中央空調(diào)系統(tǒng)水泵選型、揚程計算與注意事項

1、 水泵的分類與適用特性基礎(chǔ)知識概念1.水泵的特性曲線：單臺泵、多臺同型號泵并聯(lián)2.管路特性曲線3.水泵工作點1）三臺泵并聯(lián)時的工作點2）并聯(lián)工作時每臺泵的工作點3）一臺泵單獨工作時的工作點知識點：水泵的特性曲線與管路的特性曲線的相交點，就是水泵的工作點。因為水泵是與管路相聯(lián)的，所以它必然要受管路的制約。如：泵每小時可供水二百立方米，但當它連接到一小口徑的管路時，該泵的供水量就受此水口徑管的制約，供水量就要改變。流量G1.冷凍泵1.1一次泵系統(tǒng) 式中：Q：冷水機組冷量（kw）C：水比熱，取為1.163（kw*h/T）t：蒸發(fā)器進出水溫差，一般舒適性空調(diào)t5（7/12）；大溫差t7、8、

2、10；熱水t60/50；若用公制單位則上式為  式中Q：Kcal/h   C：1kcal/kg t：臺數(shù)：與冷水機組對應一對一設(shè)置，一般設(shè)一臺備用泵1.2二次泵系統(tǒng)1.2.1第一次泵：按上式1.2.2第二次泵：按所負責空調(diào)區(qū)域冷負荷綜合最大值，計算出的流量臺數(shù)：應按系統(tǒng)分區(qū)一般不少于2臺，設(shè)置備用泵。2.2冷卻系統(tǒng)流量：  或按冷水機組冷凝器循環(huán)水量。揚程H1冷凍泵1.1一次泵系統(tǒng)H1.11.2蒸發(fā)器水阻+最不利回路末端空調(diào)設(shè)備水阻+（RL+Z）（注：RL沿程阻力；Z-局部阻力）式中：R單位長度摩阻，L管長，  估

3、算：RL  一般取R為38m/100m 按此選管徑管路總阻力1.61.8(5/100)×回路管長 （注：100為沿程阻力平均值）1.2二次泵系統(tǒng)1.2.1第一次泵揚程負責機房回路，揚程為一次管路管件阻力+蒸發(fā)器水阻力。一般約1820m，實際運行2325m。1.2.2第二次泵揚程：二次管路、管件阻力+末端設(shè)備表冷阻力。末端設(shè)備也可能是板換。2 冷卻泵揚程H21.1（管路阻力+冷凝器水阻+冷卻塔噴咀所需壓力+塔水水面至噴咀高度）。水泵功率1軸功率  式中r：水密度，為1000kg/m3G:m3/sH：m：泵總功率2配用電機功率2.1 N=

4、K×N軸2.2 N按泵全曲線運行確定型式管道式、離心式離心式：端部吸入；水平開啟；V字型垂直開啟。離心泵的工作原理：水泵開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉(zhuǎn)后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進入出水管。離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提相高處的，故稱離心泵。構(gòu)造材質(zhì)：葉輪，殼體，軸電機：轉(zhuǎn)速，防護等級，絕緣等級軸承：機械密封支座基礎(chǔ)、振動、噪音冷凍水允許流速dN50    v1.2m/s50d

5、N250   v2m/sdN250  v2.5m/s冷卻水100dN200  v3.5m/s選型、運行選型：選在高效率區(qū)，按GH選定型號及葉輪直徑。運行：1.當選型H與實際阻力相差不大時，可用閥門調(diào)至進出口壓力差等于選型揚程。2.當選型H與實際阻力相差較大時，可切削葉輪，或用變頻調(diào)速。水泵揚程的計算方法估算方法1：暖通水泵的選擇：通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130150的離心式清水泵，水泵的流量應為冷水機組額定流量的1.11.2倍（單臺取1.1，兩臺并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長的沿程損失為5mH2O，水泵揚程（mH2O）：Hma

6、x=P1+P2+0.05L (1+K)P1為冷水機組蒸發(fā)器的水壓降。P2為該環(huán)中并聯(lián)的各占空調(diào)未端裝置的水壓損失最大的一臺的水壓降。L為該最不利環(huán)路的管長K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和和與直管總長的比值，當最不利環(huán)路較長時K值取0.20.3，最不利環(huán)路較短時K值取0.40.6。估算方法2：這里所談的是閉式空調(diào)冷水系統(tǒng)的阻力組成，因為這種系統(tǒng)是量常用的系統(tǒng)。1.冷水機組阻力：由機組制造廠提供，一般為60100kPa。2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中單位長度的磨擦阻力即比摩組取決于技術(shù)經(jīng)濟比較。若取值大則管徑小，初投資省，但水泵運行能耗大；若取值小則反之。目前設(shè)計中冷水管路的比摩組

7、宜控制在150200Pa/m范圍內(nèi)，管徑較大時，取值可小些。3.空調(diào)未端裝置阻力：末端裝置的類型有風機盤管機組，組合式空調(diào)器等。它們的阻力是根據(jù)設(shè)計提出的空氣進、出空調(diào)盤管的參數(shù)、冷量、水溫差等由制造廠經(jīng)過盤管配置計算后提供的，許多額定工況值在產(chǎn)品樣本上能查到。此項阻力一般在2050kPa范圍內(nèi)。4.調(diào)節(jié)閥的阻力：空調(diào)房間總是要求控制室溫的，通過在空調(diào)末端裝置的水路上設(shè)置電動二通調(diào)節(jié)閥是實現(xiàn)室溫控制的一種手段。二通閥的規(guī)格由閥門全開時的流通能力與允許壓力降來選擇的。如果此允許壓力降取值大，則閥門的控制性能好；若取值小，則控制性能差。閥門全開時的壓力降占該支路總壓力降的百分數(shù)被稱為閥權(quán)度。水系統(tǒng)

8、設(shè)計時要求閥權(quán)度S>0.3，于是，二通調(diào)節(jié)閥的允許壓力降一般不小于40kPa。根據(jù)以上所述，可以粗略估計出一幢約100m高的高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失，也即循環(huán)水泵所需的揚程：1.冷水機組阻力：取80 kPa（8m水柱）；2.管路阻力：取冷凍機房內(nèi)的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力為50 kPa；取輸配側(cè)管路長度300m與比摩阻200 Pa/m，則磨擦阻力為300*200=60000 Pa=60 kPa；如考慮輸配側(cè)的局部阻力為磨擦阻力的50%，則局部阻力為60 kPa*0.5=30 kPa；系統(tǒng)管路的總阻力為50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m水柱）；

9、3.空調(diào)末端裝置阻力：組合式空調(diào)器的阻力一般比風機盤管阻力大，故取前者的阻力為45 kPa（4.5水柱）；4.二通調(diào)節(jié)閥的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。5.于是，水系統(tǒng)的各部分阻力之和為：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa（30.5m水柱）6.水泵揚程：取10%的安全系數(shù)，則揚程H=30.5m*1.1=33.55m。根據(jù)以上估算結(jié)果，可以基本掌握類同規(guī)模建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失值范圍，尤其應防止因未經(jīng)過計算，過于保守，而將系統(tǒng)壓力損失估計過大，水泵揚程選得過大，導致能量浪費。（1）冷、熱水管路系統(tǒng)開式水系統(tǒng)：Hp=hf+hd+hm+hs閉式水系統(tǒng)：

10、Hp=hf+hd+hm式中 hf、hd水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失，Pa；hm設(shè)備阻力損失，Pa；hs開式水系統(tǒng)的靜水壓力，Pa。hd/ hf值，小型住宅建筑在11.5之間；大型高層建筑在0.51之間；遠距離輸送管道（集中供冷）在0.20.6之間。設(shè)備阻力損失見表10-5。（2）冷卻水管路系統(tǒng)1）冷卻塔冷卻水量設(shè)備阻力損失設(shè)備名稱阻力（kPa）備注冷凍機蒸發(fā)器3080按不同產(chǎn)品而定冷凝器5080按不同產(chǎn)品而定吸收式冷凍機蒸發(fā)器40100按不同產(chǎn)品而定冷凝器50140按不同產(chǎn)品而定冷卻塔2080不同噴霧壓力冷熱水盤管2050水流速度在0.81.5m/s左右熱交換器2050風機盤管機組1020風機盤管容量愈大，阻力愈大，最大30kPa左右自動控制閥3050冷卻塔冷卻水量可以按下式計算：W=Q/c(tw1-tw2) kg/s式中Q冷卻塔排走熱量，kW；壓縮式制冷機，取制冷機負荷1.3倍左右；吸收式制冷機，去制冷機負荷的2.5左右；c水的比熱，kJ/（kg· ），常溫時c=4.1868 kJ/（kg·）；tw1-tw2冷卻塔的進出水溫差，；壓縮式制冷機，取45 ；吸收式制冷機，去69 。2）水泵揚程冷卻水泵所需揚程：Hp=hf+hd+hm+hs+ho式中hf，hd冷卻水管路