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1、 空调系统选型设计 PPT课件 主讲人 XXX 目录 CONTENTS 制冷系统原理图 1 制冷机组2 冷却塔3 冷冻 冷却水泵4 定压补水装置5 分集水器6 输配管路7 水处理设备 2 制冷机组分类 3 冷水机组参数对比 提问 设备选型应该注重那些参数 4 机组选型参数 1 最低负荷率一般制冷机组的最低负荷率能达到30 机组能达到的最低负荷率越低 机组的适应能力就越强 一般为螺杆机大于离心机 变频机组大于定频机组 2 最小允许冷水流量 最大允许水流量变化速率最小允许冷水流量值越小 最大允许的水流量变化速率越大 则冷水机组的性能越优 特别是在一级泵变流量系统中 要重点关注 一般机组最小允许冷水
2、流量为30 机组允许的水流量变化速率为10 5 3 冷水机组的承压冷水机组的承压与系统压力相关 因冷水机组的蒸发器和冷凝器为独立的两个循环 所以蒸发器和冷凝器的承压可以不同 应分别关注 4 制冷剂R22和R123为对臭氧有破坏作用 根据蒙特利尔议定书我国到2030年停止使用 目前市场上常用的环保制冷剂为R134a R410A R32等 5 冷水机组的能效冷水机组的能效应满足相关规范 GB19577 2015冷水机组能效限定值及能效等级 的规定 需要提醒的是 规范中的能效数值指的的机组名义工况下的数值 6 机组选型参数 5 冷水机组的能效冷水机组的工况通常有用户工况和名义工况 名义工况为统一规定
3、的工况 详见 GBT18430 1 2007蒸气压缩循环冷水 热泵 机组 7 机组选型参数 5 冷水机组的能效我们接触到最多的用户工况 通常为冷冻水7 12 冷却水32 37 所以厂家要提供名义工况和用户工况的选型报告 自己查样本时也要注意 确定冷水机组的类型及台数的条件 1 负荷及负荷特性2 供回水温度3 设备承压4 其它条件 8 机组选型参数 9 空调负荷的组成 空调负荷有详细计算和估算两种计算方法 详细计算 满足GB50019 2015 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 的相关规定 采用冷负荷系数法计算 通常采用软件计算 常用软件有鸿业负荷计算软件和天正负荷计算软件 负荷估算 负荷估算
4、只能在方案阶段和初步设计阶段采用 负荷估算通常采用面积指标法 在针对整个项目进行负荷估算时 应针对不同功能的房间采用不同的指标 最后形成总的空调冷负荷 常用的冷负荷指标见下表 10 空调负荷计算方法 11 空调负荷指标 补充 在洁净室中 有时存在发热量的较大的设备 并且厂家不能够提供详细的设备发热量 此时参照下述方法计算 12 空调负荷指标 空调系统负荷 13 14 空调负荷计算指标 当得到空调系统的负荷后 还要分析空调系统的负荷特性 主要关注空调负荷在供冷周期的负荷变化情况 如果空调负荷变化大 部分负荷运行时间长时 应选择部分负荷性能较好的设备 如果空调负荷变化小 高负荷率工作时间长 则应选
5、择高负荷率下性能好的设备 确定设备的台数时 要考虑负荷的全年变化规律 满足季节及部分负荷的要求 设备台数过多 单台设备的COP值会下降 投资 管理 占地等成本都会提高 设备台数过少 系统的可靠性及调节性能会下降 一般而言设备台数2 4台为宜 如果知道系统的最小负荷 可按照最小负荷除以0 3来确定单台容量 再根据空调负荷确定设备台数 当台数过多时 可采用大小搭配的形式 或者选择变频机组等 15 空调机组选型原则 单台容量确定后 可参考下列数据确定机组类型及供电类型 16 空调机组选型原则 需要注意的几点 1 规范规定总装机容量不应大于计算负荷的1 1倍 1 1为限定值 不是放大系数 2 不同的供
6、水温度下 制冷机组的供冷量不同 要根据实际的供水温度确定设备的制冷量 3 设备的承压不同设备的价格不同 应根据机组的工作压力确定设备承压 可根据建筑高度 冷冻水泵扬程 3 5m确定蒸发器压力 冷却塔所在高度 冷却水泵扬程来确定冷凝器承压 4 制冷机房的面积和高度 及设备的运输安装也应在设计时综合考虑 特别在改造工程中 17 空调机组选型原则 补充 18 空调机组参数表 补充 19 空调机组参数表 20 冷却塔分类 21 冷却塔分类 22 冷却塔分类 逆流塔能够得到更小的逼近度 但处理的水量小 横流塔的逼近度略大于逆流塔 但处理的水量更大 在日常生活和工程中也最常见 冷却塔根据噪音大小又分为普通
7、型 低噪声型 超低噪声型 噪声级别越高 塔的体积的越大 造价越高 评价冷却塔的主要性能参数还有耗电比和飘水率 通常耗电比不大于0 035KW m h 飘水率不大于名义冷却水量的0 015 23 冷却塔分类 选型步骤 1 确定冷却塔所在环境的湿球温度 从GB50019附录中选取 2 确定设计冷却水温度及水量 如果已经确定冷水机组的具体型号 可从选型报告中得到 如果没有具体选型 可根据估算冷却水量确定 冷却塔的选型水量为设计水量的1 1 1 2倍 3 把参数提供给厂家或者根据样本选型 24 冷却塔选型 名词解释 1 逼近度 冷却塔出水温度与湿球温度的差值 逼近度越小说明冷却塔的性能越好 通常冷却塔
8、的逼近度在4 5 左右 夏季略小 冬季略大 这也是通常冷却水温度定位32 的原因 2 冷幅 冷却水进出口温度的差值 冷却塔的防冻 在有冻结危险的地区 冬季不使用的冷却塔应设置能够将冷却塔管道 积水盘和补水管泄空的措施 冬季使用的冷却塔可采取以下措施 1 采用防冻型冷却塔 2 水管做电伴热 集水盘设置伴热设施 25 冷却塔选型 冷却塔的控制 1 台数控制 2 旁通控制 3 风机变频控制 冷却塔补水量的确定 26 冷却塔选型 冷却塔的降噪 27 冷却塔选型 水泵从工作原理上可分为离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵 从安装形式上可分为卧式泵和立式泵 从级数上有单级泵 多级泵 叶轮个数上又有单吸和双吸之分
9、 空调工程中常用水泵有单级单吸清水离心泵和管道泵两种 当流量大时 也采用单级双吸离心泵 高层建筑供暖 空调系统及锅炉的定压 补水 给水泵 要求高扬程 小流量 一般采用多级泵 单级单吸泵 单级双吸泵 多级泵 28 水泵的分类 离心泵的性能参数有 流量 扬程 效率等 工程中在选择水泵时 需要知道水泵的扬程 流量 承压 变频或定频参数等就能确定水泵的具体型号 29 水泵的参数 30 水泵的选型 1 当制冷机组的型号确定后 可查询选型报告中蒸发器和冷凝器的流量放大1 1 1 2系数来确定水泵的流量 冷却水泵流量与冷却塔处理水量宜相近 2 在制冷机组的型号未确定时 通常可根据估算的冷却水量 再放大1 1
10、系数得到冷却水泵流量 根据下列公式得到冷冻水泵的流量 31 水泵流量计算 冷冻水泵扬程的计算 冷冻水泵的扬程由蒸发器的阻力 末端设备的阻力 管路的沿程阻力及局部阻力 自控阀门的阻力 过滤器的阻力构成 在设计图纸完备的情况下 应根据水力计算得到系统的总阻力 放大1 1系数后即为冷冻水泵的扬程 在方案阶段可按照下表来估算水泵的扬程 32 水泵扬程计算 33 水泵扬程计算 估算出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失 也即循环水泵所需的扬程 1 冷水机组阻力 取80kPa 8m水柱 2 管路阻力 取冷冻机房内的除污器 集水器 分水器及管路等的阻力为50kPa 取输配侧管路长度300m与比摩阻
11、200Pa m 则磨擦阻力为300 200 60000Pa 60kPa 如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50 则局部阻力为60kPa 0 5 30kPa 系统管路的总阻力为50kPa 60kPa 30kPa 140kPa 14m水柱 3 空调末端装置阻力 组合式空调器的阻力取45kPa 4 5m水柱 4 调节阀的阻力 取40kPa 4m水柱 5 水系统的各部分阻力之和为 80kPa 140kPa 45kPa 40kPa 305kPa 30 5m水柱 6 水泵扬程 取10 的安全系数 则扬程H 30 5m 1 1 33 55m 通常冷冻水泵的扬程在30 40米之间 34 水泵扬程计算 冷却水泵
12、扬程的计算 冷却水泵的扬程由集水盘至布水器的高差 布水器所需压力 冷凝器阻力及管路的沿程阻力及局部阻力组成 在设计图纸完备的情况下 应根据水力计算得到系统的总阻力 放大1 1系数后即为冷却水泵的扬程 在方案阶段可估算得到水泵的扬程 需要注意的是 在开式冷却塔系统中 冷却塔集水盘到冷却水泵的高差 应能克服此段管路的阻力 否则水泵入口将进气 1 冷凝器阻力 取80kPa 8m水柱 2 管路阻力 取输配侧管路长度100m与比摩阻300Pa m 则磨擦阻力为100 300 30000Pa 30kPa 如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50 则局部阻力为30kPa 0 5 15kPa 除污器取10kPa
13、 系统管路的总阻力为30kPa 15kPa 10kPa 55kPa 6m水柱 3 布水器阻力 取20kPa 塔高差取5m 50kPa 4 水系统的各部分阻力之和为 80kPa 55kPa 20kPa 50kPa 205kPa 20 5m水柱 5 水泵扬程 取10 的安全系数 则扬程H 20 5m 1 1 23m通常冷却水泵的扬程在20 30米之间 35 水泵扬程计算 通过以上计算 我们可以得到水泵的扬程和流量 然后结合系统的工作压力 就可以选择水泵的具体型号 水泵的变频和定频通常由系统形式来定 在一次泵压差变流量系统中 水泵选用定频 在一次泵变频变流量系统中水泵采用变频 在一次泵定流量二级泵变
14、流量系统中 分别采用定频和变频水泵 在有换热器的二次泵 通常采用变频泵 在上述参数都确定后 通常通过厂家选型 因同一组参数 可能有很多型号的泵组可以使用 厂家会通过选型软件进行比对 得到效率最高的泵组 自己也可通过厂家样本进行粗略的选型 需要提醒的是 通常在满足使用需求情况下选择低比转速的水泵 比转速高噪音 震动等都会偏大 36 水泵确定 先并后串 先串后并 37 空调水系统 38 空调水系统 39 空调水系统 40 空调水系统 水泵电功率的估算 41 水泵选型 在空调系统中为保证管路中任何一点不出现负压或者汽化 特别是热水 并且补充水系统的小时泄漏量 要设置定压补水装置 常见的定压补水方式有
15、三种 1 膨胀水箱 2 定压补水装置 3 变频水泵 前两种为最为常见的定压方式 膨胀水箱具有结构简单 造价低 水压稳定性好的特点 在设计时应优先采用 由于设置位置必须设置在系统的最高点 而且在有冻结危险的地方还需要采取防冻设施 所以有一定的局限性 定压补水装置通常设置在制冷机房内 位置比较灵活 空调系统的定压点通常设置冷冻水泵的入口处 42 空调的定压补水 膨胀水箱的容积计算 说明 1 膨胀水箱的最低水位应满足大于系统最高点1m 43 膨胀水箱 2 补水泵的扬程和流量满足下列要求 3 系统水容量的估算 44 膨胀水箱 3 系统膨胀水量的计算 45 膨胀水箱 膨胀水箱规格 46 膨胀水箱 47
16、膨胀水箱 一个100000 的建筑 空调供冷供热系统膨胀水箱容积的计算 1 系统水容量 100000 1 5 150m 2 两台补水泵 单台流量 150 0 05 2 3 75m h 3 调节水量 3 75 3 60 0 187m 4 膨胀水量 150 16 2 4m 5 有效容积为 0 187 2 4 2 587m 48 膨胀水箱 定压补水装置 由气压罐 水泵 阀门附件及控制系统组成 按照气压罐是否容纳膨胀水量可分为容纳膨胀水量和不容纳膨胀水量两种 49 气压罐定压补水装置 50 气压罐定压补水装置 51 气压罐定压补水装置 补水泵参数的确定 1 流量计算与膨胀水箱系统中的计算过方法相同 需要补充一点的时补水泵的流量最大不应超过系统水容量的10 2 补水泵扬程 p1 p2 2软化水箱容积的确定 计算例题 见技术措施P311 52 气压罐定压补水装置 53 注 此装置为定压补水装置与真空脱气机结合的系统 注意设备的接管方式 气压罐定压脱水装置 54 注 定压罐体变为常压罐体 罐体与大气相通 此装置不能设置补水箱 否则无法运行 气压罐定压补水装置 55 气压罐定压脱气装置 分集水器功能类
