈量冷却水的导电率反映了浓度大小来控制，使各种杂质浓度得到稀释。 2.2.3 2.2.3 空调水系统管路的水力计算空调水系统管路的水力计算 1. 1. 不论是冷热媒水管道还是冷不论是冷热媒水管道还是冷却水管道，水力计算的义务均在于，根据管却水管道，水力计算的义务均在于，根据管段的流量和给定的管内水流速度，确定管道段的流量和给定的管内水流速度，

58、确定管道直径，然后计算管路的沿程阻力和部分阻力直径，然后计算管路的沿程阻力和部分阻力，以此作为选择循环泵扬程的主要根据之一，以此作为选择循环泵扬程的主要根据之一。 冷热媒水在管道中的流速，宜按冷热媒水在管道中的流速，宜按以下数值采用：以下数值采用： 水泵吸水管取：水泵吸水管取：1.21.22.1m/s2.1m/s； 水泵出水管取：水泵出水管取：2.42.43.6m/s3.6m/s； 供水干管取：供水干管取： 1.5 1.53.0m/s3.0m/s； 室内供水立管取：室内供水立管取： 0.9 0.93.0m/s3.0m/s； 分水器和集水器取：分水器和集水器取： 1.2 1.24.5m/s4.5

59、m/s； 冷却水管道取：冷却水管道取： 1.0 1.02.5m/s2.5m/s。 关于钢制水管摩擦阻力计算表和配件的部分阻力系数值，参见P811P815，或P345P350。 值得留意的是： 查时，R1、 R2分别表示管内壁当量绝对粗糙度为0.0002m和0.0005m条件下计算得到的每1米管长的摩擦阻力，对于闭式系统用R1值；对于开式系统用R2值。2.2.冷凝水管路系统：冷凝水管路系统： 冷凝水管路并非压力流，是靠设置一定的坡度来促冷凝水管路并非压力流，是靠设置一定的坡度来促进其流动的进其流动的重力流。冷凝水管道的工程直径，可根据机组冷负荷按重力流。冷凝水管道的工程直径，可根据机组冷负荷按下

60、式采用：下式采用： Q=7.1 Q=7.117.6kW17.6kW时，时， DN=25mm DN=25mm； Q=17.1 Q=17.1100kW100kW时，时， DN=32mm DN=32mm； Q=101 Q=101176kW176kW时，时， DN=40mm DN=40mm； Q=177 Q=177598kW598kW时，时， DN=50mm DN=50mm； Q=599 Q=5991055kW1055kW时，时， DN=80mm DN=80mm； Q=1056 Q=10561512kW1512kW时，时， DN=100mm DN=100mm； Q=1513 Q=151312462kW