第八章水系统与制冷机房ppt课件.ppt

第一节、空调水系统,一、空调水系统概述,图8-1 典型空调系统原理图 1制冷机房；2制冷机组（冷水机组）；3冷冻水泵；4空气处理装置； 5换热器；6风机；7冷却水泵；8冷却塔；9冷却塔风机,一、空调水系统概述,制冷机组的能效比 kW/kW (8-1) 系统能效比 kW/kW (8-2) 系统季节能效比 kWh/kWh (8-3),,,,第一节、空调水系统,二、冷冻水系统 分类： 按布局分：开式系统、 闭式系统 按与制冷机之间连接方式分：直连水系统、间连水系统 按空调回水管布置分：同程式回水系统、异程式回水系统 按供回水管路分：二管制、三管制、四管制 按水泵配置分：一次泵水系统、二次泵水系统（单式水泵供水系统、复式水泵供水系统） 按水量变化分： 变水量和定水量系统,1、开式系统、 闭式系统,1膨胀水箱 2空调设备 3冷冻水循环水泵 4蒸发器,闭式冷冻水系统,开式冷冻水系统,1空调（或需冷却）设备 2冷水箱 3回水箱 4水泵 5蒸发器,2、直连式水系统、间连水系统,图8-4 直连式冷冻水系统,图8-5 间连式冷冻水系统,3、同程式回水系统、异程式回水系统,图8-6 异程冷冻水系统,图8-7 同程冷冻水系统,4、二管制、三管制、四管制水系统,图8-8 两管制水系统,图8-9 三管制水系统,8-10 四管制水系统,5、一次泵水系统、二次泵水系统,图8-11 一次泵冷冻水系统,图8-12 二次泵冷冻水系统,6. 变水量和定水量系统,图8-13 定水量系统,图8-14 变水量系统,（二）典型冷冻水系统分析,1. 一次泵定水量系统,图8-15 一次泵定水量系统,2. 一次泵变水量系统,图8-16 一次泵变水量系统,3. 二次泵变水量系统,二、冷却水系统,地表水、地下水、海水、自来水,冷却水系统的水源,空调冷却水系统的形式,直流式冷却水系统,最简单的冷却水系统,混合式冷却水系统,水温较低且系统较小的场合,利用喷水池的冷却水系统,机械通风冷却塔循环系统,,气候比较干燥地区的小型空调系统中,空调系统中应用最广泛的冷却水系统,直流式 混合式 机械循环式,二、冷却水系统,二、冷却水系统-基本形式,图8-18 自然通风冷却循环系统,图8-19 机械通风冷却循环系统,冷却水系统组合方式,图 8-20 单元式冷却水系统,(a) (b) 图8-21 干管式冷却水系统 (a) 一泵一机； (b) 多泵共用,混合式冷却水系统,(a) (b) 图8-22 混合式冷却水系统 (a) 一泵一机；(b) 多泵共用,3、冷却水温度控制原则,蒸汽压缩式不低于15.5， 一般不超过32 吸收式不低于24 尽量用低水温 过渡季节，直接使用 控制方法 风量控制，变频、台数 冷却水旁通,附：水系统附件,水过滤器,金属网状、尼龙网状过滤器、Y型式过滤器、角通式和直通式除污器,水过滤器型式,Y型式过滤器,与管道的联接有两种方式，螺纹联接和法兰联接,螺纹联接型,螺纹联接Y型过滤器 1阀体 2阀盖 3垫塞 4滤网,水系统附件,法兰联接型,法兰连接Y型过滤器 1阀体 2阀盖 3垫塞 4螺栓 5垫塞 6滤网,水系统附件,冷却水塔,冷却塔是将携带热量的冷却水在塔中与空气进行热交换，将热量传输给空气并散入大气环境中去的装置，在冷却水系统中起节约用水和降低能耗的作用,冷却塔有湿式冷却塔（简称湿塔）和干式冷却塔（简称干塔）,冷却塔一般由塔体部分、风机部分、配水部分、淋水部分及收水部分组成，下塔体可以兼做贮水用,常用的冷却塔有自然通风式冷却塔、机械通风式冷却塔和混合通风冷却塔。

冷却塔的极限出水温度比当地空气的湿球温度高3.55,水系统附件,自然通风式冷却塔,自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的，水流运动形式有喷淋、溅滴等多种 .主要有进水管、出水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成自然通风式冷却塔示意图 1喷头 2上水总管 3分配水管 4百叶窗 5集水池 6出水管,缺点是：占地面积大；冷却效率低；冷却效果不稳定，易受风速和风向的影响，水被吹散的损失大,优点是；构造简单；设备投资少；运行维护方便水系统附件,机械通风式冷却塔,冷却塔水系统图,通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护管理比较复杂但是它的冷却效率高，结构紧凑，占地面积小，适用范围广,水系统附件,（1）逆流式机械通风冷却塔,在塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的：热水从上向下淋洒，而空气从下向上流动冷却效果比较好，横断面积相对较小，其缺点是配水不够均匀，而且塔体高度较大逆流式机械通风冷却塔 1林水填料 2配水装置 3除水器 4抽风机,水系统附件,（2）横流式机械通风冷却塔,横流式冷却塔是指空气通过填料是横向流动的冷却塔中空气和水热交换不如逆流式冷却塔充分，冷却效果较差但是由于冷却塔不需要专门设置进风口。

所以塔体的高度低，而且配水比较均匀，另外配水管的高度较低，工作时水泵的扬程低，耗电较小,水系统附件,（3）玻璃钢冷却塔,塔体由玻璃钢制成，具有重量轻、耐腐蚀、安装方便等一系列优点,玻璃钢冷却塔一般都安装在屋顶上，在安装时应特别注意： 1)在做塔基础前，应核对图纸尺寸是否与所提供设备的厂家尺寸相符 2)冷却塔在屋面安装时，需在未施工防水层之前做好基础 3)在屋面组装时，应注意保护已施工完毕的防水层 4)冷却塔安装应尽量选择通风良好和远离重要建筑物的位置，同时应尽量选择运转噪声较小的生产厂家，一般应控制环境噪声在5560dB之内 5)进出塔水管道应设置支墩和支架水系统附件,阀门 阀门在制冷空调水系统中是重要控制附件 其主要作用有：启闭作用，如关断水流；调节作用，如调节水量或水压；控制或改变水流方向等 分为截断阀类、调节阀类、分流阀类、止回阀类、安全阀,截止阀,阀体上标有箭头（水流）方向，不得装反，适用于管径小于或等于50mm的管道,图11-11 截止阀 a）内螺纹连接 b）法兰连接,截止阀是利用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘(阀头)，改变阀盘与阀座间的距离达到控制阀门的启闭,水系统附件,闸阀,结构较为复杂，闸板密封易被水中杂质或颗粒状物擦伤或沉积阀体底部，造成关闭不严密的缺陷,闸阀具有流动阻力小，开启关闭力小，介质可从可从任一方向流动等优点，,闸阀的阀杆有明杆、暗杆、手动、电动、电机驱动等多种形式,经常开启的闸阀有时会出现阀板脱落现象，使系统失去控制能力。

一般管道直经在70毫米以上时采用闸阀,水系统附件,水系统附件,单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,,,水系统附件,单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,,,水系统附件,单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,,,水系统附件,单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),旋启式(摇极式),单向阀,,,电磁阀,电磁阀是一种开关式（即双位式）自动阀门，它能适应于各种工质，包括气体或液体的制冷剂、淡水、盐水和润滑油,,电磁阀一般由电磁头外壳、线圈、芯铁、弹簧、膜片或活塞、阀体、密封环等主要部件组成水系统附件,水系统附件,电磁阀,系统附件,系统附件,电磁阀一般由电磁头外壳、线圈、芯铁、弹簧、膜片或活塞、阀体、密封环等主要部件组成电磁阀虽有多种形式，但就其动作原理来说，基本上是两种，一种是直接动作的，即一次开启式；另一种是间接动作的，即二次开启式,直接动作电磁阀工作原理 : 当接通电源时，线圈1通电产生磁场，芯铁2被磁力吸起，阀口被打开，流入端与流出端相通；当线圈电源被切断时，磁力消失，芯铁在弹簧力和自重的作用下关闭阀门,电磁阀 直接动作电磁阀,直接动作电磁阀 1线圈 2芯铁,系统附件,直接动作电磁阀,水系统附件,系统附件,间接动作电磁阀 1线圈 2芯铁 3小阀口 4活塞 5节流孔 6复位弹簧,间接动作二次开启式电关阀的优点是：电磁阀线圈仅仅操纵尺寸及重量甚小的芯铁。

由于小阀口的打开，利用管道中液（或气）体介质的压力作自给放大，形成压差推动活塞打开阀门，因此不论电磁阀的通径大小如何，其电磁头包括线圈均可做成一个通用尺寸，因而减轻了重量尺寸，并便于系列化生产,电磁阀,电磁阀的安装应注意： 1）电磁阀应垂直安装在水平管道上，介质流动方向应与电磁阀外壳箭头方向一致； 2）阀前应安装过滤器，防止产生孔道堵塞； 3）阀所在位置应是振动较小的地方； 4）电源电压应与电磁阀铭牌上规定的使用电压相等； 5）使用压力应小于电磁阀所规定的许用压力水系统附件,放气装置,集气罐的工作原理：当水在管道中流动时，水流动的速度一般大于气泡浮升速度，水中的空气可随着水一起流动当水流至集气罐内时，因罐体直径突然增大，一般罐体直径大约是干管的1.52倍，水流速度减慢，此时气泡浮升速度大于水流速，气泡就从水中游离出来并聚集在罐体的顶部集气罐接管示意图 a）立式 a ）卧式,集气罐优点是：制作简单；安装方便；运行安全可靠等缺点是：在系统初运行或间歇过长时，需人工操作排气；排气管阀门失灵易造成系统大量失水等,1.集气罐,水系统附件,2.自动排气阀,ZPT-C型自动排气阀结构图 1-排气芯 2-六角锁紧螺母 3-阀芯 4-橡胶封头 5-滑动杆 6-浮球杆 7-铜锁钉 8-铆钉 9-浮球 10-手拧顶针 11-手动排气座 12-上半壳 13-螺栓螺母 14-垫片 15-下半壳,3.手动排气阀,采用浮球式的启闭方式，使系统内的空气随有随排，不需人工操作，被广泛用在空调水系统中。

可排除局部残存的空气，手动排气阀构造简单，使用安装方便，与常见于供暖系统中的散热器上放风阀类似第二节、制冷机房设计,一、设计步骤 首先了解机房设计任务 1.空调用冷冻站：总制冷量，冷冻水供水、 回水温度，冷水机组，冷 却水系统，冷冻水系统 2.冷藏库制冷系统：冷藏量，冻结能力，制 冷装置，库房设计,第二节、制冷机房设计,具体制冷机房设计含以下内容： 资料收集 负荷计算 确定制冷主机类型 确定制冷机设计工况 确定机组容量和台数 设计水系统 机房布置,（一）收集机房设计原始资料,冷负荷资料：来源随制冷工艺的不同而异，如空调用冷冻站，其冷负荷由空调计算提供同时要了解用户要求的供冷方式（直接、间接） 水质资料：冷却水水源的水质资料：浑浊度、含铁量、PH值、水温、供水情况等 气象资料：最高、最低温度，大气压力、大气相对湿度等； 地质资料：通常由土建专业提供 设备资料：各种设备的主要性能、技术规格、技术参数、设备外形图、安装图、出厂价格等 主要材料资料：保温材料、各种管材的技术性能、规格、价格等 工厂发展规划资料,（二）确定系统总制冷量Q0,考虑： 用户实际需要的制冷量 制冷系统本身和供冷系统的损失量 A为冷损失附加系数： 直接供冷 A57 间接供冷 A715,,,（三）、确定制冷剂种类和机组型式,一般根据系统总制冷量、冷冻水量、水温及使用条件确定： 1.制冷剂的确定 Q0350kw，间接供冷或对卫生、安全无特殊要求时：宜用氨； Q0350kw，对卫生安全有特殊要求或直接供冷：宜用氟利昂。

2.系统形式的确定 单级压缩 单机工作 双级压缩 多机并联工作 3.供冷方式：根据工程的实际需要来确定 直接供冷：冷藏库 间接供冷：大中型机制空调用制冷系统,,,,,选择制冷机组 空调制冷量1758kW，宜选离心机；10541758kW，宜选离心机、螺杆机；1161054kW，宜选螺杆机，,<116宜选涡旋机压缩机组型式 冷冻冷藏 大中型冷冻站：一般离心式或螺杆式 中小型冷冻站：一般活塞式,（三）、确定。