中央空调水系统水泵的选择
中央空调系统水泵选择 (这篇文章我也是搬运工,我们设计时也是用的这种估算方法)
一、水泵选型索引
所谓水泵的选取计算其实就是估算(很多计算公式本身就是估算的),估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。
特别补充一句:当设计流量在设备的额定流量附近时,上面所提到的阻力可以套用,更多的是往往都大过设备的额定流量很多。同样,水管的水流速建议计算后,查表取阻力值。
关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大,将使得富裕的扬程换取流量的增加,流量增加才使得水泵噪音加大。特别的,流量增加还使得水泵电机负荷加大,电流加大,发热加大,“换过无数次轴承”还是小事,有很大可能还要烧电机的。
另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢?水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上,出口压力如果是0.22MPa,就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送,出口压力就是0.32MPa了! 二、水泵扬程简易估算法
暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~ 0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6 三、冷冻水泵扬程实用估算方法
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
根据以上所述,可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失,也即循环水泵所需的扬程:
1.冷水机组阻力:取80 kPa(8m水柱);
2.管路阻力:取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa;取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m,则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa;如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%,则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa;系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);
3.空调末端装置阻力:组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大,故取前者的阻力为45 kPa(4.5水柱);
4.二通调节阀的阻力:取40 kPa(0.4水柱)。
5.于是,水系统的各部分阻力之和为:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa(30.5m水柱) 6.水泵扬程:取10%的安全系数,则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
根据以上估算结果,可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围,尤其应防止因未经过计算,过于保守,而将系统压力损失估计过大,水泵扬程选得过大,导致能量浪费。 四、水泵扬程设计 (1)冷、热水管路系统 开式水系统
Hp=hf+hd+hm+hs(10-12)
闭式水系统
Hp=hf+hd+hm (10-13)
式中 hf、hd——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,Pa;hm——设备阻力损失,Pa;
根据系统水流量的1.1-1.2倍确定水泵流量,注意并联水泵流量为总流量除以台数
根据系统官网阻力确定水泵流程,可估算。估算方法:确定最不利环路,查看最不利环路设备阻力,计算最不利环路管道长度,按比摩阻300pa/m计算沿程阻力,局部阻力根据管路复杂程序,约取5-10米。设备阻力+沿程阻力+局部阻力就是水泵扬程
查阅水泵样本,根据水泵流量和扬程选择合适水泵,水泵效率75%以上,电功率选小一点的,室内水泵一般选卧式泵,室外水泵一般选立式泵
1、流量是选水泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。 如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5、 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
二、选水泵的具体操作
根据泵选型原则和选型基本条件,具体操作如下:
1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。 2、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。
安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。 3、根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。
4、确定泵的具体型号
确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下: 利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般很少,通常会碰上下列两种情况: 第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。
第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,
若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。5、泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关产品目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反过来以NPSH校改几何安装高度?
6、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度(或者该密度下)的性能曲线,特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。
7、确定泵的台数和备用率:
对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作: 流量很大,一台泵达不到此流量。 对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三台)
对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一台泵仍然承担 生产上70%的输送。
对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。
8、一般情况下,客户可提交其“选泵的基本条件”,由我司给予选型或者推荐更好的泵产品。如果设计院在设计装置设备时,对泵的型号已经确定,按设计院要求配置。
9、 确定泵的台数和备用率:
对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作: 流量很大,一台泵达不到此流量。
对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三抬)
对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。
对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,运转,一台备用,一台维修。
中央空调常见的闭式系统循环水泵杨程的计算:
∑△h=Hf+Hd+Hm。
Hf、Hd——水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。
Hm——设备阻力损失Pa。∑△h----杨程。
1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
1、冷却水跟冷冻水的水泵的选型最重要的两个参数就是水泵的扬程跟水泵的流量。
2、流量的确定是根据空调设计的冷冻水供回水温度,以及空调设计总负荷 这两个参数计算出来的。
3、水泵的扬程也是算出来的,也就是水泵最不利环路的沿层阻力与局部阻力损失的总和。
选的水泵的流量跟杨层都的大于2、3项计算的结果。
冷却水水流量:为所对应的冷水机组的冷却水流量,计算水泵流量应附加5%~10%的裕量,或根据如下公式进行计算。
L=(Q1+Q2)/Δtx1.163X(1.15~1.2)
其中:
L为冷却水水流量,m3/h
Q1为乘以同时使用率后的总冷负荷,kw
Q2为机组中压缩机耗电量,kw
△t为冷却水进出水温差,℃,一般取4.5~5。
第二步:水泵扬程的确定
冷冻水泵扬程的确定
1.制冷机组蒸发器水阻力:一般为5~7mH2O;(具体值可参看产品样本)
2.末端设备(空气处理机组、风机盘管等)表冷器或蒸发器水阻力:一
般为4~6mH2O;(具体值可参看产品样本)
3.回水过滤器阻力,一般为3~5mH2O;
4.分水器、集水器水阻力:一般一个为3mH2O;
5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失:沿程阻力一般为比摩阻(80~
120Pa/m)每乘以管道长度.局部阻力为沿程阻力的50%.
综上所述,冷冻水泵扬程为上述阻力之和。
冷却水泵扬程的确定
扬程为冷却水系统阻力+冷却塔积水盘至布水器的高差+布水器所需压力
1.选用多台水泵时,要考虑流量的衰减,一般附加5%~10%的裕量.
2.水泵并联不宜超过3台,即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。
3. 大中型工程应分别设置冷,热水循环泵.
工程上常用的空调水系统循环泵有:卧式单级单吸离心泵;上进上出单级单吸离心泵;空调用双吸泵;立式双吸离心泵;轴开式单级双吸离心泵;单级单吸管道离心泵等。
暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2)。
空调冷冻水循环水泵选型注意要素:1.选用多台水泵时,要考虑流量的衰减,一般附加5%~10%的裕量。2.水泵并联不宜超过3台,即进行制冷主机选择时也不宜超过3台。3.大中型工程应分别设置冷、热水循环泵。
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惠驰(huichi-china)
对空调水系统管路来说,水流量和管道阻力是两个最重要的参数,这两个参数确定了,所需要的循环水泵规格基本上就有了。
只是在确定循环水泵规格的时候,流量和扬程都要预留一个余量,比如流量选大10%以上,扬程选大20%以上,以确保消除计算误差和实际管路安装情况变动可能带来的应向。