关于中央空调空调系统设计与施工分析

　　 摘要：本文结合工程施工实际，对设备间面积及层高与管路布置，空调水系统的水泵设计与选型，冷冻水系统，冷却水系统和冷凝水系统设计做了简要的阐述。对中央空调水系统设计与施工有一定的参考价值。


　　 关键字：设备布置；水泵；冷却塔；流量；流速


　　近年来，本人相继参加了台积电，德州仪器及龙腾光电几个大型电子厂房空调水系统的二次设计及施工。我总结了一些空调水系统施工和设计的切身体会，或是经验或是教训，还有一些是自己想到的和看到的，一起列在这里，请大家指正。


　　随着智能建筑及建筑功能的发展，设备布置所需的空间越来越受限制了。设备间的管路管线只有认真合理的进行空间管理，才能节省空间，并避免不必要的返工。



　　设备层布置原则：20层以内的高层建筑：宜在上部或下部设一个设备层
　　30层以内的高层建筑：宜在上部和下部设两个设备层
　　30层以上超高层建筑：宜在上、中、下分别设设备层
　　生产厂房宜在其周边辅房内设空调设备，冷水机组及锅炉房等设备宜设在独立的建筑内。


　　内管道布置原则：离地 h≤2.0 m 布置空调设备，水泵等
　　h=2.5-3.0 m 布置冷、热水管道
　　h=3.6-4.6 m 布置空调通风管道
　　h 〉4.6 m 布置电线电缆
　　在实际施工中往往因为机房空间不够或管线布置不合理，导致没有空调水阀组的安装位置，阀门装设过高，不便操作。


　　二、水泵选择与安装



　　在设计空调水系统时应进行必要的水力计算，根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力，以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后，进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算，认为扬程大一些保险，导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作。


　　一般工程项目中配置的冷水机组都在2至4台之间，对于规模很大的工程项目，甚至需要5台以上的冷水机组并联工作。制冷站内的主机与水泵的匹配一般来说是一机对一泵，以保证冷水机组的水流量及正常运行，因此，目前我国空调水系统大多为有2台或2台以上水泵并联的定流量系统或一次泵变流量系统。空调设计时，都是按最大负荷情况来进行设备选择以保证最不利情况时的需要。在循环水泵采用并联运行方式时，选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时，除应注意水泵在设计工况时的性能参数外，还应关注水泵的特性曲线，尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。


　　很多空调设计都是冬夏两用的，即随着季节的变化，为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小，且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q为空调负荷KW，ΔT为水系统温差℃，G为水系统循环流量m3/h），则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。


　　水泵安装时，其进出水口均应安装金属软接或橡胶软接，以减小振动对管路的影响，并保护水泵。重量大于300kg的水泵应安装惯性基础和减震器。惯性基础一般用型钢框架内填混凝土（C30）制作。惯性基础的重量一般为水泵自重的1.5—2倍。减震器应根据惯性基础重量和水泵重量并考虑水泵的动载荷选取。此外还应在水泵惯性基础上安装水平限位装置。
　　水泵出口声响异常，一般是系统阻力太大，导致系统缺水来引起的。


　　 解决方法：1. 再开启一台水泵。运行两台水泵时，异响消失。


　　2. 适当关小泵出口阀门，异响消失。


　　3．泵前过滤器太脏，吸不上水，拆洗过滤器。


　　4．系统排气，减小系统阻力。


　 　三、冷冻水系统设计与施工


　　1．系统冷冻水（或盐水）流量估算0.14-0.20L/S （0.25-0.40L/S）/冷吨。1RT=3516.91W。


　　 2．冷冻水系统的补水量（膨胀水箱）
　　水箱容积计算: Vb=a△tVsm3
　　Vb—膨胀水箱有效容积（即从信号管到溢流管之间高差内的容积）m3
　　a —水的体积膨胀系数，a=0.0006 L/℃
　　△t—最大的水温变化值 ℃
　　Vs—系统内的水容量m3，即系统中管道和设备内总容水量


　 　3．冷冻水系统流速规定
　　DN100及以上管道：2.0m/s-3.0m/s
　　DN80-DN100管道：1.0m/s-2.0m/s
　　DN40-DN80 管道：1.0m/s 左右