空調系統(tǒng)冷、熱源機房中相關配件的選用方法

□□ ，

(1.山西大學，山西 太原 030006；2.山西中方森特建筑工程設計研究院，山西 太原 030002)

引言

空調系統(tǒng)冷、熱源機房是整個空調系統(tǒng)的心臟部位，其內部系統(tǒng)一般由以下幾部分構成：①冷、熱源主機；②各種輔助設備；③各種管道；④各種管道配件；⑤電氣設備；⑥檢控儀表。其中，涉及的管道配件種類及數(shù)量繁多，而各種新技術、新產(chǎn)品又層出不窮，因此在選用管道配件時，無論是設計人員還是現(xiàn)場的施工技術人員，往往都會有這樣或者那樣的困惑。在近些年的工程實踐中，我們也發(fā)現(xiàn)過很多由于管道配件選用不當而影響系統(tǒng)正常工作的案例。為此，本文對選用管道配件的一些方法予以歸納，供參考。

1 常用的管道配件的分類

在冷、熱源機房中，需要選擇各種類型的管道配件，如果從功能上區(qū)分，有以下幾大類：

(1)關斷、切換類：包括各類閥門，如閘閥、蝶閥、截止閥、球閥、浮球閥等。

(2)調節(jié)類：各種手動調節(jié)閥、手動/自動平衡閥。

(3)水質凈化、過濾類：包括除污器、Y型水過濾器、自動/半自動沖洗過濾器、除砂器等。

(4)集氣、排氣類：包括集氣罐、各種自動排氣閥等。

(5)運行參數(shù)檢測類：包括各種溫度表、壓力表、水位計等。

(6)系統(tǒng)及設備保護類：包括水流開關、安全閥、止回閥等。

(7)其他：如燃氣電磁閥、煙囪、蒸汽減壓閥、疏水器等。

2 選擇管道配件時的共性問題

在選擇管道配件時，有以下幾個共性問題需要注意。

(1)一定要根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力確定管道配件的承壓，配件承壓不能過高，否則配件費用會成倍增大；若配件承壓低于系統(tǒng)的工作壓力，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。

(2)一定要對所設計的系統(tǒng)有一個清晰的思路，例如哪些設備的管路需要開啟/關閉，哪些管路的流量需要調節(jié)，哪些運行參數(shù)需要監(jiān)測，哪些設備或者管路工作時需要安全保護等。這一方面需要專業(yè)理論知識的支持，更重要的是要經(jīng)常去已建成并投入使用的冷、熱源系統(tǒng)機房參觀、調研，掌握系統(tǒng)的運行方式和特點，才能做到合理地配置配件。

(3)要對各種管道配件的外形、尺寸“心中有數(shù)”，尤其是大口徑的管道配件，不但安裝時占用的空間大，還需要一定的操作空間，因此布置時一定要核對尺寸，不能盲目布置。配件的外形、尺寸等參數(shù)可以從有關手冊、標準圖和廠家的技術資料中查到。

(4)常見的管道連接方式有3種：①絲扣連接；②法蘭連接；③卡箍連接。選擇配件時，其接口應當與管道的連接方式相匹配，特殊情況下可采用相應的轉換管件，例如將絲扣連接轉為法蘭連接的管件。

(5)配件的口徑一般與所安裝位置的管道管徑相同，但調節(jié)閥、減壓閥、平衡閥、安全閥等閥件要根據(jù)介質的溫度、流量、壓力等參數(shù)進行計算方可確定其口徑。

(6)DN50及DN50以下的管道配件，如閘閥、截止閥、球閥、水過濾器、自動排氣閥等建議采用銅質配件。

3 選擇管道配件需要注意的其他問題

(1)調節(jié)閥分為手動調節(jié)閥和電動調節(jié)閥兩種。電動調節(jié)閥一般是由電氣儀表專業(yè)根據(jù)設計參數(shù)進行選型。冷、熱源系統(tǒng)中安裝手動調節(jié)閥的位置一般在：①分水器的各個分支管上，對各支路流量進行調節(jié)；②換熱器一次水的回水管上，調節(jié)換熱器的供熱量。手動調節(jié)閥要選擇閥門開度和流量基本為等百分比型的，要根據(jù)管道的最大流量值確定調節(jié)閥的口徑，一般情況下閥的口徑要小于所安裝管道的管徑。

(2)電磁閥和電動蝶閥屬于通斷型閥門，沒有調節(jié)能力。安裝在冷水機組的進出口、冷卻塔的進出口的電動閥門一般為電動蝶閥。

(3)沿水流方向，調節(jié)閥、電磁閥、平衡閥等閥門前應設置保護閥門，在閥門長期關閉時將保護閥門也關閉。

(4)Y型水過濾器應盡可能布置在水平管道上，濾網(wǎng)抽出端開口向下安裝。

(5)水源熱泵機組水源側總進水管上應安裝除砂器，除砂器后應安裝自動或半自動清洗的水過濾器。

(6)水流開關一定要布置在水平管道上，且水流開關前后的直管段長度應≮3D(D為管道外徑)。

(7)安全閥、減壓閥等要根據(jù)流體參數(shù)進行選型，不能簡單地按照管徑確定其口徑。

(8)安全閥的出口應接管，一般接至軟水箱或接至室外的安全地點。安全閥的出口接管上不得設置任何閥門。

(9)系統(tǒng)或管道的最高點要設置排氣裝置，小型系統(tǒng)一般在管道最高點設置自動排氣閥即可。

(10)多臺水泵并聯(lián)時，水泵出口應設止回閥，一般采用旋啟式止回閥。

(11)浮球閥、自動排氣閥前應設置關斷的閥門，以便于檢修及更換。

(12)壓力表的量程應該按照所測量處的工作壓力值確定，工作壓力示數(shù)值在量程的2/3處較合適。壓力表的表盤直徑應在100 mm以上。

(13)溫度計一般采用水銀溫度計或酒精溫度計，溫度計的量程應按照所測量處的工作溫度值確定，工作溫度值在量程的2/3處較合適。

(14)水箱上應設置水位計，水位計宜采用厚壁的有機玻璃管制作。

(15)高位膨脹水箱上要安裝水位傳感器或水位控制裝置，以控制補水水泵的運行及停止。

(16)安裝在管道上的自控系統(tǒng)的各種傳感器，要根據(jù)自控系統(tǒng)的設計要求及管道走向、流向等確定具體位置，但一定要布置在直管段上，其前后應盡可能保持一定的直線距離。

(17)直燃機組燃氣管道上的閥門及配件，由燃氣專業(yè)設計單位選擇。

(18)直燃機組的煙道設計根據(jù)廠家提供的技術資料中的要求進行。煙道的最底端應設管徑≥DN32的泄水管，并設銅截止閥。

4 冷、熱源系統(tǒng)常見的新型管道配件

目前，新型管道配件越來越多地應用于冷、熱源系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)更加安全、高效地運行，維護、管理及維修變得較為簡單。以下簡要介紹一下常見的新型配件。

4.1 大排氣量的自動排氣閥

大型系統(tǒng)或者管徑在DN150及DN150以上時，排氣裝置宜采用集氣罐與自動排氣閥結合的形式，以利于更好地收集管路中的氣體并及時排出。也可以使用大排氣量的自動排氣閥來實現(xiàn)這一功能。大排氣量自動排氣閥的材質應為黃銅，排氣控制零件一般為浮球。

4.2 微泡排氣閥

冷、熱源系統(tǒng)在運行中，雖然按規(guī)定安裝了排氣裝置，但往往還會出現(xiàn)管路水流噪聲高、個別部位出現(xiàn)氣堵等現(xiàn)象，即使操作人員不斷地手動排氣，問題依然存在。其原因是由于系統(tǒng)中的一部分氣體是以氣泡形式存在，并未完全從水中析出成為氣體。這些氣泡隨著水流在管道中流動，且流速較快，集氣罐和普通的自動排氣閥無法捕捉和收集它們。尤其是在冷水機組、換熱機組的進出口管道、系統(tǒng)主管道上尤為明顯。

微泡排氣閥綜合利用多項物理原理，有效地使氣泡從水中分離并積聚在排氣艙內，并最終通過自動排氣閥排出。微泡排氣閥的口徑從DN15至DN150，可以滿足一般系統(tǒng)的要求。該閥有水平安裝和垂直安裝兩種類型，應用于冷水管路上的閥門可選用帶保溫殼的產(chǎn)品，以防止表面結露。

4.3 可以在線排污的除污器

以往的除污器或Y型過濾器在排污或清洗濾網(wǎng)時，需要關閉前后的閥門、打開旁通閥門才可以操作。但未設旁通閥門時，只能停機操作。而在線排污的除污器在系統(tǒng)正常運行時，可打開下部的泄水球閥排出雜質及污物。這種排污器除實現(xiàn)了在線排污外，其獨特的構造和濾網(wǎng)可以有效地捕捉直徑50 μm以下的雜質；大容積的污物沉淀艙可以有效地收集雜質，對正常水流幾乎無影響(而Y型過濾器往往會被污物完全堵塞)；與普通過濾器相比，清洗和補水的頻率更低。應用于冷水管路上的除污器可選用帶保溫殼的產(chǎn)品，以防止表面結露。除污器上部接口可以安裝自動排氣閥。

4.4 微泡排氣排污一體閥

該閥門將微泡排氣閥與除污器結合在一起，實現(xiàn)了系統(tǒng)自動排氣和在線除污兩大功能。其最大特點是減少了管道配件的數(shù)量，節(jié)約了管道空間，可加快安裝速度，方便運行及維護。

4.5 自動補水閥

在小型冷、熱源系統(tǒng)以及風冷熱泵機組系統(tǒng)中，其補水方式可以采用自動補水閥取代補水泵及補水定壓機組等設備。自動補水閥由平衡閥座的減壓閥、進水過濾器、截止閥及止回閥組成，安裝在系統(tǒng)的補水管上(一般在循環(huán)水泵吸入口前)，自動將系統(tǒng)壓力維持在設定值，并且保證系統(tǒng)壓力低于設定值或者缺水時水不會倒流。

自動補水閥可以根據(jù)要求設定系統(tǒng)的壓力值，閥件本身附帶壓力表，方便觀察。

采用自動補水閥系統(tǒng)的缺點是自動補水閥只能定壓和補水，對系統(tǒng)中水容積的變化無法處理，需要另行配置膨脹罐等設備。

4.6 干簧管式水流開關

對于安裝在DN32及DN32以下管道上的水流開關，在安裝水流開關處的管道管徑宜為DN40～DN50,才能保證水流開關的正常動作。干簧管式水流開關的工作原理與撥片式水流開關不同，適用于小管徑(DN15、DN20)的管道，直接安裝即可。

5 結語

在實際工作中，往往可供選擇的產(chǎn)品很多，但如何選擇到合適的產(chǎn)品絕非易事。這需要仔細閱讀技術資料，了解產(chǎn)品特點、使用范圍、技術規(guī)格參數(shù)以及外形尺寸、安裝方式等。了解的信息越多，對各種管道配件的認識和理解就越充分，就能得心應手地選擇最適合的產(chǎn)品。