冷却水泵设计范文

基于ＰＬ．Ｃ硇　却水泵温度控ｉｌｉＵｉＰ￣计　

广东省佛山市三水区工业中等专业学校陆晚兴　

［摘要］本文利用ＰＬＣ、触摸屏和变频调速技术，对中央空调水循环系统进行了分析并对冷却水泵实施了温度闭环自动控制，节能　

效果好，自动化程度高。　

［关键词］冷却水泵ＰＬＣ控制变频控制触摸屏控制　

一、引言　中央空调系统的最大负载能力是按负荷最大的条件来设计的，存　

在着很大宽裕度。近年来许多厂商也对主机进行变频调速，但与之相　

配套的冷却水泵却仍在高负荷状态下运行，这样，存在很大的能耗。为　使循环水量与负荷变化相适应，达到节能的目的。现采用ＰＬＣ、变频调　

速技术和触摸屏对冷却水泵进行温度闭环自动控制，根据负载轻重自　

动调整水泵的运行频率。这种方法一次投入成本高，但节能效果好、自　动化程度高。　

二、控制目标　

（１）两台冷却水泵Ｍ１、Ｍ２为一备一用，现仅以冷却水泵的电气控　制系统为例进行节能设计。　

（２）正常情况下，系统运行在变频节能状态，其上限运行频率为　

５０Ｈｚ，下限运行频率为３０Ｈｚ；当节能系统出现故障时，可以启动原水泵　

的控制回路使电动机投人工频运行。　（３）在变频节能状态下可以自动调节频率，也可以手动调节频率，　

每次的调节量为０．５Ｈｚ。　

（４）自动调节频率时，采用温差控制，两台冷却水泵可以进行手动　轮换。　

（５）上述的所有操作均可通过触摸屏来进行。　

三、设计步骤　１、方案分析　

冷却水循环系统中，ＰＬＣ通过温度传感器及温度模块将冷却水的　

回水温度和进水温度读人内存，根据出水和进水的温差值来控制变频　

器的转速，调节冷却水的流量，控制热交换的速度。因此，对冷却水来　说，以回水和进水的温差作为控制依据，实现回水和进水的恒温差控制　

是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的　

转速，加大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，应　

降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，达到节能的目的。因此，　冷却水系统的控制可采用变频调速来实现，变频器的频率采用定温差　

循环水设计计算范文

引言：

循环水是指通过管道、泵等设备将水循环供应给其中一系统或设备，在使用过程中进行冷却、加热、加湿、除湿等操作。循环水的设计计算是为了保证循环水系统的稳定运行，提高系统的效率和可靠性。

一、循环水需求计算：

循环水系统的需求主要包括热负荷、流量和温度要求。

热负荷的计算可以通过分析系统所需冷却或加热的负荷来确定。流量的计算需要考虑系统的冷却效果和冷却介质的特性，通常可以通过计算冷却器的冷却效益来得到。温度要求可以根据系统的操作条件和设备的要求来确定。

二、循环水泵的选型计算：

循环水泵是循环水系统中的核心设备，用于提供循环水的流动。泵的选型计算需要考虑系统流量、扬程和功率等因素。

通过计算循环水系统所需的流量，可以确定泵的额定流量。根据系统所需的供水高度差，可以计算出所需的扬程。通过这两个参数可以选择合适的泵型号。另外，根据循环水泵的运行特性和系统的工作方式，可以计算出所需的电机功率。

三、循环水管道的设计计算：

循环水管道的设计计算主要包括管道直径、管道长度和管道压降等。设计计算需要满足系统的流量要求和经济性要求。 管道直径的计算可以根据循环水的流量和流速来确定。通过管道长度和管道材料的选择，可以计算出管道的阻力。根据阻力和流量可以计算出管道的压降。通常，管道的压降应保持在一定的范围内，以满足系统的工作要求。

四、循环水冷却器的设计计算：

循环水冷却器的设计计算主要包括冷却面积、水流速度和冷却效益等。设计计算需要满足系统的冷却要求和经济性要求。

冷却面积的计算可以根据系统的热负荷和冷却效益来确定。通过水流速度和冷却介质的特性，可以计算出冷却器的冷却效益。根据冷却效益和冷却面积，可以选择合适的冷却器型号。

五、循环水化学处理的设计计算：

循环水化学处理主要包括水质分析、水处理剂选择和剂量计算等。设计计算需要满足系统的水质要求和经济性要求。

通过水质分析可以确定循环水的成分和水质要求。根据成分和要求，可以选择合适的水处理剂和剂量。通常，水处理剂的剂量应根据循环水的流量和水质要求来计算。

一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求：

冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式，如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，如图中的A点，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。

冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上，

冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。

笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。

解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。

解决方法二：如图3，设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔处要采取一定的措施，避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量，水箱的水位也不好控制；这样水泵的扬程太高（图中h高度的扬程浪费了），这不是一个经济的做法。

解决方法三：加板式热交换器隔绝高压，但冷却塔选用要有余量，如图4。

笔者认为，对于某些建设方的不合理的要求，设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上 。

一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求：

冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式，如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，如图中的A点，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。

冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上，

冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。

笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。

解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。

解决方法二：如图3，设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔处要采取一定的措施，避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量，水箱的水位也不好控制；这样水泵的扬程太高（图中h高度的扬程浪费了），这不是一个经济的做法。

解决方法三：加板式热交换器隔绝高压，但冷却塔选用要有余量，如图4。

笔者认为，对于某些建设方的不合理的要求，设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上 。