空调机房设计

1、第八章空调机房设计8. 1 机房位置及技术要求8.1.1 机房位置的选择与组成1 .机房的位置选择离心式、螺杆式制冷机组的机房按功能分有两类：一类是为建筑物空调效劳的冷冻机房,提供空调用的低温冷冻水,常采用冷水机组直接供冷或蓄冷槽与制冷机组组合供冷的方法； 另一类是为冷藏、冷冻效劳的制冷机房,常采用螺杆式制冷机组.冷冻机房位置的合理选择, 对于整个建筑物的合理布局、平安方便地使用是非常重要的.选择机房位置时,应遵循建筑 设计防火标准、采暖通风与空气调节设计标准、冷库设计标准等,并应综合考虑以下因素：1应与建筑物的总体布局相协调,机房应设在既靠近负荷中央,又能使进出机房的各类管道布置方便的地方.

2、冷藏、冷冻的制冷机房和设备间除了要满足上述要求外,选址时还 应避开库区的主要交通干线.2由于制冷机房用电功率大,因此机房应靠近变配电房设置,以减少线路压降损失,保证机组正常运行.3对于采用不同制冷剂的机房的布置,应符合以下要求：卤代烧压缩式制冷装置可布置在民用建筑、生产厂房及辅助建筑物内,但不得直接布置在楼梯间、走廊、和建筑物的出入口处.由于氨制冷剂具有强烈的刺激性、毒性、易燃的危险性,因此氨压缩式制冷装置应布置在隔断开的房间或单独的建筑物内,但不能布置在民用建筑和工业企业辅助建筑物内.4评独建造的制冷机房宜布置在全厂厂区夏季主导风的下风向.在动力站区域内,一般应布置在乙快站、锅炉房、煤气站、

3、堆煤场和散发尘埃的站房的上风向.5为保证机组的散热及可靠运行,并创造一个平安、卫生的工作环境,机房位置的选择应使它能具备良好的通风和采光条件,一般应贴邻外墙布置.6选择机房位置时.还应考虑到设备运行时的振动和噪声对周围房间和环境的影响,一 般不应贴邻办公、会议、卧室等房间布置.7采用冷却塔冷却方式的机房,应靠近冷却塔的位置设置,预防粗大的冷却水管占用过多的空间、消耗更多的输送动力.8采用蓄冷槽供冷的制冷系统.应使机房位置尽量靠近蓄冷槽；有条件时最好将蓄冷槽置于机房中,以缩短管道长度和减少冷量损失.9断房位置的选择应方便机组安装就位、维修保养、零部件更换和机组更新.2 .机房的组成1采用直接为建

4、筑物提供空调冷冻水的制冷机组的机房,主要包括主机房、水泵房、值 班限制室等.假设为降低设备承压,有时还需设置热交换机房.2采用蓄冷槽与制冷机组组合为建筑物提供空调冷冻水的机房,与非蓄冷式机房相比,主要增加了储冷槽罐和储冷泵,因此需增加储冷机房 空间.储冷槽罐有单独设置,也有设在与制冷机组同一个机房中,亦有直接埋在室外地坪下.3为冷冻、冷藏库效劳的制冷机房,规模较小时一般不作分隔；规模较大时,可按不同的情况分别设置主机房用以布置制冷压缩机 卜设备间用以布置冷凝器、蒸发器等辅助设备、水泵间、变电间制冷设备耗电量大时需设专用变压器,以及值班限制室和维修贮存室等.8.1.2 机房设计的技术要求为保证冷

5、冻机房机组的正常运行,机房应满足以下要求：1 .机房的出人口和安装洞.机房应设置两个不相邻的出入口,尤其是氨制冷机房应设置 两个互相尽量远离的出入口,其中至少应有一个出入口直接对外,机房的的门窗应向外开启.机房应预留能通过设备最大搬运件的出入口或安装洞.当无法直接利用室外吊装机械进行设 备吊装时,吊装洞上部的粱上宜预留能吊起最大部件的吊钩或起吊设备.2 .运输通道.为方便机房内各种设备的更换,机房应留有适合最大设备或部件的运输通 道；实在有困难时,可以适当撤除一些易拆装的管道、部件.3 .机房应有良好的通风设施：平时通风.制冷机房应设有通风设施,通风是为了满足消除室内余热量井保证操作人 员有足

6、够的新鲜空气量的要求；事故通风.制冷机房内必须设有事故排风设施,目的是为了保证平安生产和保证工人 生命平安,尤其是氨制冷机房.为简化设计、减少设备投资,常把平时通风与事故通风合用一个风机.采用双速或变速 风机来满足不同风量的要求；4 .氨制冷机房的防火要求.氨蒸气与空气棍合到达一定比例时是一种易燃、易爆气体, 氨压缩机房的防火要求应符合现行?建筑设计防火标准?中的火灾危险性乙类生产厂房的有 关规定.5 .机房内的设备布置空间.机房内的设备布置应考虑操作方便,应有适当的维修空间, 井应尽量紧凑,以节约使用面积.6 .机房楼板与顶板的荷载.荷载应根据设备的安装和检修的要求确定.对于楼板,应考 虑机

7、组、水泵、蓄冷槽等设备的重量；对于顶板.应考虑管道、风机等的吊装重量：当冷却 水塔置于机房屋顶时,顶板还应考虑冷却水塔和连接管道的重量.凡运行设备安装时,须考 虑其运行的动力系数.7 .机房应有良好的消声和隔振举措.机房内的操作区与水泵房内的噪声不应大于声压级 85dB(A);值班限制室的噪声不能大于声压级70dB(A).机房内运行振动设备一般均应采用有效的隔振举措,预防固体传声对环境的影响.8 .机房应设有良好的排水设施.为保持机房的枯燥和清洁,满足管道零部件的维修和更 换的要求.机房内必须设有排水设施.通常的做法是： 水泵根底四周设排水沟；机组、水过滤器等都需排水、维修,因此附近应有排水沟

8、、地漏及集水坑等设施；地下室机房应设置集水坑和潜水泵.潜水泵应尽可能设自控装置,使之能自动排水.9为改善操作人员的劳动条件及便于工作.机房应设给水设施；尤其是氨制冷机房,必 须设置.8. 2机房设备布置8.2.1. 设备布置原那么制冷机房的设备布置应力求技术经济合理、实用、平安,并使施工、安装与运行治理方 便.设备布置上要满足以下要求：1 .设备布置应满足制冷工艺流程.机组和各种辅助设备布置时,应使水、油、制冷剂的 液和气、空气、电气等系统流程顺、管线短、阀门附件少、平安性高、设备布置紧凑整洁、 占地少.2 .应便于运行操作、设备维修和零部件更换.3 .应便于接管,包括制冷剂气管和液管、冷却水

9、管、冷冻水管、载冷剂管和油管等各种 管道的连接；并满足管道连接的技术要求.4不影响其他设备、线路的布置和使用功能.5.应表达美观.8.2. 2制冷系统设备的布置1 .制冷机突出局部与配电盘之间的距离和主要通道的宽度,不应小于1.5m；制冷机突出局部之间的距离不应小于1.Om；制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的宽度,不应小于O.8m.2 .制冷机房的净高,应根据设备情况而定,并应符合以下要求： 对于采用较平安的制冷剂的压缩机,如卤代烧,不应低于3.6m； 对于采用氨制冷剂的压缩机,不应低于4.8m；机房梁底距机组最高点的距离,一般不小于1.5m.3 .设备、管路上的压力表温度计等仪表应设置在便

10、于观察的地方,主机的限制箱、指示 仪表应面向主要操作走道.4 .主机及辅助设备的根底都应高出地坪.根底荷载一般只需要考虑设备的运行重量；基 础尺寸可根据设备底座尺寸,但必须满足预埋件对混凝土厚度和深度的要求.5 .设备就位后应找水平.制冷机组的纵向和横向安装水平度允许偏差均不应大于1/1000.6 .整体式制冷机组、卧式冷凝器和蒸发器布置在室内时,应考虑其清洗和更换管子的可 能.安装直管式或螺旋式蒸发器时,应考虑起吊高度.7 .当压缩机的气缸需用冷却水冷却时,须准确预埋上水管和排水漏斗,以免阻碍操作.8.2.3 冷却设备布置制冷机的冷凝器种类很多,按其冷却方法,大致可分为水冷式、风冷式和蒸发式

11、冷疑器三种根本类型.用于空调系统的冷水机组通常采用组装型式,大都使用水冷式冷凝ee,这就必须使用冷却塔或利用自然水源：风冷式和蒸发式冷凝器是利用空气的传热或水分的蒸发将 气态制冷剂冷凝成液态制冷剂,与冷却塔一样.它们同样需要冷却用的风机,并布置在开敞、通风良好的地方.1 .冷却塔应布置在通风散热条件良好的屋面或地面上.并远离热源、尘源,特别是在其上风向,应无散热设备、烟囱和粉尘等污染物. 冷却塔之间及冷却塔与周围建筑物、构筑物的间距.应按各厂家的产品要求执行.冷却塔周围假设有排热风口或排油烟的风口,该风口应高于冷却塔2m以上,水平距离大于12m以上.冷却塔的布置应不影响周围环境的美观,噪声指标

12、应满足国家标准的要求.应注意冷却塔振动对建筑物的影响.必要时可在冷却塔支架下部装置专用的弹簧减振 器,以提升减振效果.多台冷却塔并联布置时,应使各台冷却塔的集水盘的水位处于同一水平面,并设置平 衡管.冷却塔集水盘底部应高于冷水机组的顶部,以预防冷却水泵停泵后,发生冷却水从冷 却塔倒溢和机组冷却水管道中流空的现象.2 .风冷式与蒸发式冷凝器风冷式与蒸发式冷凝器的布置要求同冷却塔1-4的布置要求.3 .冷却水泵冷却水泵的布置应便于接管、操作和维修.水泵之间的通道一般不小于o. 7m：对于大型水泵,尤其是水平揭盖式双吸泵,更应充分考虑接管和操作维修距离.水泵应设置隔振根底,进出水接管应设置柔性接头.

13、用于高层或超高层建筑内的水泵, 为预防柔性接头在受到高水压的作用时产生过大的变形,应采用带限位拉杆的柔性接头或采用柔性卡箍式接头.水泵根底周围应设有排水明沟,以排除水泵的滑水和检修时的放空水.4 .水处理设备水处理设备的布置应方便操作、维修.物理型电子式、高压静电式等水处理设备的布置应有利于电气接线.化学型水处理设备的布置应有利于电气接线、方便投药及排污.8.2.4 制冷剂管道的布置除了组合型的制冷机组外,很多制冷系统都需要将制冷剂管道进行连接布置.这些管道 布置时应注意以下要求：1保证充分供应各组蒸发器所必须的液体制冷剂,2 .合理选择管径,缩短制冷管线.预防过大的压力损失,预防产生闪发气体

14、.3 .预防液态制冷剂进入制冷压缩机.4 .预防积沉润滑油在管道系统中,保证制冷压缩机的供油.5 .应能保持制冷系统的气密性、清洁和枯燥.6 应考虑操作和检修方便.井尽量整洁布置-由于各种制冷剂的性质不同,所以采用的制冷剂管道的材料和管道的布置要求也有所不 同,可查阅专业书籍和设计手册,并按相应标准进行设计.8. 3相关工程标准这里介绍与螺杆式、离心式制冷机组相关的工程标准,供设计、安装、施工、运行及验 收时参考.工程标准均为强制性标准.由于制订标准的部门不同,因此在标准中所提要求的侧重点 也有不同.这里收集到的现行标准中涉及离心式、螺杆式制冷机组设计、安装、施工及验收 的有以下几种：1 .G

15、BJ 19-1987?采暖通风与空气调节设计标准?中国有色金属工业总公司主编,中华人民共和国国家方案委员会批准.1988年8月1日实行.2 .GB 50189-1993?旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准中华人民共和国建设部主编,国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布,1994年7月1日实施.3 .GB 50243-1997?通风与空调工程施工及验收标准?上海市建设委员会主编,中华人民共和国建设部批准,1998年5月1日实施.4 .GB 50274-1998?制冷设备、空气别离设备安装工程施工及验收标准?中华人民共和国机械工业部主编,中华人民共和国建设部批准,1998年12月1日实施

16、.5 .JBJ10-1996?机械工厂采暖通风与空气调节设计标准?机械工业部第一设计研究院主编,中华人民共和国机械工业部批准,1996年12月1日实施.6 .JBJ 30-1996?制冷设备、空气别离设备安装工程施工及验收标准?机械工业部安装工程标准定额站主编,中华人民共和国机械工业部批准,1996年10月1日实施.8. 3. 1设计规定目前这类工程标准包括 GBJ19-1987、GB50189-1993、JBJ1O-1996三种.主要内容如下.1 .冷源选择1GBJ19-1987第6章“制冷中第1节规定1空气调节用人工冷潭制冷方式的选择,应根据建筑物用途、 所需制冷量和冷水温度.以及电源、水

17、源和热源等情况,通过技术经济比拟确定.2选择制冷机时,台数不宜过多,一般不考虑备用,并应与空气调节负荷变化情况及运 行调节要求相适应.工艺有特殊要求必须连续运行的系统,可设置备用的制冷机.3制冷量为580-1750kW的制冷机房,中选用活塞式或螺杆式制冷机时,其台数不宜少于两台.4大型制冷机房,中选用制冷量大于或等于1160kW的一台或多台离心制冷机时,宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、活塞式或螺杆式等压缩式制冷机.5射术经济比拟合理时,制冷机可按热泵循环工况应用.6制冷装置和冷水系统的冷量损失,应根据计算确定.概略计算时,可按以下数值选用：氟利昂直接蒸发式系统5%-10%间接式系统10

18、%-15%7制冷装置的冷却水进口温度,不宜高于32 Co8月£全天使用但在整个夏季可能经常使用的大型公共建筑,技术经济比拟合理时,其空 气调节的冷水系统,可设置蓄冷水池.蓄冷水池的蓄冷量,应根据建筑物的使用要求和预冷 时间,通过计算确定.9必要时,开式冷水系统应设置蓄水箱.蓄水箱的蓄水量,应按系统循环量的10% -25%确定.10闭式冷水系统应设置膨胀水箱和排气、泄水装置.11冷水泵一次泵的台数及流量,应与制冷机的台数及设计工况下的流量相对应.二 次泵的设置,应根据冷水系统的大小、各并联环路压力损失的差异程度、使用条件和调节要 求等,通过技术经济比拟确定.12当厂区内或群体式民用建筑

19、中有假设干处需要用冷时,宜设置集中制冷机房供冷.室外冷水管道的敷设,应根据不同情况采用架空敷设或沟内敷设,有条件时,亦可采用直接埋地 不保温敷设.2GB 50189-1993第5章“空调中第1节、第2节规定1当旅游旅馆的客房规模超过40间时,其空调冷源应采用冷水机组.2峻水机组的选择,宜经经济比拟后,优先选用能量调节自动化程度高的机组.3选用往复式、螺杆式、离心式冷水机组,其额定工况的能效比应不小于表 8-1的要求.当单台空调制冷量超过 698kW时,不宜采用往复式机组.4骏源的装机制冷量指标,应考虑当地气象条件、旅馆等级、公用区餐饮区的比例等因 素.经技术经济比拟后确定.5当客房设置有独立的

20、新风、排风系统时,宜选用全热或显热热回收装置,其额定热回 收率不应低于60%.6峻水机组的冷凝热,应根据建筑物需热量的大小与品位,技术经济比拟后加以合理利 用.3JBJ10-199磔5章制冷第1节规定1制冷设备的选择,应根据制冷量大小、冷媒参数、负荷特性以及所在地区的能源情况, 通过综合技术经济比拟来确定.需要全年运行的空调系统,没有可利用的热源供暖,当地气 象条件允许时,可选用热泵机组.2选用压缩式制冷装置时,其冷水机组额定工况的能效比不应小于表8-1的要求.3制冷装置可不设备用. 额定工况系指蒸发嚣出水温度7C、进水温度12C,冷凝器进水温度 30C、出水温度35C.4制冷机房的位置应靠近

21、用冷负荷中央,并应远离尘源.5制冷系统的计算负荷,应包括空调负 荷、制冷装置和冷水系统的冷量损失.设备的 安装容量不宜超过设计计算负荷的120%.6服据系统容量、使用要求,通过技术 经济分析合理时,可采用冰的蓄冷系统.2.压缩式制冷要求1JBJ 10-1996第5章中第2节规定1/应采用以 R11、R12、R500等对臭氧层 有破坏作用的制冷剂的压缩式制冷装置.2峻凝器的冷却水,应采用冷却塔循环供水. 冷却水循环量应根据冷凝器的热负荷和水单机制冷量/kW机型能效比kW/Kw <116往复式>3.6117349往复式>3.8螺杆式>3.9350581往复式>3.9螺

22、杆式>4.05821163离心式>4.4螺杆式>4.1>1163离心式>4.4表8-1冷水机组额定工况的能效比温差进行计算确定.3水源热泵机组在使用循环水时,宜采用闭式冷却.4选择单台冷水机组时,应选用多机头自动联控机组.3.制冷机房设备及管道布置1GBJ 19-1987第5章中第4节规定1制冷机房内压缩机间宜与辅助设备间和水泵间隔开,并应根据具体情况,设置值班室、维修间、贮藏室及厕所等生活设施.2氨制冷机房应设置两个互相尽量远离的出口,其中至少应有一个出口直接对外,且应 由室内向外开门.3氨制冷机房的电源开关.应布置在外门附近.发生事故时,应有立即切断电源的可能

23、 性,但事故电源不得切断.4氨制冷机房内应设置必要的消防和平安器材如灭火器和防毒面具等.5设置集中采暖的制冷机房,其室内温度不应低于15 Co氨制冷机房严禁采用明火采暖.6制冷机房应设给水与排水设施.7以下制冷设备和管道应保温：压缩式制冷机的吸气管、蒸发器及其与膨胀阀之间的供液管.冷水管道和冷水箱.制冷设备的供热管道和凝结水管道.8设备和管道保温,应符合以下要求：保温层的外外表不得产生凝结水.保温层的外外表应设隔汽层.管道和支架之间应采取预防“冷桥的举措.2JBJ 10-1996第5章“制冷第4节、第5节规定1制冷机房设在地下室或自然通风条件较差时,应设机械通风.2采用R123、R134a为工

24、质的制冷机房,除设经常使用的通风系统外,尚应设置事故排 风装置.3氟利昂制冷系统的管道,当管径大于或等于25mm时,宜采用无缝钢管；当管径小于25mm时,应采用紫铜管.4氟利昂蒸发器高于冷凝器或贮液器安装时,应计算供液管中闪发气体所需的过冷度.5闭式冷水系统应设置膨胀水箱和排气、泄水装置.6峻水管道伸缩器设置应根据计算确定.7循环冷却水的进、出水管上,应分别设置阀门,进水管上宜设过滤器.8选择冷却塔时,其水量和热工性能应与制冷机组相匹配.9骏却塔的位置应设在通风良好的环境,且远离尘源和热源.10冷却塔宜与制冷机组对应设置.11并联工作的冷却塔,应按同一水位决定各塔根底的高度；其永系统管路设计,

25、应使各 管路之间水力平衡,且冷却塔中水位相等.12冷却水泵宜设备用.并联水泵台数不宜超过四台,并联水泵应有相同的特性曲线.8.3.2安装、施工和验收规定目前这类工程标准包括 GB 50243-1997、GB 50274-1998 JBJ 30-1996三种：GB 50274-1998是由行业标准JBJ 30-1996升格为国家标准,这两标准的内容完全一致.GB 50274 替代 GBJ 66-1984 标准.在GB 50243-1997第9章“空调制冷系统安装、第12章“系统试运转及调试、第13 章“工程验收,和GB 50274-1998第2章“制冷设备、第4章“工程验收中,对离心式、 螺杆式

26、制冷机组以及相关附属设备、管道的安装、施工和验收作出了规定.由于这二种标准规定的内容根本相同,下面的简介以GB 50243-1997为主,附属设备及管道方面规定限于篇幅不另介绍.1.螺杆式制冷机组安装规定1断组安装应对机座进行找平,其纵、横向水平度允许偏差在GB 50243中规定0.1/1000;在 GB 50274 中规定为 1/1000.2断组接管前,应先清洗吸、排气管道,合格前方能连接.接管不得影响电动机与压缩 机的同轴度.2.螺杆式制冷压缩机单机无负荷试运转规定1检查电动机的旋转方向时,应将电动机与螺杆压缩机断开.2用手盘动压缩机,应无阻滞及卡阻.3冷冻机油的规格和油面高度,应符合随机

27、文件规定,油泵运转正常,油压保持0.15-0.3MPa俵压.4调节四通阀应处于减负压或增负压位置.井检查滑阀移动是否灵活正确,并把滑阀处 于能量最小位置.5y呆护继电器平安装置的整定值应符合规定,动作灵敏、可靠.6冷却装置的水系统应畅通.3.系统试运转规定1试运转应首先起动冷却水泵和冷冻水泵.3螺杆压缩机起动前应先加热润滑油,油温不得低于25 C,油压应高于排气压力0.15-0.3MPa,滤油器前后压差不得大于0.1MPa,冷却水入口温度不应高于32C；机组吸气压力不得低于0.05MPa俵压,排气压力不得高于 1.6MPa,对于R22、R717机组排气温度w 105 C, 冷却后油温为 3065 o4系统带制冷剂正常运转不应少于8ho运转中应无异常声响和振动.5试运转正常后,必须先停止制冷机、油泵离心式、螺杆式制冷机在主机停车后尚需继续供油2min方可停止油泵.再停冷冻水泵、冷却水泵：试运转结束后,应拆检和清理滤油 器、滤网、枯燥剂,必要时更换润滑油.拆检完毕后,将有关装置调整到准备起动状态.兼作检修用的通道宽度.应根据设备的种类及规格确定.布置卧式壳管式冷凝器、卧式壳管式蒸发器、冷水机组应考虑 有清洗或更换管簇的可能.制冷机房的高度.系指自地面至屋顶或楼板的净高.6整体式制冷设备如出厂已充注规定压力的氮气密封,机组内如无变化.可仅做真空试 验及系统试运转；当出厂已充