2013年暖通工程師考試專(zhuān)業(yè)輔導(dǎo)資料八

　　空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

　　1、空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

　　空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持的設(shè)計(jì)原則是：

　　★力求水力平衡;

　　★防止大流量小溫差;

　　★水輸送系數(shù)要符合規(guī)范要求;

　　★變流量系統(tǒng)宜采用變頻調(diào)節(jié);

　　★要處理好水系統(tǒng)的膨脹與排氣;

　　★要解決好水處理與水過(guò)濾;

　　要注意管網(wǎng)的保冷與保暖效果。

　?、拧⑺到y(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)力求各環(huán)路的水力平衡

　　a、技術(shù)要求

　　空調(diào)供冷、供暖水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合各個(gè)環(huán)路之間的水力平衡要求。對(duì)壓差相差懸殊的高阻力環(huán)路，應(yīng)設(shè)置二次循環(huán)泵。各環(huán)路應(yīng)設(shè)置平衡閥或分流三通等平衡裝置。如管道豎井面積允許時(shí)，應(yīng)盡量采用管道豎向同程式。

　　(2)防止大流量小溫差

　　a、造成大流量小溫差的原因

　　★設(shè)計(jì)水流量一般是根據(jù)最大的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷(或熱負(fù)荷)再按5℃(或10℃)供回水溫差確定的，而實(shí)際上出現(xiàn)最大設(shè)計(jì)冷負(fù)荷(或熱負(fù)荷)的時(shí)間，即按滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間僅很短的時(shí)間，絕大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷下運(yùn)行。

　　★水泵揚(yáng)程一般是根據(jù)最遠(yuǎn)環(huán)路　、最大阻力，再乘以一定的安全系數(shù)后確定的，然后結(jié)合上述的設(shè)計(jì)流量，查找與其一致的水泵銘牌參數(shù)而確定水泵型號(hào)，而不是根據(jù)水泵特性曲線確定水泵型號(hào)。因此，在實(shí)際水泵運(yùn)行中，水泵實(shí)際工作點(diǎn)是在銘牌工作點(diǎn)的右下側(cè)，故實(shí)際水流量要比設(shè)計(jì)水流量大20%-50%。

　　★在較大的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)常常沒(méi)有對(duì)每個(gè)環(huán)路進(jìn)行水力平衡校核，對(duì)于壓差相差懸殊的環(huán)路，多數(shù)也不設(shè)置平衡閥等平衡裝置，施工安裝完畢之后又不進(jìn)行任何調(diào)試，環(huán)路之間的阻力不平衡所引起的水力工況、熱力工況失調(diào)象現(xiàn)只好*大流量來(lái)掩蓋。

　　a、避免大流量小溫差的方法

　　★考慮到設(shè)計(jì)時(shí)難以做到各環(huán)路之間的嚴(yán)格水力平衡，以及施工安裝過(guò)程中存在的種種不確定因素，在各環(huán)路中應(yīng)設(shè)置平衡閥等平衡裝置，以確保在實(shí)際運(yùn)行中，各環(huán)路之間達(dá)到較好的水力平衡。

　　當(dāng)遇到某個(gè)或幾個(gè)支環(huán)路比其它環(huán)路壓差相差懸殊(如阻力差100kPa以上)，就應(yīng)在這些環(huán)路增設(shè)二次循環(huán)泵。

　?、?、水系統(tǒng)的膨脹、補(bǔ)水、排水與排氣

　　　 a、水系統(tǒng)的膨脹

　　封閉空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，應(yīng)在高于回水管路最高點(diǎn)1-2m處設(shè)膨脹水箱。膨脹水箱一般可選標(biāo)準(zhǔn)水箱(T905(一)，其容積范圍為0.2-4.0m3.膨脹水箱設(shè)有膨脹管、補(bǔ)水管、溢水管和泄水管，并應(yīng)設(shè)有水位控制儀表或浮球閥。

　　a、水系統(tǒng)的補(bǔ)水與排水

　　　水系統(tǒng)的注水與補(bǔ)水均應(yīng)通過(guò)膨脹水箱來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)將膨脹管單獨(dú)與制冷站中的回水總管(或集水器)相接，這樣在系統(tǒng)安裝調(diào)試時(shí)的新注水或在平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)中的補(bǔ)充水，均可通過(guò)膨脹水箱注水。使整個(gè)水系統(tǒng)的注水從位置較低的回水總管(或集水器)由低向高進(jìn)行，從而將管路系統(tǒng)中的空氣由下往上通過(guò)排氣閥和膨脹水箱排除。許多工程安裝為圖省工省料，將膨脹水箱的膨脹管就近與較高處的回水管相接，致使系統(tǒng)中的空氣難以排除而招致供水壓力長(zhǎng)時(shí)間不穩(wěn)定。

　　水系統(tǒng)的排水閥應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)的最低點(diǎn)(集水器或制冷機(jī)水管路最低點(diǎn))，以便檢修時(shí)能將管路系統(tǒng)中的水全部排除。

　　a、水系統(tǒng)的排氣

　　安裝在每層建筑物的風(fēng)機(jī)盤(pán)管、新風(fēng)機(jī)組回水管路末端最高點(diǎn)，均應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)排氣閥。如支環(huán)路較長(zhǎng)而使管路轉(zhuǎn)彎較多時(shí)，或某些水管為躲避消防管、新風(fēng)管和裝設(shè)在吊頂內(nèi)的較大斷面電纜等而有上下轉(zhuǎn)彎時(shí)，均應(yīng)在轉(zhuǎn)彎的最高點(diǎn)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。旅館水系統(tǒng)常見(jiàn)弊并之一就是水中帶氣，而氣又難以排除，究其原因就是自動(dòng)排氣閥設(shè)置過(guò)少或設(shè)置不當(dāng)所造成。

　?、?、水系統(tǒng)的水處理與水過(guò)濾

　　　民用建筑空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)處理，尚未引起一些設(shè)計(jì)人員的重視。長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用的冷凍水和冷卻水往往由于重碳酸鹽、細(xì)菌和藻類(lèi)雜物等因素，使冷水機(jī)組中的蒸發(fā)器和冷凝器等熱交換設(shè)備結(jié)垢或腐蝕，從而增大設(shè)備熱阻、降低制冷量和機(jī)組壽命。

　　水處理：效果較好的有藥物水處理法和電子水處理法。藥物水處理多用于冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)處理，有通用型、緩蝕型和阻垢型。而電子水處理不但適用于冷卻水系統(tǒng)，而且也可用于冷凍水(冷媒水)系統(tǒng)的水質(zhì)處理，不同規(guī)格的電子水處理儀可安裝在管徑為DN12-DN300的管路上，水處理效果非常明顯，目前在一些工程上已廣泛應(yīng)用。

　　水過(guò)濾：在水系統(tǒng)中設(shè)置水過(guò)濾器濾除循環(huán)水中的粉塵纖維、砂石磚塊、植物性啐屑等極為重要。常用的過(guò)濾裝置有金屬網(wǎng)、尼龍網(wǎng)狀過(guò)濾器，Y型管道式過(guò)濾器等。在水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間過(guò)濾器要定期清結(jié)，以保證水路暢通無(wú)阻。

　　⑸、管網(wǎng)的保冷與保溫

　　制冷空調(diào)管網(wǎng)往往由于保冷(保溫)材質(zhì)和厚度設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，而造成冷(熱)量損失，并在夏季可能產(chǎn)生大量冷凝水而影響環(huán)境。

　　A、空調(diào)供冷水管的經(jīng)濟(jì)保冷厚度

　　冷水管道的經(jīng)濟(jì)保冷厚度按國(guó)標(biāo)GB50189-93的規(guī)定，不應(yīng)小于下表所列數(shù)據(jù)。

　　保溫層厚度選用參考表

　　冷水管(或熱水管)的公稱(chēng)直徑

　　Dg[mm] ≤32 40～55 80～150 200～300 >300

　　保溫層厚度

　　聚苯乙烯(自熄型) 40～45 45～50 55～60 60～65 70

　　玻璃棉 35 40 45 50 50

　　2、水系統(tǒng)熱穩(wěn)定性問(wèn)題(待完善)

　　3、冷凝水系統(tǒng)設(shè)計(jì)(待完善)

　　4、水泵的選擇

　　 選擇水泵所依據(jù)的流量L和壓頭(或揚(yáng)程)P如下確定：

　　 式中　―設(shè)計(jì)的最大流量，[m3/h]

　　　 1.1或1.2―附加系數(shù)，當(dāng)水泵單臺(tái)工作時(shí)取1.1;兩臺(tái)并聯(lián)工作時(shí)取1.2。

　　　式中　―管網(wǎng)最不利環(huán)路總阻力計(jì)算值，[kPa];

　　　 1. 1～1.2―附加系數(shù)。

　　一般對(duì)于供暖：管路阻力為80～200Pa/m，總管路阻力為60kPa，考慮到末端裝置、閥門(mén)、除污器、換熱器等局部阻力，其總阻力約為190～30kPa。

　　一般對(duì)于空調(diào)：對(duì)最遠(yuǎn)環(huán)路全長(zhǎng)及為60～200m，一般按200～500Pa/m的比摩阻確定管徑，總阻力約為100～350kPa

　　六、噪聲控制的措施

　　1、空調(diào)系統(tǒng)噪聲降低應(yīng)采取以下幾種措施

　　　(1)主要考慮降低產(chǎn)生噪聲的聲源，選用空調(diào)設(shè)備時(shí)應(yīng)選用振動(dòng)小，噪聲低的產(chǎn)品，如低噪聲壓縮機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等。

　　　　當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)量一定時(shí)，選用風(fēng)機(jī)壓頭安全系數(shù)不宜過(guò)大，必要時(shí)選用送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)共同負(fù)擔(dān)系統(tǒng)的總阻力。

　　　　(2)在設(shè)計(jì)空調(diào)風(fēng)道系統(tǒng)時(shí)風(fēng)道應(yīng)盡量減少阻力，管道的局部阻力不可過(guò)大，盡量減少變阻管、彎頭、三道、風(fēng)閥等的個(gè)數(shù)。每個(gè)送風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)量和阻力不宜過(guò)大，必要時(shí)把大風(fēng)量系統(tǒng)分成幾個(gè)小風(fēng)量系統(tǒng)。

　　(3)盡量減小送風(fēng)溫差以減少送風(fēng)量，風(fēng)量減少了，風(fēng)機(jī)也可能相應(yīng)減小號(hào)數(shù)，噪聲降低。

　　(4)風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速應(yīng)盡量在合理的范圍內(nèi)減少，風(fēng)速降低，噪聲會(huì)減弱。

　　(5)在制冷空調(diào)設(shè)備上加設(shè)防振措施，以減小噪聲。

　　(6)在風(fēng)管內(nèi)或彎頭處加設(shè)消聲設(shè)施，如消聲器、消聲彎頭等。

　　(7)在機(jī)房或空調(diào)機(jī)內(nèi)增加消聲材料、吸收噪聲。

　　 8)根據(jù)風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)量以及流速來(lái)確定消聲器的有效流通截面積。(通過(guò)室內(nèi)消聲器的風(fēng)速不宜大于5m/s，通過(guò)消聲彎頭的風(fēng)速不宜大于8m/s，通過(guò)其他類(lèi)型的消聲器風(fēng)速不宜大于10m/s)。