7.2 空调水系统设计空调水系统设计是空气—水中央空调系统设计的主要内容之一。
由于受到建筑空间和使用条件的限制,现代民用建筑大都采用风机盘管加新风的系统形式。
特别是写字楼、酒店等高层、综合性建筑,面积大,层数和房间多,功能复杂,使用的空调设备数量和品种也多,而且布置分散,使得空调水系统庞大而复杂,造成管路系统和设备投资大,水泵能耗大,水系统对整个空调系统的使用效果影响也大。
因此,在进行空调水系统设计时,应尽量考虑周全,在注意减小投资的同时也不忘为方便日后的运行管理和减少水泵的能耗创造条件。
7.2.1 空调水系统设计的步骤空调水系统设计的一般步骤如下: 1)根据各个空调房间或区域的使用功能和特点,确定用水供冷或供暖的空调设备形式采用大型的组合式空调机或中型柜式风机盘管,还是小型风机盘管。
2)根据工程实际确定每台空调设备的布置位置和作用范围,然后计算出由作用范围的调负荷决定的供水量,并选定空调设备的型号和规格。
3)选择水系统形式,进行供回水管线布置,画出系统轴测图或管道布置简图。
4)进行管路计算(含水泵的选择)。
5)进行绝热材料与绝热层厚度的选择与计算(参见 6.4 部分内容)。
6)进行冷凝水系统的设计。
7)绘制工程图。
空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算(又称为水力计算、阻力计算)是在已知水流量和选定流速下确水系统各管段管径及水流阻力,计算出选水泵所需要的系统总阻力。
1. 管径的确定1)连接各空调设备的供回水支管管径宜与空调设备的进出水接管管径一致,可由相设备样本查得2)供回水干管的管径(内径)d ,可根据各管段中水的体积流量和选定的流速由下式d=44v}c v(7 一4)4v 一水的体积流量,单位为m3/s 一。
一水流速度,单位为m/so 在水流量一定的情况下,管内水流速的高低既影响水管管径的大小,又涉及到水流阻力大小,还分别与投资费用和运行费用有关,过低或过高都不经济。
一般水系统中管内水流速按表7-i 中的推荐值选用。
显然,由式(7-4 )求出的管径为计算管径,不是符合管道规格的管径,还需以此管径值为依据按管道的规格选定相近管径的管道型号。
空调水系统通常使用钢管,主要是镀锌钢管和无缝钢管,当管径蕊DN 125 时可采用镀锌钢管,当管径>DN 125 时要采用无缝钢管。
2. 水流阻力的确定空调水系统的水流阻力一般由设备阻力、管道阻力以及管道附件和管件阻力三部分组成。
设备阻力通常可以在设备生产厂家提供的产品样本上查到,因此进行空调水系统水流阻力计算的主要内容是进行直管段的阻力(摩擦阻力)计算及管道附件(如阀门、水过滤器等)与管件(如弯头、三通等)的阻力(局部阻力)计算。
由流体力学知识可知,空调水系统的水流阻力△ P 的基本计算式为:式中△ Pm—摩擦阻力(或称沿程阻力),单位为Pa;z—局部阻力,单位为Pa;l—管路长度,单位为m;R—比摩阻(单位长度管道的摩擦阻力,又称压力降),单位为Pa/m ;夸—局部阻力系数;:—水流速度,单位为m/s;P—水的密度,一般取1000kg/m'o比摩阻R 可根据水流量和流速查表7-2 确定。
管路中各种管道附件和管件的局部阻力系数夸见表7-3 和表7-4。
水流经各设备的阻力可由所选产品的样本查取,当缺乏这方面的资料时,可按表7-5 的参考值进行近似估算。
«7-2水管摩擦阻力计算表(Λ1 ,心分别为绝对粗糙度K= 0.2mm ・A = 0.5mm 时的比増阻值)水漁建公称?/>V∕m ∣n <∕∣ Mlht ( I?* ≡ 10' *m'∕⅛)tH. W 式系统取用備∙ R :-开式系统取用(A/Va/ < n ∣∕>)15202532405065801∞125150200250 300 - «0q、O.(H 0.07 0.11 O 20 0.26 0.44 0.73 I 1.57 2」、6.72 10.5 15.0 21 2 26.1 200.2R ∖ 68 45 331914 IO 8 6 5 4 β>■ ■ I I IR 285 5642716Il97543■2II0.030.11 0.17 0.30 0 40 0 66 1.(» 1.54 2.35 3.68 5.29 10 I 15.8 22 5 31.9450.3 Kl 143 95 心, 4840 29 21 17 13 IO8 5 4 § 3■«:1831208659 49352520151196443 39»0.03 0.140.40 ().53 O.HX 1.45 2.()6 .1.14 4.90 7.06 1、: 21.0 29.952.2 800.4 K l 244 163 Ill 82 6349 36 2816 135 4 4«231920915010260433426201510I 865 4VI0.10 ().180.29 OSO 0.66 1.10 IRI 2.57 5.92 6.13 8.82 16 » 26.3 • 53.1 65.1 1250.5RI「丨248 180 125 IOl75 5443 3325 20 13 '08 76492323231158131675340 30 24 1612IO8th0.12 0.21 0.34 0.M) 0.79 1.32 2.18 3.09 4.70 7.3510.6 20.2 31.6 44.9 63,7. TSJ IM)0.6 KX 5253512>5 176 147 106 77 61X•19 14Il 9 8K i702 460 330225187132957643 34 221714Il 10th 0.14 0.25 0.40 0.70 0.92 1.54 2.54 3.60 5.49 8.58 12.4 23.5 36.8 52.4 74.3 91.4 2450.7 KI 705 471 343 237 193 142 KBS26348严19 15 12 IlH 2948622446304253179129 1U2 73—4630231815 130.16 ().28 0.45 0.K01.05 ..762.9() 4.12 6.27 9.80 14.1 26.9 42.1 59.9 M.9 IoM 3200.8 KX 911 609 443 306 256183 133 )06 81 6149 33 25 20 16 - UH 21232 808 580395328167I-IOI7560403024)9 π■q 、 0.)80.32 0.51 0.90 1.191.984.63 7.W> 11.0 15.9 30.2 47.3 67.4 95.6 117 4050.9K i1142 764 555384321230 167 Hi 10261 4131 25 20 Il1553 1(119 73149X 41429321016;12795755037302421√)'t 水流速公竹:倂径OA,m∏ι依一流ht (L∕* = IO 4m'Λ)P I I 汕一闭式系⅛IkiiJfft・他一开式系疑坡川攸/Fa / < m∕s)15 2() 32 40 50 M 8() KW 125 150 200 250 300 350 40(' VI0.4∣0.74 1.202 2.10 2.77 4.62 7.61 10.8 ∣6.5 25 ' 37.0 70.6 11() 157 223 Γ4 2205 2.1 RI5960 3985 899 2004 1676 1202 «72 698 534 4∙H320 214 162 131 105 9i R2S297 5443 3905 2660 2210 1566 1124 K93 b78 5(m 401 266 2∞160 !29 IB仪0.43 0.78 1.26 2.20 2.90 4 85 7 98 II.3 ∣7.3 38.X 116 165 2Λ4ar 2420 2.2Kl 6531 4⅛73177 2196 1837 1317 956 八•441 351 235 17«143 115 I(C «: 9<)99 5969 4283 29IH 2423 1717 1233 979 744 557 440 292 219 176 Ui 124q、0.45 0.81 1.31 2.30 3.03 5.07 8 34 Il 8 IK.O 28.2 40.6 773 121 172 244 2M5 2.3 Rl7128 4766 3468 2397 2005 1437 1043 835 639 7 3«3 256 194 156 126 111伦9939 6520 4678 3187 2647 1875 1347 1070 S12 608 481 318 240 192 IM J357»0.47 0.85 1.37 2.40 3.16 5.29 870 12.4 I8∙829 4 42.3 80.6 126 ISO 255313 2880 2.4 «.7751 5183 37712607 218() 1563 1135 907 694 524 417 279 211 17() κ∙111 R210816 7096 5091 3468 2881 2(MI 1466 IiM 8S4 662 523 347 261 209 168 147q、0 49 0.89 1.43 2.51 3.29 5.SI 9.06 12.9 19.6 30 6 44.1 84 O 131 187 265 3S 3125 2.5 «1 8400 5617 4087 2825 2363 1694 1230 984 753 568 452 302 229 IK4 149BIK i11730...7696 3761 3124 2214 1590 1263 959 718 567 376 283 226182 160 ∙√∣0.5. 1 .49 2.61 3.43 5.73 9.43 13 4 20.4 31.9 45.9 87.3 137 195 276 妙33M) 2.6 K I9075 6()69 4415 3()52 2553 1830 1329 H)63 XI3 614 48K 327 247 IW 161 HIK i12681 8319 5969 4(JM>3377 2393 1719 1365 1036 776 613 406 306 245 196ITJVI0.53 O.% 1.54 2.71 3.56 5.95 9.79 13.9 21.2 33.1 47.6 90.7 142 202 287 352«45 2.7 Kl9776 6538 4756 32XK 2750 1972 1431 1145 876 661 352 266 214 173 152RI ∣36698968 6434 4383 3641 2580 )853 1471 HI7 836 661 438 330 264 212q、0.54 0.99 1.60 2.81 3.69 6.17 10.2 14.4 22.0 34.3 49.4 94.1 147 2i0 297 365 3920 2.8 «1105(M7024 5110 3533 2955 2118 1538 1230 941 71() 565 378 286 230 186 IM H214695 9M0 6917 4712 3914 1992 1582 1201 899 7∣l 471 354 284 228 300q、0.56 1.03 1.66 2.91 3.82 6.39 105 14.9 22.7 35.5 5!.2 97.4 153 217 308371 4205 2.9 R∖11257 752«?4?7 37«6 3167 IMK 131X Iow 761 605 405 307 247 IW ITS一Kl15757 1033 7417 5052 4197 2973 2136 1696 1288 964 762 505 3S0 304 244 215I b0.5« 1.06 1.71 3.Ol 3.95 6.61 10.9 15.4 23.5 36.8 IOl .58 225 319W2 4500 3.0 Wl12037 K(M9 5«56 4(M9 3386 2428 )762 1409 1079 KI4 U •328 264 213 IUK i16856 11058 7934 5405 4489 3181 2285 ∣8∣51378 1031 815 540 406 325 2612303. 空调水系统管路计算的步骤空调水系统管路计算的步骤与空调风管系统阻力计算的步骤相仿,以闭式两管制一次泵系统为例介绍如下:1)划分管段。