空调水泵选型设计
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冷水机组水泵选型标准一、引言冷水机组是制冷系统中的重要组成部分,用于将制冷剂冷却并维持在所需温度范围内。
水泵则是制冷系统中不可或缺的辅助设备,主要作用是输送冷却水,确保冷水机组正常运行。
在选择水泵时,需要考虑多种因素,包括流量、扬程、型号、材质等。
本篇报告将详细阐述冷水机组水泵的选型标准,帮助您更好地进行选型和设计。
二、冷水机组水泵选型考虑因素1.流量与扬程流量是指水泵在单位时间内输送的水量,通常以立方米/小时(m ³/h)或加仑/分钟(gpm)为单位。
扬程是指水泵能够克服的最大阻力,通常以米(m)为单位。
在选择水泵时,需要确保其流量和扬程能够满足制冷系统的需求。
如果流量不足,会导致冷却效果下降;如果扬程不够,则无法将冷却水输送到需要冷却的设备处。
2.型号与规格不同型号和规格的水泵适用于不同的应用场景和需求。
需要根据制冷系统的具体情况,选择合适的水泵型号和规格。
同时,还需要考虑与冷水机组的接口方式和尺寸是否匹配。
3.材质与性能水泵的材质对其性能和使用寿命有着重要影响。
常用的材质包括铸铁、不锈钢、铝合金等。
不锈钢具有较好的耐腐蚀性和使用寿命长等特点,适用于多种腐蚀性环境。
铸铁则具有较高的强度和耐磨性,适用于对强度要求较高的场合。
在选择水泵时,需要根据实际需求选择合适的材质和性能等级。
4.能效与噪音能效是指水泵在单位时间内输送单位体积的水所消耗的能量,通常以千瓦时每立方米(kWh/m³)为单位。
能效高的水泵能够节省能源和运行成本。
同时,还需要考虑水泵的噪音水平。
高噪音的水泵可能会影响人们的正常工作和休息,因此需要在选择时进行评估和比较。
5.维护与保养水泵的维护和保养对其正常运行和使用寿命至关重要。
需要选择易于维护和保养的水泵,以确保其长期稳定运行。
同时,还需要考虑与制冷系统的匹配程度,以降低整个系统的维护成本。
三、冷水机组水泵选型步骤1.确定制冷系统需求首先需要明确制冷系统的需求,包括制冷量、制冷剂类型、冷却水流量等参数。
冷冻水泵选型及配置冷(热)水泵的流量冷(热)水泵的流量根据冷(热)负荷和供回水温度差确定G=0.86Q/△t式中G——冷热水流量,kg/hQ——冷热水负荷,W△t——供回水温差,℃。
冷(热)水泵的流量可取系统水流量的1.05~1.1倍。
冷(热)水泵的扬程【估算方法1】:暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1——为冷水机组蒸发器的水压降;△P2——为该环中并联的各占空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降;L——为该最不利环路的管长;K——为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6。
【估算方法2】:冷冻水泵选型最重要的步骤是对其扬程和流量的确定,一般来说,冷冻水泵选型大多是清水离心泵。
下面,世界泵阀网为大家列举冷冻水泵选型时所要参考的参数及具体的计算方法。
冷冻水泵选型过程中最具参考意义的参数是扬程,冷冻水泵扬程实用估算方法常见的由闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
在空调系统设计中,包括冷水机组地源热泵机组风冷热泵机组中都会涉及到冷冻水泵扬程计算,而在扩初设计中往往不需要太准确的计算,所以分享下我的估算过程。
(1)冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
(2)管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
冷冻水泵的选择:通常选用每秒转速在30~150转的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台工作时取1.1,两台并联工作时取1.2)。
水泵的扬程应为它承担的供回水管网最不利环路的总水压降的1.1~1.2倍。
最不利环路的总水压降,包括冷水机组蒸发器的水压降Δp1、该环路中并联的各台空调末端装置的水压损失最大一台的水压降Δp2、该环路中各种管件的水压降与沿程压降之和。
冷水机组蒸发器和空调末端装置的水压降,可根据设计工况从产品样本中查知;环路管件的局部损失及环路的沿程损失应经水力计算求出,在估算时,可大致取每100m管长的沿程损失为5mH2O。
这样,若最不利环路的总长(即供、回水管管长之和)为L,则冷水泵扬程H(mH2O)可按下式估算。
Hmax=Δp1+Δp2+0.05L(1+ K)式中K为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值。
当最不利环路较长时K取0.2~0.3;最不利环路较短时K取0.4~0.6。
冷却水泵的选择:1)冷却水泵的流量应为冷水机组冷却水量的1.1倍。
2)水泵的扬程就为冷水机组冷凝器水压降Δp1、冷却塔开式段高度Z、管路沿程损失及管件局部损失四项之和的1.1~1.2倍。
Δp1和Z可从有关产品样本中查得;沿程损失和局部损失应从水力计算求出,作估算时,管路中管件局部损失可取5mH2O,沿程损失可取每100m管长约5mH2O。
若冷却水系统来回管长为L,则冷却水泵所需扬程的估算值H(mH2O)约为H =Δp1+Z+5+0.05L。
3) 依据冷却水泵的流量和扬程,参考有关水泵性能参数选用冷却水泵。
水流量计算:1、.冷却冷却水流量水流量:一般按照产品样本提供数值选取,或按照如下公式进行计算,公式中的Q为制冷主机制冷量L(m3/h)= [Q(kW)/(4.5~5)℃×1.163]×(1.15~1.2)2、冷冻水流量:在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组,可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。
冷冻水泵选型及配置冷(热)水泵的流量冷(热)水泵的流量根据冷(热)负荷和供回水温度差确定G=0.86Q/△t式中 G——冷热水流量,kg/hQ——冷热水负荷,W△t——供回水温差,℃。
冷(热)水泵的流量可取系统水流量的1.05~1.1倍。
冷(热)水泵的扬程【估算方法1】:暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1——为冷水机组蒸发器的水压降;△P2——为该环中并联的各占空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降;L——为该最不利环路的管长;K——为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6。
【估算方法2】:冷冻水泵选型最重要的步骤是对其扬程和流量的确定,一般来说,冷冻水泵选型大多是清水离心泵。
下面,世界泵阀网为大家列举冷冻水泵选型时所要参考的参数及具体的计算方法。
冷冻水泵选型过程中最具参考意义的参数是扬程,冷冻水泵扬程实用估算方法常见的由闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
在空调系统设计中,包括冷水机组地源热泵机组风冷热泵机组中都会涉及到冷冻水泵扬程计算,而在扩初设计中往往不需要太准确的计算,所以分享下我的估算过程。
(1)冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
(2)管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
浅谈中央空调系统循环水泵设计选型在中央空调系统中,水泵作为为整个水循环提供动力的装置,其耗电量在空调系统耗电量中又占有相当的比重,因此,水泵的合理选择和匹配,是空调水系统安全正常运行、实现节能的关键。
水泵的选择主要是依据空调系统所需的流量和扬程等来确定的,但在设计过程中,经常会出现水泵设计失误的问题,本文对中央空调系统水泵设计的一些问题进行探讨。
一、合理选择水泵的扬程空调系统中的水泵总是与特定的管路相连,其工作状态点由水泵的性能曲线与管路的特性曲线共同决定。
在设计空调水系统时应进行必要的水力计算,根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力,以确保选用水泵的扬程合理。
在对流量和扬程乘以一定的安全裕量后,进行水泵的选择。
有些设计人员直接估算而未进行计算,认为扬程大一些保险,而选用扬程过大的泵,导致所选择的水泵不能满足要求,或者造成运行费用增加,甚至造成水泵烧毁。
曲线I为管路的特性曲线,流量Qa是系统设计流量,在此流量下,管路的阻力为Ha,即水泵的扬程为Ha,应选用性能曲线如图中曲线1所示的水泵,使工作点落在水泵性能曲线1和管路特性曲线I 的交点A上。
但若未进行水力计算或为求保险而使所选水泵扬程过大,实际选用了额定流量为Qa,扬程为Hc的性能曲线为2的水泵的话,若不对管路进行调节,则水泵的工作点将移至曲线2和I的交点B处,则此时系统中的水流量将大于设计流量Qa,达到Qb,系统中出现大流量小温差的工作情况,且由于泵2的扬程大于泵1。
其所配电机功率也大,使得能源消耗增多,运行不经济。
如某大楼设计选用冷冻机一台,水流量为200 m3/h,配用两台循环水泵,水泵型号KQL150/400-45/4,流量200(m3/h),扬程50(m),电机功率45(KW),一用一备,刚开始调试运动时,就发现水泵电机电流过大,水泵扬程仅为0.28MPa,电机电流I=110A.终于某一天一台循环水泵因电机过载而烧毁。
经本人现场勘察后,通过计算得设计流量下系统最大阻力为24m水柱高度,该水泵选型明显偏大,对已配置好电动机的水泵来说,其电动机额定功率是一定的,轴功率随着水泵的工作状态点的变化而变化,当流量大于额定流量时,就会出现水泵轴功率大于电动机的额定功率,也就是电动机过载的情况,当流量增大很多,过载严重的时候,同样可能出现损坏电动机的情况。
冷冻水泵选型及配置冷(热)水泵的流量冷(热)水泵的流量根据冷(热)负荷和供回水温度差确定G=0.86Q/△t式中G——冷热水流量,kg/hQ——冷热水负荷,W△t——供回水温差,℃。
冷(热)水泵的流量可取系统水流量的1.05~1.1倍。
冷(热)水泵的扬程【估算方法1】:暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1——为冷水机组蒸发器的水压降;△P2——为该环中并联的各占空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降;L——为该最不利环路的管长;K——为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6。
【估算方法2】:冷冻水泵选型最重要的步骤是对其扬程和流量的确定,一般来说,冷冻水泵选型大多是清水离心泵。
下面,世界泵阀网为大家列举冷冻水泵选型时所要参考的参数及具体的计算方法。
冷冻水泵选型过程中最具参考意义的参数是扬程,冷冻水泵扬程实用估算方法常见的由闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是最常用的系统。
在空调系统设计中,包括冷水机组地源热泵机组风冷热泵机组中都会涉及到冷冻水泵扬程计算,而在扩初设计中往往不需要太准确的计算,所以分享下我的估算过程。
(1)冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
(2)管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
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在选择空调系统水泵时,需要考虑以下因素:1. 流量需求:根据空调系统的实际需求选择合适的流量,保证水泵能够满足系统的供水要求。
空调冷冻水泵选型计算一、引言空调系统中的冷冻水泵是一个重要的设备,它的选型直接影响到系统的性能和能耗。
本文将以空调冷冻水泵选型计算为基础,分别从冷负荷计算、水泵流量计算和水泵扬程计算三个方面详细阐述空调冷冻水泵的选型计算方法。
二、冷负荷计算冷负荷是指空调系统中冷冻水所需要吸收的热量,是选型计算的基础。
通常,冷负荷可以通过以下公式计算得出:Q=m×c×Δt其中,Q为冷负荷(单位为kW),m为冷水流量(单位为kg/s),c为冷却水的比热容(单位为kJ/kg·℃),Δt为冷却水进出口水温差(单位为℃)。
冷负荷计算的方法有多种,可以根据具体的使用情况选择不同的计算方法,如通过室内热负荷计算、机房负荷计算等。
通过冷负荷计算,可以确定冷水流量m,并作为后续水泵流量计算的依据。
三、水泵流量计算水泵流量计算是选型计算的关键环节。
在确定冷水流量后,需要根据具体的工况条件,计算出水泵的流量要求。
水泵流量的计算通常可以通过下述的公式得出:Q=q×3600其中,Q为水泵流量(单位为m³/h),q为冷水流量(单位为m³/s)。
此外,还需要考虑到系统的供冷系统压差,以确定水泵的额定设计流量。
四、水泵扬程计算水泵扬程计算是选型计算中的另一个重要环节。
根据系统所处的位置和具体的设计要求,可以计算出水泵的扬程。
水泵扬程通常可以通过以下的公式得出:H=ΔP/ρ×g其中,H为水泵扬程(单位为m),ΔP为系统的压差(单位为Pa),ρ为水的密度(单位为kg/m³),g为重力加速度(约9.8m/s²)。
通过计算确定水泵的扬程,可以根据具体的需求和条件选购合适的水泵。
五、选型计算实例以下是一个选型计算的实例,以帮助读者更好地理解和应用上述的选型计算方法。
假设一些空调系统的冷负荷为1000kW,冷水流量为5m³/s,冷水进出口温差为10℃。
根据以上的计算方法,可以得到以下结果:1.冷负荷计算Q=1000kW2.水泵流量计算Q=5m³/sQ=q×36005=q×36003.水泵扬程计算假设系统的压差为1000Pa,水的密度为1000kg/m³。
中央空调系统水泵设计
所谓水泵的选取计算其实就是估算(很多计算公式本身就是估算的),估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。
特别补充一句:当设计流量在设备的额定流量附近时,上面所提到的阻力可以套用,更多的是往往都大过设备的额定流量很多。
同样,水管的水流速建议计算后,查表取阻力值。
关于水泵扬程过大问题。
设计选取的水泵扬程过大,将使得富裕的扬程换取流量的增加,流量增加才使得水泵噪音加大。
特别的,流量增加还使得水泵电机负荷加大,电流加大,发热加大,“换过无数次轴承”还是小事,有很大可能还要烧电机的。
另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢?水泵进出口压差才是问题的关键。
例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上,出口压力如果是0.22MPa,就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送,出口压力就是0.32MPa了!
----- 水泵扬程简易估算法-----
暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。
L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K 值取0.2~ 0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6
----- 冷冻水泵扬程实用估算方法-----
这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。
1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。
它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。
此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。
二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。
如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。
阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。
水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
根据以上所述,可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失,也即循环水泵所需的扬程:
1.冷水机组阻力:取80 kPa(8m水柱);
2.管路阻力:取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa;取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m,则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa;如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%,则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa;系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);
3.空调末端装置阻力:组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大,故取前者的阻力为45 kPa(
4.5水柱);
4.二通调节阀的阻力:取40 kPa(0.4水柱)。
5.于是,水系统的各部分阻力之和为:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa(30.5m 水柱)
6.水泵扬程:取10%的安全系数,则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
根据以上估算结果,可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围,尤其应防止因未经过计算,过于保守,而将系统压力损失估计过大,水泵扬程选得过大,导致能量浪费。
----- 水泵扬程设计-----
(1)冷、热水管路系统
开式水系统
Hp=hf+hd+hm+hs (10-12)
闭式水系统
Hp=hf+hd+hm (10-13)
式中hf、hd——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,Pa;
hm——设备阻力损失,Pa;
hs——开式水系统的静水压力,Pa。
hd/ hf值,小型住宅建筑在1~1.5之间;大型高层建筑在0.5~1之间;远距离输送管道(集中供冷)在0.2~0.6之间。
设备阻力损失见表10-5。
(2)冷却水管路系统
1)冷却塔冷却水量
设备阻力损失
设备名称 阻力(kPa) 备注
离心式冷冻机
蒸发器 30~80 按不同产品而定
冷凝器 50~80 按不同产品而定
吸收式冷冻机
蒸发器 40~100 按不同产品而定
冷凝器 50~140 按不同产品而定
冷却塔 20~80 不同喷雾压力
冷热水盘管 20~50 水流速度在0.8~1.5m/s左右
热交换器 20~50
风机盘管机组 10~20 风机盘管容量愈大,阻力愈大,最大30kPa左右
自动控制阀 30~50
冷却塔冷却水量可以按下式计算:
(10-14)
式中Q——冷却塔排走热量,kW;压缩式制冷机,取制冷机负荷1.3倍左右;吸收式制冷机,去制冷机负荷的2.5左右;
c——水的比热,kJ/(kg• oC),常温时c=4.1868 kJ/(kg•oC);
tw1-tw2——冷却塔的进出水温差,oC;压缩式制冷机,取4~5 oC;吸收式制冷机,去6~9 oC。
2)水泵扬程
冷却水泵所需扬程
Hp=hf+hd+hm+hs+ho
式中hf,hd——冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力,mH2O;
hm——冷凝器阻力,mH2O;
hs——冷却塔中水的提升高度(从冷却盛水池到喷嘴的高差),mH2O;
ho——冷却塔喷嘴喷雾压力,mH2O,约等于5 mH2O。