空調冷凝水管道設計計算與注意事項

#1冷凝水管道設計

風機盤管機組、整體式空調器、組合式空調機組等運行過程中產(chǎn)生的冷凝水，須及時予以排走。排放冷凝水管道的設計，應注意以下事項：

? 沿水流方向，水平管道應保持不小于千分之一的坡度；且不允許有積水部位。

? 當冷凝水盤位于機組負壓區(qū)段時，凝水盤的出水口處須設置水封，水封的高度應比凝水盤處的負壓（相當于水柱溫度）大50％左右。水封的出口，應與大氣相通。

? 為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結露，須進行防結露驗算。

注：1）采用聚氯乙烯塑料管時，一般可以不必進行防結露的保溫和隔汽處理。2）采用鍍鋅鋼管時，一般應進行結露驗算，通常應設置保溫層。

? 冷凝水立管的頂部，應設計通向大氣的透氣管。

? 設計和布置冷凝水管路時，須認真考慮定期沖洗的可能性，并應設計安排設施。

? 冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應根據(jù)通過冷凝水的流量計算確定。

一般情況下，每1kW冷負荷每1h約產(chǎn)生0.4kg左右冷凝水；在潛熱負荷較高的場合，每1kW冷負荷每1h約產(chǎn)生0.8kg冷凝水。

#2冷凝水管徑計算

大多數(shù)系統(tǒng)未經(jīng)計算盲目放大管徑，坡度也過大，造成安裝成本增加，不得不降低吊頂高度。

冷凝水量的多少與室內(nèi)環(huán)境的溫濕度、室內(nèi)濕負荷、冷凍水的進出口水溫及盤管的結構等因素有關。一般冷凍水的供回水溫度為 7 ℃ ~12 ℃。這個溫度是低于夏季空氣露點溫度的。

經(jīng)查找室外設計參數(shù)資料我國甘肅、青海、寧夏、新疆平均室外計算相對濕度為 54.5 %、平均室外計算干球溫度為25.1 ℃以上；其余省份的平均室外計算相對濕度為 77 %、其中大多數(shù)平均室外計算干球溫度為 29 ℃以上。此時對應的空氣露點溫度分別為 15.3 ℃和 24.65 ℃。

因此，如果對于空調系統(tǒng)使用是間斷性的，室內(nèi)空氣的溫濕度趨近于室外空氣的溫濕度時，再次開啟空調運行時，會產(chǎn)生比較大的冷凝水量。

冷凝水量計算公式如下 ：

式中 ：
     W- 冷凝水量 ，kg/h ；
     G- 盤管循環(huán)風量的質量流量， kg/h ；
     ρ- 干空氣密度， kg/m3 ；
     L - 盤管循環(huán)風量的體積流量， m3/h ；
     d- 空調房間的空氣含濕量， g/kg 干空氣。

查焓濕圖 d1 的值為 19.537 g/kg、 d2 的值為 7.375 g/kg ；密度取 1.2 kg/m3 ；

以健身房為例，按設計中常用的風機盤管的風量，在不好條件下的大冷凝水產(chǎn)生量，計算各種型號的盤管冷凝水量如下表所示。

#3冷凝水管排水量分析

風盤接水盤容積都比較大，排水孔一般為 DN20，內(nèi)徑約 21.3 mm，產(chǎn)生的冷凝水可隨時排出，一般不會滯留在接水盤內(nèi)。排出冷凝水以重力方式自流，并且是在非滿管流的情況下進行的。排水管的設計即需要冷凝水及時排出，又要考慮經(jīng)濟性和與裝修的配合。

風機盤管冷凝水管排水管徑的設計選擇原則如下 ：

a）冷凝水管的設計定要及時排出冷凝水，因此按非滿管流設計選取管徑。在計算時取管內(nèi)的充滿度為 0.25。

b）冷凝水管已經(jīng)位于盤管低點，設計時還要有定坡度，一般排水管坡度不宜小于 1%，但冷凝水管路較長時有可能降低吊頂凈高，因此，計算時取 3‰的冷凝水管敷設坡度。

c）冷凝水管可采用鋼管或 PPR 塑料管，鋼管的粗糙系數(shù)為 0.012、塑料管粗糙系數(shù)為 0.009。由于冷凝水管道生銹和生長細菌都可能影響到管道的阻力系數(shù)，在計算中，取管道的粗糙系數(shù)為0.015。

冷凝水量計算公式如下

#4根據(jù)冷量估算冷凝水管徑

通常可以根據(jù)機組的冷負荷Q（kW）按下列數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑；

根據(jù)之前計算選取的冷凝水管管徑與冷量的關系如下，供參考。

#5凝結水外溢分析

風機盤管凝結水外溢是夏季的常見故障，一般是由于與風機盤管凝結水盤所連接的凝結水管路阻塞造成的。由于風機盤管夏季在濕工況下運行，換熱盤管表面的灰塵和細小纖維會被凝結水沖下，沉積在凝結水盤中，而導致細菌繁殖，生成膠狀污物，漸漸堵塞凝結水管。

風機盤管凝結水外溢有設備制造、工程設計、施工及運行管理幾方面的原因。

風機盤管是半成品，須與其他廠商的控制器和電動水閥配套才能處理空氣，因此很少有人從整體上考慮風機盤管的設計，例如風機盤管長期使用后會有凝結水管路阻塞導致凝結水外溢的潛在危險，自身卻沒有自控報警的功能。

目前，僅在產(chǎn)品說明書中強調積塵和雜物會阻塞凝結水管路，應注意及時去掉，并沒有具體自控措施來防止凝結水的外溢，把責任推卸給了維護人員，而人工維護和保養(yǎng)必然會存在疏漏之處，因此采用風機盤管的集中空調系統(tǒng)運行若干年后，凝結水外溢的故障時常發(fā)生，維護時往往只能是哪兒漏修哪兒，工作比較被動。

在工程設計時，賓館飯店客房的風機盤管與衛(wèi)生間的距離短，排水坡度容易實現(xiàn)，而對于采用風機盤管作末端裝置的大型公共建筑集中空調系統(tǒng)而言，凝結水管路的水平距離過長、彎頭過多，加上層高低，排水坡度不易實現(xiàn)，因此許多建筑物的風機盤管凝結水管路系統(tǒng)本身就存在定的先天不足。

空調系統(tǒng)施工時，風機盤管的凝結水盤傾斜度安裝得不夠，凝結水管路長而支架少，不能保證管道剛度，凝結水管路施工時坡度不夠等都會造成系統(tǒng)運行時凝結水排放不暢。另外，凝結水管施工時未設清掃口會導致使用時凝結水主管無法清洗。

運行維護人員未定期對所有風機盤管和凝結水管路進行全面清洗，同樣會造成風機盤管的凝結水外溢。理論上，風機盤管的凝結水盤每年夏季使用前應清洗一次，運行 2～3 個月后再清洗一次。許多大型寫字樓的空調內(nèi)區(qū)從 3 月開始運行到 12 月結束，電氣設備機房則全年供冷，這樣風機盤管的凝結水管路一年就需要清洗 3～4 次才可能不堵塞。

由于風機盤管暗裝于吊頂內(nèi)，清洗作業(yè)很不方便，同時風機盤管清洗時還須保證吊頂內(nèi)外各種設備完好無損，且不能影響室內(nèi)人員的正常辦公，因此要真正實現(xiàn)所有風機盤管的定期清洗難度較大。

由于風機盤管及空調水系統(tǒng)管路都在寫字樓辦公區(qū)的吊頂上，存在漏水隱患。因此建議在空調設計和二次裝修設計時應盡量使系統(tǒng)布置在房間端頭，大限度地留出沒有水患的保障使用空間。運行維護人員應堅持定期對所有風機盤管的凝結水盤和凝結水主管進行檢查和清洗。風機盤管空調系統(tǒng)的維護工作量比 VAV 系統(tǒng)要大許多，應安排足夠的維保人員。

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