[自然科学]空调水系统设计理论
34页1、1,空调水系统设计,2,课程内容,冷冻水系统的设计 冷却水系统的设计 冷凝水系统的设计 管道的安装,3,我们的目标,初步掌握冷冻水系统的设计 学会冷却水系统的设计 全面掌握冷凝水系统的设计 了解管道的安装概要,4,空调水系统,冷冻水系统 风冷冷水机组 冷却水系统 水冷柜机,水冷冷水机组 冷凝水系统 空调器的蒸发器,空调箱,风机盘管等表冷器,5,水的参数,温度 oc 速度 m/s 密度 kg/m3 压力 Pa , kgf/cm2 流量 m3/h 运动粘性系数 m2/s 比热容 kcal/kg* oc 热导率 kcal/m*h* oc,6,闭式循环和开式循环 1. 闭式循环系统,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。 2. 开式循环系统,管路之间有贮水箱(或水池)通大气,空调冷冻水系统的分类,7,空调冷冻水系统,两管制,三管制,四管制 两管制:供冷和供热采用同一管路 三管制:分别设置供冷和供热管路到换热器,共用回水管 四管制:供冷和供热的供回水管各自有独立的管路系统,8,空调冷冻水系统,定水量和变水量 定水量系统:系统中循环水量为定值,负荷变化时,减少制冷
2、量或 制热量,改变供回水温度的系统。 变水量系统: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。,风机盘管,M,7 C,7 C,12 C,风机盘管,M,7 C,12 C,9,空调冷冻水系统,同程式 供回水干管中的水流方向相同,经过每一环路的管路长度相等。 异程式 供回水干管中的水流方向相反,经过每一环路的管路长度不等。,10,空调冷冻水系统,11,空调冷冻水系统,二通阀,三通阀,水系统中风机盘管进口不能全部安装二通阀,当所有房间温度低于温控器设定值时二通阀关断,整个水路就不循环,造成机组损坏。 建议全部采用三通阀有利于系统的节能。 或2/3采用三通阀和1/3二通阀混合安装。,12,Y 型过滤器 - 随机附件 水压力表 温度计 防震软管 流量开关,水管路 (I),13,膨胀水箱 - 补充水 - 冷热水的膨胀 - 建立回水压力 自动放气阀 -自动排除水系统中的空气 平衡阀 (球阀或蝶阀) - 调整水流量 截止阀或闸阀 - 用于维修/保养,水管路 (II),14,多台机组并联的水管连接示意图机组内置水泵 必须在机组出水管至总管之间加装单向阀, 避免只有一台机组运转时进回水短路
3、,15,CHILLER 机组1,CHILLER 机组2,出水,进水,多台机组并联的水管连接示意图机组无内置水泵 必须在机组出水总管上安装水泵,减小机组的承压单靠机组 内置水泵不能满足整个水系统的要求压头、水流量等,CHILLER 机组3,CHILLER 机组4,外置水泵,16,空调水系统的分区,系统的承压 1. 系统的最高压力:在系统的最低处或水泵的出口处,设计时应对系统各点的压力进行分析,选择合适的构件和设备。 A.系统停止运行,A点承压最大 PA=9.81h B.系统正常运行时 PA=9.81h+Pg-HCB-HBA PB=9.81h1+Pg-HCB c.系统开始运行时,阀还未打开 PB=9.81h1+P PA,PB- A点和B点的静压。 HCB,HBA摩擦和局部阻力之和。 Pg,P水泵的静压和全压,h,C,h1,17,空调水系统的分区,2.设备的承压 (1) 管道,水煤气管1 Mpa (2) 阀门,1.0, 1.6, 2.5 - 100MPa均有产品 (3) 风机盘管,冷水表冷器,冷水机组等,一般按1 Mpa出厂 3. 合理布置管路系统和设备的位置,有助于减少冷水机组设备及其部件
4、的承压。 (1) 将循环水泵设置在蒸发器或冷凝器的出水端 (2) 水泵供水管引向最高点的同程式布置。,18,水系统的分区,水系统的分区 1. 如层高不高,可仅有一个区 2. 按承压需2个区 3. 按承压需3个区,19,水管路设计,冷冻水或冷却水流速 1. 压力水管的水流速太大,对环路的平衡不利,且噪音增加。流速太小材料成本及安装费用增加。总管流速可取大一些,支管可取小一些。,GBJ13-86推荐的流速(m/s),管道公称直径(mm),管道种类,水泵吸水管,水泵出水管 1.5-2.0 2.0-2.5 2.0-3.0,250,250-1600,1600,1.0-1.2 1.2-1.6 1.5-2.0,20,水管路设计,2.管材:低压系统,DN50的可用焊接钢管,DN50的用无缝钢管,高压系统一律采用无缝钢管。管道作保温处理前要刷两道防锈底漆。 3.定水量系统的总水流量按最大负荷计算: 4.变水量系统的总水流量按下式计算,式中: W-冷水总水量 (m3/s) Q -各空调房间设计工况时 的负荷总和 ( kW ) c -水的比热容 ,取 4.19kJ/(kg. C) -水的密度,取1000kg
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