暖通空调水系统详解课件.ppt

1、TONG FENG KONG TIAO1空调冷热水系统空调冷热水系统空调冷却水系统空调冷却水系统空调冷凝水系统空调冷凝水系统9.19.29.3 空调冷热水系统设计空调冷热水系统设计9.49.59.6空调水系统的水力计算空调水系统的水力计算空调系统保温空调系统保温2空气-水系统（新风+风机盘管系统）空调水系统包括：冷热水系统：冷水机组与风机盘管之间 冷水供水温度：59 供回水温差：510 热水供水温度：4065 供回水温差：4.215 冷却水系统：冷却塔与冷水机组之间 冷凝水系统：空调末端装置排除冷凝水的管路39.1 空调冷热水系统空调冷热水系统1.按照冷（热）水的循环方式分类开式循环系统：开式

2、循环系统的下部设有回水箱或蓄冷水池，它的末端管路与大气相通。空调冷水流经末端设备（风机盘管或新风机组）释放冷量后，回水靠重力作用集中进入蓄冷水池或回水箱，再由循环泵将回水打入冷水机组的蒸发器，经重新冷却后的冷水被输送到整个系统。开式循环系统的特点是：水泵扬程高(除克服环路阻力外，还要提供位置提升高度和末端资用压头)，输送耗电量大；该系统与蓄冷水池连接比较简单（蓄冷水池本身存在无效耗冷量）；循环水易受污染，水中总含氧量高，管路和设备易受腐蚀；管路容易引起水锤现象。空调冷热水系统形式空调冷热水系统形式4闭式循环系统：如图9-2所示，闭式循环系统的冷水在系统中进行密闭循环，不与大气接触，仅在系统的最

3、高点设膨胀水箱（其作用是接纳系统膨胀水，对系统进行补水和定压）。闭式循环系统的特点是：水泵扬程低，仅需克服环路阻力，与建筑物总高度无关，耗电量小；循环水不易受污染；管路腐蚀程度轻；不用设回水池，制冷机房占地面积减小，但需设膨胀水箱；系统本身几乎不具有蓄冷能力，若与蓄冷水池连接，则系统比较复杂。5 空调冷水系统有开式循环和闭式循环之分，而热水系统只有闭式循环。采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）指出“空调水系统宜采用闭式循环”。当必须采用开式系统时，应设置蓄水箱，蓄水箱的蓄水量，宜按系统循环水量的5%10%确定。62按供、回水制式分类（1）双管制供水系统：也称双水管系统，系统采

4、用两根水管，一根供水管，一根回水管，夏天送冷水制冷，冬季送热水制热，结构简单，布置方便，投资少，占用空间小，是目前最常用的一种供水系统，缺点是该系统不能实现同时供冷和供热。双管制系统宜采用两台水泵，一台夏季送冷水，一台冬季送热水。这是因为冬、夏风机盘管进出水温差不同，若冬、夏选用同一台水泵，将会造成冬季因水泵功率过大而浪费电力或夏季因水泵功率过小而制冷量不足的情况。7（2）三水管制供水系统：系统采用三根水管，一根供冷水，一根供热水，一根回水管。这种系统中每组风机盘管或空调机组在全年内都可以使用热水或冷水，但由于回水管中可能发生冷热水混合现象，冷热量相互抵消现象极为重要，能量损耗大，因此空调工程

5、中几乎不予采用。（3）四管制供水系统：系统采用四根水管，一根冷水管，一根冷水回水管，一根热水管，一根热水回水管，将供冷、热水管完全分开。但四管制系统投资较大，目前应用较少。8垂直同程式垂直同程式3按供、回水管路的布置方式分类9水平同程式10垂直同程和水平同程式垂直同程主要解决各个楼层之间的末端设备环路的阻力平衡问题；而水平同程则解决由每一组末端设备之间环路的阻力平衡问题。当建筑物总高度高，水系统静压大，工程上优先采用。11异程式系统工程中，当各个支管环路上末端设备的阻力较大，而管路长度较短时，宜采用异程式系统。124按照运行调节方法分类（1）定流量系统定流量系统是指系统中循环水量不变，当空调负

6、荷变化时，通过改变供、回水温差来适应，如图9-10所示。在夏季，当房间的负荷等于设计值时，电动三通阀的直通阀座打开，旁通阀座关闭，冷水全部流经空调末端设备。当房间的负荷减少时，室温调节器使直通阀座关闭、旁通阀座开启，冷水旁通流过末端设备，直接进入回水管网。13（2）变流量系统变流量系统，系统中供、回水差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应，如图9-11所示。在夏季，当房间负荷等于设计值时，电动两通阀开启，冷水流经末端设备。当房间负荷低于设计值时，室温调节器使电动两通阀关闭，停止向末端设备供水。反之，当房间负荷高于设计值时，电动两通阀又重新开启，恢复向末端设备供水。此系统一般用于大面

7、积高层建筑空调全年运行的系统。145按照系统中循环泵的配置方式分类（1）单式泵（一次泵）系统：在冷源侧和负荷侧合用一组循环泵的系统，可分为单式泵定流量系统和单泵式变流量系统。单式泵定流量系统，如图9-12所示，冷源侧只有一台冷（热）水机组和配套的冷（热）水循环泵；负荷侧在空调末端设备上设置三个电动三通阀，以保证负荷侧流量不变。在机房内进行冬、夏季供冷、供热工况的转换。单式泵变流量系统，如图9-13所示，在负荷侧空调末端设备的回水支管上安装电动两通阀，变流量运行。当负荷减小时，部分电动两通阀相继关闭，停止向末端设备供水，这样通过集水器返回到冷水机组的的水量减少；为了不让冷源侧水量减少，仍按定流量

8、运行，必须在冷源侧的供、回水管之间设置旁通管路，并在其上设置由压差控制器控制的电动两通阀。当空调负荷减小到相当的程度，通过旁通管路的水量基本达到一台循环泵的流量时，就可停止一台冷水机组和循环泵的工作，从而达到节能的目的。旁通管上电动两通阀的最大设计水流量应是一台循环泵的流量，旁通管的管径按一台冷水机组的冷水量确定。1516（2）复式泵（二次泵）系统：在冷源侧和负荷侧分别配置循环泵的系统。如图9-14所示，该系统用旁通管AB将冷水系统分为冷水制备和冷水输送两部分，形成一次环路和两次环路；一次环路由冷水机组、一次泵、供回水管和旁通管组成，负责冷水制备；二次环路由二次泵、空调末端设备、供回水管和旁通

9、管组成；旁通管设置流量计，用来检查管内流量，流量开关，用来检查水流量和控制冷水机组、一次泵的启停。旁通管将一次环路和二次环路两者连接在一起。就整个水系统而言，其水路是相通的，但两个环路的功能互相独立。从图9-14可知，一次泵与冷水机组采取“一泵对一机”的配置方式，而二次泵的配置不必与一次泵的配置相对应，它的台数可多于冷水机组数，有利于适应负荷的变化。二次环路的变流量可采取以下两种方式来实现：一是多台并联水泵分别投入运行方式，即台数调节；一是采用变频调速水泵调节转速方式。1718空调水系统的分区及定压空调水系统的分区及定压9.1.2.1空调水系统的分区空调水系统的通常按两种方式分区，一种是按水系

10、统承受的压力来分区，另一种是按承担空调负荷的特性来分区。1按承压能力分区水系统的竖向是否分区，应根据制冷和空调设备、管道及附件等的承压能力来确定。分区的目的是为了避免因压力过大造成系统泄漏，如果制冷空调设备、管道及附件等的受压处在允许范围内就不应分区，以免造成浪费。（1）分区原则：建筑总高度（包括地下室高度）H100m时，即冷水系统静压不大于1.0MPa时，冷水系统竖向可不分区（此时，冷水泵为吸入式，即冷水机组的蒸发器处在水泵的吸入侧），可“一泵到顶”。此时，可采用标准型冷水机组蒸发器（工作压力为1.0MPa）。建筑总高度H100m即系统静压大于1.0MPa时，冷水系统应竖向分区。低区采用标准

11、冷水机组，高区采用高压型冷水机组（工作压力为1.7Mpa或2.0Mpa）。19（2）冷水机组的布置方式将冷水机组设置在塔楼以外的裙房顶层，设两个系统分别向塔楼和裙房供冷水。冷却塔设在裙房屋顶。将冷水机组设置在塔楼的顶层。冷水机组处于水泵的压出侧，仅底部的末端设备承压大，对隔振和防止噪声问题必须进行专门的处理，且冷水机组整体吊装就位和日后维修更换均有一定的困难。所以采用时需要特别慎重。将冷水机组设置在塔楼中部的技术设备层内，分别向高区和低区供冷水。高区的冷水机组设在水泵的吸入侧，低区的设在水泵的压出侧。采用此方案，应处理好设备噪声和振动问题。将冷水机组设置在地下室设备层，对于冷水系统静压小于1.

12、0MPa的低区可直接供冷，超过1.0MPa的高区采用板式换热器换热供冷，即在塔楼中部的技术设备层内布置水水板式换热器，使静水压力分段承受。板式换热器将整个水系统分成上、下两个独立的系统。将第种布置方式中用于高区的水-水换热器和循环水泵一起移至地下设备层的冷（热）水供应站集中布置。这样布置的优点是，有利于消除技术设备层内水泵运转产生的振动和噪声，减少楼板的荷载，也便于设备的施工安装和运行维护管理。但是要解决好高区水水换热器和循环水泵移到地下设备层后的承压问题。202按负荷特性分区这种区分方式是针对两管制风机盘管水系统而言的，管路布置是按建筑物的朝向和内外区布置的。（1）按负荷使用特性分区 从使用

13、性质上看，主要是各区域在使用时间、使用方式上的区别。由于现代综合性建筑的功能越来越复杂，建筑物各区域在使用时间、使用方式上的差异也越来越大，如酒店建筑中的客房与公共部分，办公建筑中的办公与公共部分等。按使用性质分区可以各区独立管理，不用时可以最大限度地节省能源，灵活方便。对于高层建筑，通常在公共部分与标准层之间都有明显的建筑形式转换，以此转换处区分既对竖直分区有利，也对使用方式上的分区有利，是一种较好的方式。但这一分区通常要求设一个设备层，这将影响建筑形式以及增加初投资。（2）按负荷固有特性区分 负荷的固有特性朝向及内、外分区方面。南北朝向的房间由于日照不同，在过渡季节的要求可能不一致，东西朝

14、向的房间由于出现负荷最大值的时间不一致，在同一时刻也会有不同的要求。从内、外区上看，外区负荷随室外气候的变化较为明显；而内区负荷相对比较稳定，全年以供冷的时间较多。21因此，水系统可以考虑到上述不同的要求，进行合理的分区或分环路设置，同时，水系统的分区也应和空调风系统的划分相结合来考虑。9.1.2.2 空调水系统的定压在闭式循环的空调水系统中，为使水系统压力恒定，防止出现水“倒空”和汽化现象，系统中应设置定压设备。目前空调水系统定压的方式有3种，即高位开式膨胀水箱定压、隔膜式气压罐定压和补给水泵定压。1高位开式膨胀水箱定压（1）膨胀水箱的作用膨胀水箱的作用与供暖系统中膨胀水箱的作用相同，有容纳

15、膨胀水、定压和补水功能。空调水系统的定压点（即膨胀水箱的膨胀管与系统的连接点），宜设在循环水泵吸入口前的回水管路上，在空调工程设计中，常将膨胀管接到集水器上。膨胀水箱通常设置在系统的最高处，其安装高度应比系统的最高点至少高出0.5m（5kPa）为宜。22当系统中水温升高时，系统中的水体积膨胀，如果不容纳水的这部分膨胀量，势必造成系统内的水压增高，影响正常运行。利用开式膨胀水箱来容纳系统的膨胀水，可减小系统的水压波动，提高了系统运行的安全、可靠性。当系统由于某种原因漏水或系统降温时，可利用膨胀管（兼作补水管）自动向系统补水。（2）膨胀水箱的容积膨胀水箱的容积是由系统中的水容量和最大的水温变化幅度

16、决定的，膨胀水量 （L）可按下式计算 .（9-1）式中 水的膨胀系数（1/），取0.0006/；系统的水容量（L），可按表9-1确定；当空调水系统采 用双管制系统时，膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况来确定；水的平均温差，冷水取15；热水取45。pVpcVVtcVt23估算时膨胀量 ：冷水约0.1L/kW，热水约0.3L/kW。膨胀水箱的容积宜取1.5 。从以上计算得到膨胀水量 的单位为L，还应除以1000，换算成 后，方可从采暖通风标准图集上选定相应的规格型号。按式（9-1）计算系统的膨胀水量时，是将水的膨胀系数视为常数，但实际上水的膨胀系数随温度的变化而变化，而且变化幅度不可忽视。同时，表

17、9-1中给出的是每建筑面积对应的系统水容量的经验值，这些经验值是国外15个办公楼的统计值，用于国内非办公楼时可能会造成误差。pVpVpV3m24为了克服上述计算方法的不确定性，使计算工作简便、迅速，建议按照下式进行计算 （9-2）式中 水箱系数。系统内单位体积（L）水从4升温到 时的膨胀量（L），见表9-2。在工程上由于受建筑条件的限制或其他原因，设置高位开式膨胀水箱定压有困难时，也可采用隔膜式气压罐定压或补给水泵变频定压方式。在工程上由于受建筑条件的限制或其他原因，设置高位开式膨胀水箱定压有困难时，也可采用隔膜式气压罐定压或补给水泵变频定压方式。2气压罐定压在工程上由于建筑条件的限制或其他原

18、因，设置高位开式膨胀水箱定压有困难时，也可采用隔膜式气压罐定压或补给水泵变频定压方式。21(1)pccVVV2t25 表9-2 水的密度 ，比体积v，水箱系数 26气压罐定压俗称低位闭式膨胀水箱定压。气压罐不但能解决系统中水体积的膨胀问题，而且可实现对系统进行稳压、自动补水、自动排气、自动泄水和自动过压保护等功能。与高位开式膨胀水箱相比，它要消耗一定的电能，其工作原理如图9-15所示。工程上用来定压的气压罐为隔膜式气压灌，罐内空气和水完全分开，对冷水的水质有保证。气压罐的布置灵活方便，不受位置高度的限制，可安装在制冷机房、热交换站和水泵房内，不存在防冻问题。3补给水泵定压补给水泵定压适用于大中

19、型空调冷热水系统，其工作原理如图9-16所示。氮气加压落地膨胀水箱的容积一般为系统每小时泄漏量的12倍。补水定压点安全阀的开启压力宜为连接点的工作压力加上50kPa的富裕量。补水泵的启停，宜由装在定压点附近的电接点压力表或其他形式的压力控制器来控制。电接点压力表上下触点的压力应根据定压点的压力确定，通常要求补水点压力波动范围为3050Pa左右，波动范围太小，则触点开关动作频繁，易损坏，对水泵寿命也不利。27289.2 空调冷却水系统空调冷却水系统冷却塔冷却塔空调冷却水系统空调冷却水系统：指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水的：指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水的系统。该系统是

20、由冷却塔、冷却水箱（池）、冷却水泵和冷水机组冷凝系统。该系统是由冷却塔、冷却水箱（池）、冷却水泵和冷水机组冷凝器等设备及其连接管路组成。器等设备及其连接管路组成。冷却塔分类冷却塔分类u按通风方式可分为：自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷按通风方式可分为：自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。却塔。u按热水和空气的接触方式可分为：湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式按热水和空气的接触方式可分为：湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。冷却塔。u按热水和空气的流动方向可分为：逆流式冷却塔、横流（交流）式冷按热水和空气的流动方向可分为：逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。却塔

21、、混流式冷却塔。u按用途可分为：一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔按用途可分为：一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔u按噪声级别可分为：普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔按噪声级别可分为：普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。、超静音型冷却塔。29冷却塔基本工作原理 开式逆流冷却塔的工作原理干燥(低焓值)的空气经风机抽动后，自进风网处进入冷却塔内，饱和蒸气分压力大的高温水分子向压力小的空气流动，湿热(高焓值)的水配水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸气表面和空气之间存在压力差，在压差的作用下产生蒸发现

22、象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温目的。闭式横流冷却塔的工作原理被冷却水通过盘管与管外喷淋水或空气进行热质交换，避免了被冷却水与空气直接接触而导致的水质污染。30冷却塔的优点和缺点开式冷却塔优点：开式冷却塔具有结构简单、造价低、维护检修方便。缺点：开式冷却塔由于风机马达和叶片都是暴露在空气中的，因此，运行时噪音较大；由于是开式系统，冷却塔在运行过程中，会产生漂水现象，造成水量损失，需经常补水，同时也会污染冷却水，使其水质下降，且外界的杂物也易进入冷却水中，造成水质污染；开式冷却塔的冷却水压力损失要高于闭式冷却塔。闭式冷却塔优点：闭式冷却塔是全封闭式循环，避免由于杂物进入冷却管路系统而

23、发生堵塞现象；软水循环冷却，在高温时也不会有水垢生成；占地面积小，不需开挖水池，选址方便，节约用水，降低能耗；采用风冷蒸发吸热双重冷却方式，冷却效率高；可直接冷却水、油类、醇类、淬火液、盐水及化学液等介质，介质无损耗，成份稳定；由于采用闭式循环，介质不受环境影响，亦不会污染环境；冷却水的压力损失要小于开式冷却塔。缺点：由于大量采用换热性能高，但价格昂贵的紫铜盘管，闭式冷却塔普遍价格较高。如果维护得当，从长期来看，由于闭式冷却塔本身的节能降耗特性，使用周期长，及稳定的冷却性能，工程总造价会相当或略高于开式冷却塔；北方地区冬季气温较低，如果未采取有效的防冻措施，可能引起冷却器局部冻裂。31冷却塔位

24、置冷却塔的设置位置应通风良好，远离高温或有害气体，避免气流短路及建筑物高温高湿排气或非洁净气体对冷却塔的影响。同时，也应避免所产生的飘逸水影响周围环境。防止产生冷却塔失火事故。工程上常见的冷却塔设置位置大体有以下3种：制冷站设在建筑物的地下室，冷却塔设在通风良好的室外绿化地带或室外地面上。制冷站为单独建造的单层建筑时，冷却塔可设置在制冷站的屋顶上或室外地面上。制冷站设在多层建筑或高层建筑的底层或地下时，冷却塔设在高层建筑裙房的屋顶上。如果没有条件这样设置时，只好将冷却塔设在高层建筑主（塔）楼的屋顶上，应考虑冷水机组冷凝器的承压在允许范围内。32下水箱（池）式冷却水系统制冷站为单层建筑，冷却塔设

25、在屋面上，冷却水箱也设在制冷机房内。冷却水的循环流程为：来自冷却塔的冷却供水机房冷却水箱（加药装置向水箱加药）除污器冷却水泵冷水机组的冷凝器冷却回水返回冷却塔。这是开式冷却水系统。这种系统也适用于制冷站设在地下室，而冷却塔设在室外地面上或室外绿化地带的场合。这种系统的好处就是冷却水泵从冷却水箱（池）吸水后，将冷却供水压入冷凝器，水泵总是充满水，可避免水泵吸入空气而产生水锤。冷却水系统的形式冷却水系统的形式冷凝器冷凝器5 54 42 23 31 1屋顶屋顶1.冷却塔；冷却塔；2.冷却水箱；冷却水箱；3.加药装置；加药装置；4.冷却水泵；冷却水泵；5.冷水机组冷水机组33上水箱式冷却水系统 制冷站

26、设在地下室，冷却塔设在高层建筑主楼裙房的屋面上（或者设在主楼的屋面上）。冷却水箱也设在屋面上冷却塔附近。冷却水的循环流程为：来自冷却塔的冷却供水屋面冷却水箱（加药装置向水箱加药）除污器冷却水泵冷水机组的冷凝器冷却回水返回冷却塔。冷却水系统的形式冷却水系统的形式冷冷凝凝器器6 65 54 43 32 21 11-冷却塔；冷却塔；2-冷却水箱；冷却水箱；3-加药装置；加药装置；4-水过滤器；水过滤器；5-冷却水泵；冷却水泵；6-冷水机组冷水机组34多台冷却塔并联运行时的冷却水系统 对于大中型空调工程来说，经常遇到多台冷却塔并联配置的情况。当多台冷却塔并联运行时，应使各台冷却塔和冷却水泵之间管段的阻

27、力大致达到平衡。如果没有解决好阻力平衡问题，在实际工程中就会出现各台冷却塔水量分配不均现象（有的冷却塔在溢水而有的冷却塔在补水的情况）。原因主要有以下几点：首先是由于连接管道及阀门的阻力不平衡造成的，导致冷却塔的进水量和出水量不平衡，进水量大、出水量小的塔就会溢流；而出水量大、进水量小的塔却要补水。其次是只在冷却塔的进水管道上设置自动阀门（例如，电动两通阀），而未能在出水管道上设置。这样，对于不运行的冷却塔来说，由于进水阀关闭，停止进水，但出水管连通，照常出水，致使不运行冷却塔的集水盘水位下降，需要补水。冷却水系统的形式冷却水系统的形式35在冷却塔的进水支管和出水支管上均设置电动两通阀，两组阀

28、门要成对运行，与冷却塔的启动和关闭进行电气连锁；在各台冷却塔的集水盘之间采用平衡管连接，而平衡管的管径与进水干管的管径相同；为使冷却塔的出水量均衡、集水盘水位一致，出水干管应采取比进水干管大两号的集合管。在多台冷却塔并联运行的系统中，这根集合管在一定程度上起到增加进水水泵的冷却水水容量的作用。集合管集合管平衡管平衡管冷却供水冷却供水冷却回水冷却回水解决方法：解决方法：36冷却塔供冷系统 冷却塔直接供冷系统 冷却塔间接供冷系统冷却水系统的形式冷却水系统的形式371系统形式选择和空调冷冻水系统一样，按冷却水泵相对于制冷机组的位置，可分为水泵后置式和水泵前置式两种布置方式。后置式一般用于高层建筑以便

29、减少制冷机冷凝器侧承压。冷却水系统设计中的几个问题冷却水系统设计中的几个问题382冷却水泵的选择 冷却水泵按冷水机组台数，以“一机对一泵”的方式配置，不设备用泵。冷却水泵的流量，应按冷水机组的技术资料确定，并乘以1.051.10的安全系数。冷却水泵的扬程，应按上水箱冷却水系统还是下水箱冷却水系统分别进行计算，然后再乘以1.051.10的安全系数即可。3系统供回水温度的确定 现行国标玻璃纤维增强塑料冷却塔(GB/T7190.1-2008)中规定的冷却塔标准设计工况下进出水温度为37/32。这个参数对应的室外湿球温度为28。对于某些室外湿球温度较低的地区(如西部地区)完全有条件降低冷却水温度或加大

30、其进出水温差以提高其制冷机能效。冷却水出口温度每降低1，单位制冷量能耗降低0.8%2.5%，其节能效果明显。当然其进出水温度的确定还要考虑制冷机正常工作的需要。39冷却水箱的功能 冷却水箱的功能是增加系统的水容量，使冷却水泵能稳定的工作，保证水泵吸入口充满水不发生空蚀现象。这时由于冷却塔在间断运行时，塔内的填料基本上是干燥的，为了使冷却塔的填料表面首先湿润，并使水层保持正常运行时的水层厚度，然后才能流向冷却塔的集水盘，达到动态平衡。刚启动水泵时集水盘内的水尚未达到正常水位的短时间内引起水泵进口缺水，导致制冷机无法正常运行。为此，冷却塔集水盘及冷却水箱的有效容积，应能满足冷却塔部件由基本干燥到湿

31、润成正常运转情况所附着的全部水量。冷却水箱容量 对于一般逆流式斜波纹填料玻璃钢冷却塔，在短期内使填料层由干燥状态变为正常运转状态所需附着水量约为标称小时循环水量的1.2%。即如所选冷却水循环水量为200t/h，则冷却水箱容积应不小于2001.2%=2.4。冷却水箱配管 冷却水箱的配管主要有冷却水进水管和出水管、溢水管和排污管及补水管。冷却水箱内如设浮球阀进行自动补水，则补水水位应是系统的最低水位，而不是最高水位，否则，将导致冷却水系统每次停止运行时会有大量溢流以至浪费。4冷却水箱冷却水箱405冷却水补充水量冷却水补充水量在开式机械通风冷却塔冷却水循环系统中，各种水量损失的总和即是系统必须的补水

32、量。蒸发损失 冷却水的蒸发损失与冷却水的降温有关，一般当温降为5时，蒸发损失为循环水量的0.93%；当温降为8时，则为循环水量的1.48%。飘逸损失 由于机械通风的冷却塔出口风速较大，会带走部分水量，国外有关设备其飘逸损失约为循环水量的0.15%0.3%；国产质量较好冷却塔的飘逸损失约为循环水量的0.3%0.35%。排污损失 由于循环水中矿物成分、杂质等浓度不断增加，为此需要对冷却水进行排污和补水，使系统内水的浓缩倍数不超过33.5。通常排污损失量为循环水量的0.3%1%。其他损失 包括在正常情况下循环泵的轴封漏水，个别阀门、设备密封不严引起渗漏，以及前面提到当设备停止运转时，冷却水外溢损失等

33、。综上所述，一般采用低噪声的逆流式冷却塔，用于离心式冷水机组的补水率约为1.53%，对溴化锂吸收式制冷机的补水率约为2.08%。如果概略估算，制冷系统补水率为2%3%。416冷却水的水质要求 循环冷却水系统对水质有一定的要求，既要阻止结垢，又要定期加药，并在冷却塔上配合一定量的溢流来控制pH值和藻类生长。关于冷却水水质要求的详细内容，请参见本系列教材空调冷热源工程。7冷却塔设计 冷却塔选型 目前常用的机械通风式冷却塔分为逆流式和横流式。其性能比较见表9-2。对于具体的工程两种塔型均有各自不同的性能优点，近年来横流塔由于其噪音小、节能效果显著等特点在工程中得到越来越多的应用。42 冷却塔进出口电

34、动阀门的设置 现行采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)第7.7.8条规定:除横流式等进水口无余压要求的冷却塔外，多台冷却水泵和冷却塔之间通过共用集管连接时，应在每台冷却塔进水管上设置电动阀，当无集水箱或连通水槽时，每台冷却塔的出水管上也应设置电动阀，电动阀宜与对应的冷却水泵连锁。此阀门的设置是为了冷却塔、冷却水泵、制冷机一一对应开启，保证冷却水系统正常运行。虽然设计当中一般均有设置，但施工及系统运行过程中还是存在很多不装电动阀的情况。43 冷却塔出水温度的调节 常用的冷却水温度调节有两种：一种是通过冷却塔出水温度控制风机启停(其启停温度一般为29/24)；另外一种是在冷却塔进

35、水管上安装电动两通阀,旁通部分冷却水量,同时控制风机启停。对于北方地区或者过渡季利用冷却塔“免费供冷”的系统建议采用后者,以获得稳定的冷却水出水温度。冷却塔噪音 冷却塔的噪音往往是容易忽视的问题，为降低噪音二次改造，有时其代价比系统本身还要大。在工程设计之初，在冷却塔布置位置选择、冷却塔选型等方面就应该重视其噪音的影响。必要时应选择超低噪声冷却塔，并使其远离对噪声要求较高的房间。449.3空调冷凝水系统空调冷凝水系统1水封的设置水封的设置u不论空调末端设备的冷凝水盘是位于机组的正压段还是负压段，冷凝不论空调末端设备的冷凝水盘是位于机组的正压段还是负压段，冷凝水盘出水口处均需设置水封，水封高度应

36、大于冷凝水盘处正压或负压值水盘出水口处均需设置水封，水封高度应大于冷凝水盘处正压或负压值。在正压段设置水封是为了防止漏风，在负压段设置水封是为了顺利排。在正压段设置水封是为了防止漏风，在负压段设置水封是为了顺利排出冷凝水。出冷凝水。2泄水支管泄水支管u冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01，冷凝水水平干管，冷凝水水平干管不宜过长，其坡度不应小于不宜过长，其坡度不应小于0.003，且不允许有积水部位。当冷凝水管道，且不允许有积水部位。当冷凝水管道坡度设置有困难时，应减少水平干管长度或中途加设提升泵。坡度设置有困难时，应减少水平干管长度或中途加设提

37、升泵。3冷凝水管材冷凝水管材u冷凝水管处于非满流状态，内壁接触水和空气，不应采用无防锈功能冷凝水管处于非满流状态，内壁接触水和空气，不应采用无防锈功能的焊接钢管；冷凝水为无压自流排放，若采用软塑料管会形成中间下垂的焊接钢管；冷凝水为无压自流排放，若采用软塑料管会形成中间下垂，影响排放。因此，空调冷凝水管材应采用强度较大和不易生锈的，影响排放。因此，空调冷凝水管材应采用强度较大和不易生锈的镀锌镀锌钢管或排水钢管或排水PVC塑料管塑料管，管道应采取防结露措施。，管道应采取防结露措施。454冷凝水水管管径冷凝水水管管径应按冷凝水的流量和管道坡度确定。一般情况下，1kW冷负荷每小时约产生0.40.8k

38、g的冷凝水，在此范围内管道最小坡度为0.003时的冷凝水管径可按表9-3进行估算。5冷凝水的排放冷凝水排入污水系统时，应有空气隔断措施，冷凝水管不得与室内密闭雨水系统直接连接。以防臭味和雨水从空气处理机组冷凝水盘外溢。为便于定期冲洗、检修，冷凝水水平干管始端应设扫除口。466冷凝水排水系统常遇到的问题及解决办法 由于冷凝水排水管的坡度小，或根本没有坡度而造成的漏水。或由于风机盘管的集水盘安装不平，或盘内排水口堵塞而盘水外溢。由于冷水管及阀门的保温质量差，保温层未贴紧冷水管壁，造成管道外壁冷凝水的滴水。还有的集水管下表面的二次凝结水滴水。尽可能多地设置垂直冷凝水排水立管，这样可缩短水平排水管的长

39、度。水平排水管的坡度不得小于1/100。从每个风机盘管引出的排水管尺寸，应不小于DN20。而空气处理机组的凝结水管至少应与设备的管口相同。在控制阀和关断阀的下边均应加附加集水盘，而且集水盘下要保温。479.4 空调冷热水系统的设计空调冷热水系统的设计1冷热水循环泵的配置 按照现行采暖通风和空气调节设计规范的规定，对于大中型工程的两管制系统，冬夏季宜分别设置冷水循环泵和热水循环泵。如果冬夏两季合用循环水泵，工程上一般是按系统的供冷运行工况来选择循环泵，供热运行时系统和水泵工况不相吻合，往往使得水泵不在高效率区运行，或者系统的运行成为小温差大流量，造成电能的浪费，因此，不宜合用。对于小型工程的两管

40、制系统，可用冷水泵兼作冬季的热水泵使用。对于四管制系统的冷热水均为独立系统，因此循环水泵必须分开设置。循环水泵的选择循环水泵的选择482循环泵的台数 一次冷水泵的台数 冷源侧采取“一泵对一机”，不需设置备用泵。二次冷水泵的台数 负荷侧二次冷水泵的台数应按系统的分区和每个分区的流量调节方式来确定，可通过调整台数或设置变频水泵来实现，一般不宜少于2台，以便轮流检修。热水泵的台数 根据供热系统规模和运行调节方式确定，一般不少于2台，轮流检修，考虑可靠性，可备用1台。491循环泵的流量一次冷水泵的流量，应为所对应冷水机组的冷水流量；二次冷水泵的流量，应为按该区冷负荷综合最大值计算出的流量。选择冷水泵时

41、所用的计算流量，应将上述流量乘以1.051.1的安全系数。2循环泵的扬程闭式循环一次泵系统，冷水泵扬程为管路、管件阻力、冷水机组的蒸发器阻力和末端设备的空气冷凝器（或冷却盘管）的阻力之和。闭式循环二次泵系统，一次冷水泵扬程为一次管路、管件阻力和冷水机组的蒸发器阻力之和；二次冷水泵扬程为二次管路、管件阻力及末端设备的空气冷却器（或冷却盘管）阻力之和。设有蓄冷水池的开式循环一次泵系统，冷水泵的扬程除按第（1）条计算外，还应包括从蓄冷水池最低水位到末端设备空气冷却器之间的高差。闭式循环热水系统，热水泵的扬程为管路、管件阻力、换热器阻力和末端设备的空气加热器（或加热盘管）阻力之和。所有上述系统的水泵扬

42、程，应分别乘以1.051.1的安全系数后，作为选择水泵用的计算扬程。循环水泵流量、扬程及水泵类型循环水泵流量、扬程及水泵类型503循环泵的选型要求 对于大多数多层和高层建筑来说，空调冷（热）水系统主要为闭式循环系统，冷水泵的流量较大，但扬程不会太高。据统计，一般情况下，20层以下的建筑物，空调冷水系统的冷水泵扬程大多在1628m水柱（157274kPa）之间，安全系数以1.1计，则冷水泵扬程最大为30m水柱（294kPa）。因此，在选择冷水泵时，一定要选择水泵制造厂专为空调、制冷行业设计制造的单级离心泵。一般选用单吸泵，当流量大于500m3/h时宜选用双吸泵。同时，在设计高层建筑空调水系统时，

43、应明确提出对水泵的承压要求。为了降低噪声，一般选用转速为1450m3/h的水泵。511冷水机组和水泵通过管道一对一连接，如图9-25所示。这种方式机组与水泵之间的水流量一一对应，系统控制及运行管理简捷方便，各台冷水机组相互干扰少，水量变化小，水力稳定性好。但在实际工程中，由于接管相对较多，施工安装难度较大，这种一对一的配对方式往往难以实现。冷水机组与冷水泵之间连接冷水机组与冷水泵之间连接522冷水机组和水泵通过共用集管连接，如图9-26所示。这种方式是将多台冷水泵并联后通过集管与冷水机组连接，能做到机组和水泵检修时的交叉组合互为备用。由于接管相对较为方便，机房布置简洁、有序，因此目前采用较多。

44、这种方式要求每台冷水机组入口或出口管道上宜设电动阀，电动阀宜与对应运行的冷水机组和冷水泵联锁。这是因为当只有一台机组投入使用、另外几台停运时，如果不关闭通向冷水机组的水路阀门水流将会均分流经各台冷水机组，无法保证蒸发器的水流量。当空调水系统设置自控设施时，应设电动阀随着冷水机组的使用或停运而开启或关闭。对应运行的冷水机组和冷水泵之间存在着联锁关系，而且冷水泵应提前启动或延迟关闭，因此，电动阀开启或关闭应与对应水泵联锁。在图9-25中，冷水机组处在冷水泵的压出侧，它的优点是冷水机组和水泵的工作较为稳定，这种方式仅适用于建筑高度不高的多层建筑。对于高层建筑，空调水系统的静压大，为了减少冷水机组蒸发

45、器的承压，应将冷水机组设在冷水泵的吸入侧。53541水系统的补水空调冷热水系统在运行过程中，由于各种原因导致的漏水现象。为保证系统的正常运行，需要及时向系统补充一定的水量。（1）系统补水量 要确定系统补水量，首先要知道系统的泄漏量。泄漏量应按空调系统的规模和不同系统形式计算水容量后确定。必须注意，系统水容量与循环水量无关，两者相差很大。系统的小时泄漏量，宜按系统水容量的1%计算，而空调水系统的单位水容量。系统补水量则按系统水容量的2%取值。（2）补水点及补水泵的选择 空调水系统的补水点，宜设置在循环水泵的吸入段，当补水压力低于补水点压力时，应设置补水泵。之所以将补水点设在循环水泵的吸入段，是为

46、了减小补水点处的压力及补水泵的扬程。补水泵的流量取补水量的2.55倍；补水泵的扬程应保证补水压力比系统静止时补水点的压力高3050kPa，同时还要加上补水泵至补水点的管道阻力。通常补水泵间歇运行，由于有检修时间，一般可不设置备用泵；但考虑到严寒及寒冷地区冬季运行应有更高的可靠性，对于空调热水用补水泵及冷热水合用的补水泵，宜设置备用泵。空调水系统的补水、排气、泄水及除污空调水系统的补水、排气、泄水及除污55(3)补水的水质要求 当所在地区的给水硬度较高时，空调水系统的补水应经软化处理，仅在夏季供冷时使用的空调水系统，也可采用静电除垢的水处理设施。这是因为热水的供水平均温度一般为60左右，已达到结

47、垢水温，且直接与高温一次热媒接触的换热器表面附近的水温则更高，结垢危险更大。为了不影响系统传热、延长设备的检修时间和使用寿命，对补水进行化学软化处理或采用对循环水进行阻垢处理，是十分必要的。对于给水水质较软地区的多层或高层民用建筑，工程上也可利用设在屋顶水箱间的生活水箱，通过浮球阀向膨胀水箱进行自行补水，此时膨胀水箱要比生活水箱低一定的高度。（4）补水调节水箱 有关规范规定，设置补水泵时，空调水系统应设补水调节水箱（简称补水箱）。这是因为当空调冷水直接从城市供水管网补水时，不允许补水泵直接抽取管网的水。当空调冷热水需补充软化水时，水处理设备的供水与补水泵并不同步，且软化设备经常间断运行，因此，

48、需设置补水箱储存一部分调节水量。补水箱的调节容积应按照水源的供水能力、水处理设备的间断运行时间及补水泵稳定运行周期等因素确定。对于软化水（补）水箱，其容积按储存补水泵0.51.0h的抽水量考虑。562.水系统的排气和泄水不论是闭式冷水系统、开式冷水系统，还是空调热水系统，在水系统管路中可能积聚空气的最高处应设置排气装置（例如，自动或手动放空气阀等），用来排放水系统内积存的空气，消除“气塞”，以保证水系统正常循环。同时，在管道上下拐弯处和立管下部的最低处，以及管路中的所有低点，应设置泄水管并装设阀门，以便在水系统和设备检修时，将水放空。3.水系统设备入口的除污冷水机组或换热器、循环水泵、补水泵等

49、设备的入口管道上，应根据需要设置过滤器或除污器。考虑设备入口的除污时，应根据系统大小和实际需要，确定除污装置的设置位置。例如，系统较大、产生污垢的管道较长时，除系统冷热源、水泵等设备的入口需设置除污装置外，各分环路或末端设备、自控阀门前也应根据需要设置除污装置，但距离较近的设备可不重复串联设置除污装置。57在两管制空调水系统中，供水管夏季供冷水、冬季供热水，管道敷设应有一定的坡度，干管尽量抬头走。这是因为冬季按照供暖运行时，有利于使水中分离出来的空气泡（或者少量补水带入系统的空气）与水同向流动，以便在系统的最高处将空气放出。但是，在多层或高层民用建筑中，空调供回水管道通常布置在吊顶内，受吊顶空

50、间高度的限制，设置坡度有困难。因此，这种情况下，供水管道可无坡度敷设，但为能把管内的空气泡携带走，使之不能浮升，管内的水流速度不得小于0.25m/s，同时在供水干管的末端设自动放气阀排气。空调水管应考虑热膨胀，对于水平管道一般利用其自然弯曲部分进行补偿即可。对于垂直管道，当长度超过40m时，应设置补偿器。由于管道竖井内距离狭小，常用波纹管伸缩器。空调水管的坡度和伸缩空调水管的坡度和伸缩581.分水器和集水器(1)对于小型风冷模块工程，水环路无需分区的工程，不用设置集分水器；对于中大型工程，水环路需要分区的工程，需要设置集分水器。(2)集、分水器的直径应按总流量通过的断面流速(0.51.0m/s