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设计中央空调冷却塔大小 水泵流量和扬程及选择原则

浏览:80 发布日期:2020-12-29 13:12:44

  一、冷却水系统设计形式主要有两种:

  1、水泵前置式和水泵后置式,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,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。

  2、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。

  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: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,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。

  二、冷却水泵扬程的确定 。

  冷却水系统水泵扬程计算应该是系统阻力(管道、管件、冷凝器阻力之和),冷却塔集水盘水位至冷却塔布水器的高差,冷却塔布水器所需压力组成,并附加5%-10%裕量。设计人员常犯的错误,是一见到开式系统就计算系统的高差。冷却塔虽然是开式系统,但是因为冷却塔自带集水盘,相当于水箱放在屋顶,这部分水静压和供水管上升所需静压相抵消,所以只需计入冷却塔底盘和布水管的高差就可以 。

    三、冷却水泵的选择原则

  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5 mH2O。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。

  四、冷冻水泵的选择原则

  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。
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