中央空調(diào)水泵設(shè)計論文

時間:2022-03-04 11:06:00

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中央空調(diào)水泵設(shè)計論文

-----水泵揚程簡易估算法-----

暖通水泵的選擇:通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130~150的離心式清水泵,水泵的流量應(yīng)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(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(dāng)量長度總和和與直管總長的比值,當(dāng)最不利環(huán)路較長時K值取0.2~0.3,最不利環(huán)路較短時K值取0.4~0.6

-----冷凍水泵揚程實用估算方法-----

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60~100kPa。

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宜控制在150~200Pa/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(fēng)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20~50kPa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)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80kPa(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50kPa;取輸配側(cè)管路長度300m與比摩阻200Pa/m,則磨擦阻力為300*200=60000Pa=60kPa;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60kPa*0.5=30kPa;系統(tǒng)管路的總阻力為50kPa+60kPa+30kPa=140kPa(14m水柱);

3.空調(diào)末端裝置阻力:組合式空調(diào)器的阻力一般比風(fēng)機盤管阻力大,故取前者的阻力為45kPa(4.5水柱);

4.二通調(diào)節(jié)閥的阻力:取40kPa(0.4水柱)。

5.于是,水系統(tǒng)的各部分阻力之和為:80kPa+140kPa+45kPa+40kPa=305kPa(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(yīng)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(dǎo)致能量浪費。

-----水泵揚程設(shè)計-----

(1)冷、熱水管路系統(tǒng)

開式水系統(tǒng)

Hp=hf+hd+hm+hs(10-12)

閉式水系統(tǒng)

Hp=hf+hd+hm(10-13)

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(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

離心式冷凍機

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

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

冷熱水盤管

20~50

水流速度在0.8~1.5m/s左右

熱交換器

20~50

風(fēng)機盤管機組

10~20

風(fēng)機盤管容量愈大,阻力愈大,最大30kPa左右

自動控制閥

30~50

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c=4.1868kJ/(kg·oC);

tw1-tw2——冷卻塔的進出水溫差,oC;壓縮式制冷機,取4~5oC;吸收式制冷機,去6~9oC。

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(tǒng)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5mH2O。