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- 同程管路與異程管路的技術(shù)要點
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- 中央空調(diào)冷凍水管由主管、干管、支管組成。支管與末端空調(diào)機組相連,構(gòu)成一個個并聯(lián)環(huán)路,各并聯(lián)環(huán)路只有在水阻相等時,才能獲得設(shè)計所需的流量,從而保證末端空調(diào)機組輸出額定的冷量。
由于管道管徑的規(guī)格有限,一般不可能通過管徑選擇來達到各環(huán)路的水力平衡;管道上安裝流量調(diào)節(jié)閥也只能在一定程度上進行調(diào)節(jié),且有能量損失。因此,實現(xiàn)各環(huán)路的水力平衡,首先應(yīng)從管路的布置來考慮。
中央空調(diào)冷凍水管的布置方式,分為同程式和異程式。
同程式系統(tǒng)中,水流經(jīng)每一并聯(lián)環(huán)路的管長基本相等,如果通過每米管路的阻力接近相等,則管網(wǎng)中每個環(huán)路的水阻基本相等,不需調(diào)節(jié)即可保持水力平衡。此時,每臺末端空調(diào)機組的供回水壓力是一樣的,冷凍水量分配均勻,每臺末端空調(diào)機組的制冷能力都能夠充分發(fā)揮出來。
工程項目中常見的同程式水系統(tǒng)有水平管路同程,垂直管路同程,水平與垂直管路均同程的形式。如下圖所示:
由上圖可知,水平管路同程,即同一層內(nèi)所有末端空調(diào)機組的供回水管總長相等;垂直管路同程,即所有末端空調(diào)機組的供回水立管總長相等;水平與垂直管路均同程,即所有末端空調(diào)機組的供回水管總長相等。
優(yōu)點:管網(wǎng)系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好,各末端空調(diào)機組間的水流分配均勻,調(diào)節(jié)方便。
缺點:管道長度增加,水阻增大,使水泵的能耗增加;初投資增大;管道安裝占用的空間增大。
異程式系統(tǒng)中,水流經(jīng)每一并聯(lián)環(huán)路的管長均不相等,由于有些末端空調(diào)機組供回水支管較短,有些較長,造成各環(huán)路的管長相差較大,水流經(jīng)每一并聯(lián)環(huán)路的水阻差別較大,導(dǎo)致冷凍水量分配不均,造成有些末端空調(diào)機組供水不足,出現(xiàn)同一系統(tǒng)不同區(qū)域制冷量相同的空調(diào)機組制冷效果差別較大的情況。
優(yōu)點:管路簡單,施工難度小,耗用管材少,初投資少。
缺點:各環(huán)路的管長不同,管路水阻不平衡,水力穩(wěn)定性差,需調(diào)節(jié)每個環(huán)路的水流分配,工作量大。
在實際工程中,應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計同程式系統(tǒng)。當無條件時,應(yīng)對異程式系統(tǒng)各環(huán)路的阻力進行計算,各并聯(lián)環(huán)路間的阻力差宜控制在15%以內(nèi)。
1、水系統(tǒng)立管(超過10層)或水平干管長度較長(最不利環(huán)路超過100m)時;
2、支管環(huán)路的水阻較小,而主干管路的水阻為主時;
3、當建筑為迂回式結(jié)構(gòu)時(此時耗用管材與異程式布置基本相同)。
如:末端設(shè)備為由風機盤管(或新風機組)組成的空調(diào)系統(tǒng),因分支用水點多,其支管環(huán)路的阻力不大且比較接近,而干管環(huán)路較長且阻力占比較大,故宜采用同程式布置。
1、建筑層數(shù)較少,水系統(tǒng)較小時;
2、支管環(huán)路上末端空調(diào)機組的水阻較大,以支管環(huán)路的水阻為主,或支路環(huán)路阻力占負荷側(cè)干管環(huán)路阻力的2/3~4/5時;
3、開式系統(tǒng),由于回水最終進入水箱,到達相同的大氣壓力,故采用異程式系統(tǒng)。
如:向數(shù)臺組合式風柜供水,分支用水點少,可在每個并聯(lián)支路上安裝流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水流量,因支管環(huán)路的阻力比主干管路的阻力大得多,故采用異程式系統(tǒng)。
總之,如果建筑條件允許,可采用水平與垂直管路均同程的方式布置管路,不僅容易達到水力平衡,而且還省去了大量的調(diào)試工作。也可考慮將空調(diào)水系統(tǒng)的總立管設(shè)計成異程式(將立管內(nèi)的流速取小,管徑放大),這樣相對于垂直式同程系統(tǒng),節(jié)省豎井的空間,節(jié)省管材;而對于各分支環(huán)路,根據(jù)管道的長度計算各分支環(huán)路的阻力,設(shè)計成同程式或異程式,并根據(jù)管道水力計算結(jié)果,通過調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)各環(huán)路的水力平衡。(注意:同程式水系統(tǒng)的流量按需分配是建立在所有末端設(shè)備額定水阻相等或相近的基礎(chǔ)上的。如末端設(shè)備的水阻差異較大,就需針對實際的管道布置和末端設(shè)備水阻的參數(shù),通過詳細計算各環(huán)路的水阻,采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施來實現(xiàn)各環(huán)路水力平衡。)
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