空調(diào)水系統(tǒng)基本知識(shí)課件_第1頁(yè)
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空調(diào)水系統(tǒng)基本知識(shí)空調(diào)水系統(tǒng)基本知識(shí)1.概述冷源或熱源生產(chǎn)的冷量和熱量通過(guò)能量傳遞介質(zhì)輸送到室內(nèi)的供冷或采暖設(shè)備,承擔(dān)室內(nèi)的冷負(fù)荷或熱負(fù)荷??照{(diào)中常用的能量傳遞介質(zhì)有:(1)制冷劑(如R22、R134a等)(2)水——傳遞冷量的稱(chēng)為冷凍水,也稱(chēng)冷水;傳遞熱量的稱(chēng)為熱水。(3)蒸汽——只用于傳遞熱量。1.概述冷源或熱源生產(chǎn)的冷量和熱量通過(guò)能量傳遞介質(zhì)輸送到室內(nèi)冷源向建筑供冷圖1冷源向建筑供冷原理圖1—末端裝置;2—冷凍水管路系統(tǒng);3—冷卻塔4—冷卻水管路系統(tǒng)冷源向建筑供冷圖1冷源向建筑供冷原理圖圖2熱源向建筑供熱原理圖1—末端裝置;2—冷卻水管路系統(tǒng)熱源向建筑供冷圖2熱源向建筑供熱原理圖熱源向建筑供冷冷凍水、熱水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自水泵。水泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水流動(dòng)的機(jī)械能。用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的水泵消耗電能。在空調(diào)系統(tǒng)中水泵的能耗(稱(chēng)輸送能耗)占了不可不可忽視的份額。

制冷機(jī)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔熱水泵占總能耗百分比25%~37%23%~39%5%~10%8%~12%5%~9%1%~3%5%~10%平均32%32.75%6.50%10.75%7.50%1.75%8.75%

冷熱水泵占了空調(diào)總能耗的19.5%。冷熱水泵、冷卻水泵能耗占空調(diào)總能耗的28%。冷凍水、熱水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自水泵。水泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:式中ER—輸送能效比,泵的軸功率與輸送冷量(或熱量)之比;

H—水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程,mH20;

△t—供回水溫差,℃;

η—設(shè)計(jì)工況下水泵效率。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ER的限值,如冷凍水管段ER≤0.0241。GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:2.空調(diào)水系統(tǒng)種類(lèi)2.1兩管制和四管制系統(tǒng)圖3兩管制和四管制水系統(tǒng)原理圖(a)兩管制水系統(tǒng);(b)四管制水系統(tǒng)圖LC—冷水機(jī)組;HE—熱交換器;P—水泵;FC—風(fēng)機(jī)盤(pán)管V—三通電磁閥;ET—膨脹水箱;AC—空調(diào)機(jī)組(或新風(fēng)機(jī)組)2.空調(diào)水系統(tǒng)種類(lèi)2.1兩管制和四管制系統(tǒng)圖3兩管制和2.2定流量與變流量系統(tǒng)空調(diào)處理機(jī)組需要調(diào)節(jié)冷量或熱量以適應(yīng)房間負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)方法:質(zhì)調(diào)—改變水的溫度量調(diào)—改變通過(guò)空氣/水換熱器(稱(chēng)盤(pán)管)的水流量2.2定流量與變流量系統(tǒng)水流量調(diào)節(jié)方法—兩通閥調(diào)節(jié)和三通閥調(diào)節(jié)(旁通調(diào)節(jié))圖4盤(pán)管變水量調(diào)節(jié)1—盤(pán)管;2—兩通電動(dòng)閥;3—三通電動(dòng)閥水流量調(diào)節(jié)方法—兩通閥調(diào)節(jié)和三通閥調(diào)節(jié)(旁圖4盤(pán)管變水量調(diào)定流量與變流量水系統(tǒng)的原理圖圖5定流量與變流量水系統(tǒng)原理圖1—旁通管;2—電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;其他符號(hào)同圖3定流量與變流量水系統(tǒng)的原理圖圖5定流量與變流量水系統(tǒng)原理圖2.3單級(jí)泵和雙級(jí)泵系統(tǒng)圖6雙級(jí)泵水系統(tǒng)原理圖P1—一次泵;P2—二次泵;其他符號(hào)同前2.3單級(jí)泵和雙級(jí)泵系統(tǒng)圖6雙級(jí)泵水系統(tǒng)原理圖3.空調(diào)水系統(tǒng)中的水泵3.1概述水在管內(nèi)流動(dòng)有摩擦阻力(又稱(chēng)沿程阻力或長(zhǎng)度阻力)和通過(guò)各個(gè)部件(如彎頭、閥門(mén)、三通、設(shè)備等)的阻力(稱(chēng)局部阻力),水泵提供的壓力(揚(yáng)程)要克服這些阻力。閉式水系統(tǒng)中水泵所提供的壓力應(yīng)等于水在環(huán)路中循環(huán)一周的總壓力損失。3.空調(diào)水系統(tǒng)中的水泵3.1概述水泵的壓力=通過(guò)支路①的環(huán)路總阻力圖7有幾個(gè)支路的水系統(tǒng)圖上符號(hào)同圖3水泵的壓力=通過(guò)支路①的環(huán)路總阻力圖7有幾個(gè)支路的水系統(tǒng)管路的摩擦阻力(單位Pa)局部阻力(單位Pa)式中,λ—摩擦阻力系數(shù);

ζ—局部阻力系數(shù);

l、d—分別為管長(zhǎng)和管徑,m;

ρ—流體密度,kg/m3;

υ—流速,m/s。管路的摩擦阻力(單位Pa)設(shè)管內(nèi)流量為(m3/s),則對(duì)同一管路系統(tǒng)有式中,△P—管路總阻力,Pa;

S—管路特性系數(shù)。空調(diào)水系統(tǒng)常用的水泵是離心式水泵設(shè)管內(nèi)流量為(m3/s),則3.2水泵主要性能參數(shù)3.2.1流量單位m3/s,l/s;習(xí)慣上用m3/h。3.2.2揚(yáng)程揚(yáng)程——水泵所輸送的水單位體積所獲得的能量,J/m3,即Pa,用壓力P來(lái)表示。習(xí)慣上水泵揚(yáng)程用水柱高度H來(lái)表示,單位寫(xiě)成mH20,與SI制單位換算關(guān)系是1mH20=9.8×103Pa=9.8kPa≈10kPa例1,20mH20=20×9.8×103=19.6×103Pa=19.6kPa。例2,100kPa=100/9.8=10.2mH20≈10mH20。3.2水泵主要性能參數(shù)3.2.3功率和效率有效功率(單位W)—水在水泵中獲得的能量

水泵功率單位常用kW,因此注意:流量的單位是m3/s。3.2.3功率和效率軸功率(單位為kW)——輸入水泵的功率

式中,η稱(chēng)為水泵效率,一般在0.5~0.8之間。水泵配用電機(jī)的功率需考慮安全裕量。水泵實(shí)際消耗的功率還應(yīng)考慮電機(jī)效率。軸功率(單位為kW)——輸入水泵的功率3.2.4轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速由n1→n2時(shí),流量、揚(yáng)程、功率的變化如下:3.2.4轉(zhuǎn)速3.2.5工作壓力工作壓力——水泵可能承受的最大壓力。兩種標(biāo)識(shí):(1)規(guī)定吸入壓力≤某值。(2)工作壓力≤某值。例如工作壓力

≤1.6MPa,即要求吸入壓力+揚(yáng)程≤1.6MPa3.2.5工作壓力3.3水泵的性能曲線3.3.1單臺(tái)性能曲線有三種性能曲線(1)常用的性能曲線(2)(3)水泵在設(shè)計(jì)工作點(diǎn)的效率最高,偏離它愈大,效率愈低3.3水泵的性能曲線3.3.2兩臺(tái)相同性能水泵并聯(lián)工作性能圖9兩臺(tái)性能相同的泵并聯(lián)工作性能曲線3.3.2兩臺(tái)相同性能水泵并聯(lián)工作性能圖9兩臺(tái)性能相同的3.3.3兩臺(tái)不同性能水泵并聯(lián)工作性能圖10兩臺(tái)性能不同的泵并聯(lián)工作性能曲線3.3.3兩臺(tái)不同性能水泵并聯(lián)工作性能圖10兩臺(tái)性能不同3.3.4轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化圖11水泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化3.3.4轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化圖11水泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)性圖中A1→A2,B1→B2,C1→C2按3.2.4中關(guān)系式變換。例如:原轉(zhuǎn)速n1=1450rpm,變頻轉(zhuǎn)速n2=1305rpm,固有

則相應(yīng)點(diǎn)的效率相等。圖中A1→A2,B1→B2,C1→C2按3.2.4中關(guān)系3.4水系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)3.4.1管路閥門(mén)調(diào)節(jié)圖12水泵運(yùn)行的工作點(diǎn)1—管路特性曲線;2—調(diào)節(jié)閥門(mén)后的管路特性曲線;P—水泵性能曲線3.4水系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)圖12水泵運(yùn)行的工作點(diǎn)當(dāng)關(guān)閉管路中閥門(mén),管路特性曲線由1→2,工作點(diǎn)O→O’圖12也表示了當(dāng)水泵揚(yáng)程選得過(guò)大的后果。設(shè)設(shè)計(jì)流量為,所選水泵揚(yáng)程HO’,實(shí)際運(yùn)行時(shí)工作點(diǎn)在O,實(shí)際流量為若要在流量運(yùn)行,工作點(diǎn)在O’,(HO’—HO’’)為多余的揚(yáng)程,這就是多消耗了功率。理想情況:按O’’選水泵。當(dāng)關(guān)閉管路中閥門(mén),管路特性曲線由1→2,工作點(diǎn)O→O’3.4.2變頻調(diào)節(jié)圖13水泵變頻調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的變化H1、H2—不同轉(zhuǎn)速的水泵性能曲線3.4.2變頻調(diào)節(jié)圖13水泵變頻調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的變化3.4.3水泵臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)以2臺(tái)泵并聯(lián)為例圖14水泵臺(tái)數(shù)改變時(shí)工作點(diǎn)的變化H1、H2—分別是1臺(tái)泵和2臺(tái)泵工作的性能曲線3.4.3水泵臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)圖14水泵臺(tái)數(shù)改變時(shí)工作點(diǎn)的變化3.4.4一臺(tái)變速泵和一臺(tái)變頻泵調(diào)節(jié)流量在VA、VC之間兩臺(tái)泵工作;流量≤VC時(shí),一臺(tái)變頻工作。圖15并聯(lián)泵中一臺(tái)變頻泵的工作點(diǎn)3.4.4一臺(tái)變速泵和一臺(tái)變頻泵調(diào)節(jié)流量在VA、VC之間兩3.4.5管路特性形式的辨識(shí)式中,H1—系統(tǒng)的靜揚(yáng)程,mH20。

H1?物理意義不明!開(kāi)式水系統(tǒng)圖16開(kāi)式水系統(tǒng)及其管路特性1—水泵特性曲線;2—管路特性曲線3.4.5管路特性形式的辨識(shí)圖16開(kāi)式水系統(tǒng)及其管路特性3.5空調(diào)水系統(tǒng)中水泵的選擇水泵根據(jù)流量與揚(yáng)程選擇。流量根據(jù)設(shè)備(冷水機(jī)組、直燃機(jī)、煙氣機(jī))的流量來(lái)確定。單級(jí)泵水系統(tǒng)中水泵揚(yáng)程=水在管路中循環(huán)一周的阻力,即水泵→冷水機(jī)組→分水器→空氣處理機(jī)組→集水器→水泵。3.5空調(diào)水系統(tǒng)中水泵的選擇雙級(jí)泵水系統(tǒng)一次泵的揚(yáng)程=(a→一次泵→LC→b)的阻力二次泵的揚(yáng)程=(b→二次泵→空氣處理機(jī)組→a)的阻力圖17雙級(jí)泵水系統(tǒng)圖中符號(hào)同前雙級(jí)泵水系統(tǒng)一次泵的揚(yáng)程=(a→一次泵→LC→b)的阻力圖4.水系統(tǒng)的定壓水系統(tǒng)定壓保證系統(tǒng)在確定的壓力下穩(wěn)定運(yùn)行,防止出現(xiàn)真空、超壓。定壓設(shè)備有多種,它的主要功能是保持系統(tǒng)內(nèi)某點(diǎn)的壓力恒定;在水溫變化時(shí)容納或補(bǔ)充多余或欠缺的水量。4.水系統(tǒng)的定壓水系統(tǒng)定壓保證系統(tǒng)在確定的壓力下穩(wěn)定運(yùn)行,防4.1膨脹水箱定壓圖18膨脹水箱1—箱體;2—膨脹管;3—溢流管;4—排水管5—信號(hào)管;6—循環(huán)管4.1膨脹水箱定壓圖18膨脹水箱膨脹水箱上接管:膨脹管—接到定壓點(diǎn)上,此管上不得裝閥門(mén)循環(huán)管—當(dāng)膨脹水箱在不采暖區(qū)時(shí),防止水凍結(jié),與膨脹水箱同時(shí)接到回水管上,相距1.5~3m。信號(hào)管—用于檢查水箱內(nèi)是否有水,接到機(jī)房水盆處。溢流管—膨脹水箱水過(guò)多時(shí)溢流用,接到排水處排水管—用于水箱檢修時(shí)排水。膨脹水箱上接管:膨脹管的連接位置分析圖19膨脹水箱連接位置對(duì)系統(tǒng)壓力的影響圖中符號(hào)同前膨脹管的連接位置分析圖19膨脹水箱連接位置對(duì)系統(tǒng)壓力的影響設(shè)水泵中心標(biāo)高為±0.0;

d點(diǎn)標(biāo)高20m;水泵揚(yáng)程25mH20;冷水機(jī)組阻力10mH20;膨脹水箱水位標(biāo)高25m;設(shè)當(dāng)膨脹管接在a點(diǎn)時(shí)

Ha=25mH20(定壓點(diǎn))

Hb=25+25=50mH20(冷水機(jī)組承壓約0.5MPa)

Hc=50-10=40mH20Hd=25-20+△hda>0He=40-20-△hce>Hd>0當(dāng)膨脹管接在a點(diǎn)時(shí)當(dāng)膨脹管接在b點(diǎn)時(shí)

Hb=25mH20(定壓點(diǎn))

Ha=25-25=0mH20

Hc=25-10=15mH20

He=15-20-△hce<0Hd=0-20+△had一般說(shuō)是負(fù)壓當(dāng)膨脹管接在b點(diǎn)時(shí)當(dāng)膨脹管接在c點(diǎn)時(shí)

Hc=25mH20(定壓點(diǎn))

Hb=25+10=35mH20

Ha=35-25=10mH20

He=25-20-△hce,當(dāng)△hce

>5mH20,He<0由上面分析可見(jiàn),定壓點(diǎn)在水泵的吸入管上是適宜的當(dāng)膨脹管接在c點(diǎn)時(shí)又設(shè)d點(diǎn)標(biāo)高為90m,膨脹水箱水面標(biāo)高為95m。當(dāng)定壓點(diǎn)仍在a點(diǎn)時(shí),則

Ha=95mH20;

Hb=95+25=120mH20

若機(jī)組承壓能力為1MPa,這時(shí)機(jī)組的承壓能力<系統(tǒng)內(nèi)工作壓力。怎么辦?解決方案一,更換承壓能力高的機(jī)組。解決方案二,將水泵移到c點(diǎn),定壓點(diǎn)不變,這時(shí)

Ha=95mH20;

Hd=95-90+△hda>

0又設(shè)d點(diǎn)標(biāo)高為90m,膨脹水箱水面標(biāo)高為95m。當(dāng)定壓點(diǎn)仍在4.2氣壓罐定壓圖20氣壓罐定壓原理圖1—?dú)鈮汗蓿?—水箱;3—系統(tǒng)循環(huán)泵;4—補(bǔ)水泵;5—補(bǔ)氣罐;6—電磁閥;7—安全閥;8—壓力傳感器;9—自動(dòng)排氣閥;10—吸氣閥;C—控制器4.2氣壓罐定壓圖20氣壓罐定壓原理圖氣壓罐在最低壓力P1和最高壓力P2之間運(yùn)行,定壓點(diǎn)a基本上在P1~P2之間波動(dòng)。

P1按系統(tǒng)最高點(diǎn)來(lái)確定

P2=P1+(0.03~0.05)MPa當(dāng)系統(tǒng)缺水,罐內(nèi)向系統(tǒng)補(bǔ)水,罐內(nèi)水位下降,壓力P↓。

P=P1時(shí),補(bǔ)水泵啟動(dòng),向罐內(nèi)補(bǔ)水。

P=P2時(shí),補(bǔ)水泵停,補(bǔ)氣罐內(nèi)水位下降,吸氣閥打開(kāi),補(bǔ)氣,經(jīng)多次補(bǔ)氣后,氣容積↑,水容積↓。氣壓罐在最低壓力P1和最高壓力P2之間運(yùn)行,定壓點(diǎn)a基本上在當(dāng)水位下降到自動(dòng)排氣閥限定的水位時(shí)自動(dòng)排氣,水位恢復(fù)正常。當(dāng)溫度升高,水容積增大,P↑。P=P2+(0.01~0.02)MPa時(shí),打開(kāi)電磁閥,泄水。當(dāng)P=P2-(0.01~0.02)MPa時(shí),關(guān)閉電磁閥。當(dāng)P=P2+(0.02+0.04)MPa,安全閥打開(kāi),泄水。當(dāng)水位下降到自動(dòng)排氣閥限定的水位時(shí)自動(dòng)排氣,水位恢復(fù)正常。4.3膨脹水箱、氣壓罐的選擇按容積選,容積=系統(tǒng)中水因溫度變化引起的容積變化。膨脹水箱根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集選用和制作。氣壓罐已有產(chǎn)品供應(yīng),可按樣本選用。4.3膨脹水箱、氣壓罐的選擇按容積選,容積=系統(tǒng)中水因溫度5.煙氣機(jī)的機(jī)房水系統(tǒng)

5.1煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)中的連接方式圖21煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)連接示意圖LC—冷水機(jī)組;HE—熱交換器;GA—煙氣型吸收式冷熱水機(jī)組5.煙氣機(jī)的機(jī)房水系統(tǒng)5.1煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)中的連接方這種并聯(lián)連接,要求不同類(lèi)型的機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下供水溫度、溫差均一致。制冷工況:冷水機(jī)組一般供/回水溫度為7/12℃,與煙氣機(jī)一致,直接并聯(lián)即可。當(dāng)冷水機(jī)組的供/回水溫度為7/13℃時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)煙氣機(jī)的溫差。制熱工況:常規(guī)設(shè)計(jì),供水溫度60℃,溫差8~10℃

煙氣機(jī)的供/回水溫度各種型號(hào)不一樣。Yazaki煙氣機(jī)55/48℃;遠(yuǎn)大煙氣機(jī)65/55℃;三洋煙氣機(jī)60/56℃;三洋煙氣熱水機(jī)60/57.2℃

當(dāng)生產(chǎn)熱水的設(shè)備供回水溫度不一致時(shí),需調(diào)整到一致。這種并聯(lián)連接,要求不同類(lèi)型的機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下供水溫度、溫差均5.2煙氣機(jī)水泵的配置5.2.1煙氣機(jī)水泵臺(tái)數(shù)有的煙氣機(jī)額定工況下的冷水流量與熱水流量相等,如Yazaki、三洋設(shè)備。有的不相等,如遠(yuǎn)大。當(dāng)煙氣機(jī)與其他制冷、制熱設(shè)備并聯(lián)在一個(gè)系統(tǒng)中時(shí),煙氣機(jī)一般應(yīng)分別設(shè)冷水泵和熱水泵,或設(shè)一臺(tái)冬夏都用的變頻泵,原因?yàn)椋?/p>

1)不同類(lèi)型機(jī)組的冷熱水供回溫度調(diào)整到一致,導(dǎo)致流量的變化。

2)建筑物冬夏負(fù)荷不一樣,冷、熱水溫也不一樣,導(dǎo)致空調(diào)水系統(tǒng)冬夏流量和系統(tǒng)阻力不相等。5.2煙氣機(jī)水泵的配置采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范(GB50119-2003)有關(guān)循環(huán)水泵設(shè)置的規(guī)定:(1)冷凍水泵與冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)相對(duì)用,即不備用。(2)熱水泵不宜少于2臺(tái);嚴(yán)寒及寒冷地區(qū),當(dāng)熱水泵不超過(guò)3臺(tái)時(shí),其中1臺(tái)宜設(shè)為備用泵。根據(jù)上述的分析及規(guī)范的規(guī)定,在非嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),煙氣機(jī)水泵設(shè)置方案:(1)當(dāng)水泵內(nèi)有2臺(tái)或2臺(tái)以上制熱設(shè)備(包括煙氣機(jī)和其他制熱設(shè)備)時(shí),熱水泵臺(tái)數(shù)與煙氣機(jī)臺(tái)數(shù)對(duì)應(yīng);冷、熱水泵可合用1臺(tái)變頻泵。(2)當(dāng)系統(tǒng)只有1臺(tái)煙氣機(jī)供熱時(shí),熱水泵宜選2臺(tái),每臺(tái)流量等于煙氣機(jī)熱水流量的1/2。(3)冷水泵臺(tái)數(shù)與煙氣機(jī)臺(tái)數(shù)相對(duì)應(yīng)。采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范(GB50119-2003)有關(guān)循環(huán)水5.2.2煙氣機(jī)水泵的流量與揚(yáng)程流量水泵與煙氣機(jī)一對(duì)一配置時(shí),水泵流量=煙氣機(jī)流量水泵與煙氣機(jī)二對(duì)一配置時(shí),水泵流量=煙氣機(jī)流量/2揚(yáng)程水泵揚(yáng)程取決于系統(tǒng)的阻力,系統(tǒng)阻力分兩部分:負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l—從分離器→空氣處理器→集水器的阻力冷熱源側(cè)阻力(∑△H)s—從集水器→水泵→制冷制熱設(shè)備→分水器的阻力5.2.2煙氣機(jī)水泵的流量與揚(yáng)程

單級(jí)泵系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程H=(∑△H)S+(∑△H)l

雙級(jí)泵系統(tǒng)中一次泵的揚(yáng)程H1=(∑△H)S

雙級(jí)泵系統(tǒng)中二次泵的揚(yáng)程H2=(∑△H)S

空調(diào)水系統(tǒng)通常按制冷工況設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)。在估算時(shí),可而根據(jù)在制冷運(yùn)行時(shí)阻力換算成制熱運(yùn)行時(shí)的阻力。單級(jí)泵系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程冷熱源(煙氣機(jī))側(cè)冷熱水阻力換算設(shè)煙氣機(jī)額定工況下冷水流量,阻力△HC;熱水流量,阻力△Hh1(以上均為樣本數(shù)據(jù))。又設(shè)實(shí)際運(yùn)行冷水流量,機(jī)房?jī)?nèi)除煙氣機(jī)外的管路阻力為△Hp.c;熱水流量。冷熱源(煙氣機(jī))側(cè)冷熱水阻力換算

制冷運(yùn)行時(shí),冷源側(cè)阻力制熱運(yùn)行時(shí),管路阻力制熱運(yùn)行時(shí)煙氣機(jī)阻力制熱運(yùn)行時(shí)熱源側(cè)阻力制冷運(yùn)行時(shí),冷源側(cè)阻力負(fù)荷側(cè)冷熱水阻力換算設(shè)制冷運(yùn)行時(shí)負(fù)荷側(cè)總流量(含煙氣機(jī)和其他制冷設(shè)備)為;空氣處理機(jī)組阻力△Hu,管路阻力(△Hl.p)c,則這時(shí)負(fù)荷側(cè)阻力為設(shè)制熱運(yùn)行時(shí)負(fù)荷側(cè)總流量為,則負(fù)荷側(cè)管路阻力負(fù)荷側(cè)冷熱水阻力換算

制熱運(yùn)行時(shí),負(fù)荷側(cè)阻力單級(jí)泵系統(tǒng)中煙氣機(jī)冷水泵的揚(yáng)程為熱水泵的揚(yáng)程為設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦:選水泵時(shí)宜對(duì)計(jì)算流量和揚(yáng)程增加5%~10%的裕量。制熱運(yùn)行時(shí),負(fù)荷側(cè)阻力5.2.3煙氣機(jī)分設(shè)冷熱水泵的幾個(gè)配置方案一臺(tái)煙氣機(jī),系統(tǒng)內(nèi)有其他制熱設(shè)備

圖22一臺(tái)煙氣機(jī)水泵配置方案Pc、P、P—水泵;VS—變頻調(diào)速器;GA—煙氣機(jī)5.2.3煙氣機(jī)分設(shè)冷熱水泵的幾個(gè)配置方案圖22一臺(tái)煙氣二臺(tái)同規(guī)格煙氣機(jī)方案一,每臺(tái)煙氣機(jī)按圖22配置水泵。方案二,如圖23所示

圖23煙氣機(jī)水泵的配置方案V——電動(dòng)閥;其余符號(hào)同前二臺(tái)同規(guī)格煙氣機(jī)圖23煙氣機(jī)水泵的配置方案6.空調(diào)水系統(tǒng)控制要求6.1單級(jí)泵系統(tǒng)壓差旁通控制壓差控制器(PD)設(shè)定壓差值?制冷工況應(yīng)為(∑△H)l.c

制熱工況應(yīng)為(∑△H)l.h圖24壓差旁通控制PD—壓差控制器6.空調(diào)水系統(tǒng)控制要求6.1單級(jí)泵系統(tǒng)壓差旁通控制壓差控如果在制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行采用同一壓差值控制有什么后果呢?例:設(shè)冷水泵揚(yáng)程27mH2O;冷源側(cè)阻力(∑△H)s.c=14mH2O;負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l.c=13mH2O;熱水泵揚(yáng)程為20mH2O;熱源側(cè)阻力(∑△H)s.h=10.5mH2O;負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l.h=9.5mH2O。若壓差設(shè)定值全年均為13mH2O,在制熱運(yùn)行時(shí)熱水泵用于熱源側(cè)的揚(yáng)程為20-13=7mH2O<

(∑△H)s.h=10.5mH2O;導(dǎo)致制熱機(jī)組流量小于設(shè)定值,如果在制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行采用同一壓差值控制有什么后果呢?6.2機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制系統(tǒng)中不同類(lèi)型機(jī)組的組合有多種,下面只討論電動(dòng)冷水機(jī)組于煙氣機(jī)組合的系統(tǒng)的控制方案。圖25機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制DDC—直接數(shù)字式控制器;T溫度控制器;其他符號(hào)同前6.2機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制圖25機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制控制原則:優(yōu)先使用煙氣機(jī)當(dāng)冷負(fù)荷下降,壓差旁通閥開(kāi)啟或開(kāi)大,冷水(如7℃)返回到集水器,回水溫度下降,經(jīng)機(jī)組后供水溫度下降。溫度傳感器T信號(hào)→DOC→電動(dòng)冷水機(jī)組卸載,供水溫度恢復(fù)到7℃。煙氣機(jī)不調(diào)節(jié),供水溫度低于7℃。控制原則:優(yōu)先使用煙氣機(jī)增機(jī)與減機(jī)控制方案之一:根據(jù)冷水機(jī)組電機(jī)的電流值控制當(dāng)2臺(tái)電動(dòng)冷水機(jī)組電流值均在滿載電流值的45%時(shí),關(guān)閉一臺(tái)冷水機(jī)組。當(dāng)1臺(tái)冷水機(jī)組負(fù)荷降到允許的最小負(fù)荷,而負(fù)荷再下降時(shí),在供水溫度達(dá)到低于7℃的設(shè)定值時(shí),關(guān)閉此機(jī)組。當(dāng)僅剩1臺(tái)煙氣機(jī)運(yùn)行時(shí),根據(jù)供水溫度調(diào)節(jié)煙氣機(jī)的制冷量與負(fù)荷相適應(yīng)。當(dāng)負(fù)荷增加,供水溫度升高到7℃以上的設(shè)定值時(shí),增開(kāi)1臺(tái)電動(dòng)冷水機(jī)組。當(dāng)負(fù)荷繼續(xù)增加,冷水機(jī)組的電流值=滿負(fù)荷電流值的110%時(shí),增開(kāi)1臺(tái)冷水機(jī)組。增機(jī)與減機(jī)控制方案之一:根據(jù)冷水機(jī)組電機(jī)的電流值控制控制方案之二:根據(jù)系統(tǒng)冷水負(fù)荷來(lái)增機(jī)或減機(jī)當(dāng)負(fù)荷減少達(dá)到1臺(tái)冷水機(jī)組制冷量的110%時(shí),關(guān)閉1臺(tái)冷水機(jī)組當(dāng)負(fù)荷增加,達(dá)到冷水機(jī)組制冷量的110%時(shí),增開(kāi)1臺(tái)冷水機(jī)組。控制方案之二:根據(jù)系統(tǒng)冷水負(fù)荷來(lái)增機(jī)或減機(jī)7.冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)如圖26所示圖26冷卻水系統(tǒng)原理圖CT—冷卻塔;1—電動(dòng)閥;2—平衡器;3—水處理器;P—冷卻水泵7.冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)如圖26所示圖26冷卻水系統(tǒng)原理圖冷卻塔臺(tái)數(shù)、冷卻水泵臺(tái)數(shù)與制冷機(jī)組臺(tái)數(shù)一一對(duì)應(yīng),同型號(hào)冷卻塔在水路上并聯(lián),需設(shè)平衡管路使各塔地盤(pán)水位一致。冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔及冷卻塔進(jìn)水管上電動(dòng)閥門(mén)連鎖。煙氣機(jī)、直燃機(jī)對(duì)冷卻水溫有一定要求,不得低于允許值。一般為22~24℃。冷卻塔臺(tái)數(shù)、冷卻水泵臺(tái)數(shù)與制冷機(jī)組臺(tái)數(shù)一一對(duì)應(yīng),若該地區(qū)冷卻水溫可能低于允許的最低溫度時(shí),需采取措施,不使水溫降到規(guī)定值以下??刂品桨溉鐖D27所示。冷卻水泵的揚(yáng)程=管路阻力+LC阻力+冷卻塔預(yù)流噴水壓力+h圖27冷卻塔水溫調(diào)節(jié)原理圖TC—溫度控制器;MV—電動(dòng)閥;其余符號(hào)同前若該地區(qū)冷卻水溫可能低于允許的最低溫度時(shí),需采取措施,不使水8.管路推薦流量和流速管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),通常根據(jù)流量先選擇管徑;在設(shè)計(jì)手冊(cè)上查出單位長(zhǎng)度摩擦阻力R、局部阻力系數(shù)ζ,最后計(jì)算管路系統(tǒng)的阻力。如何選管徑?通??刂芌在一定范圍內(nèi)。表1給出了多種管徑的推薦流量及相應(yīng)的流速和R。8.管路推薦流量和流速管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),通常根據(jù)流量先選擇管徑表1鋼管推薦流量、流速和單位長(zhǎng)度摩擦阻力鋼管內(nèi)徑mm

閉式系統(tǒng)開(kāi)式系統(tǒng)流量,l/s流速,m/sR,Pa/m流量,l/s流速,m/sR,Pa/m200.12~0.320.38~1.2100~600——————250.22~0.600.45~1.2100~6000~0.50~1.00~430320.46~1.20.57~1.5100~6000.5~1.00.6~1.2110~400400.7~1.80.56~1.4100~6000.7~1.50.56~1.2100~400501.4~3.60.71~1.8100~6001.4~2.90.71~1.5100~400652.2~60.66~1.8100~6002.2~4.30.66~1.3100~400804~110.8~2.2100~6004.1~8.20.82~1.6100~4001008~221.0~2.8100~6008.2~171.0~2.2100~40012515~381.2~3.1100~60015~311.2~2.5100~40015025~581.4~3.3100~47025~431.4~2.4100~34020051~1001.6~3.2100~37051~821.6~2.6100~24025092~1561.9~3.2100~26092~1251.9~2.8100~180300140~2302.0~3.390~230125~1801.8~2.580~150350170~2601.8~2.780~180170~2201.8~2.380~130400230~3401.8~2.780~170220~3001.8~2.470~120450320~4402.0~2.880~150300~4001.9~2.570~120500420~5502.1~2.880~130400~5002.0~2.570~110表1鋼管推薦流量、流速和單位長(zhǎng)度摩擦阻力鋼管內(nèi)徑m空調(diào)水系統(tǒng)基本知識(shí)空調(diào)水系統(tǒng)基本知識(shí)1.概述冷源或熱源生產(chǎn)的冷量和熱量通過(guò)能量傳遞介質(zhì)輸送到室內(nèi)的供冷或采暖設(shè)備,承擔(dān)室內(nèi)的冷負(fù)荷或熱負(fù)荷??照{(diào)中常用的能量傳遞介質(zhì)有:(1)制冷劑(如R22、R134a等)(2)水——傳遞冷量的稱(chēng)為冷凍水,也稱(chēng)冷水;傳遞熱量的稱(chēng)為熱水。(3)蒸汽——只用于傳遞熱量。1.概述冷源或熱源生產(chǎn)的冷量和熱量通過(guò)能量傳遞介質(zhì)輸送到室內(nèi)冷源向建筑供冷圖1冷源向建筑供冷原理圖1—末端裝置;2—冷凍水管路系統(tǒng);3—冷卻塔4—冷卻水管路系統(tǒng)冷源向建筑供冷圖1冷源向建筑供冷原理圖圖2熱源向建筑供熱原理圖1—末端裝置;2—冷卻水管路系統(tǒng)熱源向建筑供冷圖2熱源向建筑供熱原理圖熱源向建筑供冷冷凍水、熱水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自水泵。水泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水流動(dòng)的機(jī)械能。用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的水泵消耗電能。在空調(diào)系統(tǒng)中水泵的能耗(稱(chēng)輸送能耗)占了不可不可忽視的份額。

制冷機(jī)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷凍水泵冷卻水泵冷卻塔熱水泵占總能耗百分比25%~37%23%~39%5%~10%8%~12%5%~9%1%~3%5%~10%平均32%32.75%6.50%10.75%7.50%1.75%8.75%

冷熱水泵占了空調(diào)總能耗的19.5%。冷熱水泵、冷卻水泵能耗占空調(diào)總能耗的28%。冷凍水、熱水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)自水泵。水泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:式中ER—輸送能效比,泵的軸功率與輸送冷量(或熱量)之比;

H—水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程,mH20;

△t—供回水溫差,℃;

η—設(shè)計(jì)工況下水泵效率。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ER的限值,如冷凍水管段ER≤0.0241。GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:2.空調(diào)水系統(tǒng)種類(lèi)2.1兩管制和四管制系統(tǒng)圖3兩管制和四管制水系統(tǒng)原理圖(a)兩管制水系統(tǒng);(b)四管制水系統(tǒng)圖LC—冷水機(jī)組;HE—熱交換器;P—水泵;FC—風(fēng)機(jī)盤(pán)管V—三通電磁閥;ET—膨脹水箱;AC—空調(diào)機(jī)組(或新風(fēng)機(jī)組)2.空調(diào)水系統(tǒng)種類(lèi)2.1兩管制和四管制系統(tǒng)圖3兩管制和2.2定流量與變流量系統(tǒng)空調(diào)處理機(jī)組需要調(diào)節(jié)冷量或熱量以適應(yīng)房間負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)方法:質(zhì)調(diào)—改變水的溫度量調(diào)—改變通過(guò)空氣/水換熱器(稱(chēng)盤(pán)管)的水流量2.2定流量與變流量系統(tǒng)水流量調(diào)節(jié)方法—兩通閥調(diào)節(jié)和三通閥調(diào)節(jié)(旁通調(diào)節(jié))圖4盤(pán)管變水量調(diào)節(jié)1—盤(pán)管;2—兩通電動(dòng)閥;3—三通電動(dòng)閥水流量調(diào)節(jié)方法—兩通閥調(diào)節(jié)和三通閥調(diào)節(jié)(旁圖4盤(pán)管變水量調(diào)定流量與變流量水系統(tǒng)的原理圖圖5定流量與變流量水系統(tǒng)原理圖1—旁通管;2—電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;其他符號(hào)同圖3定流量與變流量水系統(tǒng)的原理圖圖5定流量與變流量水系統(tǒng)原理圖2.3單級(jí)泵和雙級(jí)泵系統(tǒng)圖6雙級(jí)泵水系統(tǒng)原理圖P1—一次泵;P2—二次泵;其他符號(hào)同前2.3單級(jí)泵和雙級(jí)泵系統(tǒng)圖6雙級(jí)泵水系統(tǒng)原理圖3.空調(diào)水系統(tǒng)中的水泵3.1概述水在管內(nèi)流動(dòng)有摩擦阻力(又稱(chēng)沿程阻力或長(zhǎng)度阻力)和通過(guò)各個(gè)部件(如彎頭、閥門(mén)、三通、設(shè)備等)的阻力(稱(chēng)局部阻力),水泵提供的壓力(揚(yáng)程)要克服這些阻力。閉式水系統(tǒng)中水泵所提供的壓力應(yīng)等于水在環(huán)路中循環(huán)一周的總壓力損失。3.空調(diào)水系統(tǒng)中的水泵3.1概述水泵的壓力=通過(guò)支路①的環(huán)路總阻力圖7有幾個(gè)支路的水系統(tǒng)圖上符號(hào)同圖3水泵的壓力=通過(guò)支路①的環(huán)路總阻力圖7有幾個(gè)支路的水系統(tǒng)管路的摩擦阻力(單位Pa)局部阻力(單位Pa)式中,λ—摩擦阻力系數(shù);

ζ—局部阻力系數(shù);

l、d—分別為管長(zhǎng)和管徑,m;

ρ—流體密度,kg/m3;

υ—流速,m/s。管路的摩擦阻力(單位Pa)設(shè)管內(nèi)流量為(m3/s),則對(duì)同一管路系統(tǒng)有式中,△P—管路總阻力,Pa;

S—管路特性系數(shù)。空調(diào)水系統(tǒng)常用的水泵是離心式水泵設(shè)管內(nèi)流量為(m3/s),則3.2水泵主要性能參數(shù)3.2.1流量單位m3/s,l/s;習(xí)慣上用m3/h。3.2.2揚(yáng)程揚(yáng)程——水泵所輸送的水單位體積所獲得的能量,J/m3,即Pa,用壓力P來(lái)表示。習(xí)慣上水泵揚(yáng)程用水柱高度H來(lái)表示,單位寫(xiě)成mH20,與SI制單位換算關(guān)系是1mH20=9.8×103Pa=9.8kPa≈10kPa例1,20mH20=20×9.8×103=19.6×103Pa=19.6kPa。例2,100kPa=100/9.8=10.2mH20≈10mH20。3.2水泵主要性能參數(shù)3.2.3功率和效率有效功率(單位W)—水在水泵中獲得的能量

水泵功率單位常用kW,因此注意:流量的單位是m3/s。3.2.3功率和效率軸功率(單位為kW)——輸入水泵的功率

式中,η稱(chēng)為水泵效率,一般在0.5~0.8之間。水泵配用電機(jī)的功率需考慮安全裕量。水泵實(shí)際消耗的功率還應(yīng)考慮電機(jī)效率。軸功率(單位為kW)——輸入水泵的功率3.2.4轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速由n1→n2時(shí),流量、揚(yáng)程、功率的變化如下:3.2.4轉(zhuǎn)速3.2.5工作壓力工作壓力——水泵可能承受的最大壓力。兩種標(biāo)識(shí):(1)規(guī)定吸入壓力≤某值。(2)工作壓力≤某值。例如工作壓力

≤1.6MPa,即要求吸入壓力+揚(yáng)程≤1.6MPa3.2.5工作壓力3.3水泵的性能曲線3.3.1單臺(tái)性能曲線有三種性能曲線(1)常用的性能曲線(2)(3)水泵在設(shè)計(jì)工作點(diǎn)的效率最高,偏離它愈大,效率愈低3.3水泵的性能曲線3.3.2兩臺(tái)相同性能水泵并聯(lián)工作性能圖9兩臺(tái)性能相同的泵并聯(lián)工作性能曲線3.3.2兩臺(tái)相同性能水泵并聯(lián)工作性能圖9兩臺(tái)性能相同的3.3.3兩臺(tái)不同性能水泵并聯(lián)工作性能圖10兩臺(tái)性能不同的泵并聯(lián)工作性能曲線3.3.3兩臺(tái)不同性能水泵并聯(lián)工作性能圖10兩臺(tái)性能不同3.3.4轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化圖11水泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化3.3.4轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能曲線的變化圖11水泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)性圖中A1→A2,B1→B2,C1→C2按3.2.4中關(guān)系式變換。例如:原轉(zhuǎn)速n1=1450rpm,變頻轉(zhuǎn)速n2=1305rpm,固有

則相應(yīng)點(diǎn)的效率相等。圖中A1→A2,B1→B2,C1→C2按3.2.4中關(guān)系3.4水系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)3.4.1管路閥門(mén)調(diào)節(jié)圖12水泵運(yùn)行的工作點(diǎn)1—管路特性曲線;2—調(diào)節(jié)閥門(mén)后的管路特性曲線;P—水泵性能曲線3.4水系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)圖12水泵運(yùn)行的工作點(diǎn)當(dāng)關(guān)閉管路中閥門(mén),管路特性曲線由1→2,工作點(diǎn)O→O’圖12也表示了當(dāng)水泵揚(yáng)程選得過(guò)大的后果。設(shè)設(shè)計(jì)流量為,所選水泵揚(yáng)程HO’,實(shí)際運(yùn)行時(shí)工作點(diǎn)在O,實(shí)際流量為若要在流量運(yùn)行,工作點(diǎn)在O’,(HO’—HO’’)為多余的揚(yáng)程,這就是多消耗了功率。理想情況:按O’’選水泵。當(dāng)關(guān)閉管路中閥門(mén),管路特性曲線由1→2,工作點(diǎn)O→O’3.4.2變頻調(diào)節(jié)圖13水泵變頻調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的變化H1、H2—不同轉(zhuǎn)速的水泵性能曲線3.4.2變頻調(diào)節(jié)圖13水泵變頻調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的變化3.4.3水泵臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)以2臺(tái)泵并聯(lián)為例圖14水泵臺(tái)數(shù)改變時(shí)工作點(diǎn)的變化H1、H2—分別是1臺(tái)泵和2臺(tái)泵工作的性能曲線3.4.3水泵臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)圖14水泵臺(tái)數(shù)改變時(shí)工作點(diǎn)的變化3.4.4一臺(tái)變速泵和一臺(tái)變頻泵調(diào)節(jié)流量在VA、VC之間兩臺(tái)泵工作;流量≤VC時(shí),一臺(tái)變頻工作。圖15并聯(lián)泵中一臺(tái)變頻泵的工作點(diǎn)3.4.4一臺(tái)變速泵和一臺(tái)變頻泵調(diào)節(jié)流量在VA、VC之間兩3.4.5管路特性形式的辨識(shí)式中,H1—系統(tǒng)的靜揚(yáng)程,mH20。

H1?物理意義不明!開(kāi)式水系統(tǒng)圖16開(kāi)式水系統(tǒng)及其管路特性1—水泵特性曲線;2—管路特性曲線3.4.5管路特性形式的辨識(shí)圖16開(kāi)式水系統(tǒng)及其管路特性3.5空調(diào)水系統(tǒng)中水泵的選擇水泵根據(jù)流量與揚(yáng)程選擇。流量根據(jù)設(shè)備(冷水機(jī)組、直燃機(jī)、煙氣機(jī))的流量來(lái)確定。單級(jí)泵水系統(tǒng)中水泵揚(yáng)程=水在管路中循環(huán)一周的阻力,即水泵→冷水機(jī)組→分水器→空氣處理機(jī)組→集水器→水泵。3.5空調(diào)水系統(tǒng)中水泵的選擇雙級(jí)泵水系統(tǒng)一次泵的揚(yáng)程=(a→一次泵→LC→b)的阻力二次泵的揚(yáng)程=(b→二次泵→空氣處理機(jī)組→a)的阻力圖17雙級(jí)泵水系統(tǒng)圖中符號(hào)同前雙級(jí)泵水系統(tǒng)一次泵的揚(yáng)程=(a→一次泵→LC→b)的阻力圖4.水系統(tǒng)的定壓水系統(tǒng)定壓保證系統(tǒng)在確定的壓力下穩(wěn)定運(yùn)行,防止出現(xiàn)真空、超壓。定壓設(shè)備有多種,它的主要功能是保持系統(tǒng)內(nèi)某點(diǎn)的壓力恒定;在水溫變化時(shí)容納或補(bǔ)充多余或欠缺的水量。4.水系統(tǒng)的定壓水系統(tǒng)定壓保證系統(tǒng)在確定的壓力下穩(wěn)定運(yùn)行,防4.1膨脹水箱定壓圖18膨脹水箱1—箱體;2—膨脹管;3—溢流管;4—排水管5—信號(hào)管;6—循環(huán)管4.1膨脹水箱定壓圖18膨脹水箱膨脹水箱上接管:膨脹管—接到定壓點(diǎn)上,此管上不得裝閥門(mén)循環(huán)管—當(dāng)膨脹水箱在不采暖區(qū)時(shí),防止水凍結(jié),與膨脹水箱同時(shí)接到回水管上,相距1.5~3m。信號(hào)管—用于檢查水箱內(nèi)是否有水,接到機(jī)房水盆處。溢流管—膨脹水箱水過(guò)多時(shí)溢流用,接到排水處排水管—用于水箱檢修時(shí)排水。膨脹水箱上接管:膨脹管的連接位置分析圖19膨脹水箱連接位置對(duì)系統(tǒng)壓力的影響圖中符號(hào)同前膨脹管的連接位置分析圖19膨脹水箱連接位置對(duì)系統(tǒng)壓力的影響設(shè)水泵中心標(biāo)高為±0.0;

d點(diǎn)標(biāo)高20m;水泵揚(yáng)程25mH20;冷水機(jī)組阻力10mH20;膨脹水箱水位標(biāo)高25m;設(shè)當(dāng)膨脹管接在a點(diǎn)時(shí)

Ha=25mH20(定壓點(diǎn))

Hb=25+25=50mH20(冷水機(jī)組承壓約0.5MPa)

Hc=50-10=40mH20Hd=25-20+△hda>0He=40-20-△hce>Hd>0當(dāng)膨脹管接在a點(diǎn)時(shí)當(dāng)膨脹管接在b點(diǎn)時(shí)

Hb=25mH20(定壓點(diǎn))

Ha=25-25=0mH20

Hc=25-10=15mH20

He=15-20-△hce<0Hd=0-20+△had一般說(shuō)是負(fù)壓當(dāng)膨脹管接在b點(diǎn)時(shí)當(dāng)膨脹管接在c點(diǎn)時(shí)

Hc=25mH20(定壓點(diǎn))

Hb=25+10=35mH20

Ha=35-25=10mH20

He=25-20-△hce,當(dāng)△hce

>5mH20,He<0由上面分析可見(jiàn),定壓點(diǎn)在水泵的吸入管上是適宜的當(dāng)膨脹管接在c點(diǎn)時(shí)又設(shè)d點(diǎn)標(biāo)高為90m,膨脹水箱水面標(biāo)高為95m。當(dāng)定壓點(diǎn)仍在a點(diǎn)時(shí),則

Ha=95mH20;

Hb=95+25=120mH20

若機(jī)組承壓能力為1MPa,這時(shí)機(jī)組的承壓能力<系統(tǒng)內(nèi)工作壓力。怎么辦?解決方案一,更換承壓能力高的機(jī)組。解決方案二,將水泵移到c點(diǎn),定壓點(diǎn)不變,這時(shí)

Ha=95mH20;

Hd=95-90+△hda>

0又設(shè)d點(diǎn)標(biāo)高為90m,膨脹水箱水面標(biāo)高為95m。當(dāng)定壓點(diǎn)仍在4.2氣壓罐定壓圖20氣壓罐定壓原理圖1—?dú)鈮汗蓿?—水箱;3—系統(tǒng)循環(huán)泵;4—補(bǔ)水泵;5—補(bǔ)氣罐;6—電磁閥;7—安全閥;8—壓力傳感器;9—自動(dòng)排氣閥;10—吸氣閥;C—控制器4.2氣壓罐定壓圖20氣壓罐定壓原理圖氣壓罐在最低壓力P1和最高壓力P2之間運(yùn)行,定壓點(diǎn)a基本上在P1~P2之間波動(dòng)。

P1按系統(tǒng)最高點(diǎn)來(lái)確定

P2=P1+(0.03~0.05)MPa當(dāng)系統(tǒng)缺水,罐內(nèi)向系統(tǒng)補(bǔ)水,罐內(nèi)水位下降,壓力P↓。

P=P1時(shí),補(bǔ)水泵啟動(dòng),向罐內(nèi)補(bǔ)水。

P=P2時(shí),補(bǔ)水泵停,補(bǔ)氣罐內(nèi)水位下降,吸氣閥打開(kāi),補(bǔ)氣,經(jīng)多次補(bǔ)氣后,氣容積↑,水容積↓。氣壓罐在最低壓力P1和最高壓力P2之間運(yùn)行,定壓點(diǎn)a基本上在當(dāng)水位下降到自動(dòng)排氣閥限定的水位時(shí)自動(dòng)排氣,水位恢復(fù)正常。當(dāng)溫度升高,水容積增大,P↑。P=P2+(0.01~0.02)MPa時(shí),打開(kāi)電磁閥,泄水。當(dāng)P=P2-(0.01~0.02)MPa時(shí),關(guān)閉電磁閥。當(dāng)P=P2+(0.02+0.04)MPa,安全閥打開(kāi),泄水。當(dāng)水位下降到自動(dòng)排氣閥限定的水位時(shí)自動(dòng)排氣,水位恢復(fù)正常。4.3膨脹水箱、氣壓罐的選擇按容積選,容積=系統(tǒng)中水因溫度變化引起的容積變化。膨脹水箱根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集選用和制作。氣壓罐已有產(chǎn)品供應(yīng),可按樣本選用。4.3膨脹水箱、氣壓罐的選擇按容積選,容積=系統(tǒng)中水因溫度5.煙氣機(jī)的機(jī)房水系統(tǒng)

5.1煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)中的連接方式圖21煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)連接示意圖LC—冷水機(jī)組;HE—熱交換器;GA—煙氣型吸收式冷熱水機(jī)組5.煙氣機(jī)的機(jī)房水系統(tǒng)5.1煙氣機(jī)在空調(diào)水系統(tǒng)中的連接方這種并聯(lián)連接,要求不同類(lèi)型的機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下供水溫度、溫差均一致。制冷工況:冷水機(jī)組一般供/回水溫度為7/12℃,與煙氣機(jī)一致,直接并聯(lián)即可。當(dāng)冷水機(jī)組的供/回水溫度為7/13℃時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)煙氣機(jī)的溫差。制熱工況:常規(guī)設(shè)計(jì),供水溫度60℃,溫差8~10℃

煙氣機(jī)的供/回水溫度各種型號(hào)不一樣。Yazaki煙氣機(jī)55/48℃;遠(yuǎn)大煙氣機(jī)65/55℃;三洋煙氣機(jī)60/56℃;三洋煙氣熱水機(jī)60/57.2℃

當(dāng)生產(chǎn)熱水的設(shè)備供回水溫度不一致時(shí),需調(diào)整到一致。這種并聯(lián)連接,要求不同類(lèi)型的機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下供水溫度、溫差均5.2煙氣機(jī)水泵的配置5.2.1煙氣機(jī)水泵臺(tái)數(shù)有的煙氣機(jī)額定工況下的冷水流量與熱水流量相等,如Yazaki、三洋設(shè)備。有的不相等,如遠(yuǎn)大。當(dāng)煙氣機(jī)與其他制冷、制熱設(shè)備并聯(lián)在一個(gè)系統(tǒng)中時(shí),煙氣機(jī)一般應(yīng)分別設(shè)冷水泵和熱水泵,或設(shè)一臺(tái)冬夏都用的變頻泵,原因?yàn)椋?/p>

1)不同類(lèi)型機(jī)組的冷熱水供回溫度調(diào)整到一致,導(dǎo)致流量的變化。

2)建筑物冬夏負(fù)荷不一樣,冷、熱水溫也不一樣,導(dǎo)致空調(diào)水系統(tǒng)冬夏流量和系統(tǒng)阻力不相等。5.2煙氣機(jī)水泵的配置采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范(GB50119-2003)有關(guān)循環(huán)水泵設(shè)置的規(guī)定:(1)冷凍水泵與冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)相對(duì)用,即不備用。(2)熱水泵不宜少于2臺(tái);嚴(yán)寒及寒冷地區(qū),當(dāng)熱水泵不超過(guò)3臺(tái)時(shí),其中1臺(tái)宜設(shè)為備用泵。根據(jù)上述的分析及規(guī)范的規(guī)定,在非嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),煙氣機(jī)水泵設(shè)置方案:(1)當(dāng)水泵內(nèi)有2臺(tái)或2臺(tái)以上制熱設(shè)備(包括煙氣機(jī)和其他制熱設(shè)備)時(shí),熱水泵臺(tái)數(shù)與煙氣機(jī)臺(tái)數(shù)對(duì)應(yīng);冷、熱水泵可合用1臺(tái)變頻泵。(2)當(dāng)系統(tǒng)只有1臺(tái)煙氣機(jī)供熱時(shí),熱水泵宜選2臺(tái),每臺(tái)流量等于煙氣機(jī)熱水流量的1/2。(3)冷水泵臺(tái)數(shù)與煙氣機(jī)臺(tái)數(shù)相對(duì)應(yīng)。采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范(GB50119-2003)有關(guān)循環(huán)水5.2.2煙氣機(jī)水泵的流量與揚(yáng)程流量水泵與煙氣機(jī)一對(duì)一配置時(shí),水泵流量=煙氣機(jī)流量水泵與煙氣機(jī)二對(duì)一配置時(shí),水泵流量=煙氣機(jī)流量/2揚(yáng)程水泵揚(yáng)程取決于系統(tǒng)的阻力,系統(tǒng)阻力分兩部分:負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l—從分離器→空氣處理器→集水器的阻力冷熱源側(cè)阻力(∑△H)s—從集水器→水泵→制冷制熱設(shè)備→分水器的阻力5.2.2煙氣機(jī)水泵的流量與揚(yáng)程

單級(jí)泵系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程H=(∑△H)S+(∑△H)l

雙級(jí)泵系統(tǒng)中一次泵的揚(yáng)程H1=(∑△H)S

雙級(jí)泵系統(tǒng)中二次泵的揚(yáng)程H2=(∑△H)S

空調(diào)水系統(tǒng)通常按制冷工況設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)。在估算時(shí),可而根據(jù)在制冷運(yùn)行時(shí)阻力換算成制熱運(yùn)行時(shí)的阻力。單級(jí)泵系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚(yáng)程冷熱源(煙氣機(jī))側(cè)冷熱水阻力換算設(shè)煙氣機(jī)額定工況下冷水流量,阻力△HC;熱水流量,阻力△Hh1(以上均為樣本數(shù)據(jù))。又設(shè)實(shí)際運(yùn)行冷水流量,機(jī)房?jī)?nèi)除煙氣機(jī)外的管路阻力為△Hp.c;熱水流量。冷熱源(煙氣機(jī))側(cè)冷熱水阻力換算

制冷運(yùn)行時(shí),冷源側(cè)阻力制熱運(yùn)行時(shí),管路阻力制熱運(yùn)行時(shí)煙氣機(jī)阻力制熱運(yùn)行時(shí)熱源側(cè)阻力制冷運(yùn)行時(shí),冷源側(cè)阻力負(fù)荷側(cè)冷熱水阻力換算設(shè)制冷運(yùn)行時(shí)負(fù)荷側(cè)總流量(含煙氣機(jī)和其他制冷設(shè)備)為;空氣處理機(jī)組阻力△Hu,管路阻力(△Hl.p)c,則這時(shí)負(fù)荷側(cè)阻力為設(shè)制熱運(yùn)行時(shí)負(fù)荷側(cè)總流量為,則負(fù)荷側(cè)管路阻力負(fù)荷側(cè)冷熱水阻力換算

制熱運(yùn)行時(shí),負(fù)荷側(cè)阻力單級(jí)泵系統(tǒng)中煙氣機(jī)冷水泵的揚(yáng)程為熱水泵的揚(yáng)程為設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦:選水泵時(shí)宜對(duì)計(jì)算流量和揚(yáng)程增加5%~10%的裕量。制熱運(yùn)行時(shí),負(fù)荷側(cè)阻力5.2.3煙氣機(jī)分設(shè)冷熱水泵的幾個(gè)配置方案一臺(tái)煙氣機(jī),系統(tǒng)內(nèi)有其他制熱設(shè)備

圖22一臺(tái)煙氣機(jī)水泵配置方案Pc、P、P—水泵;VS—變頻調(diào)速器;GA—煙氣機(jī)5.2.3煙氣機(jī)分設(shè)冷熱水泵的幾個(gè)配置方案圖22一臺(tái)煙氣二臺(tái)同規(guī)格煙氣機(jī)方案一,每臺(tái)煙氣機(jī)按圖22配置水泵。方案二,如圖23所示

圖23煙氣機(jī)水泵的配置方案V——電動(dòng)閥;其余符號(hào)同前二臺(tái)同規(guī)格煙氣機(jī)圖23煙氣機(jī)水泵的配置方案6.空調(diào)水系統(tǒng)控制要求6.1單級(jí)泵系統(tǒng)壓差旁通控制壓差控制器(PD)設(shè)定壓差值?制冷工況應(yīng)為(∑△H)l.c

制熱工況應(yīng)為(∑△H)l.h圖24壓差旁通控制PD—壓差控制器6.空調(diào)水系統(tǒng)控制要求6.1單級(jí)泵系統(tǒng)壓差旁通控制壓差控如果在制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行采用同一壓差值控制有什么后果呢?例:設(shè)冷水泵揚(yáng)程27mH2O;冷源側(cè)阻力(∑△H)s.c=14mH2O;負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l.c=13mH2O;熱水泵揚(yáng)程為20mH2O;熱源側(cè)阻力(∑△H)s.h=10.5mH2O;負(fù)荷側(cè)阻力(∑△H)l.h=9.5mH2O。若壓差設(shè)定值全年均為13mH2O,在制熱運(yùn)行時(shí)熱水泵用于熱源側(cè)的揚(yáng)程為20-13=7mH2O<

(∑△H)s.h=10.5mH2O;導(dǎo)致制熱機(jī)組流量小于設(shè)定值,如果在制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行采用同一壓差值控制有什么后果呢?6.2機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制系統(tǒng)中不同類(lèi)型機(jī)組的組合有多種,下面只討論電動(dòng)冷水機(jī)組于煙氣機(jī)組合的系統(tǒng)的控制方案。圖25機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制DDC—直接數(shù)字式控制器;T溫度控制器;其他符號(hào)同前6.2機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制圖2

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