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2008-03-28 08:33 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
簡(jiǎn)介: 所謂水泵的選取計算其實(shí)就是估算(很多計算公式本身就是估算的),估算分的細致些考慮的內容全面些就是精確的計算。包括水泵選型索引,水泵揚程簡(jiǎn)易估算法,冷凍水泵揚程實(shí)用估算方法,水泵揚程設計等。
關(guān)鍵字:水泵選型 水泵揚程 揚程估算 設備阻力 冷卻水量
————-水泵選型索引————-
所謂水泵的選取計算其實(shí)就是估算(很多計算公式本身就是估算的),估算分的細致些考慮的內容全面些就是精確的計算。
特別補充一句:當設計流量在設備的額定流量附近時(shí),上面所提到的阻力可以套用,更多的是往往都大過(guò)設備的額定流量很多。同樣,水管的水流速建議計算后,查表取阻力值。
關(guān)于水泵揚程過(guò)大問(wèn)題。設計選取的水泵揚程過(guò)大,將使得富裕的揚程換取流量的增加,流量增加才使得水泵噪音加大。特別的,流量增加還使得水泵電機負荷加大,電流加大,發(fā)熱加大,“換過(guò)無(wú)數次軸承”還是小事,有很大可能還要燒電機的。
另外“水泵出口壓力只有0.22兆帕”能說(shuō)明什么呢?水泵進(jìn)出口壓差才是問(wèn)題的關(guān)鍵。例如將開(kāi)式系統的水泵放在100米高的頂上,出口壓力如果是0.22MPa,就這個(gè)系統將水泵放在地上向100米高的頂上送,出口壓力就是0.32MPa了!
————-水泵揚程簡(jiǎn)易估算法————-
暖通水泵的選擇:通常選用比轉數ns在130~150的離心式清水泵,水泵的流量應為冷水機組額定流量的1.1~1.2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(cháng)的沿程損失為5mH2O,水泵揚程(mH2O):
Hmax=△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(cháng)
K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長(cháng)度總和和與直管總長(cháng)的比值,當最不利環(huán)路較長(cháng)時(shí)K值取0.2~ 0.3,最不利環(huán)路較短時(shí)K值取0.4~0.6
————- 冷凍水泵揚程實(shí)用估算方法————-
這里所談的是閉式空調冷水系統的阻力組成,因為這種系統是量常用的系統。
1.冷水機組阻力:由機組制造廠(chǎng)提供,一般為60~100kPa.
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中單位長(cháng)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。目前設計中冷水管路的比摩組宜控制在150~200Pa/m范圍內,管徑較大時(shí),取值可小些。
3.空調未端裝置阻力:末端裝置的類(lèi)型有風(fēng)機盤(pán)管機組,組合式空調器等。它們的阻力是根據設計提出的空氣進(jìn)、出空調盤(pán)管的參數、冷量、水溫差等由制造廠(chǎng)經(jīng)過(guò)盤(pán)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20~50kPa范圍內。
4.調節閥的阻力:空調房間總是要求控制室溫的,通過(guò)在空調末端裝置的水路上設置電動(dòng)二通調節閥是實(shí)現室溫控制的一種手段。二通閥的規格由閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的流通能力與允許壓力降來(lái)選擇的。如果此允許壓力降取值大,則閥門(mén)的控制性能好;若取值小,則控制性能差。閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的壓力降占該支路總壓力降的百分數被稱(chēng)為閥權度。水系統設計時(shí)要求閥權度S>0.3,于是,二通調節閥的允許壓力降一般不小于40kPa.
根據以上所述,可以粗略估計出一幢約100m高的高層建筑空調水系統的壓力損失,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?jì)鹊某燮、集水器、分水器及管路等的阻力?0 kPa;取輸配側管路長(cháng)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;系統管路的總阻力為50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);
3.空調末端裝置阻力:組合式空調器的阻力一般比風(fēng)機盤(pán)管阻力大,故取前者的阻力為45 kPa(4.5水柱);
4.二通調節閥的阻力:取40 kPa(0.4水柱)。
5.于是,水系統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,則揚程H=30.5m*1.1=33.55m.
根據以上估算結果,可以基本掌握類(lèi)同規模建筑物的空調水系統的壓力損失值范圍,尤其應防止因未經(jīng)過(guò)計算,過(guò)于保守,而將系統壓力損失估計過(guò)大,水泵揚程選得過(guò)大,導致能量浪費。
————-水泵揚程設計————-
。1)冷、熱水管路系統
開(kāi)式水系統 Hp=hf+hd+hm+hs (10-12)
閉式水系統 Hp=hf+hd+hm (10-13)
式中 hf、hd——水系統總的沿程阻力和局部阻力損失,Pa;
hm——設備阻力損失,Pa;
hs——開(kāi)式水系統的靜水壓力,Pa.
hd/ hf值,小型住宅建筑在1~1.5之間;大型高層建筑在0.5~1之間;遠距離輸送管道(集中供冷)在0.2~0.6之間。設備阻力損失見(jiàn)表10-5.
。2)冷卻水管路系統
1)冷卻塔冷卻水量
設備阻力損失
設備名稱(chēng)阻力(kPa)
設備名稱(chēng) | 阻力(kPa) | 備注 |
離心式冷凍機 | 略 | 略 |
蒸發(fā)器 | 30~80 | 按不同產(chǎn)品而定 |
冷凝器 | 50~80 | 按不同產(chǎn)品而定 |
吸收式冷凍機 |
略 |
略 |
蒸發(fā)器 | 40~100 | 按不同產(chǎn)品而定 |
冷凝器 | 50~140 | 按不同產(chǎn)品而定 |
冷卻塔 | 20~80 | 不同噴霧壓力 |
冷熱水盤(pán)管 | 20~50 | 水流速度在0.8~1.5m/s左右 |
熱交換器 | 20~50 | 略 |
風(fēng)機盤(pán)管機組 | 10~20 | 風(fēng)機盤(pán)管容量愈大,阻力愈大,最大30kPa左右 |
自動(dòng)控制閥 | 30~50 | 略 |
冷卻塔冷卻水量可以按下式計算:
W=Q/c(tw1-tw2) kg/s (10-14)
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· oC),常溫時(shí)c=4.1868 kJ/(kg·oC);
tw1-tw2——冷卻塔的進(jìn)出水溫差,oC;壓縮式制冷機,取4~5 oC;吸收式制冷機,去6~9 oC.
2)水泵揚程
冷卻水泵所需揚程
Hp=hf+hd+hm+hs+ho
式中hf,hd——冷卻水管路系統總的沿程阻力和局部阻力,mH2O;
hm——冷凝器阻力,mH2O;
hs——冷卻塔中水的提升高度(從冷卻盛水池到噴嘴的高差),mH2O;
ho——冷卻塔噴嘴噴霧壓力,mH2O,約等于5 mH2O.
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