暖通空调工程中制冷系统管道设计分析

邓诗松

摘要：本文立足于我国暖通空调工程的建设情况和制冷系统管道设计的重要性，简略阐述了该课题的研究背景，介绍了暖通空调工程中制冷系统管道设计要求，并对管道的安装设计方案进行了详细分析，旨在为相关工作人员提供参考。

关键词：暖通空调工程;制冷系统;管道设计

引言

近些年，我国现代科学技术手段正处在不断升级更新的过程中，在这一时代背景下，建筑领域发展速度也得到了进一步的提升，未来的建筑将会有越来越高的设计高度，并朝着更强的舒适性以及智能化程度方向进行发展。对于建筑来说，中央空调系统是其至关重要的组成部分，而暖通空调的实际运行效果，将会在极大程度上受到空调管道设计选型以及安装等因素的影响。设计人员在对中央空调管道系统进行选型和设计时，需要综合考虑投资费用、楼层高低、建筑面积大小以及建筑功能要求等多方面影响因素。为了提升管道系统设计的成效，有必要对其展开更加深层次的探究。

1研究背景

从实际情况来看，暖通空调设备本身作为一项关键工程，有着极为复杂且庞大的特点，与此同时，其所使用的管道也包含着多种用途和功能。暖通空调设计内容涵盖范围较广，具体包括对消防管、喷淋管、冷凝水管、电气桥架、冷冻水管、排风管、送风管以及空调末端设备等管道和设备的设计工作。在水系统方面，水系统本身有着多样化的形式，可以从水系统是否会同大气相接触这一点着手，将其划分成两种空调水系统，分别為开式循环系统和闭式循环系统。其中闭式循环系统的应用不会同大气产生接触，在系统的最高点处，对膨胀水箱进行设置，同时，还包含着排气以及泄水排污装置;或在主机房内设置一体化定压补水装置。

闭式循环系统在其应用过程中有着较多的优点，首先，其管道和设备不容易出现腐蚀问题，其次，其循环水泵本身有着较低的压力，所以其水泵的功率呈现出较小的特点。最后，因为不存在储水箱，不需要重力回水，回水也不用额外安置，这便减少了其在成本方面的不必要投入。但闭式系统在蓄冷能力方面存在一定的局限性，当处在低负荷状态下时，冷冻机也同样需要经常启动。与此同时，膨胀水箱补水应当设置相应的补水泵进行补水和稳定系统压力。开式循环系统将会同大气之间相互连通，所以应当将回水蓄水箱增设在系统之上。应用开式系统的优势在于蓄冷水箱本身存在着相对较强的蓄冷能力，进而达到在原有的基础上缩短冷冻机开启时间的效果，从而实现能量调节能力的进一步提升，与此同时，其冷水温度波动可以相对小一点。但其在具有应有优势的同时还面临一定的局限性，那就是当冷水和大气相接触时会融入一部分空气，将会增加其管路被腐蚀的可能性，若是其末端空调设备位置比较低，便会造成冷水难以向冷冻站进行直接自流，所以应当进行增加相应的回水泵和回水池。当用户同冷冻站之间有着较大高差时，水泵则要对其高差所产生的静水压力进行克服，这样便会出现较大的能源耗量。在使用自流回水的过程中，通常情况下来说，其回水管径都比较大，这便在一定程度上增加了其投资费用[1]。

2暖通空调工程中制冷系统管道设计要求

2.1合理选择管道材料

在对氨制冷剂系统管道、填料、阀门以及附件等进行选择时，应避免选用铜或者是铜合金材料，与此同时，其管内不能够存在镀锌。对于氨系统的管道焊缝来说，应当合理采用射线照相的方式，对其展开检验工作，抽检率是10%，经过检验判断其质量在Ⅲ级及其以上便属于合格。若是没有良好的射线照相检验操作条件，则可以选用超声波检验的方式，在该方式的应用下，其结果在Ⅱ级及其以上便是合格。

2.2确保管道管件符合技术要求

设计人员在对制冷系统管道和管件进行设计时，需要确保其能够同相关技术要求相适应。暖通空调工程对于制冷系统管道和管件有着较高的要求，其在工作压力、材质以及型号等方面均应当能够满足设计要求，并有完备的质量证明书以及出厂合格证等材料。设计人员在螺纹以及法兰等位置所使用的密封材料，需要可以同管内的介质性能相符合。不可以将制冷剂液体管向上安装成“Ω”形，在引出液体支管的过程中，应当从干管底部或者是侧面着手进行，在引出气体支管的过程中，应当从干管的侧面或者是顶部进行，若是要从干管引出两根以及两根以上的支管便需要有效错开其连接部位，其相互之间的距离需要比两倍支管直径要大，同时，还要确保其在200毫米以上。对于制冷机和润滑油系统来说，工作人员需要有效清除管道和关键内外壁所存在的污物和铁锈，在完成清除工作之后，便要对管口采取相应的封闭措施，与此同时，还要保障其内外壁具有良好的干燥性。在连接制冷机和附属设备之间，制冷管道的过程中，需要从具体的设计要求出发，对坡向和坡度进行合理设计，在正式运行质量系统之前，工作人员需要科学开展对于安全阀的调试校核工作，以保障其开启以及回座压力，能够满足设备技术文件所提出的要求。

2.3强化开展阀门试验

若想提升阀门设计的科学性和有效性，工作人员应当强化开展阀门试验，在进行制冷剂阀门安装工作之前，需要科学开展针对性的严密性和强度试验。强度试验压力需要是阀门公称压力的1.5倍，同时还要加强对于时间的控制，使其在5分钟以上。在严密性试验方面，其压力需要是阀门公称压力的1.1倍，同时还要将其时间维持在30秒以上，确定其不漏便可以判定其合格。其在合格之后，工作人员需要采取适当的措施保障其阀体内具有良好的干燥性，若是其阀门的进口和出口部位存在阀体锈蚀以及封闭破损，则应当对其进行解体清洗，其在高度、方向以及位置上都需要满足设计要求。设计人员需要合理控制水平管道上阀门手柄的朝向，避免其出现朝下的现象，与此同时，工作人员需要从方便操作的角度出发，将垂直管道上的阀门手柄的放置在合适的朝向上。在自控阀门的安装方面，工作人员应当立足于具体的设计要求对其实际位置进行确定，保障其升降式止回阀、热力膨胀阀、调节阀以及电磁阀等阀头的朝向都向上。应合理控制热力膨胀阀安全的位置，使其比感温包高，而感温包则需要在蒸发器末端的回气管上进行安装，确保其能够同管道之间有着良好的基础，并得到紧密的绑扎。安全阀需要在能够方便展开检修工作的部位进行垂直安装，与此同时，应当将排气管朝向安全地带，在泄水管上对排液管进行安装，制冷系统所进行的吹扫排污工作应当使用干燥压缩空气或者是氮气，其压力为0.6MPa，通过对于浅色布的应用开展5分钟的检查工作，确定其不存在污物便可以判定为合格。在系统完成吹扫工作保障其干净之后，需要拆掉阀门中的阀芯，并对其进行详细的冲洗。工作人员需要针对制冷管道系统展开全方位的真空试验、穷密性试验以及强度试验，确保其全部合格之后，才能够正式投入运行[2]。

3暖通空调工程中制冷系统管道安装方案设计探究

3.1制冷管道敷设

制冷管道敷设可以按照敷设方式的不同，划分成两种类型，分别是架空敷设和地下敷设。

以某工程为例，其采用的便是架空敷设方式，该方式主要是对专用的支架进行设置，通常情况下来说，会沿着墙、柱、梁进行布置。吸气管和排气管需要在设置于同一支架上，而吸气管的位置需要处在排气管的下方，在多根相互平行的管道之间，需要有着一定的距离，绝大多数情况下，其间距都会在200毫米以上。与此同时，设计人员还要使用通过油浸处理的木块，将其设置在管道同支架之间，这便可以有效避免支架与吸气管道的相互接触，继而导致冷桥现象的出现。在对制冷剂液体管道进行敷设时，为了有效避免液囊同气囊造成管路阻力的增加，继而对系统的持续平稳运转产生一定的负面影响，所以需要保障其不存在局部向上突起的管段，与此同时，其气体管道同样不应当存在局部向下凹陷的部分，将支管从液体主管中接出时，通常会在上部分接出，对于制冷管道的三通接口来说，设计人员不可以采用T行三通，而是需要制成顺流三通的形式。若是其主管和支管的管径相一致，并且其DN在50毫米以下时，应当对主管局部加大一个规格，当其成为扩大管之后再将其制成顺流三通。在制冷管道的弯道方面，设计人员需要加强对于冷报弯的应用，此举能够有效减少热报弯生成氧化皮的可能性。在确定弯管曲率半径的过程中，设计人员应当参照管子外径，确保其能够比管子外径的3.5倍要大。此外，不可以在制冷管道方面使用压制弯管、皱褶弯管以及焊接弯管。

而地下敷设则还包含着三种类型，分别是通行、半通行以及不通行地沟敷设。一般来说，通行地沟所具有的净高都会在1.8米及其以上，若是地沟采用的是多管敷设方式，那么设计人员便应当合理进行其敷设位置的控制，尽量保障其同其他管道之间具有一定的距离。而半通行地沟的净高则大多是1.2米，不可以在同一地沟中对冷热管进行同时敷设。不通行地沟主要是会采用活动式地沟盖板，对其低温管道展开单独的敷设工作[3]。

3.2阀门安装

阀门安装是暖通空调工程中制冷系统管道设计的重要内容，氨制冷系统制冷管道中所采用的阀门应当是专用的合格产品，在正式进行安装工作之前，应当对阀门进行以此的拆卸和清洗，将其表面的铁锈以及油污清除。与此同时，工作人员还应当对其密封效果进行详细分析，在适当的情况下需要采取研磨措施，同时，观察其填料所具有的密封性能，针对那些在密封性能方面有所欠缺的填料，应当及时对其进行修理或者是更换。当完成对于阀门的清洗以及装配工作之后，需要对其起闭4-5次左右，然后便要将其关闭，并在其中注入煤油进入到试漏环节，试漏环节大概持续两个小时，若是在此期间其不存在渗漏现象，便可以判定其合格，工作人员需要从设计要求的实际情况出发确定阀门的具体安装方向、位置以及高度。与此同时还要重点关注各类阀门的进出口以及介质流向，尽量避免产生装错的问题，若是其阀门上存在相应的流向标记，便要根据其方向展开安装工作，如果不存在流向标记则应当严格遵循着低进高出的原则进行安装。安装的过程中应当注意不要出现阀门歪斜的现象。阀门手轮的朝向应当能够为工作人员的操作提供方便，同时，还要在其中安装手動截止阀并配置手柄，而其手柄的朝向应向上。包括升降式止回阀、热力膨胀阀、调节阀以及电磁阀等阀头的安装都需要向上。感温包的安装需要使用合适的隔热材料对其进行密封包扎，并保障其厚度能够同保温层相同，在正式进行安全阀安装工作之前，工作人员需要对阀门铅封情况以及出厂合格证件展开全方位的检查工作，不可以任意对其进行拆启。如果其规定压力没有同其设计要求相符合，便要从相关规程出发，采取适当的调整措施，并做好相应的记录工作。最好采用Z型或者是S型对安全阀放空管末端进行制作，与此同时，其排放孔的朝向应当为安全地带，如果将关断阀门设置在设备同安全阀之间，在运转的过程中则应当处在全开位置，并且还要采取铅封措施[4]。

3.3仪表安装

所有的测量仪表在安装过程中都需要结合具体的设计要求，选择专用产品，工作人员需要采用标准压力表，对压力测量仪表进行校正，并使用标准温度计对温度测量仪表进行校正，在校正的过程中应当保障其结果的完整性，仪表安装的位置直接影响了工作开展的效果，所以工作人员应当选择有着良好的照明条件，并且不会对观察工作造成影响的位置进行安装。如果仪表安装的位置为室外，则应当合理设置保护站，而温度传感器以及压力传感器则需要在不受振动的地方进行安装。在U型管压力机的安装方面，工作人员要尽量保障其安装位置不会受到高温以及振动等的影响，以此为高效的观察和维护工作的开展创造良好的条件，在安装过程中应当保障压力计垂直，缓解压力指示过于迟缓的问题，同时，还要合理把控U型管压力计和引压管的根部阀之间连接软管的长度，以免其过长进而影响正常应用。工作人员应对制冷管道进行试漏，当其试漏合格之后，便要对相应的系统低压侧管道以及设备采取相应的保温措施。处在蒸发压力之下的盐水管道或者是冷冻水都应当采取科学合理的保温措施，若是没有对保温厚度存在明确的要求和规定，那么最好选择50毫米的低压管。若想为后续开展的操作管理工作提供方便条件，则需要用不同颜色的涂料涂在保温层外表面以及管道外表面上，或者可以在上面标注出介质流向，将其有效区别开来。在进行刷漆工作时，应当保障其金属面具有良好的洁净性以及干燥性，油漆的厚度相对均匀并且不存在遗漏问题。

3.4常规问题处理

一方面，工作人员应当高效处理好水循环的问题，强化落实对其的管理工作，合理进行管线的安排工作，同时还要对管线坡度展开科学合理的设计，这样便可以减少气囊的产生，如果管道的某些部位存在较大的产生气囊的隐患，便需要将排气阀安装在相应的气囊位置，以保障管道之间排气系统连接的有效性，全面将空气排出。接下来工作人员便需要对焊接钢管进行妥善清理，最大限度减少其钢管上存在污垢和锈斑的可能性。一般情况下在，在完成暖通空调的安装工作之后，应当对其杂物进行清理，并封闭管道入口，保障安装工作的有效性，如果没有将管道管口封闭则应当采取临时封堵的措施，尽可能减少杂物和尘埃等进入到管道中的几率。此外，还要针对管道中是否存在焊渣以及麻丝等污染物展开全面的检查工作，若是有便需要第一时间进行妥善清理。工作人员可以选用有着较大体型的排污阀，将其安装在管网的最低位置，这样便能够为其排污效果的提升提供支持。与此同时，设计人员需要综合考虑各方面影响因素，结合实际情况对管线的坡度以及标高进行设置，合理安排相应的连接方式，对温度以及水压进行高质量的控制。

另一方面，工作人员需要对结露问题进行科学有效的处理，对于暖通空调来说，凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.010;冷凝水干管坡度不宜小于0.005，不应小于0.003，且不允许有积水部位。但实际应用中受到冷凝水管自身线路相对较长的影响，其在进行安装时经常会碰撞吊顶，进而产生一定的坡度，一旦产生冷凝水管倒坡现象便会造成滴水问题。除此以外，若是空调机组冷凝水管没有对水封进行设置，便难以实现对于机组空调冷凝水的有效排出，为了妥善应对结露问题，便应当就近将冷凝水排放干净，并对管道展开科学设计，此举可以对冷凝水管倒坡问题起到一定的预防作用[5]。

结论

科学开展制冷系统管道设计工作，能够有效提升制冷系统运行效果，对于暖通工程整体建设质量的提升有着重要意义。因此，设计人员应当在实践中总结经验，进而为制冷系统管道高效的设计和安装奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]姬洵，姜振涛.暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术措施[J].建材发展导向（下），2021，19（7）：319-320.

[2]于振伟，陈彪.浅谈暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术措施[J].百科论坛电子杂志，2019（5）：684.

[3]覃永杰.暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术综述[J].建筑与装饰，2019（16）：185，189.

[4]曹云，毛克枢，杨雄法.暖通空调制冷系统管道安装分析[J].消费电子，2021（3）：53，55，59.

[5]徐泽，郭强，李艳莎.暖通空调系统空调制冷管道安装技术管理分析[J].消费电子，2021（2）：59-60.