带管道的平面布置图
从平面图(PDF、PNG、JPG 或 DXF)、自定义尺寸的空白图纸或示例开始。
提示:先放置机组(水和载冷剂:供给点),然后放置最远的负荷,再放置其他负荷——这样干管走向就正确。
警告与规则
系统数据
管道清单
显示计算
按管段计算
| 管段 · 管线 · 尺寸 | 质量流量 [kg/s] | 密度 [kg/m³] | 内径 [mm] | 流速 [m/s] | 雷诺数 | f | 长度(+ 当量长度) [m] | Δp [kPa] | 摩擦 Δp/m [Pa/m] | 备注 |
|---|
计算基础
- 方法
- 每个管段(介于三通、末端和立管之间)根据其承载的每条管线进行选型:下游负荷的质量流量、保持目标流速(水:流速和每米压降)且符合 PS 额定压力的最小管材尺寸,然后通过达西-韦斯巴赫公式计算管段长度加上管件当量长度的压降。各行表示与管道列表相同的管段和相同的 Δp。
- 方程式
v = ṁ / (ρ · π d² / 4)Re = ρ · v · d / μL_eq = L · fittings % + 30 d · elbows + 20 d (tee, run) / 60 d (tee, branch)Δp = f · (L + L_eq) / d · ρ v² / 2
- 流体数据
- CoolProp(Bell 等人,2014 年;CO2 Span–Wagner,1996 年),CO2、HFC/HFO、HC 和供暖与供冷计算器的数据表 8.0.0
- 标准与管材类型
- Crane TP-410
- 备注
- 当量长度 (Crane TP-410):系统的管件余量加上每个 90° 弯头 30·d,以及每个三通 20·d(直通)或 60·d(支路);球阀会列出但不计入。
- 单位:质量流量 kg/s,密度 kg/m³,直径 mm,流速 m/s,长度 m,Δp kPa,摩擦 Δp/m 单位为 Pa/m(基于长度 + 当量长度)。
材料清单
阀门
Balancing and pump
Insulation
流程图
应用计算原理
布线:平面图覆盖网格(横向约 200 步,加上所有重要的坐标,以便管道精确终止于其对象上)。一步的成本为其长度 – 在禁止区域中受阻,在管廊中为 40%,在疏散通道、楼梯间、电梯井或公共空间中为 15 倍 – 加上每个弯头的罚分。在状态中带方向的 A* 搜索可找到成本最低的直角路径。
共享主干:系统的管路形成树状结构(直线 Steiner 树,启发式):首先是机组通过经过点,然后始终是连接到已铺设管路成本最低的蒸发器,最后进行一轮优化,使每个蒸发器以最低成本再次连接。新管路从不从终端、立管或已有三根管路的三通开始,因此每个三通都是其所在管路上的普通 90° 三通。传统布局(按系统选择):沿成本最低的行或列铺设一条直线主干,穿过蒸发器中间并跨越所有蒸发器和机组;机组连接到主干,每个蒸发器从主干引出自己的分支。其他类型的管路(另一个系统,气体冷却器/冷凝器管路)遵循:现有路径旁边的网格线成本较低,因此新管路在同一支撑上并排运行。在传统布局中,分支可能成为同一类型(MT 与 MT,LT 与 LT)附近蒸发器的子主干。“重新布线”会改变成本和弯曲惩罚(以及传统主干的行或列),以提供其他替代方案。
管线,采用计算器流程图的颜色(CO2:MT吸气绿,LT吸气蓝,高压红;HFC/HC:低压侧蓝,高压侧红):液体和吸气(CO2:MT和LT吸气;HFC/HC:吸气)沿着同一路线运行,在图纸上有固定间距;热气和冷凝液管(CO2:至气体冷却器及来自气体冷却器)有其自己的路线。拖动的管道或三通保持每个片段水平或垂直;固定的端部会产生一个短的偏移。
尺寸确定:两个三通、终端或立管之间的每个片段每条管线获取一个尺寸,采用 CO2 计算器的物理原理(R744:相同的属性表、流速尺寸确定、采用 Swamee-Jain 的达西-魏斯巴赫方程)或 HFC/HC 计算器的物理原理(CoolProp 表、计为制冷量的过热度、沿管线膨胀的气体)。弯头和三通按其当量长度计算(Crane TP-410:弯头 30 D,三通直通 20 D,支管 60 D);该余量涵盖阀门及类似部件。
高度:每个管段安装在顶棚内/顶棚处、墙壁上、地板内或地下,各自位于其距地板的高度(管线的线型表示是哪一种)。当机组、相邻两个管段,或管段与蒸发器处于不同高度时,会添加垂直管道,计入两个弯头、其静压以及(对于向上流动的气体)回油检查。手动标记的立管表示楼层变化。球阀会列出,但不计入压降。
立管:立管增加其垂直长度和两个弯头。液体立管增加其静压;气管立管(吸气向上至机组,热气向上至冷凝器)通过 j*g = v·√(ρg/(g·D·(ρl−ρg))) ≥ 0.85 检查回油情况,并向下调整尺寸直至能带油,类似于 HFC 计算器。
水和载冷剂:每个负载的流量为其功率 / (cp × (供水 − 回水)) 在平均温度下的值(“供暖与制冷”计算器的属性表);每条管道在最高流速和压降(达西-魏斯巴赫公式、科尔布鲁克-怀特公式)范围内取最小尺寸,管件按长度的百分比计算。每个负载都平衡到最不利的负载(其阀门上有至少 3 kPa 的压差,Kv = Q/√Δp);水泵扬程为最不利路径、其阀门、热源及余量。每根管道的绝缘和热损耗(EN ISO 12241 模型,同“供暖与制冷”计算器),并对冷管道进行露点检查。
导出:每个系统均保存为其计算器的项目文件(R744 铜管、HFC 或 HC):每条管线作为带有分支蒸发器的总管,且更多的蒸发器以三通方式接入蒸发器自己的支路(从每个三通开始,最远的蒸发器拥有该支路),实际长度,以及与此处计算的弯头具有相同摩擦长度的附加值。
来源
- ASHRAE Handbook – Refrigeration,第 1–3 章:制冷剂管路选型、流速、立管回油。
- Crane Technical Paper No. 410: Flow of Fluids – 弯头和三通的当量长度 L/D。
- Swamee & Jain (1976),摩擦系数;Darcy–Weisbach。
- Wallis (1969)、Jacobs 等 (1976):回油的液泛(flooding)准则,j*g ≥ 0.85。
- CoolProp 8 (Bell 等 2014) 和 Span & Wagner (1996):CO2、HFC 和 HC 计算器的制冷剂物性。
- EN 378-1:2016+A1:2020 附录 C 和 E(充注量限制、LFL),EN 378-2:2016(安装;节选阅读 – 条款号未验证)。
- ISO 5149-1/-2、AS/NZS 5149.1:2016、JIS B 8620:欧洲以外地区具有类似要求(未逐条核实)。
- ASHRAE 15-2013 8.10.1、8.10.2 及解释 IC 15-2001-4;ASHRAE 15-2019 的附录 e (9.12.1.5);IMC 1107.2。检查于 2026-10-25。
- Hart, Nilsson & Raphael (1968):A* 搜索;Hanan (1966) 和 Hwang, Richards & Winter (1992):直线斯坦纳树。
- pdf.js 3.11.174(Mozilla,Apache 2.0)在浏览器中读取 PDF 图纸。
常见问题
我的图纸被上传到任何地方了吗?
没有。PDF、图像或 DXF 仅在您的浏览器中读取和显示。它仅存储在您自己保存的项目文件中;没有任何内容发送到服务器。
我可以使用哪些文件格式?
PDF(任何页面)、PNG、JPG 以及包含直线、圆弧、多段线、圆、文本和块的 ASCII DXF。DWG 无法在浏览器中读取:请先在您的 CAD 程序中将图纸另存为 PDF 或 DXF。
应用程序如何布设管道?
在平面图的网格上,它搜索成本最低的直角路径(A* 算法,每个弯头都有成本),绕过禁止区域,并优先沿管廊铺设。蒸发器被逐个连接到已铺设的管道上,因此系统获得带有分支的树状共用主管,并且每个三通在其主管上都是 90° 三通。
我可以更改布线吗?
可以。在布线之前放置途经点,或者事后拖动主管或三通:每段管道保持水平或垂直,长度、弯头和尺寸会立即重新计算。“自动重新布管”会重新开始。
管道尺寸是如何确定的?
使用与本网站的 CO2、HFC 和 HC 计算器相同的物理原理:目标流速、每种管型设计压力、计入弯头和三通的达西-魏斯巴赫 (Darcy–Weisbach) 压降、立管的静压头以及气体立管中的回油。结果可以导出到这些计算器中。
在上方工具中试用 ↑CO2 (R744) 管径计算 – 铜管 →HFC/HFO 制冷剂管径计算 →HC 制冷剂 (A3) 管径计算 →
应用程序会检查建筑规范吗?
当管道通过您标记的疏散通道、楼梯间、电梯井、公共空间或竖井时,它会发出警告,并带有针对所选国家的参考标准(EN 378、ISO 5149、ASHRAE 15)。这只是一项设计辅助工具——合格的设计师必须对照适用规范检查布局。