制冷系统的管道设计⑴⑵

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1、制冷系统的管道设计⑴⑵制冷系统管道设计包括管径的确定、管道和设备的防腐、保温以及管道的布置问题。管道设计的好坏，关系到制冷装置运行的安全性、经济性和安装操作的简单方便程度。通过本章的学习，掌握公式法和图表法确定系统管径以及管材、阀件的正确选用、管道安装布置时需注意的问题。第一节氨制冷系统管道设计要求（一）对管道、阀件及连接件的一般要求1、管道氨制冷系统的管道应采用无缝钢管。2、阀门制冷管道系统应采用氨专用阀门，氨系统所用阀类不允许有铜和铜合金的零部件。阀体应是灰铸铁、可锻铸铁或铸钢的。其公称压力不应小于2.5Mpa（表压），应有倒关阀座，当阀开足后能在运行中更换材料。3、连接件氨系统

2、管道一律采用焊接，一般管壁厚度小于4mm者宜用气焊，管壁厚度4mm以上者可用电焊。（1）弯头一律采用煨弯。（2）法兰用A3镇静钢制作，应带凸凹口。（3）两根管子做T形连接时，应作顺流向的弯头。若两根管子管径相同，则应在结合部位加一段较大的管子，如图7-1（4）小口径阀门用丝扣连接时，连接管车削螺纹后剩余厚度不小于2.5~3.0mm，应先用一短管与阀门连接后，再与系统管道焊接，丝扣连接时不得使用白油麻丝，应采用纯甘油与黄粉（氧化铅）调和的填料。（5）支管与集管的连接，支管管头应开弧形叉口与集管平接，不应插入集管内。一、管道内允许的流速和压降在工程设计中，一般是采用限定管段流动阻力损失来

3、确定对应管径的大小，氨制冷系统的吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低0.5℃,排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高0.5℃。二、氨管道布置原则氨与润滑油几乎是不互溶的，因此，在氨制冷系统中，设置氨油分离器，并在可能集油的设备底部装设放油阀，制冷系统中应有放油装置。（1）吸气管为防止氨液滴进入压缩机，氨压缩机的吸气管应有不小于0.5%的坡度，坡向蒸发器。（2）排气管为防止润滑油和冷凝液氨回流至压缩机，压缩机的排气管道应有不小于0.01的坡度，坡向油分离器。多台压缩机并联连接，在压缩机的排气管上装设止回阀，防止一台压缩机工作时，停止工作的压缩机出口处积存氨液和润滑油，重启时产

4、生液击事故。（3）冷凝器与贮液器的连接管冷凝器至贮液器的液体管水平部分应有不小于0.02的坡度，坡向贮液器。贮液器与冷凝器出液管之间的高差应保证液体靠重力流入贮液器。多台冷凝器并联时，应设有压力平衡管。平衡管上应装有截止阀，以便检修。第二节系统管径确定方法一、公式计算法公式计算法是根据制冷管道允许流速、允许压降进行计算确定管径的方法，其计算步骤为：1、计算管道内径式中，为管道内径（）为计算状态下制冷剂比容（）为制冷剂质量流量（）2、初选管径3、根据计算结果查表7-4选取管径4、计算压力降根据初选的管径计算压力降，与允许压力降进行比较，若<，则管径选取合适；若>，则需按照的要求修正，直

5、至符合要求。二、图表计算法1、氟管径（1）回气管管径回气管中的压力降直接影响到制冷系统的制冷量，因为回气管中压力降低，将使吸入气体的比容急剧增大，直接影响到压缩机的制冷能力，所以，应把压力降控制在允许范围内。一般，氟利昂系统回气管道压力降不应超过饱和蒸发温度差1℃所对应的压力降。例题1，已知R12制冷系统的制冷量50000kca/h,蒸发温度－30℃,回气管路当量总长度50m，试计算钢管内径。解：图7-4，从制冷量横坐标上的50000kca/h的A点，垂直向上，交于当量长度50m线上，再水平向左与蒸发温度－30℃线相交，从该交点垂直向上与钢管内径横坐标交于一点，即可读出所需钢管内径1

6、00mm，查表7-4，选定管子型号为108×4.0mm×mm.。为了使用方便，可根据上升回气立管的最小带油速度，按节流阀前液温40℃的条件，换算成上升回气立管的最小负荷，绘制成线算图表。例题2某R12制冷系统，其蒸发温度－15℃，膨胀阀前液温25℃，设计负荷23000kca/h，制冷系统三级能量调节33%、66%、100%。试选择其上升回气立管管径。解：系统最小冷量23000×33%,由图7-10查得制冷负荷调整系数为1.141,换算成膨胀阀前液温40℃时的最小冷负荷7600÷1.141=6650kca/h,由图7-8查得所需管内径38mm，查表7-4确定管道型号45×2.5。（2）

7、排气管管径排气管管径的确定，也应考虑所产生的压力降大小。排气管中的压力损失对压缩机的制冷量影响较小，但对压缩机耗功影响较大。氟利昂系统一般应把排气管中的压力降控制在相当于饱和冷凝温度差0.5℃以内。可利用图7-11、图7-12确定排气管管径。需要说明的是：上升排气立管仅指不设油分离器时压缩机至冷凝器之间的管段，以及设油分离器时，压缩机至油分离器之间的排气管的上升立管部分。为避免排气立管内流速过大而产生较大的流动阻力损失和噪声，其流速应控制在20m/s以内。