管径计算方法制冷系统管道设计

第二节
氨系统管道管径确定
一、公式计算法 依据：允许流速、允许压力降。 步骤： ⒈计算管道内径： G dn＝0.0188 (m) (5-1)

⒉查表5—1，确定用管规格。如dn在两种规格之 间，则选用管径大的一种。 ⒊计算并校核管道压力损失ΣΔP（沿程阻力＋ 局部阻力）。 ΣΔP的计算用公式（3－26）。P91 若ΣΔP＜允许压力降，符合要求。 若ΣΔP＞允许压力降，ω取小值，重算dn。
倒关阀座
二、制冷剂在管道内允许流速及允许压力降
●流速要恰当。表5－2为推荐的允许流速。 流速过低→沿程阻力损失较小，但管径较大，耗 材多，造价较高；
●流速过高→管径小些， 但沿程阻力损失较大，影 响制冷效率与安全。
二、制冷剂在管道内允许流速及允许压力降
●要控制管道的压力降。允许压力降见表5－3。 允许压力降确定原则：吸汽管或回汽管允许压力 降相当于饱和温度降低1℃； 排汽管允许压力降相当于饱和温度降低0．5℃。
制冷系统管道设计
直径、连接的设计。 第一节 氨系统管道设计要求 ㈠对氨系统管道的要求 ◆耐腐蚀要求：一律采用无缝钢管。不允许用铜管、 管壁镀锌。 ◆耐压要求：氨系统工作压力不超过－－1.5MPa; 系统高压部分试压压力－－1.8MPa(表)； 低压部分试压压力－－1.2MPa(表)。 由管壁厚度来满足耐压性要求，表5－1中的 规范厚度满足要求。
㈡对氨系统阀件的要求
阀件－－氨专用。 ⒈材质－－灰铸铁、可锻铸铁、铸钢。 耐压要求－－强度试验压力3.0～4.0MPa 密封性试验压力2.0～2.5MPa 公称压力为2.5MPa的阀即可满足要求。 ⒉氨阀不允许有铜、铜合金的零部件。 ⒊氨阀应有倒关阀座－－可把阀全开，更换填料。 ⒋压力表用氨专用的。 ●量程不得小于系统工作压力的1.5倍。 高压容器：－0.1～0～2.5MPa; 中、低压力容器：－0.1～0～1.6MPa。 ●精度等级：不低于2.5级。
图 5－ 1
㈢吸汽管设计要求 ⒈压缩机吸汽管宜在水平吸汽管总管水平轴线上方 呈45°角处连接。 ⒉重力供液系统，最好设机房氨液分离器。 ㈣排汽管设计要求 ⒈排汽管上均应设止回阀。 ⒉压机排汽管应从水平排汽总管顶部呈45°角接入。
水平排汽总管 水平吸汽总管
压缩机
㈤其他管道设计要求
⒈氨安全管泄压管引出室外，出口高出屋檐 1m，高出冷凝器平台3m以上，未端做成S形 弯头。 ⒉融霜用热氨管：油分离器后接出，装截止 阀和压力表，不宜穿过冷间。 ⒊各种氨管：不得有凹下管段。在地沟内的 吸、排气总管的最低处应设排液（油）管， 吸入管设加压管。 ⒋排液桶、集油器、空气分离器等设备的降 压回汽管，不得直接与压机吸入管相连， 而是接于蒸发器回汽管顶部。
表5-5
135mm
图5-4
㈢不同工况使用条件的修正
若实际工况和所列图表规定的工况不同时，需修正负 荷量，然后才能到所给出的图表中进行使用。 ⒈冷凝温度变化 若冷凝温度不为30℃，负荷量需用表5－8的换算系数 进行修正。 ⒉当量管长和摩阻引起的压力降相当于饱和温度差的 变化 用表查管径时使用。 吸汽管（回汽管）修正公式：式（5－2） 排汽管和高压侧液体管的修正公式：式（5－3） ⒊两相流供液倍数（液汽比）变化 吸汽管管径的修正公式： ds＝N· d (mm) (5-4) d—n＝4时，查图表得到的吸汽管管径。 N—修正系数，见表5—9。 例题5。P188
第三节
管架设计
一、管架的作用 ⒈固定管道。 ⒉防止振动。 ◆管架满足两个要求： 一是满足管道的强度要求—防止管道因受 垂直作用力造成弯曲破坏； 二是满足管道的刚度要求—挠度不大于坡 度。 这两个要求靠支（吊）点设置来满足。
Ls t Q Qs Lts
0.55
( kW ) (5-2)
Ls P Q Qs LP
0.55
( kW ) (5-3)
三、其他连接管道直径的确定方法
⒈融霜用热氨管：Dg32～50mm。 ⒉安全管：与接头同径。 安全总管： ≮Dg25mm,也≯50mm。 ⒊排液管:与排液桶上接头同径，Dg25mm～ Dg32mm。 ⒋设备上的增压和降压管：Dg20～32mm。 ⒌放油管：Dg20～32mm； 低温放油管：不小于Dg25mm。 ⒍均压管：设备接管同径。 设备多于2台时的均压总管：比设备接管大一个 档次的直径。 ⒎氨泵的进、出液管管径：见表5－10。 ⒏放空管：与接管同径。
㈡图表计算步骤 ⒈根据工况条件，确定选用的计算图表。 ⒉根据配管设计时的工况负荷量和管子当量 长度，确定设计管道的规格。 ⒊根据计算得到的公称直径，在表5－1中， 确定采用无缝钢管的规格。
例：P179 例题2：已知氨制冷系统单相流 吸气管负荷为300kW，蒸发温度为-40℃， 管道当量总长度为100m，确定吸气管管径。 查表法 查图法
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第二节
氨系统管道管径确定
二、图表计算法 通过查图表来确定管径。 ㈠图表的种类 图表制作条件之一：冷凝温度为30℃。 ⒈表5－5，氨单相流吸汽管负荷量表。适用条件……。 ⒉表5－6，氨单相流吸汽管、排汽管和液体管负荷量表。 适用条件……。 ⒊表5－7，氨两相流吸汽管负荷量表。适用条件……。 ⒋图5－2，管长小于30m氨管管径计算图。 ⒌图5－3～图5～6，氨单相流吸汽管径计算图。 ⒍图5－7～图5－12，氨两相流吸汽管管径计算图。 ⒎图5－13，氨排汽管管径计算图。 ⒏图5－14，冷凝器到贮氨器之间氨液管管径计算图。 ⒐图5－15，贮氨器到分配站之间氨液管管径计算图。
三、对氨制冷管路设计要求
㈠管道的坡度要求－－见表5－4。 ㈡蒸发器供液管设计要求 ⒈每个冷间的供液管：从分配站单独引出。 ⒉冷风机与排管的供液管：从分配站分别引出， 不得并联于同一供液管上。 ⒊并联供液的各蒸发器，要求其当量长度基本 相等。如采用中进中出、先进后出的方式。 如图5－1a。即各支路同程。 ⒋顶、墙排管并联供液保证均匀供液的措施： 采用“∩”形弯头。如图5－1b。 墙排管的供液经“∩”形弯头的顶端，该顶端 与顶排管的上层标高一致。