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空调冷凝水管管径的确定

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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,m3/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,m2;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1i=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2i=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3i=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4i=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/m3,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: