中央空调_第5章水系统设计
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水系统中央空调设计及概算一、水泵选型(1) 水泵流量:冷却水流量L (m3/h )=)2.1~15.1(163.1)5~4()(⨯⨯kw Q ;Q 为制冷主机制冷量(2) 冷冻水流量:L (m3/h )=163.1)5~4()(⨯kw Q(3) 水系统水管管径的计算:D (m )=)/(3600785.0)/(3s m V h m L ⨯⨯DN100-DN250时V 取1.5m/s 左右,小于DN100时,流速小于1.0m/s ,管径大于DN250时,流速再加大;管径:DN15/20/25/32/40/50/70/80/100/125/150/200/250/300/350/400/450/500/600 水泵进出水管径比水泵所在管段小一个型号(需使用大小头)(4) 冷冻水泵扬程:1制冷机组蒸发器水阻力:一般为5-7m 水;2 末端设备表冷器(空气处理机组、风盘)水阻力:一般为5-7m 水3 回水过滤一般3-5m 水4 分集水器一般3m 水5 制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失:一般7-10m 水冷却水泵扬程:1制冷机组冷凝器水阻力:一般为5-7m 水;2 冷却塔喷头喷水压力2-3m 水3冷却塔积水盘到喷嘴高差2-3m 水4 回水过滤阻力一般3-5m 水5 制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失:一般5-8m 水补水泵扬程:沿程和局部阻力与系统最高点距补水接管处垂直距离;沿程和局部为3-5m 水 。
二、冷却塔选择1冷却塔台数与制冷机组数量对应2冷却塔流量=冷却水流量*1.23电子水处理仪安装在冷冻水系统管中或膨胀水箱进水管中三、膨胀水箱膨胀水箱按冷冻水系统总水容量的2%-3%取,一万平米建筑容积2-4立方米。
冷冻水系统水容量=(1.3空调,1.9采暖)*建筑面积四、空气处理机由风量、表冷排管数、机外余压确定。
三、阀门选择见阀门知识。
中央空调水系统设计原则以及例析水系统的设计是设计中的关键环节,也是调配好中央空调主机和末端的重要渠道。
水系统的设计除了管路之外,还包括了以及冷却塔之类的动力及储存换热设备,也是中央空调系统设计里面最难的部分,下面制冷快报就以一款中央空调系统水系统的实际设计为例,详细介绍下水系统设计原则及注意事项。
1、空调水系统的设计原则l空调水系统设计应坚持的设计原则是:力求水力平衡;防止大流量小温差;水输送系数要符合规范要求;变流量系统宜采用变频调节;要处理好水系统的膨胀与排气;要解决好水处理与水过滤;要注意管网的保冷与保暖效果。
中央空调水系统⑴、水系统设计应力求各环路的水力平衡la、技术要求l空调供冷、供暖水系统的设计,应符合各个环路之间的水力平衡要求。
对压差相差悬殊的高阻力环路,应设置二次循环泵。
各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。
如管道竖井面积允许时,应尽量采用管道竖向同程式。
(2)防止大流量小温差la、造成大流量小温差的原因设计水流量一般是根据最大的设计冷负荷(或热负荷)再按5℃(或10℃)供回水温差确定的,而实际上出现最大设计冷负荷(或热负荷)的时间,即按满负荷运行的时间仅很短的时间,绝大部分时间是在部分负荷下运行。
水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力,再乘以一定的安全系数后确定的,然后结合上述的设计流量,查找与其一致的水泵铭牌参数而确定水泵型号,而不是根据水泵特性曲线确定水泵型号。
因此,在实际水泵运行中,水泵实际工作点是在铭牌工作点的右下侧,故实际水流量要比设计水流量大20%-50%。
在较大的水系统设计中,设计计算时常常没有对每个环路进行水力平衡校核,对于压差相差悬殊的环路,多数也不设置平衡阀等平衡装置,施工安装完毕之后又不进行任何调试,环路之间的阻力不平衡所引起的水力工况、热力工况失调象现只好靠大流量来掩盖。
避免大流量小温差的方法考虑到设计时难以做到各环路之间的严格水力平衡,以及施工安装过程中存在的种种不确定因素,在各环路中应设置平衡阀等平衡装置,以确保在实际运行中,各环路之间达到较好的水力平衡。
目录第一部分中央空调基础知识一、有关空调的基础知识1、空调的基本概念2、空调的分类3、有关空调的常用术语4、常用空调计量单位及换算5、几种常见空调主机形式6、中央空调机组分类二、中央空调工作原理1、空调的制冷工作原理2、空调的制热工作原理3、空调系统的组成部分第二部分中央空调方案设计基础知识介绍一、各类建筑物空调负荷估算值二、空调方案比较确定三、制冷主机选型四、末端设备选型1、风机盘管选型2、空调机组选型五、空调水系统设计1、空调水系统的设计原则2、各种空调水系统的优缺点比较3、冷却水系统设计4、冷冻水系统设计5、冷凝水系统设计六、空调风系统设计1、空调风系统设计原则2、空调气流组织分布3、空调风管管径及风口尺寸计算第三部分中央空调工程造价第四部分中央空调施工简介第五部分净化空调简介第六部分采暖工程简介第七部分部分经典案例介绍第一部分中央空调基础知识一、有关中央空调的基础知识1、空调的基本概念1.1什么是空调?答: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,简称空调。
1.2空气调节的任务?答:在一定的范围内保持室内的温度和相对湿度,是空调最基本的任务。
空调环境要求的最佳温度和最佳相对湿度,分别称为温度基数和相对湿度基数。
空调环境允许的温度和相对湿度的波动值,称为空调精度。
舒适性空调对空调精度无严格的规定,工艺性空调、净化性空调对空调精度则有明确规定。
1.3什么是制冷剂,其工作原理是什么?答:在被冷却对象和环境介质之间传递热量,并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质。
其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发,在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水,而被冷却为液体,往复循环,借助于状态的变化来达到制冷的作用。
1.4什么是载冷剂,其工作原理是什么?答:将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。
例析中央空调冷却水系统设计方案1 总体方案设计考虑实际应用的高效性、节能性及建筑特点和空调工程,此设计采用目前空调系统中应用最为广泛的机械通风冷却塔循环水系统,选择在地下一层机房内放置HYS系列水冷式螺杆冷水机组一台。
2 设计方案阐述2.1 冷却水循环系统的冷却水量2.2 冷却塔冷却塔的作用是使需要冷却的水在塔内主要借助于水的蒸发冷却作用而得到降温。
为了充分利用水自愿,降低城市自来水供水官网的负荷,同时也为了降低运行费用,用于空调制冷系统冷凝器的冷却水都是采用冷却塔处理而循环使用的。
冷却塔有开式环路冷却塔和闭式环路冷却塔两大类。
一般常见的冷却塔多为开式环路冷却塔。
从构造上来分,目前使用的定型冷却塔产品大致有:逆流式、横流式、蒸发式和引射式四种类型。
通常后三种的外形以方形(或矩形)为主,第一种则有方形和圆形两种外形。
逆流式冷却塔常用于制冷空调系统,横流式冷却塔常用于热负荷较大的工业水冷却。
2.3 冷却塔的选择首先应根据工程设计资料计算需要的冷却水量(一般情况下可以按1KW制冷量配用冷却水量0.25~0.50m3/h估计),然后根据对冷却塔的技术要求选择型号规格。
在选定时,尚需复核所选择冷却塔的尺寸(指占地面积和高度)是否适合现场的安装条件,要根据冷却塔的运行质量核算冷却塔安装位置的楼板(或屋面板)结构的承受能力。
要重视所选冷却塔在运行时的噪声水平,使满足环境噪声要求。
选择理想的冷却塔还要重视它的能耗指标和价格以及飘散现象对周围环境的影响。
从冷却塔流出的冷卻水温度与进塔空气的湿球温度之差叫做冷幅高。
一般(t2-ts)为4~6℃。
冷却塔出水温度t2应当等于冷凝器的进水温度。
冷却塔的进、出水温差△t=(t1-t2)称为冷却度。
根据冷却度不同,机械通风式冷却塔可分为标准型(△t=5℃左右)、中温型(△t=10℃左右)和高温型(△t=20℃左右)三种。
根据冷却水量和冷却水供、回水温度便可以选择冷却塔。
冷却水的冷却效果主要取决于空气的湿球温度(为28.2℃),因此,冷却塔产品的技术资料都是在既定的空气湿球温度下(一般是28℃)的数据。
一、空调管路系统的设计原则空调管路系统设计主要原则如下:1.空调管路系统应具备足够的输送能力,例如,在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量,以确保机组的正常运行;又如,在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力。
2.合理布置管道:管道的布置要尽可能地选用同程式系统,虽然初投资略有增加,但易于保持环路的水力稳定性;若采用异程系统时,设计中应注意各支管间的压力平衡问题。
3.确定系统的管径时,应保证能输送设计流量,并使阻力损失和水流噪声小,以获得经济合理的效果。
众所周知,管径大则投资多,但流动阻力小,循环水泵的耗电量就小,使运行费用降低,因此,应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。
同时,设计中要杜绝大流量小温差问题,这是管路系统设计的经济原则。
4.在设计中,应进行严格的水力计算,以确保各个环路之间符合水力平衡要求,使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。
5.空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求;6.空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施;7.管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求;8.管路系统设计中要注意便于维修管理,操作、调节方便。
二、管路系统的管材管路系统的管材的选择可参照下表选用:三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择在变水量水系统中,为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定,在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管。
旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。
旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定,旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择,不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径。
当空调水系统采用国产ZAPB、ZAPC型电动调节阀作为旁通阀,末端设备管段的阻力为0.2MPa时,对应不同冷量冷水机组旁通阀的通径,可按下表选用:冷冻水压差旁通系统的选择计算在冷冻水循环系统设计中,为方便控制,节约能量,常使用变流量控制。
中央空调水系统:(1)开式和闭式开式系统:设有一个蓄水池,当水池容量较大时,具有一定的蓄冷能力。
缺点是当末段设备与水池的高差较大时,要求水泵具有较大的扬程;在水泵停用后,管内直接与大气相通,加剧了管道内表面腐蚀,使管道的寿命缩短;系统末端设备的水利平衡较难实现。
闭式系统:系统中介质不与空气接触,对管路、设备的腐蚀性小。
必须设置一定的定压设备,以保持建筑高端水管充满水,如采用膨胀水箱,水箱的水位应高出最高的系统水管1.5M以上,如采用气体定压罐,定压罐压力应高出系统内最低的静水压力点15kPa以上。
(2)同程和异程:同程系统:各并联环路中水的流程基本相同,系统水路容易实现平衡,流量分配均匀。
缺点是管路布置复杂,管路长,初投资费用大。
异程系统:管路布置简单,节省管路及其占用空间,初投资比同程系统低。
缺点是水流量分配不均,系统很难实现平衡。
(3)水路计算:在已知水流量和推荐流速下,确定水管管径及水流动阻力。
水系统水管管径的简易计算公式:在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算:L(m3/h)D(m)= 0.785x3600xV(m/s)公式中:L----所求管段的水流量V----所求管段允许的水流速根据计算结果,可选取和公称直径数值最为接近的管径来确定所求管段的管径。
一般,当管径在DN100到DN250之间时,流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时,流速可再加大。
进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。
(4)冷冻水系统设计:a: 冷冻水泵扬程的组成.制冷机组蒸发器水阻力:一般为5~7mH2O;(具体可参看产品样本).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5~7mH2O;(具体值可参看产品样本).回水过滤器阻力,一般为3~5mH2O;.分水器、集水器水阻力:一般一个为3mH2O;.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失:一般为7~10mH2O;综上所述,冷冻水泵扬程为26~35mH2O,一般为32~36mH2O。