中央空调水系统设计.ppt

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1、5.1空调水系统设计空调水系统设计空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。空调水系统包括冷（热）媒水系统和冷却水系统两部分。冷冷媒媒水水系系统统是是指指夏夏季季由由冷冷水水机机组组向向风风机机盘盘管管机机组组、新新风风机机组组或或组组合合式式空空调调机机组组的的表表冷冷器器（或或喷喷水水室室）供供给给供供水水77、回回水水1212的的冷冷媒媒水水；在在冬冬季季由由换换热热站站向向风风机机盘盘管管机机组组、新新风风机机组组等等供供给给供供水水6060、回水回水5050的热媒水。的热媒水。冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供

2、给循环冷却水的系统。的系统。5.1.1.1 空空调调冷媒水系冷媒水系统统分分类类1.1.按照冷媒水的循按照冷媒水的循环环方式分方式分：1 1）开式循开式循环环系系统统：它的末端管路是与大气相通的，冷媒回水集中：它的末端管路是与大气相通的，冷媒回水集中进进入建筑物的回水箱或蓄冷水池内，再由循入建筑物的回水箱或蓄冷水池内，再由循环泵环泵将回水打入冷水机将回水打入冷水机组组的的蒸蒸发发器内，器内，经经重新冷却后的冷媒供水被重新冷却后的冷媒供水被输输送至整个系送至整个系统统。典型的开式循典型的开式循环环系系统统有：有：组组合式空合式空调调机机组组采用采用喷喷水室水室处处理空气的理空气的冷媒水系冷媒水系

3、统统、具有蓄冷水池的冷媒水系、具有蓄冷水池的冷媒水系统统等。等。2 2）闭闭式循式循环环系系统统：冷媒水在系：冷媒水在系统统内内进进行密行密闭闭循循环环，不与大气相接触，不与大气相接触为为了容了容纳纳系系统统中水体中水体积积的膨的膨胀胀，在系，在系统统的最高点的最高点设设膨膨胀胀水箱。水箱。典型的典型的闭闭式循式循环环系系统统有：有：组组合式空合式空调调机机组组采用表冷器采用表冷器处处理空气以理空气以及及风风机机盘盘管机管机组组、新、新风风机机组组的冷媒水系的冷媒水系统统等。等。开式系统与闭式系统的比较：开式系统与闭式系统的比较：（1）开开式式系系统统所所用用的的循循环环泵泵的的扬扬程程高高，

4、除除了了克克服服环环路路阻阻力力外外，还还要要提提供供几几何何提提升升高高度度和和末末端端的的资资用用压压头头，循循环环水水易易受受污污染染，管管路路和和设设备备易易受受腐腐蚀蚀且且容容易易产产生生水水击击等等，除除非非高高层层建建筑筑的的地下室设有蓄冷水池，一般用得不多。地下室设有蓄冷水池，一般用得不多。（2 2）闭闭式式系系统统所所用用的的循循环环泵泵的的扬扬程程比比较较低低，循循环环水水不不易易受受污染而管路的腐蚀程度轻，不用设回水池，而需要设膨胀水箱。污染而管路的腐蚀程度轻，不用设回水池，而需要设膨胀水箱。2.按照供、回水制式分：按照供、回水制式分：1）双管制供水方式：）双管制供水方式

5、：一根供水管，一根回水管，供冷、供热合用同一管路系统。一根供水管，一根回水管，供冷、供热合用同一管路系统。2）三管制供水方式：）三管制供水方式：一根供冷水管，一根供热水管，一根公用回水管。一根供冷水管，一根供热水管，一根公用回水管。3）四管制供水方式：）四管制供水方式：一根供冷水管，一根冷水回水管，一根供热水管，一根热水回水管。一根供冷水管，一根冷水回水管，一根供热水管，一根热水回水管。我我国国高高层层建建筑筑特特别别是是高高层层旅旅馆馆建建筑筑大大量量建建设设的的实实践践表表明明，从从我我国国的的国国情情出出发发，双双管管制制系系统统能能满满足足绝绝大大部部分分旅旅馆馆的的空空调调要要求求，

6、只只有有那那些些全全年年性性空空调调要要求求标标准准的的较较高高的的建建筑筑方可采用四管制系统。方可采用四管制系统。为为了了解解决决管管路路布布置置问问题题，有有的的设设计计院院提提出出一一种种称称为为“分分区区双双管管系系统统”。该该系系统统的的主主要要特特点点是是，机机房房内内总总管管路路系系统统设设计计成成四四管管制制，而而建建筑筑物物内内的的所所有有立立管管设设计计成成双双管管制制，以便按朝向分别供冷或供热。以便按朝向分别供冷或供热。3.3.按照供、回水管路的布置方式分：按照供、回水管路的布置方式分：1 1）同同程程式式系系统统：供供、回回水水干干管管中中的的水水流流方方向向相相同同（

7、顺顺流流），经经过每一环路的管路总长度相等。过每一环路的管路总长度相等。2 2）异异程程式式系系统统：供供、回回水水干干管管中中的的水水流流方方向向相相反反（逆逆流流），经经过每一环路的管路总长度不相等。过每一环路的管路总长度不相等。对于闭式循环系统，一般来说，采用同程式布置，便于达到水力对于闭式循环系统，一般来说，采用同程式布置，便于达到水力平衡；平衡；对于开式循环系统，一般来说，采用异程式布置，不需要采用同对于开式循环系统，一般来说，采用异程式布置，不需要采用同程式布置。程式布置。同程式的几种布置方式：同程式的几种布置方式：垂直同程垂直同程 ：水平同程水平同程 垂直同程和水平同程垂直同程和

8、水平同程 异程式的布置方式异程式的布置方式同程式与异程式的比较：同程式与异程式的比较：同同程程式式布布置置水水量量分分配配和和调调节节都都比比较较方方便便，容容易易达达到到水水力力平平衡衡，但但需需要要设设回回程程管管、管管路路长长，初初投投资资稍稍高高，要要占占用用一一定定的的建建筑筑空空间。间。异程式布置异程式布置水量分配和调节都比较麻烦，不容易达到水力平水量分配和调节都比较麻烦，不容易达到水力平衡，需要安装平衡阀，无需回程管，管道长度较短。衡，需要安装平衡阀，无需回程管，管道长度较短。同程式和异程式的适用条件：同程式和异程式的适用条件：（1）支支管管环环路路的的压压力力降降（阻阻力力）较

9、较小小，而而主主干干管管路路的的压压力降起主导作用者，宜采用同程式力降起主导作用者，宜采用同程式。（2）支支管管环环路路上上末末端端设设备备的的压压力力降降（阻阻力力）很很大大，而而支支环环路路的的压压降降（阻阻力力）起起主主导导作作用用者者，或或者者说说支支路路环环路路阻阻力力占占负负荷荷侧侧干管环路阻力的干管环路阻力的2/32/34/54/5时，宜采用异程式。时，宜采用异程式。所以：对于由风机盘管机组（或新风机组）组成的供、回水所以：对于由风机盘管机组（或新风机组）组成的供、回水系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻系统，因支管环路的阻力不大且比较接近，而干管环路较长、阻

10、力占的比例较大，故采用同程式布置；力占的比例较大，故采用同程式布置；对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故采用异程式布置。环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故采用异程式布置。（3 3）如如果果建建筑筑条条件件允允许许，可可采采用用垂垂直直同同程程和和水水平平同同程程的布置方式，不仅容易达到水力平衡，而且省去大量的调试工作量。的布置方式，不仅容易达到水力平衡，而且省去大量的调试工作量。（4 4）为节管材和建筑空间，也可考虑将空调水系统的总立）为节管材和建筑空间，也可考虑将空调水系统的总立管设

11、计成异程式（其前提条件是，将立管内流速取小，管径放大），管设计成异程式（其前提条件是，将立管内流速取小，管径放大），这样，有利于节省竖井的空间。而对于各分支环路，根据管道的长这样，有利于节省竖井的空间。而对于各分支环路，根据管道的长度和支环路的阻力大小，度和支环路的阻力大小，设计设计成成同同程式或异程式，并根据管道的水程式或异程式，并根据管道的水力力计计算算结结果果进进行行压压力平衡。力平衡。（5 5）当系统的阻力先天就不平衡时，可通过安装水力平衡）当系统的阻力先天就不平衡时，可通过安装水力平衡阀予以解决。阀予以解决。4.4.按照运行调节方法分：按照运行调节方法分：1 1）定定流流量量系系统统

12、：系系统统中中循循环环水水量量保保持持不不变变，当当空空调调负负荷荷变变化时，通过改变供、回水的温差来适应。化时，通过改变供、回水的温差来适应。2 2）变变流流量量系系统统：系系统统中中供供回回水水温温差差保保持持不不变变，当当空空调调负负荷荷变变化时，通过改变供水量来适应。化时，通过改变供水量来适应。所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。冷源侧应保持定流量冷源侧应保持定流量，其理由是：，其理由是：（1 1）保证冷水机组蒸发器的传热效率；）保证冷水机组蒸发器的传热效率；（2 2）避免蒸发器因缺水而冻裂；）避免蒸发器因缺水而冻裂；（3 3）保持冷水机组工作稳定

13、。）保持冷水机组工作稳定。（1）定流量系统负荷侧调节方法：定流量系统负荷侧调节方法：定定流流量量系系统统对对风风机机盘盘管管机机组组、新新风风机机组组等等负负荷荷侧侧末末端端设设备备的的能能量量调调节节方方法法，是是在在该该设设备备上上安安装装电电动动三三通通调调节节阀阀，并并受受室室温温控控制器的控制。制器的控制。在夏季，当在夏季，当房间的负荷等于设房间的负荷等于设计值时，电动三通计值时，电动三通调节阀的直通阀座调节阀的直通阀座打开，旁通阀座关打开，旁通阀座关闭，冷媒水全部流闭，冷媒水全部流经末端设备。当房经末端设备。当房间负荷减少时，室间负荷减少时，室温控制器使直通阀温控制器使直通阀座关闭

14、，旁通阀座座关闭，旁通阀座开启，冷媒水旁流开启，冷媒水旁流过末端设备，直接过末端设备，直接进入回水管网。进入回水管网。（2）变流量系统负荷侧调节方法：变流量系统负荷侧调节方法：变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调节方法，是在该设备上安装电动二通调节阀，并受室温控制器的控制。节方法，是在该设备上安装电动二通调节阀，并受室温控制器的控制。当房间负荷等于当房间负荷等于设计值时，电动二通设计值时，电动二通调节阀开启，冷媒水调节阀开启，冷媒水流经末端设备。当房流经末端设备。当房间负荷低于设计值时间负荷低于设计值时室温控制器使

15、电动二室温控制器使电动二通调节阀关闭，停止通调节阀关闭，停止向末端设备供水。向末端设备供水。目前，很多宾馆目前，很多宾馆客房实行客房实行“插钥匙牌插钥匙牌”给电的制度，客人给电的制度，客人外出，带走外出，带走“钥匙牌钥匙牌”，客房断电，此时，客房断电，此时，风机盘管机组停止工风机盘管机组停止工作电动二通调节阀也作电动二通调节阀也随之关闭。随之关闭。变变流流量量系系统统，整整个个负负荷荷侧侧水水系系统统的的流流量量是是变变化化的的，这这就就意意味味着着可可以以停停开开或或启启动动某某一一台台循循环环泵泵，以以适适应应水水流流量量变变化化的的情情况况，达达到到节节能能的的目目的的。为为了了保保证证

16、冷冷源源侧侧始始终终是是定定流流量量，必必须须在在分分水水器器和和集集水水器器之间设置压差控制器。之间设置压差控制器。5.5.按照按照系统中循环泵的配置方式分：系统中循环泵的配置方式分：1）单式泵（一级泵）系统：是指冷源侧与负荷侧合用一组单式泵（一级泵）系统：是指冷源侧与负荷侧合用一组循环泵的系统，它又可分为单式泵定流量系统和单式泵变流量系循环泵的系统，它又可分为单式泵定流量系统和单式泵变流量系统。统。2)复式泵（两级泵）系统：是指冷源侧和负荷侧分别配置循复式泵（两级泵）系统：是指冷源侧和负荷侧分别配置循环泵的系统，也就是说，冷源侧循环泵和负荷侧循环泵是相互分环泵的系统，也就是说，冷源侧循环泵

17、和负荷侧循环泵是相互分开的。开的。单式泵系统单式泵系统：整个水系统由整个水系统由以下两个环路以下两个环路组成：一是冷组成：一是冷源侧环路，它源侧环路，它是指从集水器是指从集水器经过冷水机组经过冷水机组至分水器这一至分水器这一环路，按定流环路，按定流量运行；一是量运行；一是负荷侧环路，负荷侧环路，它是指从分水它是指从分水器经过空调末器经过空调末端设备至集水端设备至集水器的这一环路器的这一环路按变流量运行按变流量运行 单式泵变流量系统的控制原理：单式泵变流量系统的控制原理：当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调节阀相继关闭，当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户的二通调节阀相继关闭，供、回水总管之

18、间的压差超过了设定值，此时，压差控制器动作，让供、回水总管之间的压差超过了设定值，此时，压差控制器动作，让旁通管路上的二通调节阀打开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通旁通管路上的二通调节阀打开，使部分冷媒水不经末端设备而从旁通管直接返回冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。管直接返回冷水机组，从而确保冷水机组的水量不变。只有当供、回水只有当供、回水总管之间的压差到达总管之间的压差到达规定的上限值，也就规定的上限值，也就是说，通过旁通管路是说，通过旁通管路的水量相当于一台循的水量相当于一台循环泵的流量时，可停环泵的流量时，可停止一台循环泵和一台止一台循环泵和一台冷水机组的工作。冷水机组的工作。旁

19、通管的管径按旁通管的管径按一台冷水机一台冷水机组组的水流的水流量确定，通常量确定，通常为为一台一台冷水机冷水机组组流量的流量的110%110%单式泵变流量系统的设计和应用单式泵变流量系统的设计和应用 ：1 1）在在冷冷源源侧侧，单单式式泵泵的的配配置置与与冷冷水水机机组组相相对对应应，采采取取“一一泵泵对一机对一机”的方式。的方式。2 2）单单式式泵泵的的扬扬程程是是按按克克服服负负荷荷侧侧最最不不利利环环路路上上的的各各种种阻阻力力与与冷冷源源侧侧环环路路上上的的各各种种阻阻力力之之和和来来确确定定的的。不不能能适适应应各各供供水水分分区区压压力力降降相相差差较较悬悬殊殊的的情情况况。对对于

20、于负负荷荷侧侧压压力力降降较较小小的的环环路路来来说说，循循环环泵泵的的压压力力对对该该环环路路有有较较多多的的富富余余，此此时时只只好好利利用用分分水水器器上上通通向向该该环环路路的阀门节流掉，形成无效的能量消耗。的阀门节流掉，形成无效的能量消耗。3 3）当空调冷媒水系统的规模和总压力损失均不太大、各分区）当空调冷媒水系统的规模和总压力损失均不太大、各分区供水环路彼此间的压力损失相差不太悬殊时，冷媒水循环泵宜采用供水环路彼此间的压力损失相差不太悬殊时，冷媒水循环泵宜采用单式泵。单式泵。复式泵系统复式泵系统：由冷水机组、由冷水机组、供回水总管、供回水总管、一次泵和旁通一次泵和旁通管组成一次环管

21、组成一次环路，也称冷源路，也称冷源侧环路；由二侧环路；由二次泵、空调末次泵、空调末端设备、供回端设备、供回水管路与旁通水管路与旁通管组成二次环管组成二次环路，也称负荷路，也称负荷侧环路。侧环路。复式泵变流量系统的控制原理：复式泵变流量系统的控制原理：1 1）一一次次环环路路按按定定流流量量运运行行，采采用用“一一泵泵对对一一机机“的的方方式式，一一次次泵泵的的扬扬程程为为冷冷水水机机组组的的蒸蒸发发器器阻阻力力与与一一次次环环路路个个部部件件阻阻力力之之和和再再乘乘以以1.11.11.21.2的安全系数。的安全系数。2 2）二次环路按变流量）二次环路按变流量运行，二次泵的台数，不运行，二次泵的

22、台数，不必与一次泵相对应，主要必与一次泵相对应，主要满足供水分区的需要。二满足供水分区的需要。二次泵的台数必须大于或等次泵的台数必须大于或等于设计所划分的二次供水于设计所划分的二次供水环路数。二次泵的扬程为环路数。二次泵的扬程为空调末端设备的阻力与二空调末端设备的阻力与二次环路各部件阻力之后，次环路各部件阻力之后，再乘以再乘以1.11.1 1.21.2的安全系数。的安全系数。复式泵变流量系统的应用复式泵变流量系统的应用 ：复式泵变流量系统的特点是，系统较复杂、自控要求高、初投资复式泵变流量系统的特点是，系统较复杂、自控要求高、初投资大，可以实现水泵的变流量运行，能节省输送能耗并能适应供水分区大

23、，可以实现水泵的变流量运行，能节省输送能耗并能适应供水分区的不同压力降等。因此，当系统规模和总压力损失均大、各分区之间的不同压力降等。因此，当系统规模和总压力损失均大、各分区之间压力损失的差额较为悬殊时，冷媒水的循环泵宜采用复式泵。压力损失的差额较为悬殊时，冷媒水的循环泵宜采用复式泵。根据我国的工程根据我国的工程实实践，除了践，除了“系系统较统较大，大，负负荷荷侧环侧环路多，且路多，且压压差相差相差差悬悬殊，各殊，各环环路的路的负负荷荷变变化化较较大大”等条件外，等条件外，还还要考要考虑虑“资资金、机房和金、机房和管理都有条件者管理都有条件者”才可以采用复式才可以采用复式泵泵系系统统。5 5.

24、2.2.2.2 高层建筑空调水系统设计中若干问题高层建筑空调水系统设计中若干问题1.空调水系统的分区空调水系统的分区 (1)(1)分分区区的的原原则则：空空调调水水系系统统是是否否要要分分区区，主主要要由由空空调调末末端端设设备备和和制制冷冷设设备备的的允允许许承承压压来来考考虑虑。一一般般来来说说，当当建建筑筑总总高高度度H100mH100m时时，冷冷媒水系统不宜竖向分区，可以媒水系统不宜竖向分区，可以“一泵到顶一泵到顶”。目目前前，我我国国空空调调设设备备生生产产厂厂家家生生产产的的空空调调机机组组和和风风机机盘盘管管机机组组的的承承压压能能力力为为1.01.0MPaMPa，特特殊殊要要求

25、求可可以以达达到到1.61.6MPaMPa；对对于于压压缩缩式式冷冷水水机机组组，一一般般承承压压能能力力为为1.01.0MPaMPa，加加强强型型可可达达1.71.7MPaMPa，特特别别加加强强型型可可达达2.02.0MPaMPa对对于于溴溴化化锂锂吸吸收收式式冷冷温温水水机机组组，一一般般承承压压能能力力为为0.80.8MPaMPa，特特殊殊要要求求也也可可以以提提高高其其承承压压能能力力。至至于于输输水水用用的的普普通通焊焊接接钢钢管管一一般般承承压压能能力力为为2.02.0MPaMPa，阀阀门等配件一般也在门等配件一般也在1.6 1.6 MPaMPa以下。以下。根根据据以以上上分分析

26、析，当当建建筑筑中中高高度度H H小小于于7070m m时时，设设备备工工作作压压力力1.01.0MPaMPa就就可可满满足足要要求求；当当建建筑筑总总高高度度为为7070110m110m时时，设设备备工工作作压压力力1.6 1.6 MPaMPa可可满满足足要要求求。所所以以凡凡高高度度在在110110m m以以下下的的建建筑筑，完完全全可可以以“一一泵泵到到顶顶”，不不必必分区。当建筑总高度在分区。当建筑总高度在110110m m以上时，空调冷媒水系统竖向必须分区。以上时，空调冷媒水系统竖向必须分区。1 1）将将冷冷水水机机组组设设在在塔塔楼楼以以外外的的群群房房顶顶层层 设设两两个个系系统

27、统分分别别向向塔塔楼楼和和群群房房供供水水，另另一一台台向向低低区区供供水水。冷冷却却塔塔设在群房的屋顶上。设在群房的屋顶上。()空调水系统竖向分区的可能方案空调水系统竖向分区的可能方案 2 2）将冷水机组设在）将冷水机组设在中部设备层，一台向高区中部设备层，一台向高区供水，另一台向低区供水。供水，另一台向低区供水。高区的冷水机组一般设在高区的冷水机组一般设在循环泵的吸入段，而低区循环泵的吸入段，而低区的冷水机组一般设在循环的冷水机组一般设在循环泵的压出段。泵的压出段。3 3）冷水机组设）冷水机组设在塔楼的顶层，冷在塔楼的顶层，冷水机组处于循环泵水机组处于循环泵的压出段的压出段,向下供向下供水

28、。水。4 4）将冷水机组设在地）将冷水机组设在地下设备层，而在中部设下设备层，而在中部设备层布置水备层布置水水板式换水板式换热器，使高区和低区的热器，使高区和低区的静压分段来承受，上下静压分段来承受，上下自成系统。利用供水自成系统。利用供水77、回水、回水1212的一次冷媒的一次冷媒水，通过板式换热器交水，通过板式换热器交换成供水换成供水8.58.5、回水、回水13.513.5的二次冷媒水，的二次冷媒水，供应高区的末端设备使供应高区的末端设备使用。需注意，在冷负荷用。需注意，在冷负荷相同的条件下，高区的相同的条件下，高区的风机盘管机组的型号要风机盘管机组的型号要比低区的约加大一号。比低区的约加

29、大一号。5 5）当建筑总高度在当建筑总高度在100100120120m m时，对高区的若干层时，对高区的若干层可采用自带冷（热）源的空调器，而将冷水机组设在可采用自带冷（热）源的空调器，而将冷水机组设在地下设备层。地下设备层。2.空调水系统冬季、夏季循环泵要不要分开设置的问题空调水系统冬季、夏季循环泵要不要分开设置的问题 从从节节省省循循环环泵泵运运行行能能耗耗出出发发，只只要要机机房房面面积积足足够够、布布置置得得下下，应尽量将冬、夏季的循环泵分开设置。理由是：应尽量将冬、夏季的循环泵分开设置。理由是：（1 1）夏夏季季供供、回回水水温温差差为为55，而而冬冬季季供供、回回水水温温差差为为1

30、010，冬季的温差是夏季的冬季的温差是夏季的2 2倍；倍；（2 2）冬冬季季热热负负荷荷往往往往小小于于夏夏季季冷冷负负荷荷，冬冬季季热热水水流流量量比比夏夏季季少少得多；得多；（3 3）冬冬季季通通常常采采用用换换热热器器来来制制备备热热媒媒水水，而而热热媒媒水水通通过过换换热热器器时时的的阻阻力力要要比比冷冷媒媒水水通通过过冷冷水水机机组组蒸蒸发发器器时时的的阻阻力力要要小小得得多多，因因此此冬季循环泵的扬程要比夏季小。冬季循环泵的扬程要比夏季小。综上所述，将冬、夏的循环泵分开设置有利于节能。综上所述，将冬、夏的循环泵分开设置有利于节能。3.空调水系统的定压问题空调水系统的定压问题 在在闭

31、闭式式循循环环的的水水系系统统中中，需需要要给给系系统统定定压压，其其目目的的是是保保证证系系统统管管道道及及设设备备内内充充满满水水，以以避避免免空空气气被被吸吸入入系系统统中中。为为此此，必必须须保保证证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。管道中任何一点的压力都要高于大气压力。目前，空调水系统的定压方式有两种，目前，空调水系统的定压方式有两种，一是高位开式膨胀水箱方式；一是高位开式膨胀水箱方式；二是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。二是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。在在工工程程中中，应应优优先先采采用用高高位位开开式式膨膨胀胀水水箱箱，因因为为它它运运行行时时无无需需消消耗耗电电能能

32、，工工作作稳稳定定可可靠靠。只只有有当当建建筑筑物物无无法法设设置置高高位位开开式式膨膨胀胀水水箱时，采用气压罐方式。箱时，采用气压罐方式。4.膨胀水箱的设置和配管中的几个问题膨胀水箱的设置和配管中的几个问题 在闭式循环的空调水系统中，膨胀水箱的作用在闭式循环的空调水系统中，膨胀水箱的作用 容纳水受热膨胀后多余的体积；容纳水受热膨胀后多余的体积；解决系统的定压问题；解决系统的定压问题；向系统补水。向系统补水。（1 1）膨胀水箱的容积和选型）膨胀水箱的容积和选型 对对于于普普通通的的高高层层民民用用建建筑筑，如如果果以以系系统统的的设设计计冷冷负负荷荷QoQo为为基基础础，则则系系统统的的单单位

33、位水水容容量量大大约约为为2 23 3升升/kWkW。当当采采用用双双管管制制系系统统时时，若若取取水水的的最最低低工工作作温温度度为为77，最最高高工工作作温温度度为为6565，则则膨膨胀胀水水箱箱的的有有效效膨膨胀胀容容积积，可采用，可采用简简化的估算方法按下式化的估算方法按下式计计算：算：V=0.006V=0.006（65-765-7）（2 23 3）QoQo =（0.070.070.10.1）Qo Qo （升）升）（2 2）膨胀水箱的设置及其配管）膨胀水箱的设置及其配管 膨膨胀胀水水箱箱的的安安装装高高度度，应应至至少少高高出出系系统统最最高高点点0.50.5m m（通通常常取取1.0

34、 1.0 1.51.5m m）。安安装装水水箱箱时时，下下部部应应作作支支座座，支支座座长长度度应应超超出出底底板板100 100 200200mmmm，其其高高度度应应大大于于300300mmmm，支支座座材材料料可可用用方方木木、钢筋混凝土或砖，水箱间外墙应考虑安装用予留空洞。钢筋混凝土或砖，水箱间外墙应考虑安装用予留空洞。膨膨胀胀水水箱箱上上的的配配管管有有膨膨胀胀管管、信信号号管管、溢溢水水管管、排排水水管管和和循循环环管管等等。从从信信号号管管至至溢溢出出水水管管之之间间的的膨膨胀胀水水箱箱容容积积，就就是是有有效膨胀容积。效膨胀容积。膨胀水箱结构示意图膨胀水箱结构示意图膨胀管膨胀管

35、原则上应接至循环水泵吸入口前的回水管路上，通常接原则上应接至循环水泵吸入口前的回水管路上，通常接 到到“集水器集水器”上。上。信号管信号管应将它接至制冷机房内的洗手盆处，信号管上应安装阀应将它接至制冷机房内的洗手盆处，信号管上应安装阀 门。门。溢流管溢流管当系统内水的体积膨胀超过水箱内的溢水管口时，水会当系统内水的体积膨胀超过水箱内的溢水管口时，水会 自动溢出。溢出管上不许安装阀门。自动溢出。溢出管上不许安装阀门。排水管排水管在清洗水箱并将水箱放空时用，排水管上应安装阀门。在清洗水箱并将水箱放空时用，排水管上应安装阀门。通常将溢水管和排水管连在一起，排至附近的下水道或通常将溢水管和排水管连在一

36、起，排至附近的下水道或 屋面上。屋面上。循环管循环管在寒冷地区为防止膨胀水箱内水结冻而设置的。当水箱在寒冷地区为防止膨胀水箱内水结冻而设置的。当水箱 内没有结冻可能时，可不设循环管。特别在高层建筑中内没有结冻可能时，可不设循环管。特别在高层建筑中 膨胀水箱和生活给水水箱通常设在屋顶水箱间内，并将膨胀水箱和生活给水水箱通常设在屋顶水箱间内，并将 水箱保温，因此无结冻可能。水箱保温，因此无结冻可能。（3 3）膨胀水箱的补水方式）膨胀水箱的补水方式 膨胀水箱的补水方式有两种：膨胀水箱的补水方式有两种：1 1）浮浮球球阀阀自自动动补补水水当当所所在在地地区区生生活活给给水水水水质质较较软软、且且制制冷

37、冷装装置置对对冷冷媒媒水水水水质质无无特特殊殊要要求求时时，可可利利用用屋屋顶顶生生活活给给水水水水箱箱，通通过过浮浮球球阀阀直直接接向向膨膨胀胀水水箱箱补补水水。这这时时，膨膨胀胀水水箱箱要要比比生生活活给给水水水水箱箱低低一定的高度。一定的高度。2 2）高低水位控制器补水）高低水位控制器补水当所在地区生活给水水质较硬、且当所在地区生活给水水质较硬、且制冷装置（例如，溴化锂吸收式冷温水机组）要求冷媒水必须是软制冷装置（例如，溴化锂吸收式冷温水机组）要求冷媒水必须是软化水时，应在膨胀水箱内设置高低水位传感器来控制软化水补水泵化水时，应在膨胀水箱内设置高低水位传感器来控制软化水补水泵的启动或关停

38、。一旦水位低于信号管，补水泵会自动向系统补水。的启动或关停。一旦水位低于信号管，补水泵会自动向系统补水。这种方式要有一套软化水处理设备。这种方式要有一套软化水处理设备。来自补水泵的补水管可以接到来自补水泵的补水管可以接到集水器上，也可接到冷媒水循环泵的吸入口前。集水器上，也可接到冷媒水循环泵的吸入口前。4.气压罐装置（闭式低位膨胀水箱）气压罐装置（闭式低位膨胀水箱）气气压压罐罐不不但但能能解解决决系系统统中中水水体体积积的的膨膨胀胀问问题题，而而且且可可实实现现对对系系统统进进行行稳稳压压、自自动动补补水水、自自动动排排气气、自自动动泄泄水水和和自自动动过过压压保保护护等等功功能。与开式高位膨

39、胀水箱相比，它要消耗一定的电能。能。与开式高位膨胀水箱相比，它要消耗一定的电能。工工程程上上采采用用的的气气压压罐罐是是隔隔膜膜式式的的，罐罐内内空空气气和和水水安安全全分分开开，对对冷冷媒媒水水的的水水质质有有保保证证。气气压压罐罐的的布布置置比比较较灵灵活活方方便便，不不受受位位置置高高度度的的限限制制，可可安安装装在在制制冷冷机机房房、热热交交换换站站和和水水泵泵房房内内，也也不不存存在在防防冻冻的问题。的问题。1.1.1.1.气压罐；气压罐；气压罐；气压罐；2.2.2.2.补水泵；补水泵；补水泵；补水泵；3.3.3.3.配电箱；配电箱；配电箱；配电箱；4.4.4.4.安全法；安全法；安

40、全法；安全法；5.5.5.5.压力控制器；压力控制器；压力控制器；压力控制器；6.6.6.6.自动排器罐；自动排器罐；自动排器罐；自动排器罐；7.7.7.7.出水口；出水口；出水口；出水口；8.8.8.8.吸水口；吸水口；吸水口；吸水口；9.9.9.9.底座；底座；底座；底座；10.10.10.10.吊装环吊装环吊装环吊装环 （1 1）工作原理）工作原理 采用气压罐装置定压时，通常把定压点放在空调水系统采用气压罐装置定压时，通常把定压点放在空调水系统循环泵的吸入端。循环泵的吸入端。1.1.1.1.补水泵；补水泵；补水泵；补水泵；2.2.2.2.补气罐；补气罐；补气罐；补气罐；3.3.3.3.吸

41、气阀；吸气阀；吸气阀；吸气阀；6.6.6.6.气压罐；气压罐；气压罐；气压罐；10.10.10.10.压力控制器；压力控制器；压力控制器；压力控制器；11.11.11.11.电节点电压力表；电节点电压力表；电节点电压力表；电节点电压力表；12.12.12.12.电控箱电控箱电控箱电控箱 1 1）自自动动补补水水按按空空调调水水系系统统的的稳稳压压要要求求，在在压压力力控控制制器器内内设设定定气气压压罐罐的的上上限限压压力力P P2 2和和下下限限压压力力P P1 1。P P1 1值值实实际际上上就就是是整整个个水水系系统统的的静静压压，即即建建筑筑物物的的高高度度。上上限限压压力力P P2 2

42、应应比比水水系系统统的的静静压压高高3 35 5m m水水柱柱，即即（0.030.030.050.05）MPaMPa。所以，所以，P P1 1=P=P2 2-（0.030.030.050.05）MPaMPa 当当需需要要向向系系统统补补水水时时，气气压压罐罐内内的的气气枕枕压压力力P P随随水水位位而而下下降降。当当P P下下降降到到下下限限压压力力P P1 1时时接接通通电电机机，启启动动水水泵泵，把把贮贮水水箱箱内内的的水水压压入入补补气气罐罐，使使罐罐内内的的水水位位和和压压力力上上升升，压压力力上上升升到到上上限限压压力力P P2 2时时，切切断断水水泵泵电电源源，停停止止补补水水。此

43、此时时，补补气气罐罐内内的的水水位位下下降降，吸吸开开吸吸气气阀阀，使使外外界界空空气气进进入入补气罐。在如此循环工作中，不断地向系统补充所需的水量。补气罐。在如此循环工作中，不断地向系统补充所需的水量。2 2）自动排气）自动排气由于水泵每工作一次，给气压罐补气一次，罐内由于水泵每工作一次，给气压罐补气一次，罐内的气枕容积逐步扩大，水位也逐步下降。当下降到自动排气阀的限的气枕容积逐步扩大，水位也逐步下降。当下降到自动排气阀的限定水位时，就排出多余的气体，恢复正常水位。定水位时，就排出多余的气体，恢复正常水位。3 3）自动泄水）自动泄水当水系统内水的体积膨胀，使水倒流到气压罐内，当水系统内水的体

44、积膨胀，使水倒流到气压罐内，其水位上升时，罐内压力其水位上升时，罐内压力P P亦上升。当压力超过系统静压亦上升。当压力超过系统静压（0.010.010.020.02）MPaMPa，即达到电接点压力表所设定的上限压力即达到电接点压力表所设定的上限压力P P4 4时，接通并打时，接通并打开泄水电磁阀，把气压罐内的水泄回到贮水箱。待泄水到电接点压开泄水电磁阀，把气压罐内的水泄回到贮水箱。待泄水到电接点压力表所设定的下限压力力表所设定的下限压力P P3 3时停止。时停止。一般取一般取P P3 3=P=P4 4-（0.020.020.040.04）MPaMPa 4 4）自动过压保护自动过压保护当气压罐内

45、的压力超过电接点压力表所设定当气压罐内的压力超过电接点压力表所设定的上限压力的上限压力P P5 5时，自动打开安全阀和电磁阀一起快速泄水，迅速降时，自动打开安全阀和电磁阀一起快速泄水，迅速降低气压罐的压力，达到保护系统的目的。安全阀的设定压力为低气压罐的压力，达到保护系统的目的。安全阀的设定压力为P P5 5，一般取一般取P P5 5 =P=P4 4+（0.010.010.020.02）MPaMPa。5.集水器和分水器集水器和分水器 在在空空调调水水系系统统中中，为为有有利利于于各各空空调调分分区区流流量量分分配配和和调调节节灵灵活活方方便便，常常常常在在供供、回回水水干干管管上上设设置置分分

46、水水器器和和集集水水器器，再再从从分分水水器器和和集集水水器器分分别别连连接接各各空空调调分分区区的的供供水水管管和和回回水水管管，这这样样在在一一定定程程度度上上也也起到均压的作用。起到均压的作用。分分水水器器和和集集水水器器的的筒筒身身直直径径，可可按按并并联联接接管管的的总总流流量量和和通通过过分分水水器器和和积积水水器器时时的的断断面面流流速速为为1.01.01.51.5m/sm/s来来确确定定。流流量量特特别别大大时时，允允许许增增大大流流速速，但但最最大大不不宜宜超超过过4.04.0m/sm/s。也也可可以以按按经经验验估估算算法法来来确确定管径，即定管径，即D=1.5D=1.53

47、.0dmax3.0dmax，其中其中dmaxdmax为支管中的最大管径。为支管中的最大管径。分分水水器器和和集集水水器器，应应按按压压力力容容器器进进行行加加工工制制造造，其其两两端端应应采采用用椭椭圆圆形封头。形封头。分分水水器器和和集集水水器器的的长长度度,应应根根据据各各分分支支配配管管之之间间距距并并考考虑虑两两阀阀门手轮或搬把之间便于操作等原则来确定。门手轮或搬把之间便于操作等原则来确定。分分水水器器和和集集水水器器上上应应安安装装压压力力表表和和温温度度计计，并并应应加加强强保保温温。在在其底部应有排污管接口，管径一般为其底部应有排污管接口，管径一般为DN40DN40。6.管材和管

48、道敷设管材和管道敷设（1 1）空调冷（热）媒水管道）空调冷（热）媒水管道，采用碳素钢管，采用碳素钢管:公称直径公称直径D DN N50 12462kW12462kW时，时，DN=150mmDN=150mm。5 5.2.4.2.4 空调水系统循环水泵的扬程空调水系统循环水泵的扬程1.1.冷（热）媒水管路系统冷（热）媒水管路系统 循环水泵的扬程：循环水泵的扬程：对于闭式系统应是水系统管路对于闭式系统应是水系统管路沿程阻力和局部阻力之和，加沿程阻力和局部阻力之和，加上冷水机组蒸发器阻力，再乘上冷水机组蒸发器阻力，再乘以以1.11.11.21.2的安全系数。的安全系数。H=(H=(hhy y+h+hj

49、 j+h hz z)(1.11.11.2)1.2)循环水泵的扬程：循环水泵的扬程：对于开式系统应在闭式水系统对于开式系统应在闭式水系统总阻力的基础上，在加上开式总阻力的基础上，在加上开式水系统的静水压力，再乘以水系统的静水压力，再乘以1.11.11.21.2的安全系数。的安全系数。H=(H=(hhy y+h+hj j+h hz z+H Hj j)(1.11.11.2)1.2)2.2.冷却水管路系统冷却水管路系统（1 1）冷却塔的冷却水量）冷却塔的冷却水量 冷却塔的冷却水量可按下式计算：冷却塔的冷却水量可按下式计算：W=Q/4.19(twW=Q/4.19(tw1 1-tw-tw2 2)式中式中

50、Q Q 冷却塔排左的热量，冷却塔排左的热量，kWkW，对于压缩式冷水机组对于压缩式冷水机组Q=1.3QQ=1.3Q0 0 对于吸收式冷水机组对于吸收式冷水机组Q=2.5QQ=2.5Q0 0 twtw1 1-tw-tw2 2 冷却塔进出水温差，冷却塔进出水温差，对于压缩式冷水机组对于压缩式冷水机组twtw1 1-tw-tw2 2=4=45 5；对于吸收式冷水机组对于吸收式冷水机组twtw1 1-tw-tw2 2=6=69 9。（2 2）冷却水泵的扬程）冷却水泵的扬程 对于常用的闭式系统：对于常用的闭式系统：冷却水泵的扬程应是冷却水系统管路沿程阻力和局部冷却水泵的扬程应是冷却水系统管路沿程阻力和局