第九章空调水系统设计

1、第九章 空调水系统设计本章内容：1.空调冷水系统；2.高层建筑空调水系统设计中若干问题；3.空调冷却水系统；4.空调水系统管路的水力计算；5.常用水泵的类型；6.空调水系统的管路附件。前言：空调水系统包括冷（热）水系统和冷却水系统两部分。冷水系统是指夏季由冷水机组向风机盘管机组、新风机组或组合式空调机组的表冷器（或喷水室）供给7/12的冷水：冬季则由换热站向风机盘管机组、新风机组等供给60/50的热水。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的系统。§9.1空调冷水系统*空调冷水系统分类：§9.1.1按照冷水的循环方式分开式循环系统：末端管路与大气相通，冷回

2、水集中进入建筑物的回水箱或蓄冷水池内，再由循环泵将回水输入冷水机组的循环系统。闭式循环系统：冷水在系统内进行密闭循环，不与大气相接触。为了容纳系统中水体积的膨胀，在系统的最高点设膨胀水箱。开式系统与闭式系统的比较：（1）开式系统循环水泵扬程高，循环水易受污染，管路和设备易受腐蚀且容易产生水击等，除非高层建筑的地下室设有蓄冷水池，一般用得不多。（2）闭式系统循环泵的扬程低（只须克服环路阻力，与建筑物的高度无关），循环水不易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。目前高层建筑的空调水系统用得最多的是闭式循环系统。但对于使用时间相对集中，负荷又大的空调系统，若利用晚间用电低峰负荷，

3、采用蓄冷水池的开式系统，既可减少制冷设备，又节约运行投资。§9.1.2按照供、回水制式分1.双管制供水方式：一根供水管，一根回水管，供冷、供热合用同一管路系统。该供水方式适用于仅要求冬季加热、夏季降温的季节性空调系统（过渡季节不用）。2.三管制供水方式：一根供冷水管，一根供热水管，一根共用回水管。该供水方式存在着严重的混合损失，目前已不采用。3.四管制供水方式：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。该供水方式适用于加热或冷却工况交替变化比较频繁；或在同一季节里同时要求加热和冷却的场合。对于有周边区和核心区的建筑物，周边区冬季需供暖，而核心区冬季需降温，则采用四管

4、制可以解决建筑物同时供暖和供冷的问题。§9.1.3按照供、回水管路的布置方式分1.同程式系统：供、回水干管中的水流方向相反（逆流），经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，便于达到水力平衡；对于开式循环系统，不需要采用同程式布置。*同程式的几种布置方式：（1）垂直（竖向）同程（2）水平同程（3）垂直同程和水平同程*异程式的布置方式同程式与异程式的比较：（1） 同程式布置水量分配和调节都比较方便，容易达到水力平衡，但需要设回程管、管路长，初投资稍高，要占用一定的建筑空间。（2） 异程式布置水量分配和调节都比较麻烦，不容易达到水力平衡，要安装平衡阀，无

5、需回程管，管道长度较短。同程式和异程式的适用条件：（1） 支管环路的压力降（阻力）较小，而主干管路的压力降（阻力）起主导作用者，宜采用同程式。（2） 支管环路上末端设备的压力降（阻力）很大，而支环路的压降（阻力）起主导作用者，宜采用异程式。结论：由以上分析可知，对于由风机盘管（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、阻力所占比例较大，宜采用同程式布置；对于向若干台组合式空调机组的表冷器供水的系统，因支管环路的阻力较之主干管路的阻力大得多，故宜采用异程式布置。§9.1.4按照运行调节方法分1.定流量系统：系统中循环水量保持不变，当空调负荷变化时，

6、通过改变供回水的温差来适应。2.变流量系统：系统中供回水温差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应。注意：冷源侧应始终保持定流量，其理由是：（1）保证冷水机组蒸发器的传热效率；（2）避免蒸发器因缺水而冻裂；（3）保持冷水机组工作稳定。因此，所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。负荷侧末端设备的能量调节方法：定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，是在该回水管路上安装电动三通调节阀，并受室温控制器的控制。夏季，当房间的负荷等于设计值时，电动三通调节阀的直通阀座打开，旁通阀座关闭，冷水全部流经末端设备。当房间负荷减少时，室温控制器使直通阀座关闭，旁通阀座开启，冷

7、水旁通流过末端设备，直接进入回水管网。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。当房间负荷等于设计值时，电动二通调节阀开启，冷水流经末端设备。当房间负荷低于设计值时室温控制器使电动二通调节阀关闭，停止向末端设备供水。目前，很多宾馆客房实行“插钥匙牌”给电的制度，客人外出，带走“钥匙牌”，客房断电，此时，风机盘管机组停止工作电动二通调节阀也随之关闭。变流量系统，整个负荷侧水系统的流量是变化的，这就意味着可以停开或启动某一台循环泵，以适应水流量变化的情况，达到节能的目的。为了保证冷源侧始终是定流量，必须在分水器和集水器之

8、间设置压差控制器。定流量系统与变流量系统的比较及其应用场合：定流量系统简单、操作方便，不需要复杂的自控设备，但是输水量是按照最大空调负荷确定的，因此循环泵的输送能耗处于最大值，特别是空调系统处于部分负荷时运行费用大。该系统一般适用于间歇性降温建筑（例如，电影院、剧院、大会议厅等）的空调系统，以及空调面积小、只有一台冷水机组和一台循环泵的系统。若采用多台冷水机组和多台循环泵供水系统，随着空调负荷的减少，可停止某一台冷水机组和相应的循环泵工作，这样不仅节省了水泵的能耗，而且输水量也随之变化，成为阶梯式的定流量系统。变流量系统较复杂，必须配备自控设备，循环泵的输送能耗随负荷的减少而降低，系统的最大输

9、送量是按照综合最大负荷计算的。循环泵和管路的初投资降低。这种系统需要采用供、回水压差进行水泵台数和流量的控制。该系统适用于大面积空调全年运行的系统。§9.1.5按照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。单式泵变流量系统的构造特点：整个水系统由冷源侧环路（按定流量运行）和负荷侧环路环路（按变流量运行）组成。单式泵变流量系统的控制原理：当空调房间的负荷处于设计工况时，供、回水总管之间的压差也处于设定值，此时旁通管路上的二通调节阀全闭。当空调房间负荷下降时，负荷侧各用户出的二通调节阀相继关闭，

10、供、回水总管之间的压差超过了设定值，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。旁通管的管径按一台冷水机组的水流量确定，通常为一台冷水机组流量的110%。单式泵变流量系统的设计和应用：在冷源侧，单式泵的配置与冷水机组相对应，采取“一泵对一机”的方式。单式泵的扬程是按克服负荷侧最不利环路上的各种阻力与冷源侧环路上的各种阻力之和来确定的。当空调冷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，冷水循环泵宜采用单式泵。2.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

11、说，冷源侧循环泵和负荷侧循环泵是分开的。复式泵变流量系统的构造特点：该系统用一根旁通管路将整个冷水系统划分为冷水制备和冷水输送两部分：由冷水机组、供回水总管、一次泵（第一级泵）和旁通管组成一次环路，也称冷源侧环路；由二次泵（第二级泵）、空调末端设备、供回水管路与旁通管组成二次环路，也称负荷侧环路。一次环路按定流量运行，采用“一泵对一机“的方式，一次泵的扬程为冷水机组的蒸发器阻力之和，再乘以1.11.2的安全系数。一次泵的流量应是制冷机生产厂家所规定的蒸发器循环水量。二次环路按变流量运行，二次泵的设置台数，不必与一次泵的配备相对应，主要满足供水分区的需要。二次泵可以并联运行，向分区各用户供冷水，

12、也可以根据各分区不同的压力损失，设计成独立的分区供水系统。二次泵的台数必须大于或等于设计所划分的二次供水环路数。二次泵的扬程为空调末端设备（风机盘管、表冷器等）的阻力与二次环路个部件阻力之和，再乘以1.11.2的安全系数。复式泵变流量系统的控制原理：*负荷侧二次泵的变流量控制常见的有变速控制和台数控制两种。变速控制适宜于负荷侧具有独立环路的系统，既可以通过恒定供水压力来实现，也可以通过供、回水压差恒定来实现。台数控制是指多台泵并联运行时，一般宜采用台数控制，它有压差控制法和流量控制法两种。*冷源侧一次泵和冷水机组的台数控制常用的有流量盈亏控制和负荷控制（热量控制）两种方式。流量盈亏控制方式，是

13、在一次泵的供、回水总管之间连一条旁通管，并设置流量计和流量开关。当二次泵系统的流量减少时，一次泵的流量过剩，过剩的水量由左向右经旁通管返回一次泵，这种状态称为“盈”。当流过旁通管的流量相当于一次泵单台水泵流量的110%左右时，流量计触头动作，通过程序控制器自动关闭一台水泵和对应的冷水机组。当二次泵系统的流量要求增大时，将出现一次泵供水量供不应求的情况，一部分水量就从旁通管自右向左流动，这种状态称为“亏”。当流量达到相当与一次泵单台水泵流量的20%左右时，旁通管上的流量开关将动作，并将讯号输入程序控制器而自动启动一台水泵和对应的冷水机组。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

14、、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，冷水的循环泵宜采用复式泵。§9.2高层建筑空调水系统设计中若干问题§9.2.1.空调水系统的分区问题（1）分区的原则：空调水系统是否要分区，主要由空调末端设备和制冷设备的允许承压来考虑。一般来说，当建筑总高度H100m时，冷水系统不宜竖向分区，可以“一泵到顶”。目前，我国空调设备生产厂家生产的空调机组和风机盘管机组的承压能力为1.0MPa，特殊要求可以达到1.6MPa；对于压缩式冷水机组，一般承压能力为1.0M

15、Pa，加强型可达1.7MPa，特别加强型可达2.0MPa。对于溴化锂吸收式冷温水机组，一般承压能力为0.8MPa，特殊要求也可以提高其承压能力。至于输水用的普通焊接钢管一般承压能力为2.0MPa，阀门等配件一般也在1.6 Mpa以下。所以，当建筑中高度H70m时，设备工作压力1.0MPa就可满足要求；当建筑总高度70mH110m时，设备工作压力1.6MPa可满足要求。所以凡高度在110m以下的建筑，完全可以“一泵到顶”，不必分区。当建筑总高度H在110m以上时，空调冷水系统竖向必须分区。（2）空调水系统竖向分区的可能方案1）将冷水机组设在中部设备层，一台向高区供水，另一台向低区供水。高区的冷水

16、机组一般设在循环泵的吸入段，而低区的冷水机组一般设在循环泵的压出段。2）将冷水机组设在塔楼的顶层，冷水机组处于循环泵的压出段，向下供水。2）将冷水机组设在地下设备层，而在中部设备层布置水水板式换热器，上下自成系统。板式换热器利用供水7、回水12的一次冷水，交换成供水8.5、回水13.5的二次冷水，供应高区的末端设备使用。注意，在冷负荷相同的条件下，高区的风机盘管机组的型号要比低区的约加大一号。2.空调水系统冬、夏季要不要分开设置循环泵的问题从节省循环泵运行能耗出发，只要机房面积足够、布置得下，应尽量将冬、夏季的循环泵分开设置。理由是：夏季供、回水温差为5，而冬季供、回水温差为10，冬季的温差是

17、夏季的2倍；就冬季热负荷和夏季冷负荷而言，在南方炎热地区，冬季热负荷远远小于夏季的冷负荷，在北方寒冷地区，有时冬季热负荷也往往小于夏季冷负荷。这样，冬季运行的水流量要比夏季减少一半以上。冬季通常采用换热器来制备热水，而热水通过换热器时的阻力要比冷水通过冷水机组蒸发器时的阻力要小得多，因此冬季循环泵的扬程要比夏季时小。所以，将冬、夏的循环泵分开设置是对节能有利的。§9.2.3空调水系统的定压问题闭式循环的水系统定压的目的是保证系统管道及设备内充满水，以免空气被吸入系统中。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；另一是气压罐方式（俗称落地式膨胀水箱）。§9.

18、2.4膨胀水箱的设置和配管中的几个问题1.膨胀水箱的作用： 容纳水受热膨胀后多余的体积； 解决系统的定压问题； 向系统补水。2.膨胀水箱的容积和选型：对于普通的高层民用建筑，如果以系统的设计冷负荷Qo为基础，则系统的单位水容量大约为23升/kW。当采用双管制系统时，若取水的最低工作温度为7，最高工作温度为65，则膨胀水箱的有效膨胀容积，可采用简化的估算方法按下式计算：V=0.006×（65-7）×（23）Qo=（0.070.1）Qo （升）按照结构形式分，膨胀水箱有方形和圆形两种，其型号和规格参见采暖通风国家标准图集，或供暖通风设计手册。根据计算所得的该水系统有效膨胀容积，

19、即可选取所需的膨胀水箱型号，以及水箱上各种配置的管径。3.膨胀水箱的设置及其配管膨胀水箱的安装高度，应至少高出系统最高点0.5m（通常取1.01.5m）。安装水箱时，下部应作支座，支座长度应超出底板100200mm，其高度应大于300mm，支座材料可用方木、钢筋混凝土或砖，水箱间外墙应考虑安装用予留空洞。*膨胀水箱的结构：膨胀管原则上应接至循环水泵吸入口前的回水管路上，通常将它接到“集水器”上。膨胀管上严禁安装阀门。信号管应将它接至制冷机房内的洗手盆处，信号管上应安装阀门。溢流管当系统内水的体积膨胀超过水箱内的溢水管口时，水会自动溢出。溢出管上不许安装阀门。排水管在清洗水箱并将水箱放空时用，排

20、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屋面上。循环管在寒冷地区为防止膨胀水箱内水结冻而设置的。当水箱内没有结冻可能时，可不设循环管。*膨胀水箱的补水方式膨胀水箱的补水方式有两种：1）浮球阀自动补水当所在地区生活给水水质较软、且制冷装置对冷水水质无特殊要求时，可利用屋顶生活给水水箱，通过浮球阀直接向膨胀水箱补水。这时，膨胀水箱要比生活给水水箱低一定的高度。2）高低水位控制器补水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的启动或关停。一旦水位低于信号管，补水泵会自动向系

21、统补水。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集水器上，也可接到冷水循环泵的吸入口前。§9.2.5气压罐装置（闭式低位膨胀水箱）气压罐不但能解决系统中水体积的膨胀问题，而且可实现对系统进行稳压、自动补水、自动排气、自动泄水和自动过压保护等功能。与开式高位膨胀水箱相比，需要消耗一定的电能。1.气压罐；2.补水泵；3.配电箱；4.安全阀；5.压力控制器；6.自动排器罐；7.出水口；8.吸水口；9.底座；10.吊装环*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循环泵的吸入端。1.补水泵；2.补气罐；3.吸气阀；6.气压罐；10.压力控制器；11.电节点电

22、压力表；12.电控箱1）自动补水按空调水系统的稳压要求，在压力控制器内设定气压罐的上限压力P2和下限压力P1。P1值实际上就是整个水系统的静压，即建筑物的高度。上限压力P2应比水系统的静压高35m水柱，即（0.030.05）MPa。所以：P1=P2-（0.030.05）MPa当需要向系统补水时，气压罐内的气枕压力P随水位而下降。当P下降到下限压力P1时接通电机，启动水泵，把贮水箱内的水压入补气罐，使罐内的水位和压力上升，压力上升到上限压力P2时，切断水泵电源，停止补水。此时，补气罐内的水位下降，吸开吸气阀，使外界空气进入补气罐。2）自动排气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

23、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。3）自动泄水当水系统内水的体积膨胀，使水倒流到气压罐内，其水位上升时，罐内压力P亦上升。当压力超过系统静压（0.010.02）MPa，即达到电接点压力表所设定的上限压力P4时，接通并打开泄水电磁阀，把气压罐内的水泄回到贮水箱。待泄水到电接点压力表所设定的下限压力P3时停止。一般取P3=P4-（0.020.04）MPa4）自动过压保护当气压罐内的压力超过电接点压力表所设定的上限压力P5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P5，一般取P5=P4+（

24、0.010.02）MPa。§9.2.6集水器和分水器在空调水系统中，为有利于各空调分区流量分配和调节灵活方便，常常在供、回水干管上设置分水器和集水器，再从分水器和集水器分别连接各空调分区的供水管和回水管，这样在一定程度上也起到均压的作用。分水器和集水器的筒身直径，可按并联接管的总流量和通过分水器和积水器时的断面流速为1.01.5m/s来确定。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超过4.0m/s。也可以按经验估算法来确定管径，即D=1.53.0dmax，其中dmax为支管中的最大管径。分水器和集水器，应按压力容器进行加工制造，其两端应采用椭圆形封头.分水器和集水器的长度,应根据各分支

25、配管之间距和考虑两阀门手轮或搬把之间便于操作等原则来确定。分水器和集水器上应安装压力表和温度计，并应加强保温。在其底部应有排污管接口，管径一般为DN40。§9.2.7水力平衡阀平衡阀不同于一般的截止阀，它有以下四个功能：1）测量流量通过阀体上的测压孔，测得压降值，然后根据阀门的性能曲线获得被测流量，也可由平衡阀专用智能仪表直接或的流量值；2）调节流量在手轮下面有表明阀门开度大小的圈数指示环，能读出阀门的开度值，一旦设定阀门开度后，可利用隐性装置加以锁定；3）隔断功能平衡阀处于全关位置时，可以完全截断流量，相当于一个截止阀；4）排污功能对于小口径平衡阀，设有排污短接管，通过排污口，可以

26、排出管段中的存水。平衡阀的选用：平衡阀的主要用途是解决各分支管路间的流量分配、保证各环路的流量符合设计要求，所以各个分支管路上均应同时安装。选用时应注意以下几点：1）阀门前后的压力降应大于3kPa，否则测出的压力误差较大，而阀门的局部阻力系数=1014，要满足P3kPa，其管内水流速度应大于0.7m/s。故在选取平衡阀的口径时，应使管内水流速度大于0.7m/s，这样，使阀门的口径与连接管道的公称直径保持相同，不再变径。2）平衡阀应尽可能设置在回水管路上，以保证供水压力不致降低。3）平衡阀即可设置在水平管路上，也可设置在垂直管路上。4）平衡阀的阀前和阀后，应分别保持5DN和2DN长度的直管段;当

27、阀前为水泵时，直管段的长度应加大到10DN，§9.2.8管材和管道敷设1.空调冷（热）水管道，采用碳素钢管；公称直径DN<50mm，采用普通焊接钢管；公称直径DN50mm，采用无缝钢管；公称直径DN250mm，采用螺旋焊接钢管。空调冷（热）水管道均应按节能要求作保冷或保温。保冷、保温材料可采用岩棉管壳、玻璃棉管壳或者其它的如发泡橡塑隔热材料等。2.空调冷凝水管道，宜采用聚氯乙烯塑料管、塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。为防止冷凝水管道表面结露，必须进行防结露验算。对于聚氯乙烯塑料管、塑料管可不做保温，而对于镀锌钢管应作保温。3.空调冷（热）水管道，在敷设时可不作坡度，水平安装

28、。但一定要避免管道出现翻上翻下的情况，在最高点设自动排气阀，最低点设泄水阀。须注意，自动排气阀尽量不要设在吊顶内，否则应把自动排气阀上的放空气管引致室外或吊顶下部。总之，整个管道设计时，一定要考虑有利于空气的排除。4.空调冷凝水管道应设坡度，通常i0.005，并尽量缩短管道长度，坡向附近的地漏和下水道。对于风机盘管机组，由于滴水盘和大气相通，冷凝水可直接排入冷凝水干管，而吊顶式柜式机组、立式或卧式机组，盘管的存水盘处在风机的吸入侧，故冷凝水应经水封后再接入水平干管。在冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管，其作用是阻止下水道内的臭气进入室内，并防止水封被破坏。§9.2.9管道的热力

29、补偿问题由于空调水系统的水温不高，冬季时达6065，管道的热伸长量很小。对于水平管道一般利用弯头作自然补偿即可；对于垂直管道，当高度在60以下时，总立管可设波纹管式补偿器。§9.2.10空调水系统的水质处理问题对于采用压缩式冷水机组和换热器的系统，冷（热）水可不作水质处理，因为无结垢可能，即使有少量结垢对防止电化学腐蚀应一定的保护作用；对于采用溴化锂吸收式冷温水机组的系统，按照生产厂家的要求，宜采用软化水，有的工程设置钠离子交换器，也可设置电子水处理设备。§9.3空调冷却水系统空调冷却水系统是指由冷水机组的冷凝器、冷却塔、冷却水箱和冷却水循环泵等组成的循环冷却水系统。1.冷

30、却塔冷却塔是循环冷却水系统中的一个重要设备。目前国产的冷却塔定型产品大致有逆流式冷却塔、横流式冷却塔、射流式冷却塔、蒸发式冷却塔等四种类型，常用的是逆流式冷却塔、横流式冷却塔两种。（1）逆流式冷却塔由外壳、轴流式风机、填料层、进水及布水管、出水管、集水池（盘）以及进风百叶等主要部分组成。它的基本原理是将被冷却水与空气进行直接接触、利用一部分水在空气中蒸发时大部分水得到冷却的。被冷却水自上而下喷洒在填料层上，空气则由下而上通过填料层表面，再从顶部排出，冷却水流与空气流呈垂直逆流型。它有方形和圆形两种型式。（2）横流式冷却塔其主要组成部件与逆流式基本相同，被冷却水自上而下喷洒在填料层表面，而空气则

31、沿水平方向通过填料层与水进行直接接触后，再由顶部排出。就热交换效率而言，横流式不如逆流式高，冷却效果稍差些。由于这种冷却塔不需要专门设置进风口，它的塔体高度低，而且布水比较均匀，布水管的高度也比较低，水泵的扬程相对低一些。另外还有引射式冷却塔、蒸发式冷却塔等。2.冷却塔及冷却水箱的设置位置：（1）制冷站为单层建筑，冷却塔可根据总体布置要求，设置在室外地面上或屋面上，由冷却塔的积水池存水，直接将自来水补充到冷却塔。1）冷却塔设置在室外地面上：2）冷却塔设置在屋面上：（2）制冷站为单层建筑，冷却塔设置在屋面上，当冷却水循环水量较大时，为便于补水，应设置冷却水箱。冷却水箱可以设在制冷机房地面上，也可

32、设在屋面上。当制冷站建筑的层高较高时，应将冷却水箱设在屋面上，这样可减少冷却水泵的扬程，节省运行费用。1）冷却水箱设置在制冷机房地面上：2）冷却水箱设置在屋面上：当制冷站建筑的层高较高时应将冷却水箱设在屋面上，以减少冷却水泵的扬程，节省运行费用。（3）制冷站设置在多层建筑或高层建筑的底层或地下室，数台冷却塔并联设在多层建筑的屋面上或者设在高层建筑裙房的屋面上。此时，应将共用冷却水箱设在并联冷却塔旁边的屋面上。3.冷却水箱的容积：冷却塔的集水池和冷却水箱的有效容积应能满足冷却塔填料层由基本干燥到完全润湿正常运转时所附着的全部水量。一般逆流式斜波填料玻璃钢冷却塔，在短期内由干燥状态到正常运转所需附

33、着的水量约为冷却水循环水量的1.2%。例如，所选冷却水循环水量为200t/h，则冷却水箱容积应不小于200×1.2%=2.4m3。工程上，也可采用集水型冷却塔和人为增大冷却塔出水干管管径的办法，来代替冷却水箱的容量。当数台冷却塔并联使用时，要特别注意避免因并联管路阻力不平衡而造成水量分配不均，或者有的冷却塔集水池内的水有富余而发生溢流，有的冷却塔的集水池内因缺水而自动补水等现象。措施一：是在冷却塔的进水支管和出水支管上各安装一组电动阀门，两组阀门要成对的动作，与冷却塔的启动或关闭进行电器联锁；措施二：是在各个冷却塔的集水池之间采用均压管连接，均压管（即平衡管）的管径与进水干管的管径相

34、同；措施三：是设出水集管，出水集管应比进水干管大两号。这根集管在一定程度上也起到增加系统水容量的作用。4.冷却水的补水量蒸发损失与冷却水的温度有关，到温度降为5时，蒸发损失为循环水量的0.93%；当温降为8时，则为循环水量的1.48%。飘逸损失与冷却塔出口风速有关，国产质量较好的冷却塔的飘逸损失约为循环水量的0.3%0.35%。排污损失与循环水中矿物成分、杂质的浓度增加有关，通常排污损失为循环水量的0.3%1.0%。其它损失包括在正常情况下循环泵的轴封漏水，个别阀门、设备密封不严引起渗漏，以及当冷却塔停止运行时冷却水外溢损失等。结论：综上所述，采用逆流式冷却塔，对离心式冷水机组的补水率约为1.

35、53%；对溴化锂吸收式冷水机组的补水率约为2.08%。如果概略估算，制冷机组冷却水系统的补水率为循环水量的2%3。5.冷却水的水质处理对于开式冷却塔循环水系统，由于水与大气直接接触进行热、质交换，因而冷却循环水的水质较差，如不及时进行水处理，势必影响制冷机的正常运行和损坏冷却设备和管道附件。冷却水的处理，包括阻垢处理和缓蚀阻垢处理，杀菌、灭藻，去除泥沙和悬浮物等方面。一般多采用定期加药法，并在冷却塔上配合一定量的溢流来控制PH值和藻类生长。§9.4空调水系统管路的水力计算1.水力计算的任务和方法：根据管段的流量和给定的管内水流速度，确定管道直径，然后计算管路的沿程阻力和局部阻力，以此

36、作为选择循环泵扬程的主要依据之一。冷（热）水在管道中的流速，宜按以下数值采用：水泵吸水管取：1.22.1m/s；水泵出水管取：2.43.6m/s；供水干管取：1.53.0m/s；室内供水立管取：0.93.0m/s；分水器和集水器取：1.24.5m/s；冷却水管道取：1.02.5m/s。关于钢制水管摩擦阻力计算表和配件的局部阻力系数值，参见空气调节设计手册P811P815，或简明空调设计手册P345P350。值得注意的是：查钢制水管摩擦阻力计算表时，R1、R2分别表示管内壁当量绝对粗糙度为0.0002m和0.0005m条件下计算得到的每1米管长的摩擦阻力，对于闭式系统用R1值；对于开式系统用R2

37、值。2.冷凝水管路系统：冷凝水管路并非压力流，是靠设置一定的坡度来促进其流动的重力流。冷凝水管道的公称直径，可根据机组冷负荷按下式采用：Q=7.117.6kW时，DN=25mm；Q=17.1100kW时，DN=32mm；Q=101176kW时，DN=40mm；Q=177598kW时，DN=50mm；Q=5991055kW时，DN=80mm；Q=10561512kW时，DN=100mm；Q=151312462kW时，DN=125mm；Q>12462kW时，DN=150mm。3.空调水系统循环水泵的扬程（1）冷（热）水管路系统循环水泵的扬程：1）对于闭式系统应是水系统管路沿程阻力和局部阻力之

38、和，加上冷水机组蒸发器阻力，再乘以1.11.2的安全系数。H=(hy+hj+hz)×(1.11.2)2）对于开式系统应在闭式水系统总阻力的基础上，再加上开式水系统的静水压力，然后乘以1.11.2的安全系数。H=(hy+hj+hz+Hj )×(1.11.2)闭式系统 开式系统（2）冷却水管路系统1）冷却塔的冷却水量冷却塔的冷却水量可按下式计算：W=Q/4.19(tw1-tw2)式中Q冷却塔排走的热量，kW，对于压缩式冷水机组Q=1.3Q0对于吸收式冷水机组Q=2.5Q0tw1-tw2冷却塔进出水温差，对于压缩式冷水机组tw1-tw2=45；对于吸收式冷水机组tw1-tw2=6

39、9。2）冷却水泵的扬程对于开式系统：冷却水泵的扬程应是冷却水系统管路沿程阻力和局部阻力之和，加上冷水机组冷凝器阻力，冷却塔的提升高度H，以及冷却塔布水器的喷射压力（约为5m水柱），再乘以1.11.2的安全系数。 H=(hy+hj+hl+H+5)×(1.11.2)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阻力之和，加上冷水机组冷凝器阻力，冷却塔中水的提升高度h，以及冷却塔布水器的喷射压力（约为5m水柱），再乘以1.11.2的安全系数。H=(hy+hj+hl+h+5)×(1.11.2)需要指出的是：目前，我国大多数生产厂家生产的标准系列水泵（如IS泵等），都是以为

40、开式系统服务为基准制造的（给排水专业用）。这些水泵提供的扬程较高，而泵的壳体所承受的压力较低。空调水系统大多是闭式循环，所需水泵的扬程不高（假如，水系统的总高度为100m，闭式循环的扬程约需3040左右），但要求水泵壳体的耐压较高，一般水泵吸入口压力以1.0MPa为准。因此，空调水系统不应采用给水工程用的水泵，而应采用专门为空调水系统生产的耐高压水泵。§9.5常用水泵的类型通常空调水系统所用的循环泵均为离心式水泵。按水泵的安装形式来分，有卧式泵、立式泵和管道泵；按水泵的构造来分，有单吸泵和双吸泵。卧式泵是最常用的空调水泵，其结构简单，造价相对低廉，运行稳定性好，噪声较低，减振设计方便

41、，维修比较容易，但需占用一定的面积。立式泵当机房面积较为紧张时，采用立式泵的优点比较明显。由于电机设在水泵的上部，其高宽比大于卧式泵，因而运行的稳定性不如卧式泵，减振设计相对困难，维修难度比卧式泵大一些。在价格上一般高于卧式泵。管道泵可以算作立式泵的一种特殊形式，其最大的特点是直接连接在管道上，因此可以不占用机房面积。但也要求它的重量不能过大，总的来说其参数较小。就国产的管道泵而言，一般电机容量不超过30KW.单吸泵其特点是水从泵的中轴线流入，经叶轮加压后沿径向排出。它的水力效率不可能太高，运行中存在着轴向推力。这种泵制造简单，价格较低，因而在空调工程中得到较广泛的应用。双吸泵它采用叶轮两侧进水，其水力效率高与同参数的单吸泵，运行中的轴向不平衡力也得以消除。水泵的流量较大。这种泵的构造较为复杂，制造的工艺要求高，价格较贵。因此，双吸泵常用于流量较大的空调水系统。轴开式双吸泵（水平进水）轴开式双吸泵（垂直进水）热水用双吸泵上述一般水泵的壳体耐压为1.0MPa，高层建筑用水泵的壳体耐压可达1.6MPa（实验压力为2.0MPa）。§9.6空调水系统的管路附件按照动作的方式分，有电动阀和手动阀两类。1.电动阀：电动二通阀、电动三通阀电动蝶阀主要作用是根据联锁及控制要求，自动切换或与其它设备联锁开启及关闭。对要求不高的工程，有时也用电动蝶阀作调节用。电磁阀靠电磁铁吸合