中央空调水管设计要点

建筑空调水管系统的基本分类

冷热水分配控制

冷热水系统可以根据流量或可变流量进行设计，其控制方法可以根据使用二通或三通控制阀而改变. 常用的控制方法可以总结如下:

1. 恒流三通阀模式: 如图4-11所示，当部分负载时，可以通过三通阀旁路流量，以减少通过盘管的流量，但分支的总流量保持不变固定. 这种控制方法具有以下特点:

（1）线圈以可变流量通过.

（2）三通阀通常比两通阀贵，尤其是在管道空间不足的情况下.

（3）分流三通阀比混合三通阀贵，但控制效果相同.

（4）三通阀通常具有线性特性.

（5）是通过阀和线圈的固定流量.

（6）恒定的流量导致泵消耗更多的能量.

空调水管系统的类型，功能和基本应用

1. 输入

1）冰水管道系统

2）冷凝水管道系统

3）热水系统

4）蒸汽管道系统（STEAM PIPING SYSTEM）

5）损坏的管道系统

6）扩展水管系统

7）补给水管道系统（MAKE—UP输水系统）

8）特殊工艺管道系统（酸性卤素液体）

9）其他（如反渗透水，去离子水，软水系统）

2. 水管系统的功能

1）冰水管道: 输送冰水以促进由热交换器（即空调或小型鼓风机）中的热交换引起的热交换. 也就是说，使用冰水泵将水推到冰水主机（WATER CHILLER UNIT）的制冰机（CHILLER）中制成冰水，然后将其送至热交换器以完成热交换，从而引起冷空气，然后使用空气管道或直接吹入空调空间，使室温达到理想状态，从而制成空调.

2）冷却水管道: 将冷却水送至冷凝器（CONDENSER）以冷却冷凝器. 也就是说，利用冷却水泵将冷却水推入冰水主机的冷凝器，完成热交换，然后将冷凝器产生的热水送至冷却水塔进行散热.

3）热水管道: 功能如项目1）中所述.

4）蒸汽管道: 输送蒸汽以加热和加湿空调终端设备.

5）排水管道: 排放冷却盘管冷凝的水和水管道中的水（包括冷凝器，冰水冷却器，冷却水塔等）.

6）膨胀水管道: ①用于补充水②膨胀（由于水温不同而产生的不同水量）③排放管道中的空气积聚.

7）补充水管道: 补充冰水和冷却水系统.

8）特殊的工艺管道: 将各种工艺要求的化学液体（例如H2SO4，H2O2 .........）输送到每个需要的设备.

9）其他管道: 以去离子水为例，以输送高纯净水.

3. 空调水管的基本应用---按机器和系统区分

1）箱式空调的水管道系统: 包括冷却水，排水和补给管道.

2）中央空调水管道系统（水冷冷凝器，间接膨胀蒸发器）包括冰水，冷却水，排水，膨胀水和补充水管道.

建筑空调水管系统的基本设计方法

1. 水管直径的确定

1）流量计算

（1）冰水，请参阅附表A.

（2）冷却水，请参阅附录B.

2）管道的流速-增加流速，管径小，节省成本，但摩擦损失增加，泵压头增加，运行成本增加，并且容易产生噪声，并且增加了管道内壁的腐蚀能力. 流速太高有害.

3）好的设计需要在安装成本和运营成本之间取得适当的平衡. 建议冷热水管道的单位摩擦损失低于60mmAq / M，平均为40mmAq / M，管道中的流速低于2M / S. 请参考管道的最大流量限制防腐蚀（与每年的运行时间相比）.

4）管道设备的设计程序:

（1）管道系统的决定. （系统架构过程，功能和节能方面的考虑）；

（2）设备位置，管线布置和建筑结构的总体规划（安全，可靠保证，噪声和振动抑制. 工艺流程和合理的化学法审查）；

（3）决定管道路径；

（4）管道流量的计算；

（5）确定所选参考（确定管道摩擦损耗和流速参考）；

（6）选择管道直径，计算并分析系统各部分的摩擦损失和过程；

（7）确认系统水压分布；

（8）阀门的选择和相关机械设备的确认;

（9）头计算；

（10）确认泵的容量和扬程；

（11）审查管道的热膨胀；

（12）审查和确认整个管理系统（未来扩展，可维护性，控制方法...总体分析和确认的合作）；

（13）设计完成.

5）对于其他管道系统（蒸汽，制冷剂，油管道...），请参阅所附的日本设计材料.

2. 冰水管道系统设计

1）管道的安装应使管道中水的摩擦损失（FRICTIONLOSS）最小化. 如果摩擦损失较小，则泵压头会降低，马力也会相对降低.

（A）必须正确选择管道直径.

（B）管道长度应短，并应尽可能避免肘部弯折，并应注意三通的流向.

注意: 1.在管道系统中，弯头的压降很大. 恒定速度下的压降取决于转弯的形状，例如长半径和短半径.

2. 45°弯头优于90°弯头.

3. 在安装T型接头时，必须防止爆头，这会引起湍流，增加压降并影响管道. 在同一条管道上安装两个以上的T型接头时，两个T型接头之间的距离必须大于管径的10倍，以减少不必要的湍流.

4. 为了方便管道的安装和维修，管道系统中经常使用您和法兰.

（C）空调箱或小型鼓风机的连接必须与REVERSE RETURN连接.

（D）管道中的所有空气均应排出. 除了管道必要部位的排气，局部管道的最高点和装有排气阀的热交换器外，还必须连接冰水管道的最高点. 膨胀水管与膨胀管相连. 为了除去空气中的水箱. 必须特别注意膨胀水管和冰水回水管的安装，以排出空气.

2）冰水管道的安装必须在安装完成之前进行确认，并且在进行绝缘之前，必须进行压力测试以检查泄漏. 否则，如果结构不良，冰水管道泄漏，冰水主机的运行将及时增加，泵压头的减小会影响空调空间的冷却，并影响保温效果. ，所以应该浪费能量. 水压测试的一般方法是使用水压，至少要达到10kg / cm2以上，保持水压超过两个小时而不降低，并且不泄漏为原则，如果有泄漏，则附近的管道应该立即删除. 接下来，重新安装.

3）应当使用的综合建筑空调系统的冰水管道向地区供水.

多用途建筑物是当前的常见建筑物. 为了满足所有者和客户的需求，采用了多元化的管理. 不仅建筑物主体很大，而且建筑物的使用也极其复杂. 因此，空调系统的设计必须根据建筑物的用途和使用时间，使用冰水管道和冰水泵将其划分为几个空调区域，然后选择空调主机，冷却塔等辅助设备根据空调负荷的大小和空调面积的多少；因此要根据空调区域的需要采取部分引导或完全引导. 不仅可以获得减少空调损失并节省大量能量的效果，而且当部分打开空调时，可以停用和维护一些停用的设备，并可以延长空调的寿命. （建筑冰水管道系统如图4--16所示. ）

4）冰水系统采用VWV系统

VWV系统是可变水量系统（可变水量系统）. 通常，空调水管系统有两种使用方式:

①应用多个二级冰水泵来改变水量（这种传统方法目前很少使用，如图4-17所示）.

→根据空调空间冷却负荷的需要调节空调箱或空气冷却器中的冰水量，并利用冰水供应管的压力来控制辅助泵的数量. 因此，当减少空调空间的制冷负荷时，减少冰水的量，可以减少辅助泵的数量，以节省电费.

②如何改变冰水区泵的水量

→根据空调空间空调负荷的需要，调节空调箱或空气冷却器中的冰水量. 冰水管的频率由节能控制器控制，以控制冰水区域中泵的转速，以提供适量的冰水. 如果减少空调空间的冷却负荷，则冰量会减少需要水，然后降低冰水区域的泵速以节省能源.

空调水管的布置原则

1. 水平管设计

1）注意冰水的回流过程

2）排气设置在水平管的上升和下降的最高位置.

3）注意水平管的倾斜度.

4）注意水流的方向.

2. 排水管设计（水量计算）

1）保持坡度从高到低.

2）避免跌宕起伏.

3）仔细选择排水立管的位置（设置在管线或立柱中）.

4）将水排到一定位置.

（1）地下室地板排到地下室阀门底座. 如果没有阀座，则在地下室板下方设置排水坑；

（2）一楼以上的地板排到一楼的室外排水沟中.

3. 屋顶水管设计

1）冰水管部分

开放式膨胀水箱系统，膨胀水箱装置处于系统的最低压力，通常在泵的吸入侧，并且在管道系统的最高点，建议高度为2M或从管道系统的最高点更多.

2）冷却水管部分

冷却水管不应超过冷却塔水盘的水位. 如果水位超过了水盘的水位，则冷却水管需要配备电磁阀或止回阀.

3）膨胀水管部分: 应保持坡度，以利于冰水管的排气. 请参考标准施工图.

4）冷却水塔和膨胀水箱排水管部分: 应排至屋顶泄漏头，以防止湿气和污染.

5）补给水管: 设计前，应将总体规划与水电工程协调.

4. 空调主机房水管布置原则

1）机器设备（主机，水泵...）和配电盘的布置.

2）防振设备的问题.

3）水管系统的防震（水管及机械设备的防震，主机房的水管吊架）.

4）水管配置的层数.

5）水管应整齐排列.

6）水管配件的配置.

7）水管计量阀的配置.

8）主机房的排水.

9）主机间管道与维护之间的关系.

5. 空调水管系统的平衡

1）反水回水管的设计

2）安装平衡软木塞（现为多矿平衡阀）

3）供水和回水头的平衡管

4）设置自动流量平衡阀

5）排气门的安装

6. 水泵管道的要点

图4-18显示了泵的连接管道. 设计泵管道时必须牢记以下原则.

1）吸管应短而直；

2）吸入管的直径至少比泵的吸入管直径大一倍；

3）吸入管中不得产生气袋

4）在泵的吸入口使用偏心减压器，以消除吸入管中的气穴

5）请勿在泵的吸入口使用水平弯头. 吸水管上的任何水平弯头应位于泵吸水口的平面下方. 如果可能的话，在泵的吸入口处应有一个垂直的弯头导管. 进入一个减压管并连接到泵的入口.

如果将多个泵连接到同一集管，则管道的连接如图4-19所示. 这种类型允许每个泵输送相同量的水. 也就是说，在部分负载条件下或水流量减少时，或者在隔离一台泵的情况下，其他泵仍可以泵出相同量的水.

7. 冷却塔管道

由于冷却水塔是开放式设备，因此冷却水管道系统是开放式管道系统，

如果冷却水塔和冷凝器在同一平面上，则泵只有一个小的吸头，

过滤器应位于排放端，以使泵的吸入端尽可能靠近大气.

通常希望将冷却水保持在等温温度下，并且可以在冷却水塔旁安装旁通管.

当冷凝器与冷却水塔在同一平面上或在冷却水塔上方时，将三通分流阀添加到旁通管中. 参见图4-20.

→三通混合阀不能使用，因为它位于泵的吸入端冷凝器 均压阀作用，会导致真空状态，无法再维持大气压.

图4-21显示了冷凝器位于冷却水塔下方时的旁路管道.

这种特殊的管道方法是在旁通管上安装一个双向自动控制阀.

通过旁通管的压降应能在最大水流通过旁通管时平衡冷却水塔的不平衡静压头.

如果多个冷却水塔并联连接，则从每个冷却水塔到泵吸入侧的摩擦损失必须相等.

图4-22是冷却水塔管道的典型示例. 平衡（连接）管可用于使每个冷却水塔中的水位相等.

3.1一般事项

3.1.1冷却塔的使用规范: 当冷却塔安装在地面11层以上时，主要组件应由耐火材料制成，而无需提供防火保护.

3.1.2有关冷却塔，泵和冷凝水的配置说明.

（1）当冷却塔和泵在同一水平线上时.

（a）在泵的吸入侧保持正压. （防止气蚀）

①泵的高度低于冷却塔水面.

②泵应位于冷却塔附近.

③估算过滤器等的压力损失. （应特别注意混合三通阀的设置场合）

（b）当泵的吸入侧处于负压状态时，请使用自注入式（内部注入和外部管道）

（c）当冷却水管路（泵的出口）高于水箱的水面时，应安装止回阀和排气阀.

（d）当冷却（发送）水管高于水槽的水面时，应提供一个旁通管.

（2）当冷却塔在冷凝器上方时: 检查管道的压力分布，并且不要超过冷凝器的耐压.

①在冷凝器入口侧泵送冷却水的地方.

（a）当泵停止运转时，防止冷凝器中水流失.

①在泵的出口侧安装一个止回阀.

②冷凝器出口侧的管道应设置为高于冷凝器.

③安装了一个止回阀，该止回阀的管径减小了4种尺寸（最小20A）.

（b）泵停止时，立管的回水量不得超过冷却塔的容量.

冷却塔水箱中的水量>立管中的水量（图中的H）（请参阅下表）

*当泵停止运转时，主管H部分中的水溢出，因此，立管中储存的水量很大. 当泵再次运行时，会引起空气吸入.

标准高度标准

冷却塔容量

* H超过上表中的值时，应防止吸气.

（c）为防止在溢出期间（泵启动时）发生吸气现象，请考虑以下方法:

①安装电动阀或保持压力的阀（图中的A部分）.

②展开水槽.

1）冷却水管道应朝向冷却塔倾斜，但对于鸟笼管道，则应安装自动或手动排气阀.

（2）冷却水管的下部应安装排水阀（也用于排放泵或冷凝器的下部）.

（3）从冷却塔到1号主机（泵或冷凝器）的管道应配备过滤器（在施工期间应进行清理）.

（4）应在冷却水管和冷却塔之间的接口处提供支撑. 安装软连接时，请在软连接附近提供支撑.

（5）安装方形冷却塔时，应缩短冷却水（回水）水管的水平管（图中的C）. （防止侧向吸力引起泵吸力

（6）如果扣除了冷却塔的蒸发量和下水道流量，请确认下水道流量.

（a）管道与公用管道之间的连接（尺寸与主管的直径相同，但流速不能超过2m / s）.

*普通管道的热膨胀应为软连接.

（b）为了使每个冷却塔的冷却水箱的水位平行冷凝器 均压阀作用，应提供旁通管.

*旁路管的尺寸应大于冷却塔出水管的直径.

（c）在下图中的系统中，当控制多个冷却塔时，应在冷却水回水管上安装与泵相连的电动蝶阀. （冷却水出口管未配备电动蝶阀）

*泵停止运转时，管道关闭，冷却水温度升高，导致压力异常.

*为防止泵出口处的内部压力异常升高，应稍微打开电动蝶阀.

8. 管道腐蚀

在开放式系统中，空气中的腐蚀性气体和杂质很容易溶解管道. 特别是当溶解在温水中时，水中的氧气最有可能引起腐蚀. 腐蚀的原因如下:

（1）氧气溶解在水中引起的腐蚀（请参见图1）

（2）腐蚀性气体SQ3在大​​气中引起的溶解.

（3）在水中，电池在异种金属之间形成，由于电位差而引起腐蚀. 可以通过在不同金属管之间插入绝缘接头以防止电流流动来防止这种情况.

（4）由地下管道和建筑管道之间的电位差引起的腐蚀. 可以在管子外面防止这种情况.

建筑空调水管设计协调的注意事项

1. 输水管道房

1）位置

2）数量

2. 水管通过梁的原理

1）RC梁

2）钢梁

3. 冷凝水排放路径

4. 空调主室排水

5. 空调水源

1）冷却水

2）冰水

6. 储冰系统（如果将筏板基础用作储冰槽）

1）位置

2）大小

3）空调的绝缘和防水构造

4）建设责任分界点

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