暖通空調水泵選型要點

冷凍水泵:

在冷凍水環路中驅動水進行循環流動的裝置。我們知道,空調房間內的末端(如風機盤管,空氣處理機組等)需要冷水機組提供的冷水,但是冷凍水由於阻力的限制不會自然流動,這就需要水泵驅動冷凍水進行循環以達到換熱的目的。

冷卻水泵:

在冷卻水環路中驅動水進行循環流動的裝置。我們知道,冷卻水在進入冷水機組後帶走製冷劑一部分熱量,而後流向冷卻塔將這部分熱量釋放掉。而冷卻水泵就是負責驅動冷卻水在機組與冷卻塔這個閉合環路中進行循環。外形同冷凍水泵。

如圖:

暖通空調水泵選型要點


補水泵:

空調補水所用裝置,負責將處理後的軟化水打入系統中。外形同上水泵。

常用的水泵有臥式離心泵和立式離心泵,它們都可以用在冷凍水系統,冷卻水系統和補水系統中。對於機房面積大的地方可以用臥式離心泵,對於機房面積較小的地方可以考慮使用立式離心泵。

暖通空調水泵選型要點


水泵型號簡介:

例:250RK480-30-W2

含義:

250:進口直徑250(mm);

RK:供暖空調循環泵;

480:設計流量點480m3/h;

30 :設計揚程點30m;

W2 :泵安裝型式(見安裝型式圖)。

水泵並聯運行情況:

暖通空調水泵選型要點


由上表可見:水泵並聯運行時,流量有所衰減;當並聯臺數超過3臺時,衰減尤為厲害。故建議:

1.選用多臺水泵時,要考慮流量的衰減,一般附加5%~10%的裕量。

2.水泵並聯不宜超過3臺,即進行製冷主機選擇時也不宜超過三臺。

3. 大中型工程應分別設置冷,熱水循環泵。

一般,冷凍水泵和冷卻水泵的臺數應和製冷主機一一對應,並考慮一臺備用。補水泵一般按照一用一備的原則選取,以保證系統可靠的補水。

水泵銘牌一般標有額定流量和揚程等參數(見泵標牌)。我們在選擇水泵的時候就需要首先確定水泵的流量和揚程,進而根據安裝要求和現場情況確定相應的水泵。

水泵流量的計算:

(1)冷凍水泵、冷卻水泵流量計算公式:

L(m3/h)=Q(Kw)×(1.15~1.2)/(5℃×1.163)

式中:Q-製冷主機的製冷量,Kw;

L-冷凍冷卻水泵的流量,m3/h。

(2)補給水泵的流量:

正常補給水量為系統循環水量的1%~2%,但是選擇補給水泵時,補給水泵的流量除應滿足上述水系統的正常補水量外,還應考慮發生事故時所增加的補給水量,因此,補給水泵的流量通常不小於正常補水量的4倍。

補給水箱的有效容積可按1~1.5h的正常補水量考慮。

水泵揚程的確定:

(1)冷凍水泵揚程的組成 :

製冷機組蒸發器水阻力:一般為5~7mH2O;(具體可參看產品樣本)

末端設備(空氣處理機組、風機盤管等)表冷器或蒸發器水阻力:一般為5~7mH2O;(具體值可參看產品樣本)

回水過濾器,二通調節閥等的阻力,一般為3~5mH2O;

分水器、集水器水阻力:一般一個為3mH2O;

製冷系統水管路沿程阻力和局部阻力損失:一般為7~10mH2O;

綜上所述,冷凍水泵揚程為26~35mH2O,一般為32~36mH2O。

注意:揚程的計算要根據製冷系統的具體情況而定,不可照搬經驗值!

(2)冷卻水泵揚程的組成:

製冷機組冷凝器水阻力:一般為5~7mH2O;(具體值可參看產品樣本)

冷卻塔噴頭噴水壓力:一般為2~3mH2O;

冷卻塔(開式冷卻塔)接水盤到噴嘴的高差:一般為2~3mH2O;

回水過濾器,二通調節閥等的阻力,一般為3~5mH2O;

製冷系統水管路沿程阻力和局部阻力損失:一般為5~8mH2O;

綜上所述,冷卻水泵揚程為17~26mH2O,一般為21~25mH2O。

(3)補水泵揚程:

揚程為定壓點與最高點距離+水泵吸水端和出水端阻力+3~5mH2O的富裕揚程。

例題:

一幢約100m高的高層建築,安裝有XX水冷螺桿HX300數臺,採用閉式空調水系統,試估算冷凍水泵所需的揚程。

解答:

1.冷水機組蒸發器阻力,查產品樣冊:60 kPa(6m水柱);

2.管路阻力:取冷凍機房內的除汙器、集水器、分水器及管路等的阻力為50 kPa;取輸配側管路長度300m與比摩阻100 Pa/m,則摩擦阻力為300*100=30000 Pa=30 kPa;如考慮輸配側的局部阻力為摩擦阻力的50%,則局部阻力為90 kPa*0.5=45 kPa;系統管路的總阻力為50 kPa+30 kPa+45 kPa=125 kPa(12.5m水柱);

3.空調末端裝置阻力:空氣處理機組的阻力一般比風機盤管阻力大,故取前者的阻力為45 kPa(4.5m水柱)(可以參照產品樣冊確定);

4.二通調節閥,Y型過濾器等的阻力:取40 kPa(4.0m水柱)。

5. 水系統的各部分阻力之和為:60 kPa+125kPa+45kPa+40 kPa=270 kPa(27m水柱)。

6.水泵揚程:取15%的安全係數,則揚程 H=27m*1.15=31.05m。

根據以上估算結果,可以基本掌握類同規模建築物的空調水系統的壓力損失值範圍,尤其應防止因未經過計算,過於保守,而將系統壓力損失估計過大,水泵揚程選得過大,導致能量浪費。

水管路阻力計算方法:

①沿程阻力水在管道內的沿程阻力:Hf=Rl

式中:Hf—水管沿程阻力,Pa;

R—單位長度沿程阻力,又稱比摩阻,Pa/m;

L—水管直管段的長度,m。

冷水管採用鋼管或鍍鋅管時,比摩阻R一般為100~400Pa/m,最常用的為250Pa/m。比摩阻是個和水管管徑,水流流速以及流量有關的量,可以通過下面的比摩阻計算圖查得。

暖通空調水泵選型要點


局部阻力:

水流動時遇到彎頭、三通及其他配件時,因摩擦及渦流耗能而產生的局部阻力計算公式為:Hd=ζ×(ρ×V2/2)

式中ζ—局部阻力系數,見下面的表格。

V—水流速,m/s。

暖通空調水泵選型要點

暖通空調水泵選型要點

③水管總阻力:水流動總阻力H(Pa)包括沿程阻力Hf和局部阻力Hd,即:H=Hf+Hd。

例題:如下圖所示空調冷凍水系統,安裝一臺水機,已知機組的冷負荷為21.2kw,蒸發器盤管阻力為5m水柱,各管段長度見下表,求各管段管徑及最不利環路總阻力。

暖通空調水泵選型要點

設冷凍水供水溫度為7℃,回水溫度為12℃,則每臺空調機組冷凍水量為

Mw=21.2×1.15/〔1.163× (12-7)〕=4.19m3/h

根據各管段的流量,由下表確定各段管徑。由上圖可查出比摩阻R,和各管件的局部阻力系數,便可確定各管段的總阻力。

例題管路水力計算表:

暖通空調水泵選型要點

最不利環路的總阻力為最遠管段(1-2-3-4-5-6)的阻力加上表冷器的阻力,即H=(12.4+3.9+12.9+3.6+4.6)×0.102+5=8.81mH20(其中係數0.102是將單位Pa轉換為mH2O)。

本文來源於互聯網。暖通南社整理編輯。


分享到:


相關文章: