管径计算方法精编版

㈡回汽立管管径计算
R12－图5－32；R22－图5－33。
按最低负荷选择管径。若膨胀阀前的液温 不为40℃时，则最低档负荷量÷修正系 数（查图5－34）＝最小负荷量，再进行 查图。
例题11（P212）。
回 汽 68 管 内 径
27.3kW
最低负荷
㈢双上升吸汽立管的设计
当制冷系统的全负荷和最低负荷相差较大时，需采 用双上升吸汽立管。如图5－35。
⒊各并联管路要保证均匀供液
◆一只热力膨胀阀只向一个通路供液。见图5－20。
◆一只热力膨胀阀向几个并联通路供液时，采用分液器 配液。如图5－21，图5－22。
⒋高压液管上应设置干燥过滤器
吸收水分，过滤杂质。
⒈设置上升立管和回油弯
见图5－23。 ⒉坡向和坡度要求
㈡对吸汽管路的设计要求
水平吸汽管应有大于或等于2％的坡度，并坡向压缩机。
第五章 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。
五、其他管道管径的计算
㈠排汽管与供液管道管径计算 R12－图5－36；R22－图5－37。 上升排汽立管也要考虑最小带油速度，见
图5－19。 ㈡冷凝器至贮液器泄液管的管径计算 铜管：查图5－38。 钢管：铜管管径放大一档。
⒊设置双上升立管
在负荷变化较大的系统中采用。
⒋回汽管与蒸发器连接上的要求
●回汽管与一组蒸发器连接：
压缩机与蒸发器位于同标高或蒸发器高于压缩机时，蒸
发器出口的上升立管上升至蒸发器顶部或略高于蒸发 器，再接至压缩机。如图5－24。
●回汽管与多组并联蒸发器连接：
见图5－25。
回气管垂直上升时，每隔10米左右安装一个集油弯。
1。 ⒉阀门：氟利昂专用，一般不设手轮，加防漏
盖帽。
二、氟利昂系统制冷剂在管道内允许压力 降及允许流速
㈠对系统管道允许压力降要求 回汽管：相当于饱和蒸发温度降低1℃，其
值见表5－15； 排汽管和高压供液管：相当于饱和冷凝温
度升高0.5℃，其值见表5－16。 ㈡对系统管道流速的要求 流速范围：见表5－17。 对吸汽、排汽上升立管，有最小带油速度
水平吸汽总管
水平排汽总管
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。
■正常间距：＝最大间距×0．8
↓
查表5－11
■增设的支（吊）点：在管件、弯头处的 一侧或二侧增设加固点，且要求支（吊） 点离弯头的距离不宜大于600mm,并尽可 能在较长管道上增设。
三、管架结构形式 制冷工程上常用半固定支架。 ◎随墙的，见图5－16（a）、（b）。 ◎吊顶的，见图5－16（c）、（d）。
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。
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。
二、管道支点距离
注意，查得的δ要取规范值，一般保温层厚度数值 个位数为0或5，单位为mm。
例题8：
三、保温材料的选用
■制冷工程常用的保温材料：玻璃棉、软 木、硅酸铝、聚苯乙烯、聚氨酯等。
■融霜热氨管：用能耐80～120℃温度的绝 热材料，如石棉管瓦、岩棉保温带。
■在施工中应注意： ①在穿墙洞和楼板时不能间断； ②系统试压、抽真空合格后，防锈处理，
( 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
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。
用计算图确定保温层厚度的步骤：
⑴选好保温材料，计算出 2 ( t2 t1 1) 的值。
⑵根据
2 ( t2 t1 t2 t3
1) ≤D1ln
D1 D2
t2 t3
,在图的纵坐标上找
到相应的点，水平向右与外径图线相交，再转折
向下引垂线得横座标上数值，即为保温层厚度。
⑶验算：查到的δ代入式（5－9）中，若等式成立， 则符合要求。否则，加大δ，重新验算。
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℃。
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。
t1 t3
1 D1 2
ln
D1 D2
D1 D2
2
保温层外表面温度应比露点温度稍高些， 保温层厚度计算结果应满足下式条件：
t2 t1 1 D1 ln D1
t2 t3
2 D2
D1 ln
D1 D2
2
( t2 t2
t1 t3
1)
(5-9)
⒊图表计算法确定保温层厚度
查图5－18（a）（b）（c）和表5－12、表5－13。
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。
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。
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。
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： dn＝0.0188
G (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。
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
Q
Qs
Ls gt Lgts
0.55
( kW )
(5-2)
0.55
Q
Qs
Ls gP LgP
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
查表法
查图法
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）
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。
⒈通过保温管道和设备单位 长度传热量计算。
忽略管壁热阻。有：
ql
(t2 t1)
1 ln D1 1
2 D2 D1
(W/mql)
(t2 t1)
1 ln D1 1
(t2 t3 )
1
2 D2 D1 D1
⒉公式计算法确定保温层厚度
先用公式（5－6）算出D1。 t2
再用式（5－7）算出厚度δ。t2
的要求，见图5－19。
㈠对液管的设计要求
⒈考三虑、过冷氟系统管路设计要求
要防止高压供液管由于升高而液柱引起的静压下降，使 液管在进入热力膨胀阀之前就成为两相流体。
防止的办法：高压液体过冷。
液管每升高一米时的静压降低值及相应的饱和温降见表5 －18。
⒉热力膨胀阀宜靠近蒸发器布置
两相流动的阻力比纯液体大得多。阻力倍数见表5－19。
●双上升立Βιβλιοθήκη Baidu的工作原理：
最小负荷起动→两立管皆通→存油弯积油→立管B 断，A通→A管带油，B断。
全负荷时→立管上下部压差增大→推动存油弯的润 滑油→A通，B带油。
●双上升立管的管径确定方法：
⒈按最低负荷确定立管A的管径dA。 ⒉按全负荷的最小带油速度选择某一管径d。
⒊dB＝
d
2
d
2 A
⒋取规范的dB。
对低温管道， 要加设垫木。
第四节 管道和设备保温设计
一、概述 ●需要保温的部位：低温、有冷量损失的部位。 融霜热氨管也要保温。
●保温层厚度确定原则：保证隔热层外表面不 致结露。即外表面温度不低于当地条件下的 露点温度。
例外：少数小型低温制冷装置，把损失量限制 在某一范围，据此来确定保温层厚度。
二、保温层厚度计算
再包保温层； ③保温层外设防潮层或隔汽层。
技能培养: 管道包保温层过程
第五节 氟利昂系统管道设计
一、氟利昂系统对管材和阀件的要求 ⒈管材：多采用紫铜管或无缝钢管。 管径＜20mm时，多用紫铜管－－易于弯曲成型，
流动阻力较小，价格高。规格见表5－14。 管径＞20mm时，多用无缝钢管－－规格见表5－
⒊无油分离器时排气管的连接要求
见图5－27、图5－28。
垂直上升时，每8米设置一个U形弯头。见图5-29。
图5-26
图5-27，图5-28
图5-29
四、吸汽管道管径计算
用查图法。确定内径，再定规格。
㈠水平回汽管直径计算
R12－图5－30；R22－图5－31。
例题10（P208）
145mm
180
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。
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。
图5-23
图5-35
图5-24
图5-25
㈢对排气管路的设计要求
⒈坡向和坡度要求
水平排气管应有1％～2％的坡度，并坡向油分离器 或冷凝器。
⒉设有油分离器时排气管的连接要求
油分离器应尽量靠近压缩机，其内的积油由回油管 流回曲轴箱中。如图5－26。
任何上升排气立管应设在油分离器之后，以便低负 荷时立管中的油和停机时管内冷凝液回到油分离 器。
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。