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螺桿式冷水機(jī)主空調(diào)系統(tǒng)水泵的使用與選型

一、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。

 

二、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。

 

三、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

立式離心泵

這兩種離心泵，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。對于機(jī)房面積大的地方可以用臥式離心泵，對于機(jī)房面積較小的地方可以考慮使用立式離心泵。

 

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：

選用多臺(tái)水泵時(shí)，要考慮流量的衰減，一般附加5%～10%的余量。

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)。

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。我們在選擇水泵的時(shí)候就需要確定水泵的流量和揚(yáng)程，進(jìn)而根據(jù)安裝要求確定相應(yīng)的水泵。

 

四、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。

 

五、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，安裝有水冷螺桿數(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，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300 Pa/m，則摩擦阻力為300*300=90000 Pa=90 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+90 kPa+45 kPa=185 kPa（18.5m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+185kPa+45 kPa+40 kPa=330 kPa（33m水柱）。

 

6、水泵揚(yáng)程：取15%的安全系數(shù)，則揚(yáng)程  H=33m*1.15=37.95m。

 

六、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，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，可以通過比摩阻計(jì)算圖查得。

 

②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)，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