暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計分析

鄧詩松

摘要：本文立足于我國暖通空調(diào)工程的建設(shè)情況和制冷系統(tǒng)管道設(shè)計的重要性，簡略闡述了該課題的研究背景，介紹了暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計要求，并對管道的安裝設(shè)計方案進行了詳細分析，旨在為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)工程;制冷系統(tǒng);管道設(shè)計

引言

近些年，我國現(xiàn)代科學技術(shù)手段正處在不斷升級更新的過程中，在這一時代背景下，建筑領(lǐng)域發(fā)展速度也得到了進一步的提升，未來的建筑將會有越來越高的設(shè)計高度，并朝著更強的舒適性以及智能化程度方向進行發(fā)展。對于建筑來說，中央空調(diào)系統(tǒng)是其至關(guān)重要的組成部分，而暖通空調(diào)的實際運行效果，將會在極大程度上受到空調(diào)管道設(shè)計選型以及安裝等因素的影響。設(shè)計人員在對中央空調(diào)管道系統(tǒng)進行選型和設(shè)計時，需要綜合考慮投資費用、樓層高低、建筑面積大小以及建筑功能要求等多方面影響因素。為了提升管道系統(tǒng)設(shè)計的成效，有必要對其展開更加深層次的探究。

1研究背景

從實際情況來看，暖通空調(diào)設(shè)備本身作為一項關(guān)鍵工程，有著極為復(fù)雜且龐大的特點，與此同時，其所使用的管道也包含著多種用途和功能。暖通空調(diào)設(shè)計內(nèi)容涵蓋范圍較廣，具體包括對消防管、噴淋管、冷凝水管、電氣橋架、冷凍水管、排風管、送風管以及空調(diào)末端設(shè)備等管道和設(shè)備的設(shè)計工作。在水系統(tǒng)方面，水系統(tǒng)本身有著多樣化的形式，可以從水系統(tǒng)是否會同大氣相接觸這一點著手，將其劃分成兩種空調(diào)水系統(tǒng)，分別為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)。其中閉式循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用不會同大氣產(chǎn)生接觸，在系統(tǒng)的最高點處，對膨脹水箱進行設(shè)置，同時，還包含著排氣以及泄水排污裝置;或在主機房內(nèi)設(shè)置一體化定壓補水裝置。

閉式循環(huán)系統(tǒng)在其應(yīng)用過程中有著較多的優(yōu)點，首先，其管道和設(shè)備不容易出現(xiàn)腐蝕問題，其次，其循環(huán)水泵本身有著較低的壓力，所以其水泵的功率呈現(xiàn)出較小的特點。最后，因為不存在儲水箱，不需要重力回水，回水也不用額外安置，這便減少了其在成本方面的不必要投入。但閉式系統(tǒng)在蓄冷能力方面存在一定的局限性，當處在低負荷狀態(tài)下時，冷凍機也同樣需要經(jīng)常啟動。與此同時，膨脹水箱補水應(yīng)當設(shè)置相應(yīng)的補水泵進行補水和穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。開式循環(huán)系統(tǒng)將會同大氣之間相互連通，所以應(yīng)當將回水蓄水箱增設(shè)在系統(tǒng)之上。應(yīng)用開式系統(tǒng)的優(yōu)勢在于蓄冷水箱本身存在著相對較強的蓄冷能力，進而達到在原有的基礎(chǔ)上縮短冷凍機開啟時間的效果，從而實現(xiàn)能量調(diào)節(jié)能力的進一步提升，與此同時，其冷水溫度波動可以相對小一點。但其在具有應(yīng)有優(yōu)勢的同時還面臨一定的局限性，那就是當冷水和大氣相接觸時會融入一部分空氣，將會增加其管路被腐蝕的可能性，若是其末端空調(diào)設(shè)備位置比較低，便會造成冷水難以向冷凍站進行直接自流，所以應(yīng)當進行增加相應(yīng)的回水泵和回水池。當用戶同冷凍站之間有著較大高差時，水泵則要對其高差所產(chǎn)生的靜水壓力進行克服，這樣便會出現(xiàn)較大的能源耗量。在使用自流回水的過程中，通常情況下來說，其回水管徑都比較大，這便在一定程度上增加了其投資費用[1]。

2暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計要求

2.1合理選擇管道材料

在對氨制冷劑系統(tǒng)管道、填料、閥門以及附件等進行選擇時，應(yīng)避免選用銅或者是銅合金材料，與此同時，其管內(nèi)不能夠存在鍍鋅。對于氨系統(tǒng)的管道焊縫來說，應(yīng)當合理采用射線照相的方式，對其展開檢驗工作，抽檢率是10%，經(jīng)過檢驗判斷其質(zhì)量在Ⅲ級及其以上便屬于合格。若是沒有良好的射線照相檢驗操作條件，則可以選用超聲波檢驗的方式，在該方式的應(yīng)用下，其結(jié)果在Ⅱ級及其以上便是合格。

2.2確保管道管件符合技術(shù)要求

設(shè)計人員在對制冷系統(tǒng)管道和管件進行設(shè)計時，需要確保其能夠同相關(guān)技術(shù)要求相適應(yīng)。暖通空調(diào)工程對于制冷系統(tǒng)管道和管件有著較高的要求，其在工作壓力、材質(zhì)以及型號等方面均應(yīng)當能夠滿足設(shè)計要求，并有完備的質(zhì)量證明書以及出廠合格證等材料。設(shè)計人員在螺紋以及法蘭等位置所使用的密封材料，需要可以同管內(nèi)的介質(zhì)性能相符合。不可以將制冷劑液體管向上安裝成“Ω”形，在引出液體支管的過程中，應(yīng)當從干管底部或者是側(cè)面著手進行，在引出氣體支管的過程中，應(yīng)當從干管的側(cè)面或者是頂部進行，若是要從干管引出兩根以及兩根以上的支管便需要有效錯開其連接部位，其相互之間的距離需要比兩倍支管直徑要大，同時，還要確保其在200毫米以上。對于制冷機和潤滑油系統(tǒng)來說，工作人員需要有效清除管道和關(guān)鍵內(nèi)外壁所存在的污物和鐵銹，在完成清除工作之后，便要對管口采取相應(yīng)的封閉措施，與此同時，還要保障其內(nèi)外壁具有良好的干燥性。在連接制冷機和附屬設(shè)備之間，制冷管道的過程中，需要從具體的設(shè)計要求出發(fā)，對坡向和坡度進行合理設(shè)計，在正式運行質(zhì)量系統(tǒng)之前，工作人員需要科學開展對于安全閥的調(diào)試校核工作，以保障其開啟以及回座壓力，能夠滿足設(shè)備技術(shù)文件所提出的要求。

2.3強化開展閥門試驗

若想提升閥門設(shè)計的科學性和有效性，工作人員應(yīng)當強化開展閥門試驗，在進行制冷劑閥門安裝工作之前，需要科學開展針對性的嚴密性和強度試驗。強度試驗壓力需要是閥門公稱壓力的1.5倍，同時還要加強對于時間的控制，使其在5分鐘以上。在嚴密性試驗方面，其壓力需要是閥門公稱壓力的1.1倍，同時還要將其時間維持在30秒以上，確定其不漏便可以判定其合格。其在合格之后，工作人員需要采取適當?shù)拇胧┍Ｕ掀溟y體內(nèi)具有良好的干燥性，若是其閥門的進口和出口部位存在閥體銹蝕以及封閉破損，則應(yīng)當對其進行解體清洗，其在高度、方向以及位置上都需要滿足設(shè)計要求。設(shè)計人員需要合理控制水平管道上閥門手柄的朝向，避免其出現(xiàn)朝下的現(xiàn)象，與此同時，工作人員需要從方便操作的角度出發(fā)，將垂直管道上的閥門手柄的放置在合適的朝向上。在自控閥門的安裝方面，工作人員應(yīng)當立足于具體的設(shè)計要求對其實際位置進行確定，保障其升降式止回閥、熱力膨脹閥、調(diào)節(jié)閥以及電磁閥等閥頭的朝向都向上。應(yīng)合理控制熱力膨脹閥安全的位置，使其比感溫包高，而感溫包則需要在蒸發(fā)器末端的回氣管上進行安裝，確保其能夠同管道之間有著良好的基礎(chǔ)，并得到緊密的綁扎。安全閥需要在能夠方便展開檢修工作的部位進行垂直安裝，與此同時，應(yīng)當將排氣管朝向安全地帶，在泄水管上對排液管進行安裝，制冷系統(tǒng)所進行的吹掃排污工作應(yīng)當使用干燥壓縮空氣或者是氮氣，其壓力為0.6MPa，通過對于淺色布的應(yīng)用開展5分鐘的檢查工作，確定其不存在污物便可以判定為合格。在系統(tǒng)完成吹掃工作保障其干凈之后，需要拆掉閥門中的閥芯，并對其進行詳細的沖洗。工作人員需要針對制冷管道系統(tǒng)展開全方位的真空試驗、窮密性試驗以及強度試驗，確保其全部合格之后，才能夠正式投入運行[2]。

3暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道安裝方案設(shè)計探究

3.1制冷管道敷設(shè)

制冷管道敷設(shè)可以按照敷設(shè)方式的不同，劃分成兩種類型，分別是架空敷設(shè)和地下敷設(shè)。

以某工程為例，其采用的便是架空敷設(shè)方式，該方式主要是對專用的支架進行設(shè)置，通常情況下來說，會沿著墻、柱、梁進行布置。吸氣管和排氣管需要在設(shè)置于同一支架上，而吸氣管的位置需要處在排氣管的下方，在多根相互平行的管道之間，需要有著一定的距離，絕大多數(shù)情況下，其間距都會在200毫米以上。與此同時，設(shè)計人員還要使用通過油浸處理的木塊，將其設(shè)置在管道同支架之間，這便可以有效避免支架與吸氣管道的相互接觸，繼而導(dǎo)致冷橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。在對制冷劑液體管道進行敷設(shè)時，為了有效避免液囊同氣囊造成管路阻力的增加，繼而對系統(tǒng)的持續(xù)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的負面影響，所以需要保障其不存在局部向上突起的管段，與此同時，其氣體管道同樣不應(yīng)當存在局部向下凹陷的部分，將支管從液體主管中接出時，通常會在上部分接出，對于制冷管道的三通接口來說，設(shè)計人員不可以采用T行三通，而是需要制成順流三通的形式。若是其主管和支管的管徑相一致，并且其DN在50毫米以下時，應(yīng)當對主管局部加大一個規(guī)格，當其成為擴大管之后再將其制成順流三通。在制冷管道的彎道方面，設(shè)計人員需要加強對于冷報彎的應(yīng)用，此舉能夠有效減少熱報彎生成氧化皮的可能性。在確定彎管曲率半徑的過程中，設(shè)計人員應(yīng)當參照管子外徑，確保其能夠比管子外徑的3.5倍要大。此外，不可以在制冷管道方面使用壓制彎管、皺褶彎管以及焊接彎管。

而地下敷設(shè)則還包含著三種類型，分別是通行、半通行以及不通行地溝敷設(shè)。一般來說，通行地溝所具有的凈高都會在1.8米及其以上，若是地溝采用的是多管敷設(shè)方式，那么設(shè)計人員便應(yīng)當合理進行其敷設(shè)位置的控制，盡量保障其同其他管道之間具有一定的距離。而半通行地溝的凈高則大多是1.2米，不可以在同一地溝中對冷熱管進行同時敷設(shè)。不通行地溝主要是會采用活動式地溝蓋板，對其低溫管道展開單獨的敷設(shè)工作[3]。

3.2閥門安裝

閥門安裝是暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計的重要內(nèi)容，氨制冷系統(tǒng)制冷管道中所采用的閥門應(yīng)當是專用的合格產(chǎn)品，在正式進行安裝工作之前，應(yīng)當對閥門進行以此的拆卸和清洗，將其表面的鐵銹以及油污清除。與此同時，工作人員還應(yīng)當對其密封效果進行詳細分析，在適當?shù)那闆r下需要采取研磨措施，同時，觀察其填料所具有的密封性能，針對那些在密封性能方面有所欠缺的填料，應(yīng)當及時對其進行修理或者是更換。當完成對于閥門的清洗以及裝配工作之后，需要對其起閉4-5次左右，然后便要將其關(guān)閉，并在其中注入煤油進入到試漏環(huán)節(jié)，試漏環(huán)節(jié)大概持續(xù)兩個小時，若是在此期間其不存在滲漏現(xiàn)象，便可以判定其合格，工作人員需要從設(shè)計要求的實際情況出發(fā)確定閥門的具體安裝方向、位置以及高度。與此同時還要重點關(guān)注各類閥門的進出口以及介質(zhì)流向，盡量避免產(chǎn)生裝錯的問題，若是其閥門上存在相應(yīng)的流向標記，便要根據(jù)其方向展開安裝工作，如果不存在流向標記則應(yīng)當嚴格遵循著低進高出的原則進行安裝。安裝的過程中應(yīng)當注意不要出現(xiàn)閥門歪斜的現(xiàn)象。閥門手輪的朝向應(yīng)當能夠為工作人員的操作提供方便，同時，還要在其中安裝手動截止閥并配置手柄，而其手柄的朝向應(yīng)向上。包括升降式止回閥、熱力膨脹閥、調(diào)節(jié)閥以及電磁閥等閥頭的安裝都需要向上。感溫包的安裝需要使用合適的隔熱材料對其進行密封包扎，并保障其厚度能夠同保溫層相同，在正式進行安全閥安裝工作之前，工作人員需要對閥門鉛封情況以及出廠合格證件展開全方位的檢查工作，不可以任意對其進行拆啟。如果其規(guī)定壓力沒有同其設(shè)計要求相符合，便要從相關(guān)規(guī)程出發(fā)，采取適當?shù)恼{(diào)整措施，并做好相應(yīng)的記錄工作。最好采用Z型或者是S型對安全閥放空管末端進行制作，與此同時，其排放孔的朝向應(yīng)當為安全地帶，如果將關(guān)斷閥門設(shè)置在設(shè)備同安全閥之間，在運轉(zhuǎn)的過程中則應(yīng)當處在全開位置，并且還要采取鉛封措施[4]。

3.3儀表安裝

所有的測量儀表在安裝過程中都需要結(jié)合具體的設(shè)計要求，選擇專用產(chǎn)品，工作人員需要采用標準壓力表，對壓力測量儀表進行校正，并使用標準溫度計對溫度測量儀表進行校正，在校正的過程中應(yīng)當保障其結(jié)果的完整性，儀表安裝的位置直接影響了工作開展的效果，所以工作人員應(yīng)當選擇有著良好的照明條件，并且不會對觀察工作造成影響的位置進行安裝。如果儀表安裝的位置為室外，則應(yīng)當合理設(shè)置保護站，而溫度傳感器以及壓力傳感器則需要在不受振動的地方進行安裝。在U型管壓力機的安裝方面，工作人員要盡量保障其安裝位置不會受到高溫以及振動等的影響，以此為高效的觀察和維護工作的開展創(chuàng)造良好的條件，在安裝過程中應(yīng)當保障壓力計垂直，緩解壓力指示過于遲緩的問題，同時，還要合理把控U型管壓力計和引壓管的根部閥之間連接軟管的長度，以免其過長進而影響正常應(yīng)用。工作人員應(yīng)對制冷管道進行試漏，當其試漏合格之后，便要對相應(yīng)的系統(tǒng)低壓側(cè)管道以及設(shè)備采取相應(yīng)的保溫措施。處在蒸發(fā)壓力之下的鹽水管道或者是冷凍水都應(yīng)當采取科學合理的保溫措施，若是沒有對保溫厚度存在明確的要求和規(guī)定，那么最好選擇50毫米的低壓管。若想為后續(xù)開展的操作管理工作提供方便條件，則需要用不同顏色的涂料涂在保溫層外表面以及管道外表面上，或者可以在上面標注出介質(zhì)流向，將其有效區(qū)別開來。在進行刷漆工作時，應(yīng)當保障其金屬面具有良好的潔凈性以及干燥性，油漆的厚度相對均勻并且不存在遺漏問題。

3.4常規(guī)問題處理

一方面，工作人員應(yīng)當高效處理好水循環(huán)的問題，強化落實對其的管理工作，合理進行管線的安排工作，同時還要對管線坡度展開科學合理的設(shè)計，這樣便可以減少氣囊的產(chǎn)生，如果管道的某些部位存在較大的產(chǎn)生氣囊的隱患，便需要將排氣閥安裝在相應(yīng)的氣囊位置，以保障管道之間排氣系統(tǒng)連接的有效性，全面將空氣排出。接下來工作人員便需要對焊接鋼管進行妥善清理，最大限度減少其鋼管上存在污垢和銹斑的可能性。一般情況下在，在完成暖通空調(diào)的安裝工作之后，應(yīng)當對其雜物進行清理，并封閉管道入口，保障安裝工作的有效性，如果沒有將管道管口封閉則應(yīng)當采取臨時封堵的措施，盡可能減少雜物和塵埃等進入到管道中的幾率。此外，還要針對管道中是否存在焊渣以及麻絲等污染物展開全面的檢查工作，若是有便需要第一時間進行妥善清理。工作人員可以選用有著較大體型的排污閥，將其安裝在管網(wǎng)的最低位置，這樣便能夠為其排污效果的提升提供支持。與此同時，設(shè)計人員需要綜合考慮各方面影響因素，結(jié)合實際情況對管線的坡度以及標高進行設(shè)置，合理安排相應(yīng)的連接方式，對溫度以及水壓進行高質(zhì)量的控制。

另一方面，工作人員需要對結(jié)露問題進行科學有效的處理，對于暖通空調(diào)來說，凝水盤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，不應(yīng)小于0.003，且不允許有積水部位。但實際應(yīng)用中受到冷凝水管自身線路相對較長的影響，其在進行安裝時經(jīng)常會碰撞吊頂，進而產(chǎn)生一定的坡度，一旦產(chǎn)生冷凝水管倒坡現(xiàn)象便會造成滴水問題。除此以外，若是空調(diào)機組冷凝水管沒有對水封進行設(shè)置，便難以實現(xiàn)對于機組空調(diào)冷凝水的有效排出，為了妥善應(yīng)對結(jié)露問題，便應(yīng)當就近將冷凝水排放干凈，并對管道展開科學設(shè)計，此舉可以對冷凝水管倒坡問題起到一定的預(yù)防作用[5]。

結(jié)論

科學開展制冷系統(tǒng)管道設(shè)計工作，能夠有效提升制冷系統(tǒng)運行效果，對于暖通工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升有著重要意義。因此，設(shè)計人員應(yīng)當在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，進而為制冷系統(tǒng)管道高效的設(shè)計和安裝奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]姬洵，姜振濤.暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計及施工技術(shù)措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2021，19（7）：319-320.

[2]于振偉，陳彪.淺談暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計及施工技術(shù)措施[J].百科論壇電子雜志，2019（5）：684.

[3]覃永杰.暖通空調(diào)工程中制冷系統(tǒng)管道設(shè)計及施工技術(shù)綜述[J].建筑與裝飾，2019（16）：185，189.

[4]曹云，毛克樞，楊雄法.暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)管道安裝分析[J].消費電子，2021（3）：53，55，59.

[5]徐澤，郭強，李艷莎.暖通空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)制冷管道安裝技術(shù)管理分析[J].消費電子，2021（2）：59-60.