冷凍水泵:
在冷凍水環(huán)路中驅(qū)動(dòng)水進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的裝置。我們知道,空調(diào)房間內(nèi)的末端(如風(fēng)機(jī)盤管,空氣處理機(jī)組等)需要冷水機(jī)組提供的冷水,但是冷凍水由于阻力的限制不會(huì)自然流動(dòng),這就需要水泵驅(qū)動(dòng)冷凍水進(jìn)行循環(huán)以達(dá)到換熱的目的。
冷卻水泵:
在冷卻水環(huán)路中驅(qū)動(dòng)水進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的裝置。我們知道,冷卻水在進(jìn)入冷水機(jī)組后帶走制冷劑一部分熱量,而后流向冷卻塔將這部分熱量釋放掉。而冷卻水泵就是負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)冷卻水在機(jī)組與冷卻塔這個(gè)閉合環(huán)路中進(jìn)行循環(huán)。外形同冷凍水泵。
如圖:
補(bǔ)水泵:
空調(diào)補(bǔ)水所用裝置,負(fù)責(zé)將處理后的軟化水打入系統(tǒng)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(tǒng),冷卻水系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)中。對(duì)于機(jī)房面積大的地方可以用臥式離心泵,對(duì)于機(jī)房面積較小的地方可以考慮使用立式離心泵。
水泵型號(hào)簡介:
例:250rk480-30-w2
含義:
250:進(jìn)口直徑250(mm);
rk:供暖空調(diào)循環(huán)泵;
480:設(shè)計(jì)流量點(diǎn)480m3/h;
30 :設(shè)計(jì)揚(yáng)程點(diǎn)30m;
w2 :泵安裝型式(見安裝型式圖)。
水泵并聯(lián)運(yùn)行情況:
由上表可見:水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),流量有所衰減;當(dāng)并聯(lián)臺(tái)數(shù)超過3臺(tái)時(shí),衰減尤為厲害。故建議:
1.選用多臺(tái)水泵時(shí),要考慮流量的衰減,一般附加5%~10%的裕量。
2.水泵并聯(lián)不宜超過3臺(tái),即進(jìn)行制冷主機(jī)選擇時(shí)也不宜超過三臺(tái)。
3. 大中型工程應(yīng)分別設(shè)置冷,熱水循環(huán)泵。
一般,冷凍水泵和冷卻水泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)和制冷主機(jī)一一對(duì)應(yīng),并考慮一臺(tái)備用。補(bǔ)水泵一般按照一用一備的原則選取,以保證系統(tǒng)可靠的補(bǔ)水。
水泵銘牌一般標(biāo)有額定流量和揚(yáng)程等參數(shù)(見泵標(biāo)牌)。我們?cè)谶x擇水泵的時(shí)候就需要首先確定水泵的流量和揚(yáng)程,進(jìn)而根據(jù)安裝要求和現(xiàn)場(chǎng)情況確定相應(yīng)的水泵。
水泵流量的計(jì)算:
(1)冷凍水泵、冷卻水泵流量計(jì)算公式:
l(m3/h)=q(kw)×(1.15~1.2)/(5℃×1.163)
式中:q-制冷主機(jī)的制冷量,kw;
l-冷凍冷卻水泵的流量,m3/h。
(2)補(bǔ)給水泵的流量:
正常補(bǔ)給水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的1%~2%,但是選擇補(bǔ)給水泵時(shí),補(bǔ)給水泵的流量除應(yīng)滿足上述水系統(tǒng)的正常補(bǔ)水量外,還應(yīng)考慮發(fā)生事故時(shí)所增加的補(bǔ)給水量,因此,補(bǔ)給水泵的流量通常不小于正常補(bǔ)水量的4倍。
補(bǔ)給水箱的有效容積可按1~1.5h的正常補(bǔ)水量考慮。
水泵揚(yáng)程的確定:
(1)冷凍水泵揚(yáng)程的組成 :
制冷機(jī)組蒸發(fā)器水阻力:一般為5~7mh2o;(具體可參看產(chǎn)品樣本)
末端設(shè)備(空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等)表冷器或蒸發(fā)器水阻力:一般為5~7mh2o;(具體值可參看產(chǎn)品樣本)
回水過濾器,二通調(diào)節(jié)閥等的阻力,一般為3~5mh2o;
分水器、集水器水阻力:一般一個(gè)為3mh2o;
制冷系統(tǒng)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(yáng)程為26~35mh2o,一般為32~36mh2o。
注意:揚(yáng)程的計(jì)算要根據(jù)制冷系統(tǒng)的具體情況而定,不可照搬經(jīng)驗(yàn)值!
(2)冷卻水泵揚(yáng)程的組成:
制冷機(jī)組冷凝器水阻力:一般為5~7mh2o;(具體值可參看產(chǎn)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(diào)節(jié)閥等的阻力,一般為3~5mh2o;
制冷系統(tǒng)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(yáng)程為17~26mh2o,一般為21~25mh2o。
(3)補(bǔ)水泵揚(yáng)程:
揚(yáng)程為定壓點(diǎn)與最高點(diǎn)距離+水泵吸水端和出水端阻力+3~5mh2o的富裕揚(yáng)程。
例題:
一幢約100m高的高層建筑,安裝有xx水冷螺桿hx300數(shù)臺(tái),采用閉式空調(diào)水系統(tǒng),試估算冷凍水泵所需的揚(yáng)程。
解答:
1.冷水機(jī)組蒸發(fā)器阻力,查產(chǎn)品樣冊(cè):60 kpa(6m水柱);
2.管路阻力:取冷凍機(jī)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100 pa/m,則摩擦阻力為300*100=30000 pa=30 kpa;如考慮輸配側(cè)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(tǒng)管路的總阻力為50 kpa+30 kpa+45 kpa=125 kpa(12.5m水柱);
3.空調(diào)末端裝置阻力:空氣處理機(jī)組的阻力一般比風(fēng)機(jī)盤管阻力大,故取前者的阻力為45 kpa(4.5m水柱)(可以參照產(chǎn)品樣冊(cè)確定);
4.二通調(diào)節(jié)閥,y型過濾器等的阻力:取40 kpa(4.0m水柱)。
5. 水系統(tǒng)的各部分阻力之和為:60 kpa+125kpa+45kpa+40 kpa=270 kpa(27m水柱)。
6.水泵揚(yáng)程:取15%的安全系數(shù),則揚(yáng)程 h=27m*1.15=31.05m。
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(yīng)防止因未經(jīng)過計(jì)算,過于保守,而將系統(tǒng)壓力損失估計(jì)過大,水泵揚(yáng)程選得過大,導(dǎo)致能量浪費(fèi)。
水管路阻力計(jì)算方法:
①沿程阻力水在管道內(nèi)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。
冷水管采用鋼管或鍍鋅管時(shí),比摩阻r一般為100~400pa/m,最常用的為250pa/m。比摩阻是個(gè)和水管管徑,水流流速以及流量有關(guān)的量,可以通過下面的比摩阻計(jì)算圖查得。
局部阻力:
水流動(dòng)時(shí)遇到彎頭、三通及其他配件時(shí),因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力計(jì)算公式為:hd=ζ×(ρ×v2/2)
式中ζ—局部阻力系數(shù),見下面的表格。
v—水流速,m/s。
③水管總阻力:水流動(dòng)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(diào)冷凍水系統(tǒng),安裝一臺(tái)水機(jī),已知機(jī)組的冷負(fù)荷為21.2kw,蒸發(fā)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(huán)路總阻力。
設(shè)冷凍水供水溫度為7℃,回水溫度為12℃,則每臺(tái)空調(diào)機(jī)組冷凍水量為
mw=21.2×1.15/〔1.163× (12-7)〕=4.19m3/h
根據(jù)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(shù),便可確定各管段的總阻力。
例題管路水力計(jì)算表:
最不利環(huán)路的總阻力為最遠(yuǎn)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(其中系數(shù)0.102是將單位pa轉(zhuǎn)換為mh2o)。