空调冷水系统设计

1、中央空调水系统设计风冷、水冷单冷、热泵目录一、主机设备设计 1.1 空调介绍 1.2 负荷计算. 1.3 机组选配二、辅机设备设计. 2.1 空调辅机设备介绍 2.2冷却塔选配 2.3 补水设备选配 2.4 水泵选配.三、系统管道设计 3.1 系统介绍. 3.2管道管材. 3.3 水力设计. 四、阀门部件设计. 4.1 阀门介绍. 4.2 阀门选择.单位换算表一、主机设备设计1.1 空调介绍1.1.1名词解释1.1.1.1 EER(Energy Efficiency Ratio)：在规定的名义工况条件下,冷水机组的制冷量与能耗之比称为冷水机组的能效比它是标志冷水机组能耗的重要指标，但是，EER

2、所表示的仅仅是名义工况条件下的能耗。随着系统负荷的减少，它会大幅度的下降。部分负荷（美国制冷学会)国家标准规定，2500W空调的能效比标准值2.65；2500W至多4500W空调的能效比标准值为2.70。 1.1.1.2 IPLV：部分负荷指数（美国制冷学会ARI1998年提出）IPLV = 0.01A + 0.42 B + 0.45 C + 0.12 D(A=100%，B=75%,C=50%,D=25%运行的EER或COP)1.1.1.3空调：对空气进行适当的处理，使室内空气的温度、相对湿度、压力、洁净度和气流速度等参数能保持在一定范围内。这种制造室内气候环境的技术措施，称为空气调节，简称空

3、调。空调系统有四大件，它们是压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。1.1.1.4空调系统工作原理：空调制冷系统，主要是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、和节流膨胀阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化与外界进行热量交换。在制冷系统中蒸发器是输送冷量的设备；制冷剂在其中吸收水的热量，使其成为冷冻水，以实现制冷；压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；冷凝器是放出热量的设备，将制冷剂的热量一起传递给冷却水（冷却塔）带走 。1.1.2空调各种形式特点及品牌1.1.2.1发展趋势 在中国销售的绝大多数的制冷机是风冷的，占了整个市场

4、的76%，而在1997年水冷机组占据了67%的市场。这标志着一个重要的转变，这种趋势还将持续下去。一个明显的趋势是应用螺杆和涡旋技术。活塞机在3年前还处于主导地位，现在的市场份额却急剧下降到15%左右。吸收式机组由于电力供应的改善和油价的上涨，市场也在萎缩。由于没有太多的如机场、医院和高等级的写字楼等大型建设项目，离心机的市场在2000年保持在850台左右。1.1.2.2各种机型及品牌介绍1、吸收式制冷机 吸收式制冷机的市场由于以下的原因一直在萎缩：电力供应的增加；油价的上涨；电制冷机更换为HCFC(活塞、螺杆、涡旋、离心机)； 电制冷机效率的提高。19951998年由于政策导向96年之前禁止

5、使用CFC和电力不足使得吸收式制冷剂迅速发展，市场稳定期双良、远大、三洋和开利主宰了市场。烟台荏原和LG同和次之。 吸收式制冷机是唯一具有自主知识产权的集中空调产品。中国已经成为除日本外的第二大吸收式制冷机的生产国。双良和远大的海外拓展战略的执行，出口将会增加。开利已决定关闭其它的工厂而将上海一冷的工厂作为全球吸收式制冷机市场的供应中心，燃气已成为直燃机的主要燃料，且未来的趋势也是如此。目前单效的吸收式机组在中国已很少见 。 2、离心式制冷机 离心机的市场容量大约在7001200台之间徘徊。因为要基于大型的基建项目，而过去23年大型的基建项目不是很多，因此离心机的市场也较平淡。离心机市场的特点

6、是采用水冷和通常大于800kw的大型机组。市场被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔所垄断。进口机组大约占了整个国内市场的50%。这个比例是所有制冷机中最高的。自从1999年电力供应富余以来，封闭性离心机的市场稳定增长。国内制造的机组也引进了先进的技术。合众开利已在上海组装和制造封闭式压缩机，并且也采用当地其它合资企业的部件来组装制冷机。而其它的公司还是采用组装好的进口压缩机。3、螺杆式制冷机 螺杆机市场正在增长。因为被认为具有高性能和低噪音，在小于800kw的机型中挤占活塞机的份额。甚至在大于800kw的机型中，与离心机相比又具有灵活性的特点。所以，螺杆机越来越受到用户和设计院的喜爱。螺杆机

7、组中多数是水冷型。但风冷型，特别是风冷热泵机组逐步增长。日立、大金、约克、特灵、开利、顿汉布什、麦克维尔和吉荣是市场中主要参与者。不过，大约的机组是进口的。4、活塞式制冷机 活塞机只在商业和工业领域保持了一些市场份额。多数机组的制冷量低于350kw，并且热泵的比例也在增加。开利、约克、麦克维尔和其它国内品牌如大连冰山、南京五洲、吉荣和烟台冰轮在市场中处于领先地位。鉴于国内技术的已成熟和市场的萎缩，进口的机组很少见。 5、涡旋式制冷机 Copeland和Danfoss是中国最大的涡旋压缩机供货商。大多数涡旋压缩机用于单元式空调机。其中大部分的制冷量为535kw，主要用于高级别墅和多居室的公寓。制

8、冷量大于35kw的机组适用于小型商业领域如办公室、小酒店、剧院等。这种类型的涡旋机中的大多数实际上是模块化的涡旋机。只有特灵能提供单台大型的涡旋机组。1.1.3各种机组选用注意事项1、冷水机组： 对大型集中空调系统的冷源，宜选用结构紧凑、占地面积小及压缩机、电动机、冷凝器、蒸发器和自控组件等都组装在同一框架上的冷水机组。对小型全空气调节系统，宜采用直接蒸发式压缩冷凝机组。 对有合适热源特别是有余热或废热等场所或电力缺乏的场所，宜采用吸收式冷水机组。 制冷机组一般以选用24台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。 选择电力驱动的冷水机组时，当单机空调制冷量1163kW时

9、，宜选用离心式；5821163kW时，宜选用离心式或螺杆式；582kW时，宜选用活塞式。 电力驱动的制冷机的制冷系数COP比吸收式制冷机的热力系数高，前者为后者的二倍以上。能耗由低到高的顺序为：离心式螺杆式、活塞式、吸收式(国外机组螺杆式排在离心式之前)。 无专用机房位置或空调改造加装工程可考虑选用模块式冷水机组。 2、热泵机组： 风冷热泵机组的供水温度一般为45，而风机盘管机组和组合式空调机组等样本中提供的供热量，通常都是以60进水为前提，所以，必须对这些设备的供热量进行修正；选择热泵机组时，一般应以冬季供暖负荷作为选择依据，同时校核夏季的冷负荷；对于商场、餐厅等内部负荷和新风负荷特别大的建

10、筑物，由于供暖负荷一般仅为供冷负荷的6070。所以，宜采用热泵机组与单冷机组联合供应的方式，例如“3十1”模式，即3台风冷热泵机组加1台单冷机组；（夏季开四台制冷，冬季开三台制热） 风冷热泵机组的额定供热量，通常都是标准工况(环境温度t07，出水温度ts45条件下的数值，当环境温度低于7时，供热量将大幅度降低。一般的降低幅度大致如下： t05时， 下降百分比为58； t03时， 下降百分比为1214， t00时， 下降百分比为2532； t0-3时，下降百分比为4550； t0-5时，下降百分比为5565。注：按标准工况设计的风冷热泵机组，实际上在t0-3时以下时已不能正常运行；风冷热泵机组的

11、单台容量较小，宜应用于中小型工程； 冬季室外的空气温度，白天总是高于夜晚。因此，室外供暖计算温度仅tw-3地区，对于仅白天使用的建筑物如办公楼、商场等，可以采用风冷热泵机组。对于全天(24小时)要求供暖的建筑物，采用风冷热泵时则应谨慎对待；水源热泵系统比较适合于多住户的公寓楼及面积较大的大型别墅。设计时应确保系统水流量计算准确以便于冷却塔、水泵等设备的选型； 在相对湿度较高的地区，选用热泵时，应特别注意分析运行条件，并采取有效的除霜措施。1.2 负荷计算1.2.1总论: 建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。 公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005）有强制性条文，其中，

12、5.1.1 明确规定“施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。但实际情况可能多数不允许，不会给你足够的时间。同时，实际使用情况本身就有一定的不确定因素存在，其实仔细分析，有时一些经验指标比负荷计算得出的更符合实际情况。 设计是综合多方面的考虑结果！1.2.2 估算面积负荷指标1.2.2.1在方案设计阶段，可采用单位建筑面积热指标法估算确定。(1) 冬季采暖负荷指标为：单层住宅80105W/m2多层及高层住宅4570W/m2(2) 夏季空调负荷指标为：8090W/m21.2.2.2在施工图设计阶段均应对空调房间或区域进行逐时冷负荷计算，并符合采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-

13、87 2001版）中5.2.13条规定。1.2.3 负荷计算详细步骤：、冷负荷计算（室外计算温湿度指标参见GBJ19-87采暖通风与空调设计规范）1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷2.外窗玻璃瞬变传热引起的冷负荷3.透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷4.照明散热引起的冷负荷5.人体散热引起的冷负荷、新风冷负荷计算公式CL=1.2qv(hw-hn);1.2-是空气密度;qv-是指新风量m3/h;hw-新风的焓(通过依据夏季室外的湿干球温度确定新风状态点W,查出hw);hn-回风的焓(根据室内的设计温度和相对湿度确定回风状态点N,查出hn;、空调房间的负荷采用各项逐时冷负荷的综合最大值确定(计算

14、时间一般取7:0019:00;空调系统冷负荷的确定采用多个房间相加,如果有新风将新风的负荷加入;、制冷系统的冷负荷要考虑系数：空调系统所服务的房同时利用率、制冷设备和系统的冷量损失,制冷设备运行一段时间后产量减少、因故障出现需有一定备用量等因素系数取0.840.86(同时使用系数一般在0.61.0之间)(冷水损失附加系数一般是1.冷水间接冷却的取1.101.152.直接蒸发式表冷器取1.051.10)(效率降低修正系数一般取1.051.10否则以厂家为准)(事故备用量修正系数与空调制冷机组台数有关,如果是两台时一台坏了,另一台应该保证需冷量的75%左右,所以在设置2、3、4台时的修正系数分别为

15、1.4、1.12和1.0,另现在设计中一般不考虑备用所以取1.0);、冬季热负荷:和当地;冷负荷的比值为:北京是1.11.2倍;长江流域为0.60.8倍;广东地区为1/31/4倍;常用计算公式1.2.4 负荷估算指标1.2.4.1表一一般情况下单位冷负荷的经验取值：客厅、餐厅、起居室、娱乐室：190-220w/m2 卧室、书房：150-180w/m2过道：120-150w/m2 办公室：170-190w/m2会议室、商业餐厅：200-250w/m2 接待大厅：180-210w/m2但若在北方 夏天高温的时间段较短，且冬天有暖气 的情况下，单位冷负荷的经验取值：客厅、餐厅、起居室、娱乐室：120

16、-150w/m2 卧室、书房：110-130w/m2办公室：100-120w/m2 会议室、商业餐厅：150-180w/m2接待大厅：100-120w/m2在建筑物（大多是别墅）有做地热的情况下，当然这种情况多在南方，单位冷负荷的经验取值：客厅、餐厅、起居室、娱乐室：180-200w/m2 卧室、书房：140-160w/m2一般情况下单位冷负荷的经验取值的最低标准：客厅、餐厅、起居室、娱乐室：190w/m2 卧室、书房：165w/m2办公室：155w/m2 会议室、商业餐厅：200w/m2 接待大厅：170w/m2需要特别说的是客厅，大多数的别墅客厅都设计成挑空形式，一般它的高度要在57米之间

17、，在这种情况下，它的单位冷负荷要取到240280w/m2。（注：这泛指一般情况下，需将冷负荷调大，若在以上不需要考虑制热的情况下，则无需如此。）1.2.4.2表二建筑负荷概算表住宅、公寓、标准客房114138 W/m2 （98118 KCal/h.m2） 西餐厅200286（170246）中餐厅257438（220376） 火锅城、烧烤465698（400600）小商店175267（150230） 大商场、百货大楼250400（215344）理发、美容150225（129193） 会议室210300（180258）办公室128170（110146） 中庭、接待112150（97129）图书馆9

18、0125（77108） 展厅、陈列室130200（112172） 剧场180350（154310）计算机房、网吧230410（200350） 有洁净要求的厂房、手术室等300500（258430）注：l、上述指标为总建筑面积的冷负荷指标：建筑面积的总建筑面积小于5000平米时，取上限；大于l0000平米，取下限值。 2、按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机的容量，不必再加系数。 3、由于地区差异较大，上述指标以北京地区为准。南方地区可按上限采取。1.2.4.3表3建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷办公室中部区659510605周边11016010606

19、个人办公室16024015608会议室1852703609学校教室1301902.5409图书馆1301906309自助餐厅1502601.53010公寓高层，南向110160102010高层，北向8013010209戏院、大会堂11026012012实验室150230105010图书馆、博物馆9515010408医院手术室1103806208公共场所5015010308建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷卫生所、诊所130200104010理发室、美容院11020045010百货商店地下1502501.54012中间层110

20、2003408药店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒厅11032021712饭店房间8013010157公共场所11016010158工厂装配室1502603.5459轻工业1602601530101.2.4.4表41.2.4.5 温湿度及噪声指标隔震风机、水泵、空调器等空调设备，风管、水管的隔震处理应引起足够重视，境外施工单位施工图深化设计均提供各种详图，在图纸中表示也很详尽，这是值得我们学习的。某水泵厂样本中有一种基础做法泵体、减震垫和基础用地脚螺栓直接固定，虽设了减震垫却起不到减震作用，按此图施工的某工程水泵间下

21、是会议室，造成振动噪声很大，会议室无法正常使用。设备基础做法，设备和加重混凝土块相固定，加重混凝土块下垫减震垫(不相固定)，才能达到真正的减震目的。加重混凝土块重量宜大于设备重量1.5倍以上为佳。减震设计计算也是不可忽视的。1.3 机组选配冷热源关于冷源，采暖通风与空气调节设计规范GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应”、“台数不宜少于两台”等规定。我们在考虑冷水机组配置时，应注意避免下列四种情况。一要避免机组台数过少，台数过少存在的问题有：(1) 负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响的比例就大；(2) 负荷适应性差。因为综

22、合性建筑中往往配置有娱乐场所等，其面积不大、冷负荷也不大，而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求，机组台数少，意味着单台制冷负荷大，一旦开启，负荷就不适应，对离心式机组，往往易发生喘振现象，所以选择离心机组，要满足20%40%负荷时能适应最小冷负荷的需要。(3) 机组台数过少，机组低负荷运行的概率高，由于机组在低负荷下运行的COP低，因而能耗会增高。二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点：(1) 单机容量下降，机组COP下降，能耗高；(2) 机组台数多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；(3) 机组台数多，配置的循环水泵多，占用机房面积就大。还有一种情况就是设计者有时会将高区低区

23、的冷水机组截然分开，其实这是没有必要的，因为高区可采用通过换热的办法，使高低区的冷水机组合为一个系统，这样就可减少机组台数。(4) 机组台数过多，也意味着绝对故障点增多。三要避免不恰当的使用多机头机组(包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组)。如3台30HT280有24个机头，3台LSRF829M有36个机头，8台CXAH250，总冷量仅1224kW，却有32个机头，绝对故障点太多。四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组，机房布置也许会划一整齐，备品备件会少，但工程中往往有小负荷的不同使用功能的场所，如采用等容量机组，就容易造成负荷适应性差的缺点。其实采暖通风与空气调节设计规

24、范中有“大型制冷机房，当选用制冷量大于或等于1160kW(100104大卡时)的一台或多台离心式制冷机时，宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、活塞式或螺杆式等压缩式制冷机”大小容量搭配的规定。空调冷水机组:1按照制冷原理分为压缩式和吸收式,压缩式又分为活塞式、离心式和螺杆式,依据冷凝器的冷却方式又分为水冷和风冷;而吸收式根据获得能量的途径不同分为蒸汽热水式和直燃式2选择:需要考虑建筑的用途,各类冷水机组的不同特征,当地水电热源,建筑物全年空调冷负荷的分布规律,初投资和运行费用等.另外还要注意:对大型系统最好选择结构紧凑,占地面积小的机组,对小型全空气系统最好采用直接蒸发压缩冷凝机组;对有合

25、适热源或者电力缺乏的场所最好采用吸收式机组;制冷机组最好采用24台,机组之间要考虑互为备用和切换使用的可能性,并且并联运行的机组应至少选择一台自动程度比较高的;电力驱动的机组,当单台冷量大于1163KW时最好采用离心式,5821163时最好采用离心的或者螺杆的,当小于582KW时采用活塞的;选择机组时要考虑对环境的污染噪音等要满足周围环境的要求;无专用机房位置或者空调改造加装工程可考虑选用模块冷水机组;最好选择国产机组.空调机房的设计布置:中央空调机房采用二级耐火材料或者不然材料建造,并有良好的隔音性能,机房采用压缩冷水机组时高度为大于3.6m,采用吸收式时设备顶部距屋顶的距离不得小于1.2m

26、.中央机房设在地下室应设机械排风,小型机组按换气次数为3次计算风量,离心机组当冷量为Q时,通风量按照q=36.54Q(三分之二次方)计算.制冷主机的选择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7080%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。 4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定制冷压缩机制冷压缩机的分类根据热力学原理，制冷压缩机可分为容积型和速度型压缩机两大类。容积型压缩机将一定容积的气

27、体吸入到汽缸内并改变汽缸内容积，实现气体压缩并强制排除。容积型压缩机有两种结构形式：往复式和回转式。回转式又按其结构特点分为滚动转子式、滑片转子式、螺杆式、涡旋式等。制冷换热器基本原理换热器是将两种或两种以上温度不同的流体进行热量传递的设备。用于制冷系统的换热器主要有蒸发器、冷凝器及中间冷却器、过冷器等。这里主要介绍蒸发器和冷凝器。蒸发器是指制冷剂液体在较低的温度下，沸腾吸收被冷却介质（空气或水）的热量，达到制冷的目的。冷凝器是制冷剂蒸气在较高的温度下，把热量传给环境介质（空气或水），进而冷凝成制冷剂液体，以继续节流循环制冷。因制冷剂与介质（空气或水）不能相混合，须用导热性能较好的金属（通常是

28、纯铜管）将两者分开，在温差的作用下进行热量传递，这类换热器称之为间壁式换热器。节流元件与辅助设备除制冷压缩机、换热器外，为了保证中央空调机组的正常运行，提高设备的经济性和可靠性，在制冷系统中还必须有节流元件并设置一些辅助设备，如油分离器、干燥过滤器、储液器、四通换向阀、分液器及阀类元件等，同时还应按不同类型空调系统的需要，配置给水、通风和空气过滤、加热等设备。节流元件是制冷系统的四大主要元件之一，它在制冷系统中的主要功能：对高压液态制冷剂节流降压，保证冷凝器和蒸发器之间的压差，以便使进入蒸发器中的制冷剂在所要求的低压下蒸发吸热，从而达到制冷将为的目的。调解进入蒸发器中的制冷剂流量，以适应蒸发器

29、的负荷变化，使系统正常运行。二、辅机设备设计2.1 空调辅机设备介绍2.2冷却塔选配冷水塔类综述1、按照被冷却水的温度选择：高温塔、中温塔、常温塔。 2、按照安装位置的现状及对噪声的要求选择：横流塔与逆流塔。 3、按照冷水机组的冷却水量选择冷却水量，原则上冷却塔的水量要略大于冷水机组的冷却水量。 4、选用多台水塔时尽量选择同一型号。 其次，冷却塔选型需要注意: 1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用； 2、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量1.2；举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 1.2=192 m3/h，根据就近原则，选择冷却塔参数表中

30、冷却水量为200m3/h 的冷却塔。 1、塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀，组装配合精确。2、配水均匀、壁流较少、喷溅装置选用合理，不易堵塞。 3、淋水填料的型式符合水质、水温要求。 4、风机匹配，能够保证长期正常运行，无振动和异常噪声，而且叶片耐水侵蚀性好并有足够的强度。风机叶片安装角度可调，但要保证角度一致，且电机的电流不超过电机的额定电流。 5、电耗低、造价低，中小型钢骨架玻璃冷却塔还要求品质轻。 6冷却塔应尽量避免布置在热源、废气和烟气发生点、化学品堆放处和煤堆附近。 7、冷却塔之间或塔与其它建筑物之间的距离，除了考虑塔的通风要求，塔与建筑物相互影响外，还应考虑建筑物防火、防爆的安

31、全距离及冷却塔的施工及检修要求。 8、冷却塔的进水管方向可按90、180、270旋转。 9、冷却塔的材料可耐-50低温，但对于最冷月平均气温低于-10的地区订货时应说明，以便采取防结冰措施。冷却塔造价约增加3%。 10、循环水的浊度不大于50mg/l，短期不大于100mg/l不宜含有油污和机械性杂质，必要时需采取灭藻及水质稳定措施。 11、布水系统是按名义水量设计的，如实际水量与名义水量相差15%以上，订货时应说明，以便修改设计。 12、冷却塔零部件在存放运输过程中，其上不得压重物，不得曝晒，且注意防火。冷却塔安装、运输、维修过程中不得运用电、气焊等明火，附近不得燃放爆竹焰火。 13、圆塔多塔

32、设计，塔与塔之间净距离应保持不小于0.5倍塔体直径。横流塔及逆流方塔可并列布置。 14、选用水泵应与冷却塔配套，保证流量，扬程等工艺要求。 15、当选择多台冷却塔的时候，尽可能选用同一型号。 此外，衡量冷却塔的效果还通常采用三个指针： （1）冷却塔的进水温度t1和出水温度t2之差t,t被称为冷却水温差，一般来说，温差越大，则冷却效果越好。对生产而言，t越大则生产设备所需的冷却水的流量可以减少。但如果进水温度t1很高时，即使温差t很大，冷却后的水温不一定降低到符合要求，因此这样一个指针虽是需要的，但说明的问题是不够全面的。 （2）冷却后水温t2和空气湿球温度的接近程度t,t=t2-(),t称为冷

33、却幅高。t值越小，则冷却效果越好。事实上t不可能等于零。 （3）考虑冷却塔计算中的淋水密度。淋水密度是指1m?有效面积上每小时所能冷却的水量。用符号q表示。q=Q/F,m?/m?.h（Q-冷却塔流量，m?/h；F-冷却塔的有效淋水面积，m?）其它说明：1、根据使用工况及水量确定它的主要参数。 2、优选换效率高的（相同水量体机小的）。 3、优选噪音低的（相同水量风机输入功率低的噪音低）。 4、填料材质好的寿命长、阻燃填料为第一优选。 5、选型位置应考虑不受季风影响。要求：1、阻力后的配管不能低于补水管进水口径。 2、冷却塔出水管的阀门离塔越近越好。 3、建议回水管室外部分做保温。 4、多台并联的

34、冷却塔建议水路做成两路，便于在机组能量调整时节能运行。 5、冷却塔激活时一定要先开水泵，后开风机。不允许在没有淋水的情况下是风机运转。因此，在布水管上设有倾斜的收水板，如果开动风机而没有喷水时，布水器反转，收水板会刮到填料，使填料刮出来被风带走，或者将布水管卡坏，因此，冷却塔激活时，一定要先开水泵，后开风机，停止工作时，应先停风机，后停水泵。冷却塔的主要形式： 圆形逆流冷却塔 方形横流冷却塔冷却塔选型冷却水量的计算： 1. Q = m s t Q 冷却能力 Kcal / h (冷冻机/ 空调机 的冷冻能力) m 水流量(质量) Kg / h s 水的比热值 1 Kcal / 1 kg - t

35、进入冷凝器的水温与离开冷凝器的水温之差 2. Q 的计算 Q = 72 q ( I 入口 I 出口 ) Q 冷却能力 Kcal / h q 冷却水塔的风量 CMM I 入口 冷却水塔入口空气的焓(enthalpy) I 出口 冷却水塔出口空气的焓(enthalpy) 3. q 冷却水塔的风量 CMM 的计算 q = Q / 72 ( I 入口 I 出口 ) 冷却塔推荐购买厂家高档次： 大连斯频德冷却塔有限公司/广州马利新菱冷却 塔有限公司/广州良机冷却设备有限公司中档次： 上虞市冷却塔有限公司（原上虞市联丰风冷设备有限公司） /上海金日冷却塔设备有限公司低档次： 山东中南集团2.3 补水设备选

36、配 补水水泵扬程的计算：补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。沿程阻力损失和局部阻力损失一般为35mH2O。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。空调水系统补水应经软化水处理,仅夏天供冷的系统可采用电子水处理仪; 全自动软化水装置 当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置； 全自

37、动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。膨胀水箱的选择膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的23%选择。一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为24立方。膨胀水箱的底部标高至少比系统管道的最高点高出1.5m，补给水量通常按系统水容积的0.5-1考虑。膨胀箱的接口应尽可能靠近循环泵的进口，以免泵吸入口内液体汽化造成气蚀。冷却水系统的补水量包括:1 蒸发损失;2 漂水损失 3 排污损失 4 泄水损失选用逆流式冷却塔或横流失冷却塔时,空调冷却水的补水量应为:电动制冷冷却水补水量为循环水量的1.21.6%

38、 溴化锂吸收式制冷 1.41.8%电子水处理仪 电子水处理仪工作原理： 防垢:水分子由原来缔结链状分子断裂成单个水分子，水中溶解盐的正、负离子被单个水分子包围，运动速度降低，有效碰撞次数减少，静电引力下降，破坏了离子间相互粘附集聚的特性，达到防垢的目的。 除垢:断裂的单个水分子在高频电场作用下，靠电性作用形成高速运动的带电粒子，这些粒子冲刷管壁垢物，破坏垢的结构，使老垢变得松软，逐渐龟裂，脱落，达到除垢的目的。杀菌灭藻:高强电能电磁场可使水中微生物细胞壁破裂，并且水中溶解氧在高强高压电磁场中可产生如O3、H2O2等对细菌和藻类具有极强杀灭力的物质，达到灭活去除的效果。 全自动软化水装置： 全自

39、动软水器一般选用美国Osmonics-Autotrol公司及Pentsair-fleck公司的多路控制阀和控制器，控制方式有时间控制和流量控制。时间控制是根据小时产量和周期制水量来设定周期，一般适合于用水量比较稳定的场合。流量控制是根据周期制水量来启动再生程序，设备运行时由专用流量计统计总产水量，当总产水量达到设定的周期制水量时，控制器启动再生程序自动再生，设备的再生与运行时间无关。 它一般是通过钠离子交换的方法除去水中的钙镁等离子，达到软化水的目的。 全自动软化水装置的主要特性： （1）自动化程度高：可定时、定流量自动再生；（2）运行稳定，出水质量高，设备结构紧凑、安装占地面积小。属于免维护

40、设备，运行不需专人看管。运行费用低：水耗与传统设备相比均可大大降低。（3）可广泛应用于需制备软化水的工业、民用及商业领域如锅炉给水、冷却循环水、化工、钢铁冶炼厂，纺织印染用水，洗衣房水处理、食品加工用水、以及纯水设备的预处理装置。 （4）处理量0.1-20t/h。 全自动软化水装置的选用： 一般按照系统补水量进行选择。软化水经处理后储存在软化水箱内,软化水箱的容积通常取补水泵0.51.0小时的水量.全自动软化水选购厂家：高档次： 美国阿图祖德国JUDO中档次： 北京科净源环宇科技发展有限公司（水医生）/北京长阳工业公司顺通业环保设备厂低档次： 山东飞洋水设备有限公司电子水处理仪选购厂家：中档次

41、： 北京科净源环宇科技发展有限公司（水医生） /北京长阳工业公司顺通业环保设备厂/上海滨浦水处理设备有限公司(内磁水处理器)低档次： 山东飞洋水设备有限公司/气体定压罐定压： 气体定压分氮气定压和空气定压两种，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持水系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵。 气体定压罐通常采用隔膜式，其空气与水完全分开，因此对水质的保证性比较好。另外，它解决了位置问题，

42、不受位置高度的限制，通常可以放在冷冻机房，热交换站和水泵房内，因此也不存在防冻问题。膨胀水箱选择： 有效容积膨胀水量调节水量 膨胀水量的确定： 方法1： Vp=t Vs (m3) 式中 Vp膨胀水箱的膨胀水量； 水的体积膨胀系数，取0.0006/; t考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，制冷t取15，供热t取45； Vs系统内的水容量，m3（系统中管道和设备内存水量总和，参看下表）水系统中总容量（L/m2建筑面积）注：供热时的数值是指使用热水锅炉的情况；如使用换热器时可以取供冷时的数值，小心单位变换！应把L换成m3水量另一种方法：按照机组供冷水或供热水来计算膨胀水量： 冷水时：按0.1L

43、/KW计算；热水时：按0.3L/KW计算系统形式全空气系统空气-水系统供冷时0.400.55L/m20.701.30L/m2供热时1252.00L/m21.201.90L/m22.4 水泵选配清水泵类产品选型指南：1、选择清水泵主要看参数流量和扬程； 2、离心泵适用于大流量、大扬程的场所； 3、管道泵流量范围不大，适用于扬程低的场所； 4、常规选择卧式泵，当安装有局限时选立式泵； 5、当单级泵不能满足要求时选择双级泵； 6、当温度t65，选热水泵；当t65，选冷水泵。水泵 估算：设备冷量（kw）5冷冻水泵水量(m3/h)冷冻水量(m3/h)1.2冷却水泵水量(m3/h)水泵水量选择冷却（冻）水

44、量1.1设备冷量（kw）5风量（直膨）(m3/h)1、水泵的主要形式（见右侧图）卧式离心泵立式离心泵水泵扬程的确定冷冻水泵扬程的组成1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本）2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为57mH2O； （据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为35mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为710mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为2635mH2O，一般为3236mH2O。 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！

45、冷却水泵扬程的组成 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本）； 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为23mH2O3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为23mH2O ； 4.回水过滤器阻力，一般为35mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失： 一般为58mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为1726mH2O，一般为2125mH2O。冷却塔水泵杨程：水泵扬程管道沿程阻力+局部阻力+设备阻力+冷却塔布水器压力+布水器到集水器高差；冷凝器50到80KPA，沿程+局部阻力为300到500PA每米，冷却塔喷雾压力50KPA，再加上冷却塔水的提升高度，再X个系K=1

46、.11.2,冷却水塔扬程计算公式为:扬程=管路沿程阻力+管路局部阻力+冷凝器侧的阻力+冷却塔中水的提升高度(从冷却水塔的底部水池到喷淋器的高*0.0098MPa)+冷却塔布水器喷头的喷雾压力(引风式玻璃钢冷却塔约为0.02-0.05MPa,水喷射冷却塔约等于0.08-0.15MPa) 空调冷水管比摩阻控制在100Pa/m,*管道长度即为管道沿程阻力；管道局部阻力（含阀门、水过滤器、弯头、三通、末端FCU）管道沿程阻力。机房内局部阻力另计：蒸发器3mH2O,蝶阀0.2mH2O/个，止回阀1.5mH2O/个，过滤器1.0mH2O/个，除垢仪0.3mH2O/个，弯头0.6mH2O/个。这样算出系统总

47、阻力2035mH2O，可以选水泵了。 水泵的选型:冷冻水泵的选择:冷负荷Q=1112 kw；空调系统水环路带走的热量在此基础上乘以1.3同时使用系数取0.7则水流量为G=（QA1.3）（1.163T）A: 使用系数G: 水流量T: 空调水系统供回水温差G=（11120.71.3）（1.16310）=87 m3/h即：泵的流量为87 m3/h。水泵选型索引所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。特别补充一句：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。同样，水管的水流速建议计

48、算后，查表取阻力值。关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！ 水泵扬程简易估算法暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.11.2倍（单

49、台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）：Hmax=P1+P2+0.05L (1+K) P1为冷水机组蒸发器的水压降。P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。L为该最不利环路的管长K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.20.3，最不利环路较短时K值取0.40.6 这是我在某篇文章中摘抄下来的。在实际应用中也经常使用这个公式，我个人认为这是一个很好的公式，所以值得推广。不知道大家对这个公式有何高见，愿闻其详。 冷冻水泵扬程实用估算方法这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻

50、力组成，因为这种系统是最常用的系统。1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60100kPa。2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在2050kPa范围内。4.调节阀的阻力：空调房间总是

51、要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程：1.冷水机组阻力：取80 kPa（8m水柱）；2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa；取输配侧管路长度300m与

52、比摩阻200 Pa/m，则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa；系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m水柱）；3.空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45 kPa（4.5水柱；4.二通调节阀的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。5.于是，水系统的各部分阻力之和为：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa（30.5m水柱）6.水泵扬程：取10%的安全系数，则扬程H=30.5m*

53、1.1=33.55m。根据以上估算结果，可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围，尤其应防止因未经过计算，过于保守，而将系统压力损失估计过大，水泵扬程选得过大，导致能量浪费。水泵扬程设计（1）冷、热水管路系统 开式水系统Hp=hf+hd+hm+hs （10-12） 闭式水系统Hp=hf+hd+hm （10-13）式中 hf、hd水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa；hm设备阻力损失，Pa； hs开式水系统的静水压力，Pa。hd/ hf值，小型住宅建筑在11.5之间；大型高层建筑在0.51之间；远距离输送管道（集中供冷）在0.20.6之间。设备阻力损失见表10-5。（2）冷却水管

54、路系统1）冷却塔冷却水量设备名称阻力（kPa）离心式冷冻机蒸发器3080冷凝器5080吸收式冷冻机蒸发器40100冷凝器50140冷却塔2080冷热水盘管2050水流速度在0.81.5m/s左右热交换器2050风机盘管机组1020风机盘管容量愈大，阻力愈大，最大30kPa左右自动控制阀30502）水泵扬程冷却水泵所需扬程Hp=hf+hd+hm+hs+ho式中hf，hd冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力，mH2O；hm冷凝器阻力，mH2O；hs冷却塔中水的提升高度（从冷却盛水池到喷嘴的高差），mH2O；ho冷却塔喷嘴喷雾压力，mH2O，约等于5 mH2O。管径长约300，比摩阻选200Pa/m

55、 则H1=300200 Pa=6mH2O局部阻力取0.5则H2=0.56=3mH2O 制动控制阀 H3=5mH2O 机组压降 H4=50Kpa=5mH2O换热器压降 H5=4mH2O 总扬程 h=1.2H=(6+3+5+5+4)=28.8 mH2O故选择循环泵 G=87 m3/h H=32 mH2O N=17.5Kw n=1450rpm2、定压泵的选择：定压点为最高点加5m H2O H=32+5=37m H2O 建筑物水容量取1.3L /建筑平米Vc=110001.3=14300L=14.3 m3 小时流量取Vc之10%则G=0.1014.3=1.43m3/h 故定压泵取2 m3/h H=37

56、m n=1450rpm水泵并联衰减情况水泵设计安装位置水泵安装在主机的后面，由末端系统承压;水泵安装在主机的前面，则是由主机承压。 对于冷却水而言，应该是水泵在主机前面更好。 对于冷冻水而言，应该是水泵在主机后面更好。 如空调建筑较高（50M以上），为减轻主机蒸发器的承压（大多厂家规定上限约0.8MPa-1.0MPa），应将水泵装在主机后面，此时蒸发器运行承压小于停机时的净压。 如空调建筑较矮（单层建筑），为避免水泵汽蚀，应将水泵装在主机前面。 水泵推荐购买的厂家：高档次： 丹麦格兰富水泵 /德国威乐水泵中档次： 上海开利水泵/上海凯泉水泵 /山东博山水泵/上海熊猫机械（集团）有限公司低档次：

57、 上海连成（集团）有限公司 /日照市通用水泵厂水泵台数流量流量的增加值流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%注： 1.上表参数系指风机转速为额定最高转速、进出口空气静压差为零（Pa）时的参数； 2.上表参数系被测风机盘管与测定室的空气静压差为02Pa（无静压机组）或静压值2Pa时的参数； 3.名义风量指进口空气干球温度为14-27时标准状态的风量； 4.风机盘管允许声级指在消声室内，在额定最高转速下进行噪声测量时，其噪声的A声级最大允许值。 从上表可知，风机盘管在额定工况下供冷时的空气处理焓差为18.519.5kj/kg。三、系统管道设计3.

58、1 系统介绍3.2 输送管网3.2.1管道管材介绍一、无缝管与焊接管比较：1、耐压高。无缝管同规格有不同可选壁厚，压力适用范围宽，但空调水系统的工作压力，焊管就能胜任，这不是选用的理由； 2、宽口径。焊管DN100以上的少，而无缝管则多，这是个选用的理由；3、易施工。无缝管采用焊接和法兰连接，大口径管采用丝扣连接安装难度大，大口径管现在有沟槽式安装，但这种方法不适宜空调水系统。这是选用理由之二。二、无缝管与镀锌焊管混用的问题：由于施工方法限制，无缝管出厂前是不镀锌的，系统安装有二次镀锌的需要，加上二次安装，施工成本高（材料价格本身就高），工期也长。如不二次镀锌对系统的影响就不是二次镀锌费这么点

59、了。三、规范对焊接施工要求不高，但焊接不好对系统的使用寿命影响大。本专业规范对焊接施工质量要求是通达强度与密闭试验，对焊缝不作检测，但焊缝在交工与保修期不漏，不等于在系统使用期限内不漏，实际运行若干年出现渗漏的有之。维修只能采用补焊，必然破坏二次镀锌层，对系统的使用寿命的影响就不必多说了。无缝钢管：无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。 热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅

60、炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。 一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用