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(1.山西大學(xué)，山西 太原 030006；2.山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

引言

空調(diào)系統(tǒng)冷、熱源機(jī)房是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的心臟部位，其內(nèi)部系統(tǒng)一般由以下幾部分構(gòu)成：①冷、熱源主機(jī)；②各種輔助設(shè)備；③各種管道；④各種管道配件；⑤電氣設(shè)備；⑥檢控儀表。其中，涉及的管道配件種類及數(shù)量繁多，而各種新技術(shù)、新產(chǎn)品又層出不窮，因此在選用管道配件時(shí)，無(wú)論是設(shè)計(jì)人員還是現(xiàn)場(chǎng)的施工技術(shù)人員，往往都會(huì)有這樣或者那樣的困惑。在近些年的工程實(shí)踐中，我們也發(fā)現(xiàn)過(guò)很多由于管道配件選用不當(dāng)而影響系統(tǒng)正常工作的案例。為此，本文對(duì)選用管道配件的一些方法予以歸納，供參考。

1 常用的管道配件的分類

在冷、熱源機(jī)房中，需要選擇各種類型的管道配件，如果從功能上區(qū)分，有以下幾大類：

(1)關(guān)斷、切換類：包括各類閥門，如閘閥、蝶閥、截止閥、球閥、浮球閥等。

(2)調(diào)節(jié)類：各種手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)/自動(dòng)平衡閥。

(3)水質(zhì)凈化、過(guò)濾類：包括除污器、Y型水過(guò)濾器、自動(dòng)/半自動(dòng)沖洗過(guò)濾器、除砂器等。

(4)集氣、排氣類：包括集氣罐、各種自動(dòng)排氣閥等。

(5)運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)類：包括各種溫度表、壓力表、水位計(jì)等。

(6)系統(tǒng)及設(shè)備保護(hù)類：包括水流開關(guān)、安全閥、止回閥等。

(7)其他：如燃?xì)怆姶砰y、煙囪、蒸汽減壓閥、疏水器等。

2 選擇管道配件時(shí)的共性問(wèn)題

在選擇管道配件時(shí)，有以下幾個(gè)共性問(wèn)題需要注意。

(1)一定要根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力確定管道配件的承壓，配件承壓不能過(guò)高，否則配件費(fèi)用會(huì)成倍增大；若配件承壓低于系統(tǒng)的工作壓力，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。

(2)一定要對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有一個(gè)清晰的思路，例如哪些設(shè)備的管路需要開啟/關(guān)閉，哪些管路的流量需要調(diào)節(jié)，哪些運(yùn)行參數(shù)需要監(jiān)測(cè)，哪些設(shè)備或者管路工作時(shí)需要安全保護(hù)等。這一方面需要專業(yè)理論知識(shí)的支持，更重要的是要經(jīng)常去已建成并投入使用的冷、熱源系統(tǒng)機(jī)房參觀、調(diào)研，掌握系統(tǒng)的運(yùn)行方式和特點(diǎn)，才能做到合理地配置配件。

(3)要對(duì)各種管道配件的外形、尺寸“心中有數(shù)”，尤其是大口徑的管道配件，不但安裝時(shí)占用的空間大，還需要一定的操作空間，因此布置時(shí)一定要核對(duì)尺寸，不能盲目布置。配件的外形、尺寸等參數(shù)可以從有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖和廠家的技術(shù)資料中查到。

(4)常見的管道連接方式有3種：①絲扣連接；②法蘭連接；③卡箍連接。選擇配件時(shí)，其接口應(yīng)當(dāng)與管道的連接方式相匹配，特殊情況下可采用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換管件，例如將絲扣連接轉(zhuǎn)為法蘭連接的管件。

(5)配件的口徑一般與所安裝位置的管道管徑相同，但調(diào)節(jié)閥、減壓閥、平衡閥、安全閥等閥件要根據(jù)介質(zhì)的溫度、流量、壓力等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算方可確定其口徑。

(6)DN50及DN50以下的管道配件，如閘閥、截止閥、球閥、水過(guò)濾器、自動(dòng)排氣閥等建議采用銅質(zhì)配件。

3 選擇管道配件需要注意的其他問(wèn)題

(1)調(diào)節(jié)閥分為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥兩種。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般是由電氣儀表專業(yè)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行選型。冷、熱源系統(tǒng)中安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的位置一般在：①分水器的各個(gè)分支管上，對(duì)各支路流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；②換熱器一次水的回水管上，調(diào)節(jié)換熱器的供熱量。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥要選擇閥門開度和流量基本為等百分比型的，要根據(jù)管道的最大流量值確定調(diào)節(jié)閥的口徑，一般情況下閥的口徑要小于所安裝管道的管徑。

(2)電磁閥和電動(dòng)蝶閥屬于通斷型閥門，沒有調(diào)節(jié)能力。安裝在冷水機(jī)組的進(jìn)出口、冷卻塔的進(jìn)出口的電動(dòng)閥門一般為電動(dòng)蝶閥。

(3)沿水流方向，調(diào)節(jié)閥、電磁閥、平衡閥等閥門前應(yīng)設(shè)置保護(hù)閥門，在閥門長(zhǎng)期關(guān)閉時(shí)將保護(hù)閥門也關(guān)閉。

(4)Y型水過(guò)濾器應(yīng)盡可能布置在水平管道上，濾網(wǎng)抽出端開口向下安裝。

(5)水源熱泵機(jī)組水源側(cè)總進(jìn)水管上應(yīng)安裝除砂器，除砂器后應(yīng)安裝自動(dòng)或半自動(dòng)清洗的水過(guò)濾器。

(6)水流開關(guān)一定要布置在水平管道上，且水流開關(guān)前后的直管段長(zhǎng)度應(yīng)≮3D(D為管道外徑)。

(7)安全閥、減壓閥等要根據(jù)流體參數(shù)進(jìn)行選型，不能簡(jiǎn)單地按照管徑確定其口徑。

(8)安全閥的出口應(yīng)接管，一般接至軟水箱或接至室外的安全地點(diǎn)。安全閥的出口接管上不得設(shè)置任何閥門。

(9)系統(tǒng)或管道的最高點(diǎn)要設(shè)置排氣裝置，小型系統(tǒng)一般在管道最高點(diǎn)設(shè)置自動(dòng)排氣閥即可。

(10)多臺(tái)水泵并聯(lián)時(shí)，水泵出口應(yīng)設(shè)止回閥，一般采用旋啟式止回閥。

(11)浮球閥、自動(dòng)排氣閥前應(yīng)設(shè)置關(guān)斷的閥門，以便于檢修及更換。

(12)壓力表的量程應(yīng)該按照所測(cè)量處的工作壓力值確定，工作壓力示數(shù)值在量程的2/3處較合適。壓力表的表盤直徑應(yīng)在100 mm以上。

(13)溫度計(jì)一般采用水銀溫度計(jì)或酒精溫度計(jì)，溫度計(jì)的量程應(yīng)按照所測(cè)量處的工作溫度值確定，工作溫度值在量程的2/3處較合適。

(14)水箱上應(yīng)設(shè)置水位計(jì)，水位計(jì)宜采用厚壁的有機(jī)玻璃管制作。

(15)高位膨脹水箱上要安裝水位傳感器或水位控制裝置，以控制補(bǔ)水水泵的運(yùn)行及停止。

(16)安裝在管道上的自控系統(tǒng)的各種傳感器，要根據(jù)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及管道走向、流向等確定具體位置，但一定要布置在直管段上，其前后應(yīng)盡可能保持一定的直線距離。

(17)直燃機(jī)組燃?xì)夤艿郎系拈y門及配件，由燃?xì)鈱I(yè)設(shè)計(jì)單位選擇。

(18)直燃機(jī)組的煙道設(shè)計(jì)根據(jù)廠家提供的技術(shù)資料中的要求進(jìn)行。煙道的最底端應(yīng)設(shè)管徑≥DN32的泄水管，并設(shè)銅截止閥。

4 冷、熱源系統(tǒng)常見的新型管道配件

目前，新型管道配件越來(lái)越多地應(yīng)用于冷、熱源系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)更加安全、高效地運(yùn)行，維護(hù)、管理及維修變得較為簡(jiǎn)單。以下簡(jiǎn)要介紹一下常見的新型配件。

4.1 大排氣量的自動(dòng)排氣閥

大型系統(tǒng)或者管徑在DN150及DN150以上時(shí)，排氣裝置宜采用集氣罐與自動(dòng)排氣閥結(jié)合的形式，以利于更好地收集管路中的氣體并及時(shí)排出。也可以使用大排氣量的自動(dòng)排氣閥來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。大排氣量自動(dòng)排氣閥的材質(zhì)應(yīng)為黃銅，排氣控制零件一般為浮球。

4.2 微泡排氣閥

冷、熱源系統(tǒng)在運(yùn)行中，雖然按規(guī)定安裝了排氣裝置，但往往還會(huì)出現(xiàn)管路水流噪聲高、個(gè)別部位出現(xiàn)氣堵等現(xiàn)象，即使操作人員不斷地手動(dòng)排氣，問(wèn)題依然存在。其原因是由于系統(tǒng)中的一部分氣體是以氣泡形式存在，并未完全從水中析出成為氣體。這些氣泡隨著水流在管道中流動(dòng)，且流速較快，集氣罐和普通的自動(dòng)排氣閥無(wú)法捕捉和收集它們。尤其是在冷水機(jī)組、換熱機(jī)組的進(jìn)出口管道、系統(tǒng)主管道上尤為明顯。

微泡排氣閥綜合利用多項(xiàng)物理原理，有效地使氣泡從水中分離并積聚在排氣艙內(nèi)，并最終通過(guò)自動(dòng)排氣閥排出。微泡排氣閥的口徑從DN15至DN150，可以滿足一般系統(tǒng)的要求。該閥有水平安裝和垂直安裝兩種類型，應(yīng)用于冷水管路上的閥門可選用帶保溫殼的產(chǎn)品，以防止表面結(jié)露。

4.3 可以在線排污的除污器

以往的除污器或Y型過(guò)濾器在排污或清洗濾網(wǎng)時(shí)，需要關(guān)閉前后的閥門、打開旁通閥門才可以操作。但未設(shè)旁通閥門時(shí)，只能停機(jī)操作。而在線排污的除污器在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可打開下部的泄水球閥排出雜質(zhì)及污物。這種排污器除實(shí)現(xiàn)了在線排污外，其獨(dú)特的構(gòu)造和濾網(wǎng)可以有效地捕捉直徑50 μm以下的雜質(zhì)；大容積的污物沉淀艙可以有效地收集雜質(zhì)，對(duì)正常水流幾乎無(wú)影響(而Y型過(guò)濾器往往會(huì)被污物完全堵塞)；與普通過(guò)濾器相比，清洗和補(bǔ)水的頻率更低。應(yīng)用于冷水管路上的除污器可選用帶保溫殼的產(chǎn)品，以防止表面結(jié)露。除污器上部接口可以安裝自動(dòng)排氣閥。

4.4 微泡排氣排污一體閥

該閥門將微泡排氣閥與除污器結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動(dòng)排氣和在線除污兩大功能。其最大特點(diǎn)是減少了管道配件的數(shù)量，節(jié)約了管道空間，可加快安裝速度，方便運(yùn)行及維護(hù)。

4.5 自動(dòng)補(bǔ)水閥

在小型冷、熱源系統(tǒng)以及風(fēng)冷熱泵機(jī)組系統(tǒng)中，其補(bǔ)水方式可以采用自動(dòng)補(bǔ)水閥取代補(bǔ)水泵及補(bǔ)水定壓機(jī)組等設(shè)備。自動(dòng)補(bǔ)水閥由平衡閥座的減壓閥、進(jìn)水過(guò)濾器、截止閥及止回閥組成，安裝在系統(tǒng)的補(bǔ)水管上(一般在循環(huán)水泵吸入口前)，自動(dòng)將系統(tǒng)壓力維持在設(shè)定值，并且保證系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值或者缺水時(shí)水不會(huì)倒流。

自動(dòng)補(bǔ)水閥可以根據(jù)要求設(shè)定系統(tǒng)的壓力值，閥件本身附帶壓力表，方便觀察。

采用自動(dòng)補(bǔ)水閥系統(tǒng)的缺點(diǎn)是自動(dòng)補(bǔ)水閥只能定壓和補(bǔ)水，對(duì)系統(tǒng)中水容積的變化無(wú)法處理，需要另行配置膨脹罐等設(shè)備。

4.6 干簧管式水流開關(guān)

對(duì)于安裝在DN32及DN32以下管道上的水流開關(guān)，在安裝水流開關(guān)處的管道管徑宜為DN40～DN50,才能保證水流開關(guān)的正常動(dòng)作。干簧管式水流開關(guān)的工作原理與撥片式水流開關(guān)不同，適用于小管徑(DN15、DN20)的管道，直接安裝即可。

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際工作中，往往可供選擇的產(chǎn)品很多，但如何選擇到合適的產(chǎn)品絕非易事。這需要仔細(xì)閱讀技術(shù)資料，了解產(chǎn)品特點(diǎn)、使用范圍、技術(shù)規(guī)格參數(shù)以及外形尺寸、安裝方式等。了解的信息越多，對(duì)各種管道配件的認(rèn)識(shí)和理解就越充分，就能得心應(yīng)手地選擇最適合的產(chǎn)品。