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1、中央空调水系统水管的设计,空调水系统的分类方法很多,按照管道的布置形式和工作原理,一般可归纳为以下几种主要类型。,水系统分类,按原理可分为:闭式循环和开式循环;按供、回水管道数量分为:两管制、三管制和四管制;按供、回水在管道内的流动关系分为:同程式和异程式;按调节方式可分为:定水量和变水量。,定义:管路系统不与大气接触,在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。,闭式循环系统,当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器冷却用时,冷水系统宜采用闭式系统。高层建筑宜采用闭式系统。闭式循环的优点:1.管道与设备不易腐蚀;2.不需为提升高度的静水压力,循环水泵压力低,从而水泵功率小;3.由于没
2、有贮水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等,因而投资省、系统简单,定义:管路之间有贮水箱(或水池)通大气。自流回水时,管路通大气的系统。,开式循环系统,空调系统采用喷水室冷却空气时,宜采用开式系统。开式循环的优点:冷水箱有一定的蓄冷能力,可以减少开启冷冻机的时间,增加能量调节能力,且冷水温度波动可以小一些。开式循环的缺点:1.冷水与大气接触,易腐蚀管路;2.喷水室如较低,不能直接自流回到冷冻站时,则需增加回水池和回水泵;3.用户与冷冻站高差较大时,水泵则需克服高差造成的静水压力,耗电量大;4.采用自流回水时,回水管径大,因而投资高一些。,定义:供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管,只有一
3、供一回两根水管的系统。,两管制水系统,两管制系统的优点: 系统简单,施工方便。两管制系统的缺点: 不能同时供冷供暖。,定义:分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管;其冷水与热水的回水管共用。,三管制水系统,三管制系统的优点:三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求。三管制系统的缺点:比两管制复杂,投资也比较高,控制较复杂,且存在冷、热回水的混合损失。,定义:冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管,可以满足高质量空调环境的要求。,四管制水系统,四管制系统的优点:能够同时满足供冷和供热的要求,并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求。四管制系统的缺点:系统复杂,投资高。,定
4、义:经过每一并联环路的管长基本相等,阻力相近;若通过每米长管路的阻力损失接近相等,则管网的阻力不需调节即可保持平衡。,同程式系统,同程式系统的优点:系统的水力稳定性好,各设备间的水量分配均衡,调节方便。同程式系统的缺点:由于采用回程管,管道的长度增加,水阻力增大,使水泵的能耗增加,并且增加了初投资。,大家应该也有点累了,稍作休息,大家有疑问的,可以询问和交流,定义:经过各并联环路的管长不等,管路的阻力不等;需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。,异程式系统,异程式系统的优点:异程式系统简单,耗用管材少,施工难度小。异程式系统的缺点:各并联环路管路长度不等,阻力不等,流量分配难以平衡。
5、,定义:系统中循环水量为定值,通过改变供、回水温度来适应房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置,采用受设在空调房间内的温控器控制的电动三通调节阀调节。,定水量系统,定水量系统的优点:系统运行稳定。定水量系统的缺点:水泵无效耗能大。,定义:保持供水温度在一定范围内,当负荷变化时,改变供水量的系统。这种系统各空调末端装置,采用设在空调房间内的温控器控制的电动二通调节阀调节。,变水量系统,变水量系统的优点:管路和水泵的初投资低。变水量系统的缺点:需采用供、回水压差进行台数和流量控制,自控系统比较复杂。,冷冻水系统原理图,水系统组成,冷却水系统原理图,水系统组成,水系统的组成,放气阀:将水循环中的空气
6、集中在或在局部位置自动排出。它是空调系统中不可缺少的阀类。一般安装在闭式水路系统的最高点和局部最高点。,水系统的组成,止回阀:主要用于阻止介质倒流。主要安装在水泵的出水段。,水系统的组成,过滤器:空调系统安装过程中,水管内会流下一些泥砂之类的脏物,水系统在长期运行中,会不断产生一些锈之类的污物。为了防止空调设备传热管污染及系统局部发生堵塞,要求在冷水机组热源等重要设备水流入口处,设置水质处理装置。,水系统的组成,温控电动二通阀或三通阀:根据负荷控制温度,如果夏季室温低于整定值时,通过电动阀调节或关断来调节水量。另外,电动阀与风机盘管的风机电源连锁,当风机盘管停止使用时,电动阀随之关闭停止供水。
7、,水系统的组成,一是收集因水加热体积膨胀而增加的水容积,防止系统损坏,另外,还起定压作用。膨胀水箱的连接处为定压点,因此,膨胀水箱接于系统内不同的位置,可以改变水系统内的压力分布,这对高层建筑水系统的压力分布分析十分重要。,膨胀水箱,水系统的组成,主要设备进、出口,一般需要设置测压装置,以便了解水系统中的压力分布情况及设备的阻力。,水系统仪表:为了空调系统调试和运行管理方便,水系中要求设置一些必要的仪表,如:,水温发生变化的地点,应设置测温装置,如冷、热源设备进、出口。,水系统的组成,水系统阀门:,闸阀,截止阀,蝶阀,蝶阀,水系统中设置的阀一般有两个作用:一是起调节用,调节管网中的水量,另外是
8、起关断作用,如变换季节时的冷、热源转换,或设备检修时,用阀门关断。,暖通空调管道阀门选型原则,暖通空调管道阀门选型原则,暖通空调管道阀门选型原则,冷冻水水流速度,压力水管的水流速主要是经济和噪声两个因素。管内的水速太大,对环路的平衡不利,故总管流速可以取得大一些,而分支管路可以小一些。,管内水流速推荐值(m/s),冷冻水管管径确定,连接各空调末端装置的供回水支管的管径,宜与设备的进出水管接 管管径一致,可查产品样本获知。,管径计算公式如下: d= 4000Q/3.14v Q(L/s):管段内流经的水流量 d(mm):管道内径 v(m/s):假定的水流速,水系统的流量和单位长度阻力损失表,水系统
9、的流量和单位长度阻力损失表,冷凝水管道设计,通常,可以根据机组的冷负荷Q(kW)按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。,风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水,必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计,应注意以下事项:沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之一的坡度;且不允许有积水部位。 采用聚氯乙烯塑料管时,一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。采用镀锌钢管时,通常应设置保温层。,冷却水系统的设计,目前最常用的冷却水系统设计方式是冷却塔设在建筑物的屋顶上,空调冷冻站设在建 筑物的底层或地下室。水从冷却塔的集水槽出来后,直接进入冷水机组而不设水箱。当空调冷却水系统仅在夏季使用时, 该系统是合理的,它运行管理方便,可以减小循环水泵的扬程,节省运行费用。,