第五章制冷系统管道设计ppt课件.ppt

第五章　制冷系第五章　制冷系统管道管道设计 直径、衔接的设计第一节　氨系统管道设计要求 ㈠对氨系统管道的要求◆耐腐蚀要求：一概采用无缝钢管不允许用铜管、管壁镀锌◆耐压要求：氨系统任务压力不超越－－1.5MPa;　　　　　系统高压部分试压压力－－1.8MPa(表)；　　　　　低压部分试压压力－－1.2MPa(表) 由管壁厚度来满足耐压性要求，表5－1中的规范厚度满足要求㈡㈡对氨系氨系统阀件的要求件的要求阀件－－氨公用⒈材质－－灰铸铁、可锻铸铁、铸钢耐压要求－－强度实验压力3.0～4.0MPa　　　　　　密封性实验压力2.0～2.5MPa 公称压力为2.5MPa的阀即可满足要求⒉氨阀不允许有铜、铜合金的零部件⒊氨阀应有倒关阀座－－可把阀全开，改换填料⒋压力表用氨公用的●量程不得小于系统任务压力的1.5倍高压容器：－0.1～0～2.5MPa;中、低压力容器：－0.1～0～1.6MPa●精度等级：不低于2.5级倒关阀座二、制冷二、制冷剂在管道内允在管道内允许流速及允流速及允许压力降力降●●流速要恰当表流速要恰当表5 5－－2 2为引荐的允引荐的允许流速流速流速过低低→→沿程阻力沿程阻力损失失较小，但管径小，但管径较大，耗大，耗材多，造价材多，造价较高；高；●流速过高→管径小些，但沿程阻力损失较大，影响制冷效率与平安。

二、制冷二、制冷剂在管道内允在管道内允许流速及允流速及允许压力降力降●要控制管道的压力降允许压力降见表5－3允许压力降确定原那么：吸汽管或回汽管允许压力降相当于饱和温度降低1℃；排汽管允许压力降相当于饱和温度降低0．5℃三、三、对氨制冷管路氨制冷管路设计要求要求㈠管道的坡度要求－－见表5－4㈡蒸发器供液管设计要求⒈每个冷间的供液管：从分配站单独引出⒉冷风机与排管的供液管：从分配站分别引出，不得并联于同一供液管上⒊并联供液的各蒸发器，要求其当量长度根本相等如采用中进中出、先进后出的方式如图5－1a即各支路同程⒋顶、墙排管并联供液保证均匀供液的措施：采用“∩〞形弯头如图5－1b墙排管的供液经“∩〞形弯头的顶端，该顶端与顶排管的上层标高一致图5－1㈢吸汽管设计要求⒈紧缩机吸汽管宜在程度吸汽管总管程度轴线上方呈45°角处衔接⒉重力供液系统，最好设机房氨液分别器㈣排汽管设计要求⒈排汽管上均应设止回阀⒉压机排汽管应从程度排汽总管顶部呈45°角接入㈤其他管道㈤其他管道设计要求要求⒈氨平安管泄压管引出室外，出口高出屋檐1m，高出冷凝器平台3m以上，未端做成S形弯头⒉融霜用热氨管：油分别器后接出，装截止阀和压力表，不宜穿过冷间。

⒊各种氨管：不得有凹下管段在地沟内的吸、排气总管的最低处应设排液〔油〕管，吸入管设加压管⒋排液桶、集油器、空气分别器等设备的降压回汽管，不得直接与压机吸入管相连，而是接于蒸发器回汽管顶部第二第二节　氨系　氨系统管道管径确定管道管径确定一、公式计算法根据：允许流速、允许压力降步骤：⒈计算管道内径：　　　　　　　dn＝0.0188 (m) (5-1)⒉查表5—1，确定用管规格如dn在两种规格之间，那么选用管径大的一种⒊计算并校核管道压力损失ΣΔP〔沿程阻力＋部分阻力〕ΣΔP的计算用公式〔3－26〕P91假设ΣΔP＜允许压力降，符合要求假设ΣΔP＞允许压力降，ω取小值，重算dn二、图表计算法经过查图表来确定管径㈠图表的种类图表制造条件之一：冷凝温度为30℃⒈表5－5，氨单相流吸汽管负荷量表适用条件……⒉表5－6，氨单相流吸汽管、排汽管和液体管负荷量表适用条件……⒊表5－7，氨两相流吸汽管负荷量表适用条件……⒋图5－2，管长小于30m氨管管径计算图⒌图5－3～图5～6，氨单相流吸汽管径计算图⒍图5－7～图5－12，氨两相流吸汽管管径计算图⒎图5－13，氨排汽管管径计算图⒏图5－14，冷凝器到贮氨器之间氨液管管径计算图。

⒐图5－15，贮氨器到分配站之间氨液管管径计算图第二第二节　氨系　氨系统管道管径确定管道管径确定㈡图表计算步骤⒈根据工况条件，确定选用的计算图表⒉根据配管设计时的工况负荷量和管子当量长度，确定设计管道的规格⒊根据计算得到的公称直径，在表5－1中，确定采用无缝钢管的规格例：P179　例题2：知氨制冷系统单相流吸气管负荷为300kW，蒸发温度为-40℃，管道当量总长度为100m，确定吸气管管径查表法查表法查图法查图法表5-5图5-4mm㈢不同工况运用条件的修正㈢不同工况运用条件的修正假设实践工况和所列图表规定的工况不同时，需修正负荷量，然后才干到所给出的图表中进展运用⒈冷凝温度变化假设冷凝温度不为30℃，负荷量需用表5－8的换算系数进展修正⒉当量管长和摩阻引起的压力降相当于饱和温度差的变化用表查管径时运用吸汽管〔回汽管〕修正公式：式〔5－2〕排汽管和高压侧液体管的修正公式：式〔5－3〕⒊两相流供液倍数〔液汽比〕变化吸汽管管径的修正公式：　　　　ds＝N·d (mm) (5-4)d—n＝4时，查图表得到的吸汽管管径N—修正系数，见表5—9P188三、其他三、其他衔接接纳道直径确道直径确实定方法定方法⒈融霜用热氨管：Dg32～50mm。

⒉平安管：与接头同径平安总管： ≮Dg25mm,也≯50mm⒊排液管:与排液桶上接头同径，Dg25mm～Dg32mm⒋设备上的增压和降压管：Dg20～32mm⒌放油管：Dg20～32mm；低温放油管：不小于Dg25mm⒍均压管：设备接纳同径设备多于2台时的均压总管：比设备接纳大一个档次的直径⒎氨泵的进、出液管管径：见表5－10⒏放空管：与接纳同径第三第三节　管架　管架设计一、管架的作用⒈固定管道⒉防止振动◆管架满足两个要求：一是满足管道的强度要求—防止管道因受垂直作用力呵斥弯曲破坏；二是满足管道的刚度要求—挠度不大于坡度这两个要求靠支〔吊〕点设置来满足二、管道支点间隔■正常间距：＝最大间距×0．8　　　　　　　　　↓　　　　　　　　查表5－11■增设的支〔吊〕点：在管件、弯头处的一侧或二侧增设加固点，且要求支〔吊〕点离弯头的间隔不宜大于600mm,并尽能够在较长管道上增设三、管架构造方式制冷工程上常用半固定支架◎随墙的，见图5－16〔a〕、〔b〕◎吊顶的，见图5－16〔c〕、〔d〕对低温管道，对低温管道，要加设垫木要加设垫木第四第四节　管道和　管道和设备保温保温设计一、概述●需求保温的部位：低温、有冷量损失的部位。

融霜热氨管也要保温●保温层厚度确定原那么：保证隔热层外外表不致结露即外外表温度不低于当地条件下的露点温度例外：少数小型低温制冷安装，把损失量限制在某一范围，据此来确定保温层厚度二、保温二、保温层厚度厚度计算算⒈经过保温管道和设备单位长度传热量计算忽略管壁热阻有：⒉⒉公式公式计算法确定保温算法确定保温层厚度厚度先用公式〔先用公式〔5 5－－6 6〕算出〕算出D1D1再用式〔再用式〔5 5－－7 7〕算出厚度〕算出厚度δδ保温层外外表温度应比露点温度稍高些，保温层厚度计算结果应满足下式条件：⒊⒊图表表计算法确定保温算法确定保温层厚度厚度查图5－18〔a〕〔b〕〔c〕和表5－12、表5－13用计算图确定保温层厚度的步骤：⑴选好保温资料，计算出 的值⑵根据　　 ≤D1ln　　,在图的纵坐标上找到相应的点，程度向右与外径图线相交，再转机向下引垂线得横座标上数值，即为保温层厚度⑶验算：查到的δ代入式〔5－9〕中，假设等式成立，那么符合要求否那么，加大δ，重新验算留意，查得的δ要取规范值，普通保温层厚度数值个位数为0或5，单位为mm例题8：三、保温资料的选用三、保温资料的选用■制冷工程常用的保温资料：玻璃棉、软木、硅酸铝、聚苯乙烯、聚氨酯等。

■融霜热氨管：用能耐80～120℃温度的绝热资料，如石棉管瓦、岩棉保温带■在施工中应留意：①在穿墙洞和楼板时不能延续；②系统试压、抽真空合格后，防锈处置，再包保温层；③保温层外设防潮层或隔汽层技艺培育技艺培育: 管道包保温层过程管道包保温层过程第五第五节　氟利昂系　氟利昂系统管道管道设计一、氟利昂系统对管材和阀件的要求⒈管材：多采用紫铜管或无缝钢管管径＜20mm时，多用紫铜管－－易于弯曲成型，流动阻力较小，价钱高规格见表5－14管径＞20mm时，多用无缝钢管－－规格见表5－1⒉阀门：氟利昂公用，普通不设手轮，加防漏盖帽二、氟利昂系二、氟利昂系统制冷制冷剂在管道内允在管道内允许压力力降及允降及允许流速流速㈠对系统管道允许压力降要求回汽管：相当于饱和蒸发温度降低1℃，其值见表5－15；排汽管和高压供液管：相当于饱和冷凝温度升高0.5℃，其值见表5－16㈡对系统管道流速的要求流速范围：见表5－17对吸汽、排汽上升立管，有最小带油速度的要求，见图5－19㈠对液管的设计要求⒈思索过冷要防止高压供液管由于升高而液柱引起的静压下降，使液管在进入热力膨胀阀之前就成为两相流体防止的方法：高压液体过冷。

液管每升高一米时的静压降低值及相应的饱和温降见表5－18⒉热力膨胀阀宜接近蒸发器布置两相流动的阻力比纯液体大得多阻力倍数见表5－19⒊各并联管路要保证均匀供液◆一只热力膨胀阀只向一个通路供液见图5－20◆一只热力膨胀阀向几个并联通路供液时，采用分液器配液如图5－21，图5－22⒋高压液管上应设置枯燥过滤器吸收水分，过滤杂质三、氟系三、氟系统管路管路设计要求要求⒈设置上升立管和回油弯见图5－23⒉坡向和坡度要求程度吸汽管应有大于或等于2％的坡度，并坡向紧缩机⒊设置双上升立管在负荷变化较大的系统中采用⒋回汽管与蒸发器衔接上的要求●回汽管与一组蒸发器衔接：紧缩机与蒸发器位于同标高或蒸发器高于紧缩机时，蒸发器出口的上升立管上升至蒸发器顶部或略高于蒸发器，再接至紧缩机如图5－24●回汽管与多组并联蒸发器衔接：见图5－25回气管垂直上升时，每隔10米左右安装一个集油弯㈡㈡对吸汽管路的吸汽管路的设计要求要求图5-23图5-35图5-24图5-25㈢㈢对排气管路的排气管路的设计要求要求⒈坡向和坡度要求程度排气管应有1％～2％的坡度，并坡向油分别器或冷凝器⒉设有油分别器时排气管的衔接要求油分别器应尽量接近紧缩机，其内的积油由回油管流回曲轴箱中。

如图5－26任何上升排气立管应设在油分别器之后，以便低负荷时立管中的油和停机时管内冷凝液回到油分别器⒊无油分别器时排气管的衔接要求见图5－27、图5－28垂直上升时，每8米设置一个U形弯头见图5-29图5-26图5-27，图5-28图5-29四、吸汽管道管径计算四、吸汽管道管径计算用查图法确定内径，再定规格㈠程度回汽管直径计算R12－图5－30；R22－图5－31例题10〔P208〕180145mm㈡回汽立管管径㈡回汽立管管径计算算R12－图5－32；R22－图5－33按最低负荷选择管径假设膨胀阀前的液温不为40℃时，那么最低档负荷量÷修正系数〔查图5－34〕＝最小负荷量，再进展查图例题11〔P212〕最低负荷回汽管内径27.3kW68㈢双上升吸汽立管的㈢双上升吸汽立管的设计当制冷系统的全负荷和最低负荷相差较大时，需采用双上升吸汽立管如图5－35●双上升立管的任务原理：最小负荷起动→两立管皆通→存油弯积油→立管B断，A通→A管带油，B断全负荷时→立管上下部压差增大→推进存油弯的光滑油→A通，B带油●双上升立管的管径确定方法：⒈按最低负荷确定立管A的管径dA⒉按全负荷的最小带油速度选择某一管径d。

⒊dB＝　 　　　⒋取规范的dB五、其他管道管径的五、其他管道管径的计算算㈠排汽管与供液管道管径计算R12－图5－36；R22－图5－37上升排汽立管也要思索最小带油速度，见图5－19㈡冷凝器至贮液器泄液管的管径计算铜管：查图5－38钢管：铜管管径放大一档本章作业：1．知氨制冷系统排汽管负荷为380KW，管道当量总长100m，管道摩阻△t＝0．5℃，试用查表和查图两种方法计算排汽管径2．知一制冷系统回汽管管道外径D＝159mm，管道内制冷剂温度为－33℃，周围空气温度为30℃，相对湿度为80％，采用聚苯乙烯泡沫塑料作保温资料，试确定保温层厚度3．知R22制冷系统的吸汽管负荷为50KW，蒸发温度为－30℃，管道当量总长50m，计算程度吸汽钢管内径小结。