1、引言 空调系统是一个比较复杂的系统,在夏季运行时,风机盘管、空调器、组合式空调机组等在运行过程中均会产生大量的冷凝水,为了防止积水、漏水及渗水现象,必须将产生的冷凝水及时排入本建筑的排水系统,以确保空调系统的正常运行,否则既会对空调系统产生不利影响,同时也会严重损坏二装顶棚,使之受潮发霉。 为了保证 空调冷凝水 能及时排走,在合理选取管材的情况下,如何正确地选取管径,对有效地控制工程初投资有着重要的意义。本论文将管径计算的依据、计算过程、结论作了一个简要的介绍,以供大家参考。
1、引言
空调系统是一个比较复杂的系统,在夏季运行时,风机盘管、空调器、组合式空调机组等在运行过程中均会产生大量的冷凝水,为了防止积水、漏水及渗水现象,必须将产生的冷凝水及时排入本建筑的排水系统,以确保空调系统的正常运行,否则既会对空调系统产生不利影响,同时也会严重损坏二装顶棚,使之受潮发霉。
为了保证 空调冷凝水 能及时排走,在合理选取管材的情况下,如何正确地选取管径,对有效地控制工程初投资有着重要的意义。本论文将管径计算的依据、计算过程、结论作了一个简要的介绍,以供大家参考。
2、冷凝水管管径计算公式
Q = v·A ........(1)
v = R2/3·i1/2 / n .......(2)
A = π·D2/ 4 ........(3)
ρ=π ? D .............(4)
R = A/ρ=D/4 .........(5)
式中:Q-流量,m 3 /s ;v-流速,m/s ;n-粗糙系数 ;R-水力半径,m;i-水力坡降 ;D-管径,m ;A-水流断面,m 2 ;ρ-湿周,m。
由以上公式可以知道,管径的选取与流速、管道粗糙度、管道安装的坡降有关。其中,空调冷凝水管道通常采用聚氯乙稀塑料管或钢管,钢管粗糙系数n=0.012;管道安装的 水力坡度 i≮0.3%,故以下将空调冷凝水管的水力坡降分为0.3%、0.4%、0.5%和1.0%四种情况进行流量计算。
3、以下是四种情况的流量计算(管材设定为普通焊接钢管GB3091-2015)
3.1 当空调冷凝水管道安装的水力坡降i=0.3%时,DN20~DN100 的设计流量计算如下表:
表1 i=0.3%情况下DN20~DN100 空调凝结水管的设计流量
3.2 当空调冷凝水管道安装的水力坡降i=0.4%时,DN20~DN100 的设计流量计算如下表:
表2 i=0.4%情况下DN20~DN100 空调凝结水管的设计流量
3.3 当空调冷凝水管道安装的水力坡降i=0.5%时,DN20~DN100 的设计流量计算如下表:
表3 i=0.5%情况下DN20~DN100 空调凝结水管的设计流量
3.4 当空调冷凝水管道安装的水力坡降i=1.0%时,DN20~DN100 的设计流量计算如下表:
表4 i=1.0%情况下DN20~DN100 空调凝结水管的设计流量
4、不同空调负荷时产生的冷凝水量
根据《实用供热空调设计手册》第十一章11.8.5 所述:一般情况下,每1KW 冷负荷每1小时约产生0.4kg 冷凝水,在 潜热负荷 较高的场合,每1小时约产生0.8kg冷凝水。现设定是在潜热负荷较高的场合,每1小时约产生0.8kg冷凝水,冷凝水的密度为103kg/m 3 ,计算如下:
表5 不同空调负荷时产生的冷凝水量
5、通过以上计算,现在将上列表5 的计算结果汇总
表6 计算结果汇总
另有,《暖通空调.动力》技术措施P14 及《实用供热空调设计手册》P809 有空调冷凝水管管径估算表如下:
表7 空调冷凝水管管径估算
将表 6 和表7 中的管径作比较可以发现以下问题:
5.1 由表6 知,当冷负荷≤7kw 时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN20管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN20,两者相符;
5.2 由表6 知,当冷负荷在7.1~18.0kw 时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN20管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN25,两者基本相符;
5.3 由表6 知,当冷负荷在18.1~100.0kw 时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN20管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN32,两者基本相符;
5.4 由表6 知,当冷负荷在101.0~176.0kw 时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN25管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN40,后者略为偏大;
5.5 由表6 知,当冷负荷在177.0~598.0kw 时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN32管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN50,后者略为偏大;
5.6 由表6 知,当冷负荷在599.0~1055.0kw时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN40 管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN80,后者严重偏大;
5.7 由表6 知,当冷负荷在1056.0~1512.0kw时,i=0.3%、0.4%、0.5%、1.0%四种情况下,选用DN50 管径均能满足设计流量的要求,表7 推荐管径为DN100,后者严重偏大。
6、结论
从上述计算的结果和整理的数据可以得出如下结论:
6.1 可以明显发现,在空调工程的系统设计中如果不结合实际情况,仅照搬照套表7 中的估算数据会造成空调冷凝水管材的严重浪费。这样,既盲目地增加了空调安装工程的初投资,同时也会由于管径的盲目加大影响工程中的施工安装高度;
6.2《暖通空调.动力》表1.3.12 空调冷凝水管管径估算的结果估计引用《实用供热空调设计手册》第十一章11.8.5(5)冷凝水管的设计,在《实用供热空调设计手册》第十一章11.8.5(5)的注(3)指出:本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。中国的气象情况、空调特征及选材等均与美国有一定的差异,因此在空调冷凝水管管径选用问题上应该因地制宜;
6.3 空调冷凝水管管径的选用详以下四表: