中央空调水系统设计-课件.pptx
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- 中央 调水 系统 设计 课件
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1、中央空调水系统设计v中央空调水系统的作用就是将冷热媒水,按空调房间冷热负荷的要求,准确送至空气处理设备,处理房间内的空气、水系统投资比较多,水泵能耗较大,而且水系统对整個空调系统的使用效果影响大,是空调设计中的一个重要组成部分。中央空调水系统水系统包括:冷(热)水系统 冷却水系统 冷凝水系统一 水系统的分类5 5、1 1中央空调水系统概述水系统的分类 空调水系统的分类方法特别多,依照管道的布置形式和工作原理,一般可归纳为以下几种主要类型。按原理可分为:开式系统和闭式系统按供、回水管道数量分为:双管制、三管制和四管制按供、回水在管道内的流动关系分为:同程式和异程式按循环水泵的配置方式分为:单式泵
2、和复式泵按调节方式可分为:定水量和变水量开式系统的定义开式系统定义:开式系统示意图:管路之间有贮水箱(或水池)通大气,自流回水时,管路通大 气的系统。风机盘管风机盘管换热器开式系统的优缺点开式系统的优点:冷水箱有一定的蓄冷能力,能够减少冷冻机的开启时间,增加 能量调节能力,且冷水温度的波动能够小一些。开式系统的缺点:冷水与大气接触,循环水中含氧量高,宜腐蚀管路。末端设备(喷水池、表冷器)与冷冻站高差 较大时,水泵则须 克服高差造成的静水压力,增加耗电量。假如喷水池较低,不能直截了当自流回到冷冻站时,则需增加回水 池和回水泵。假如采纳自流回水,回水的管径较大,会增加投资。闭式系统的定义风机盘管风
3、机盘管换热器 闭式系统定义:闭式系统示意图:管路不与大气相接触,在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。闭式系统的优缺点闭式系统的优点:由于管路不与大气相接触,管道与设备不宜腐蚀。不需为高处设备提供的静水压力,循环水泵的压力低,从而水泵 的功率相对较小。由于没有回水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等,因而投 资省、系统简单。闭式系统的缺点:蓄冷能力小,低负荷时,冷冻机也需经常开动。膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。两管制水系统定义:优点:缺点:冷水系统和热水系统采纳相同的供水管和回水管,只有一供一回两根水管的系统。两管制系统简单,施工方便。不能用于同时需要供冷和供热的场所。HEAT
4、风机盘管风机盘管COOL三管制水系统定义:优点:缺点:分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管;其冷水与热水的回水管共用。三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求,管路系统较四管制简单。比两管制复杂,投资也比较高,且存在冷、热回水的混合损失。COOL风机盘管风机盘管HEAT四管制水系统定义:优点:缺点:系统复杂,投资大 冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管,能够满足高质量空调环境的要求。四管制系统能够同时满足供冷和供热的要求,同时配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求。由于冷水和热水在管路和末端设备中完全分离,有助于系统的稳定运行和减小设备的腐蚀。HEAT风机盘管风机盘管
5、COOL定水量系统 定水量系统中的水量是不变的,它通过改变供回水温差来习惯房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置,采纳受设在空调房间内的温控器控制的电动三通调节阀调节。负荷增加时,供回水温差会适当增大;负荷减小时,供回水温差会适当减小。T风机盘管变水量系统 变水量系统是通过改变空调负荷侧的水流量来习惯房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置,采纳受设在空调房间内的温控器控制的电动二通调节阀调节。风机盘管一般采纳双位调节(即通或断)的电动二通阀。新风机和风柜一般采纳比例调节(开启度变化)的电动二通阀。在负荷减小时,为使供回水能平衡,必须在供回水集管间装旁通 管,且应在旁通管上设置压差旁通阀。风机盘
6、管T同程式系统定义:优点:缺点:经过每一并联环路的管长基本相等,阻力相近;若通过每米长管路的阻力损失接近相等,则管网的阻力不需调节即可保持平衡。同程式系统中系统的水力稳定性好,各设备间的水量分配均衡,调节方便。同程式系统由于采纳回程管,管道的长度增加,水阻力增大,使水泵的能耗增加,同时增加了初投资。回水T风机盘管T风机盘管风机盘管T供水异程式系统定义:优点:缺点:经过各并联环路的管长不等,管路的阻力不等;需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。异程式系统简单,耗用管材少,施工难度小。各并联环路管路长度不等,阻力不等,流量分配难以平衡。T风机盘管风机盘管T风机盘管T回水供水单式泵系统和复
7、式泵系统n单式泵冷(热)源侧与负荷侧合用一组循环水泵单式泵系统简单,初投资省。然而不能调节系统流量,在低负荷时不能减少系统流量以节约能耗。常用于小型建筑物的空调系统中,不能习惯供水半径相差悬殊的大型建筑物的空调系统中n特点:n复式泵冷(热)源测与负荷侧分别配备循环水泵复式泵系统可实现水泵变流量(冷热源侧设置定流量,负荷侧设置二次水泵,可调节流量),节约输送能耗。能过习惯空调分区的负荷变化。适用于大型的空调系统。n特点:总结论:v关于一般建筑物的舒适性空调,其冷(热)水系统宜采纳单式水泵供水,变水量调节,双管制的闭式系统,并尽估计采纳同程式或分区同程式。水系统的组成冷却水系统原理图:水系统的组成
8、电子水处理仪:用于处理水质,除去长时间循环的冷水,冷却水的重碳酸盐、细菌、藻类等。目前用得最多的是高频电子水垢处理仪。传统的是定期向系统中投入一定量的药物清洗剂。水系统的组成水流开关:当水流开关感应到通过热交换器的水流量过低时,该装置会使机器停止运行。安装时尽量安装在水泵的出口管段。水系统的组成冷冻水系统原理图:空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水系统的组成水系统阀门:闸阀截止阀蝶阀蝶阀水系统中设置的阀一般有
9、两个作用:一是起调节用,调节管网中的水量,另外是起关断作用,如变换季节时的冷、热源转换,或设备检修时,用阀门关断。水系统的组成放气阀:将水循环中的空气集中在或在局部位置自动排出。它是空调系统中不可缺少的阀类。一般安装在闭式水路系统的最高点和局部最高点。空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水系统的组成止回阀:主要用于阻止介质倒流。主要安装在水泵的出水段。空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻
10、水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水泵停泵时水倒流会形成一种叫水锤现象,在有压力管路中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵机组突然停车)使水的流速突然发生变化,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,为种水力现象称为水击或水锤。有估计会把水泵的叶片打坏,一般水泵出水口后,会有止回阀,如此会把这种伤害降到最低 水系统的组成平衡阀是一种具有特别功能的阀门,具有良好的流量特性,能够合理分配流量,实现流量定量,能够有效地解决供热(空调)系统中存在的室温冷热不匀问题。由于该阀
11、上设有开启度指示,开度锁定装置及用于流量测定的测压小阀,因此只要在各支路及用户入口装上适当规格的平衡阀,并用专用智能仪表进行一次性调试后锁定,将系统的总水量控制在合理范围内,从而克服了“大流量、小温差”的不合理现象,但由于价格较贵,一般用于末端装置特别多的大型系统和精度要求较高的情况。空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水系统的组成过滤器:空调系统安装过程中,水管内会流下一些泥砂之类的脏物,水系统在长期运行中,
12、会不断产生一些锈之类的污物。为了防止空调设备传热管污染及系统局部发生堵塞,要求在冷水机组热源等重要设备水流入口处,设置过滤器。空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水系统的组成温控电动二通阀或三通阀:依照负荷控制温度,假如夏季室温低于整定值时,通过电动阀调节或关断来调节水量。另外,电动阀与风机盘管的风机电源连锁,当风机盘管停止使用时,电动阀随之关闭停止供水。空调末端图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管
13、冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P水系统的组成当系统阻力增大,水泵扬程增高,a,ba,b两点的压差增大,水流量减少。为保持系统内压力稳定,在供、回水总管之间设置带压差控制阀的旁通管,当a,ba,b两点间压差超过压差控制阀的整定值时,阀门开启,部分水量返回至冷水机组循环流动,冷水机组定流量运行。另外,关于间断使用的空调系统,循环水量也可通过压差旁通阀回流。图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L
14、2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P空调末端ab压差控制阀水系统的组成一是收集因水加热体积膨胀而增加的水容积,防止系统损坏,另外,还起定压作用。膨胀水箱的连接处为定压点,因此,膨胀水箱接于系统内不同的位置,能够改变水系统内的压力分布,这对高层建筑水系统的压力分布分析十分重要。图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P空调末端ab膨胀水箱水系统的组成主要设备进、
15、出口,一般需要设置测压装置,以便了解水系统中的压力分布情况及设备的阻力。水系统仪表:为了空调系统调试和运行管理方便,水系中要求设置一些必要的仪表,如:水温发生变化的地点,应设置测温装置,如冷、热源设备进、出口。图 例名 称冷水机组空调末端L1L2冷冻水供水管冷冻水回水管排气阀水泵止回阀一用一备冷冻水泵接自来水管接排水管L2L1蒸 发 器冷 凝 器F膨胀水箱避震接头图 例F浮球阀温度表压力表过滤器水流开关碟阀名 称膨胀管P空调末端ab二、冷却水系统的主要形式v1、直流式冷却水系统v2、混合式冷却水系统v3、循环式冷却水系统循环式冷却水系统v1、利用喷水池冷却v2、利用冷却塔冷却v(1)单独配套相
16、互独立的冷却水系统v(2)共用供回水管的冷却岁循环系统 a、下水箱式冷却水系统 b、上水箱式冷却水系统 c、多台冷却塔并联运行的冷却水系统v(3)冷却塔供冷系统三、水系统的设计原则 (1)(1)分区的原则:空调水系统是否要分区,主要由空调末端设备和制冷设备的允许承压来考虑。一般来说,当建筑总高度H100mH100m时,冷媒水系统宜竖向分区、5、2水系统的分区、承压和定压 1)1)将冷水机组设在塔楼以外的群房顶层 设两个系统分别向塔楼和群房供水,另一台向低区供水。冷却塔设在群房的屋顶上。()空调水系统竖向分区的估计方案 2)2)将冷水机组设在中部设备层,一台向高区供水,另一台向低区供水。高区的冷
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