空調(diào)水系統(tǒng)培訓(xùn)資料

1、一、水系統(tǒng)分類(lèi)空調(diào)水系統(tǒng)的分類(lèi)方法很多，按照管道的布置形式和工作原理，一般可歸納為以下幾種主要類(lèi)型：（1）按原理可分為：閉式和開(kāi)式；（2）按供、回水在管道內(nèi)的流動(dòng)關(guān)系分為：同程式和異程式；（3）按供、回水管道數(shù)量分為：雙管制、三管制和四管制；（4）按供、回水干管的布置形式分為：水平式和垂直式；（5）按調(diào)節(jié)方式可分為：定水量和變水量。1、閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)：管路不與大氣相接觸，在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)膨脹水箱并有排氣和泄水裝置的系統(tǒng)。開(kāi)式系統(tǒng)：管路之間有貯水箱（或水池）通大氣，自流回水時(shí)，管路通大氣的系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)示意圖 開(kāi)式系統(tǒng)示意圖閉式和開(kāi)式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)閉式系統(tǒng)1、由于管路不與大

2、氣相接觸，管道與設(shè)備不易腐蝕。2、不需克服靜水壓力，循環(huán)水泵的壓力低，水泵的功率相對(duì)較小。3、系統(tǒng)簡(jiǎn)單。1、蓄冷能力小，低負(fù)荷時(shí)，冷凍機(jī)也需經(jīng)常開(kāi)動(dòng)。2、膨脹水箱的補(bǔ)水有時(shí)需要另設(shè)加壓水泵。開(kāi)式系統(tǒng)冷水箱有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機(jī)的開(kāi)啟時(shí)間，增加能量調(diào)節(jié)能力，且冷水溫度的波動(dòng)可以小一些。1、冷水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，宜腐蝕管路。2、需要增加克服靜水壓力的額外能量。3、輸送能耗大。2、同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)同程式系統(tǒng)：經(jīng)過(guò)每一并聯(lián)環(huán)路的管長(zhǎng)基本相等，阻力相近；若通過(guò)每米長(zhǎng)管路的阻力損失接近相等，則管網(wǎng)的阻力不需調(diào)節(jié)即可保持平衡。異程式系統(tǒng)：經(jīng)過(guò)各并聯(lián)環(huán)路的管長(zhǎng)不等，管路的阻力不等；

3、需在各并聯(lián)管網(wǎng)上增加相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)水網(wǎng)平衡。同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)同程系統(tǒng)同程式系統(tǒng)中系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各設(shè)備間的水量分配均衡，調(diào)節(jié)方便。同程式系統(tǒng)由于采用回程管，管道的長(zhǎng)度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投資。異程系統(tǒng)異程式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，耗用管材少，施工難度小。各并聯(lián)環(huán)路管路長(zhǎng)度不等，阻力不等，流量分配難以平衡。3、雙管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)和四管制系統(tǒng)雙管制系統(tǒng)：冷水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)采用相同的供水管和回水管，只有一供一回兩根水管的系統(tǒng)。三管制系統(tǒng)：分別設(shè)置供冷管路、供熱管路、換熱設(shè)備管路三根水管；其冷水與熱水的回水管共用。四管制系統(tǒng)：冷水和熱水的系統(tǒng)完全單

4、獨(dú)設(shè)置供水管和回水管，可以滿(mǎn)足高質(zhì)量空調(diào)環(huán)境的要求。三種系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)：類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)雙管制系統(tǒng)雙管制系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占用空間少；初投資低。無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足供冷與供熱的要求。三管制系統(tǒng)三管制系統(tǒng)能夠同時(shí)滿(mǎn)足供冷和供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡(jiǎn)單。比兩管制復(fù)雜，投資也比較高，且存在冷、熱回水的混合損失。四管制系統(tǒng)四管制系統(tǒng)能夠同時(shí)滿(mǎn)足供冷和供熱的要求，并且配合末端設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)溫度和濕度精確控制的要求。管路系統(tǒng)復(fù)雜，初投資高，占用建筑空間較多。4、定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)定水量系統(tǒng)：定水量系統(tǒng)中的水量是不變的，它通過(guò)改變供回水溫差來(lái)適應(yīng)房間負(fù)荷的變化。這種系統(tǒng)各空調(diào)末端裝置，采用受設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)的

5、溫控器控制的電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。變水量系統(tǒng)：變水量系統(tǒng)是通過(guò)改變空調(diào)負(fù)荷側(cè)的水流量來(lái)適應(yīng)房間負(fù)荷的變化。這種系統(tǒng)各空調(diào)末端裝置，采用受設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)的溫控器控制的電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥節(jié)。定流量和變流量系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)定流量系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便；不需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。配管設(shè)計(jì)時(shí)，不能考慮同時(shí)使用系數(shù)；輸送能耗始終處于額定的最大值，不利于節(jié)能。變流量系統(tǒng)輸送能耗隨負(fù)荷的減少而降低；可以考慮同時(shí)使用系數(shù)，使管道尺寸、水泵容量和能耗都減少。系統(tǒng)相對(duì)要復(fù)雜些；必須配置自控裝置；單式泵時(shí)若控制不當(dāng)有可能產(chǎn)生蒸發(fā)器結(jié)冰事故。5、一次泵系統(tǒng)和二次泵系統(tǒng)一次泵系統(tǒng)：冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)合用一套循環(huán)水泵。二次

6、泵系統(tǒng)：冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分成兩個(gè)環(huán)路，冷源側(cè)配置定流量循環(huán)泵即一次泵，負(fù)荷側(cè)配置變流量循環(huán)泵即二次泵。一次泵和二次泵系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一次泵系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資低；運(yùn)行安全可靠，不存在蒸發(fā)器結(jié)冰的危險(xiǎn)。不能適應(yīng)各區(qū)壓力損失懸殊的情況；在絕大部分運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)處于大流量、小溫差的狀態(tài)，不利于節(jié)約水泵的能耗。二次泵系統(tǒng)能適應(yīng)各區(qū)壓力損失懸殊的情況，水泵揚(yáng)程有把握可能降低；能根據(jù)負(fù)荷側(cè)的需求調(diào)節(jié)流量；由于渡過(guò)蒸發(fā)器的流量不變，能防止蒸發(fā)器發(fā)生結(jié)冰事故，確保冷水機(jī)組出水溫度穩(wěn)定；能節(jié)約一部分水泵能耗?？傃b機(jī)功率大于單式泵系統(tǒng)；自控復(fù)雜，初投資高；易引起控制失調(diào)的問(wèn)題；在絕大部分運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，

7、系統(tǒng)處于大流量、小溫差的狀態(tài)，不利于節(jié)約水泵的能耗。總起來(lái)說(shuō)，一般建筑物的普通舒適性中央空調(diào)，其冷（熱）水系統(tǒng)宜采用一次水泵、變水量調(diào)節(jié)、雙管制的閉式系統(tǒng)，并盡可能為同程式或分區(qū)同程式。二、閥門(mén)的分類(lèi)及選用1、按用途和作用分類(lèi) 截?cái)嚅y類(lèi) 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。 調(diào)節(jié)閥類(lèi) 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。 止回閥類(lèi) 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。 分流閥類(lèi) 用于分離、分配或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等。 安全閥類(lèi) 用于介質(zhì)超壓時(shí)的安全保護(hù)。包括各種類(lèi)型的安全閥。2、

8、按主要參數(shù)分類(lèi)（一） 按壓力分類(lèi) 真空閥 工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門(mén)。 低壓閥 公稱(chēng)壓力PN 小于1.6MPa的閥門(mén)。 中壓閥 公稱(chēng)壓力PN 2.56.4MPa的閥門(mén)。 高壓閥 公稱(chēng)壓力PN10.080.0MPa的閥門(mén)。 超高壓閥 公稱(chēng)壓力PN大于100MPa的閥門(mén)。（二） 按介質(zhì)溫度分類(lèi) 高溫閥 t 大于450C的閥門(mén)。 中溫閥 120 C小于 t 小于450 C的閥門(mén)。 常溫閥 -40 C小于 t 小于120 C的閥門(mén)。 低溫閥 -100 C小于 t 小于-40 C的閥門(mén)。 超低溫閥 t 小于-100 C的閥門(mén)。（三） 按閥體材料分類(lèi) 非金屬材料閥門(mén)：如陶瓷閥門(mén)、玻璃鋼閥門(mén)、塑料閥門(mén)。

9、金屬材料閥門(mén)：如銅合金閥門(mén)、鋁合金閥門(mén)、鉛合金閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)、蒙乃爾合金閥門(mén)、鑄鐵閥門(mén)、碳鋼閥門(mén)、鑄鋼閥門(mén)、低合金鋼閥門(mén)、高合金鋼閥門(mén)。 金屬閥體襯里閥門(mén)：如襯鉛閥門(mén)、襯塑料閥門(mén)、襯搪瓷閥門(mén)。3、通用分類(lèi)法這種分類(lèi)方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)最常用的分類(lèi)方法。一般分 閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥、安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、底閥、過(guò)濾器、排污閥等。4、暖通空調(diào)管道閥門(mén)選型原則項(xiàng)目序號(hào)選型原則閥門(mén)選型設(shè)計(jì)1冷凍水機(jī)組、冷卻水進(jìn)出口設(shè)計(jì)蝶閥；2水泵前蝶閥、過(guò)濾器，水泵后止回閥、蝶閥；3集、分水器之間壓差旁通閥；4集、分水器進(jìn)、回

10、水管蝶閥；5水平干管蝶閥；6空氣處理機(jī)組閘閥、過(guò)濾器、電動(dòng)二通或三通閥7風(fēng)機(jī)盤(pán)管閘閥（或加電動(dòng)二通閥）一般采用蝶閥時(shí)，口徑小于150mm時(shí)采用手柄式蝶閥（D71X、D41X）；口徑大于150mm時(shí)采用蝸輪傳動(dòng)式蝶閥（D371X、D341X）。選用閥門(mén)的注意事項(xiàng)1減壓閥，平衡閥等必須加旁通;2全開(kāi)全閉最好用球閥、閘閥；3盡量少用截止閥；4閥門(mén)的阻力計(jì)算應(yīng)當(dāng)引起注意；5電動(dòng)閥一定要選好的。給水管道上使用的閥門(mén)，應(yīng)根據(jù)使用要求按右列原則選型1需調(diào)節(jié)流量、水壓時(shí)，宜采用調(diào)節(jié)閥、截止閥；2要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜采用閘板閥；3安裝空間小的場(chǎng)所，宜采用蝶閥、球閥；4水流需雙向流動(dòng)的管段上

11、，不得使用截止閥；5口徑較大的水泵，出水管上宜采用多功能閥止回閥設(shè)置要求止回閥設(shè)置要求1引入管上；2密閉的水加熱器或用水設(shè)備的進(jìn)水管上；3水泵出水管上；4進(jìn)出水管合用一條管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。注：裝有管道倒流防止器的管段，不需在裝止回閥。止回閥的閥型選擇應(yīng)根據(jù)止回閥的安裝部位、閥前水壓、關(guān)閉后的密閉性能要求和關(guān)閉時(shí)引發(fā)的水錘大小等因素確定，應(yīng)符合下列要求：1閥前水壓小的部位，宜選用旋啟式、球式和梭式止回閥。2關(guān)閉后密閉性能要求嚴(yán)密的部位，宜選用有關(guān)閉彈簧的止回閥。3要求削弱關(guān)閉水錘的部位，宜選用速閉消聲止回閥或有阻尼裝置的緩閉止回閥。4止回閥的閥掰或閥芯，應(yīng)能在重力或彈簧力作

12、用下自行關(guān)閉。給水管道的下列部位應(yīng)設(shè)置排氣裝置1間歇性使用的給水管網(wǎng)，其管網(wǎng)末端和最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。2給水管網(wǎng)有明顯起伏積聚空氣的管段，已在該段的峰點(diǎn)設(shè)自動(dòng)排氣閥或手動(dòng)閥門(mén)排氣3氣壓給水裝置，當(dāng)采用自動(dòng)補(bǔ)氣式氣壓水罐時(shí)，其配水管網(wǎng)的最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥。三、水泵選型1、水泵流量的計(jì)算水泵的流量：L（m3/h）=Q(Kw)×(1.151.2)/(t×1.163)式中L-冷凍冷卻水泵的流量，m3/h.Q-制冷主機(jī)的制冷量，KW.t-冷凍冷卻水泵的供、回水溫差，；一般為5.2、水泵揚(yáng)程簡(jiǎn)易估算法暖通水泵的選擇：通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130150的離心式清水泵，水泵的流量應(yīng)為冷

13、水機(jī)組額定流量的1.11.2倍（單臺(tái)取1.1，兩臺(tái)并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長(zhǎng)的沿程損失為5mH2O，水泵揚(yáng)程（mH2O）：Hmax=P1+P2+0.05L (1+K) P1為冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水壓降。P2為該環(huán)中并聯(lián)的各占空調(diào)未端裝置的水壓損失最大的一臺(tái)的水壓降。L為該最不利環(huán)路的管長(zhǎng)。K為最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度總和和與直管總長(zhǎng)的比值，當(dāng)最不利環(huán)路較長(zhǎng)時(shí)K值取0.20.3，最不利環(huán)路較短時(shí)K值取0.40.6。3、水泵揚(yáng)程實(shí)用估算方法這里所談的是閉式空調(diào)冷水系統(tǒng)的阻力組成，因?yàn)檫@種系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)。對(duì)閉式水系統(tǒng)：h=Hf+Hd+HmHf、Hd水系統(tǒng)沿程阻力和局部阻力損失Pa

14、Hm設(shè)備阻力損失Pa1、冷水機(jī)組阻力：由機(jī)組制造廠提供，一般為60100kPa。2、管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中單位長(zhǎng)度的磨擦阻力即比摩組取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。若取值大則管徑小，初投資省，但水泵運(yùn)行能耗大；若取值小則反之。目前設(shè)計(jì)中冷水管路的比摩阻宜控制在150300Pa/m范圍內(nèi)，管徑較大時(shí)，取值可小些。3、空調(diào)未端裝置阻力：末端裝置的類(lèi)型有風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組、組合式空調(diào)器等。它們的阻力是根據(jù)設(shè)計(jì)提出的空氣進(jìn)、出空調(diào)盤(pán)管的參數(shù)、冷量、水溫差等由制造廠經(jīng)過(guò)盤(pán)管配置計(jì)算后提供的，許多額定工況值在產(chǎn)品樣本上能查到。此項(xiàng)阻力一般在2050kPa范圍內(nèi)。4、調(diào)節(jié)閥的阻力：空調(diào)房間總是要求控制室溫的，

15、通過(guò)在空調(diào)末端裝置的水路上設(shè)置電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥是實(shí)現(xiàn)室溫控制的一種手段。二通閥的規(guī)格由閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的流通能力與允許壓力降來(lái)選擇的。如果此允許壓力降取值大，則閥門(mén)的控制性能好；若取值小，則控制性能差。閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的壓力降占該支路總壓力降的百分?jǐn)?shù)被稱(chēng)為閥權(quán)度。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要求閥權(quán)度S>0.3，于是，二通調(diào)節(jié)閥的允許壓力降一般不小于40kPa。根據(jù)以上所述，可以粗略估計(jì)出一幢約100m高的高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失，也即循環(huán)水泵所需的揚(yáng)程：1、冷水機(jī)組阻力：取80 kPa（8m水柱）；2、管路阻力：取冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力為50 kPa；取輸配側(cè)管路長(zhǎng)度300m與比摩阻2

16、00 Pa/m，則磨擦阻力為300*200=60000 Pa=60 kPa；如考慮輸配側(cè)的局部阻力為磨擦阻力的50%，則局部阻力為60 kPa*0.5=30 kPa；系統(tǒng)管路的總阻力為50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m水柱）；3、空調(diào)末端裝置阻力：組合式空調(diào)器的阻力一般比風(fēng)機(jī)盤(pán)管阻力大，故取前者的阻力為45 kPa（4.5水柱）；4、二通調(diào)節(jié)閥的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。5、于是，水系統(tǒng)的各部分阻力之和為：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa（30.5m水柱）。6、水泵揚(yáng)程：取10%的安全系數(shù)，則揚(yáng)程H=30.5m*1.

17、1=33.55m。根據(jù)以上估算結(jié)果，可以基本掌握類(lèi)同規(guī)模建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失值范圍，尤其應(yīng)防止因未經(jīng)過(guò)計(jì)算，過(guò)于保守，而將系統(tǒng)壓力損失估計(jì)過(guò)大，水泵揚(yáng)程選得過(guò)大，導(dǎo)致能量浪費(fèi)。4、其他需注意的事項(xiàng)水泵并聯(lián)運(yùn)行情況水泵臺(tái)數(shù)流量流量的增加值與單臺(tái)泵運(yùn)行比較流量的減少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表可見(jiàn)：水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，流量有所衰減；當(dāng)并聯(lián)臺(tái)數(shù)超過(guò)3臺(tái)時(shí)，衰減尤為厲害。故建議：1、選用多臺(tái)水泵時(shí)，要考慮流量的衰減，一般附加10%20%的裕量。2、水泵并聯(lián)不宜超過(guò)3臺(tái)，即進(jìn)行制冷主機(jī)選擇時(shí)不宜超過(guò)三臺(tái)。3、大中型工程應(yīng)分別設(shè)置冷、熱水循環(huán)泵

18、。一般，冷凍水泵和冷卻水泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)和制冷主機(jī)一一對(duì)應(yīng)，并考慮一臺(tái)備用。補(bǔ)水泵一般按照一用一備的原則選取，以保證系統(tǒng)可靠的補(bǔ)水。四、膨脹水箱的選型膨脹水箱主要靠有效容積選擇：有效容積膨脹水量調(diào)節(jié)水量膨脹水量的確定：方法1： Vp=·t· Vs (m3)式中 Vp膨脹水箱的膨脹水量；水的體積膨脹系數(shù)，取0.0006/；t考慮系統(tǒng)內(nèi)水受熱和冷卻時(shí)水溫的最大波動(dòng)值，制冷t取15，供熱t(yī)取45；Vs系統(tǒng)內(nèi)的水容量，m3（系統(tǒng)中管道和設(shè)備內(nèi)存水量總和，參看下表）水系統(tǒng)中總?cè)萘浚↙/m2建筑面積）系統(tǒng)形式全空氣系統(tǒng)空氣水系統(tǒng)供冷時(shí)0.400.550.701.30供熱時(shí)1.252.001.

19、201.90注：供熱時(shí)的數(shù)值是指使用熱水鍋爐的情況；如使用換熱器時(shí)可以取供冷時(shí)的數(shù)值。小心單位變換！應(yīng)把L換成m3水量！方法2：按照機(jī)組供冷水或供熱水來(lái)計(jì)算膨脹水量冷水時(shí)：按0.1L/KW計(jì)算熱水時(shí)：按0.3L/KW計(jì)算調(diào)節(jié)水量的確定：調(diào)節(jié)水量Vt為補(bǔ)水泵3min的流量，且保持水箱調(diào)節(jié)水位不小于200mm。估算時(shí)一般取膨脹水量的一半。膨脹水箱的有效容積：VVp+Vt一般V取1.5Vp說(shuō)明： 膨脹水箱的底部標(biāo)高至少比系統(tǒng)管道的最高點(diǎn)高出1.5m。膨脹箱的接口應(yīng)盡可能靠近循環(huán)泵的進(jìn)口，以免泵吸入口內(nèi)液體汽化造成氣蝕。例題:某建筑面積2萬(wàn)平米的高層建筑，空調(diào)水系統(tǒng)選用數(shù)臺(tái)LSQWRF33A和兩臺(tái)LS

20、QWRF65A的模塊，總冷負(fù)荷為2500KW。夏季供冷，冬季利用熱交換器供熱，試估算其膨脹水箱的型號(hào)。解答：膨脹水箱的計(jì)算，按以上公式最大值計(jì)算（冷熱工況）：Vp0.0006×（20000×1.3）×45=702LV=1.5Vp=1.5×7021053L1.053m3膨脹水箱的實(shí)際容積還要考慮上部膨脹水位上溢流管和該水箱頂?shù)木嚯x；故該項(xiàng)目選1100×1100×1100的膨脹水箱即可。五、水系統(tǒng)的附件1、集水器和分水器集水器和分水器是為了便于連接通向各個(gè)環(huán)路的許多并聯(lián)管道而設(shè)置的，在一定程度上也起到了均壓的作用。集、分水器的直徑應(yīng)按總流量通過(guò)的斷面流速(0.5-1.0m/s)初選,并