中央空调水系统附属设备选型

水泵选型水泵简介：冷冻水泵：在冷冻水环路中驱动水进行循环流动的装置。我们知道，空调房间内的末端（如风机盘管，空气处理机组等）需要冷水机组提供的冷水，但是冷冻水由于阻力的限制不会自然流动，这就需要水泵驱动冷冻水进行循环以达到换热的目的。冷却水泵：在冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置。我们知道，冷却水在进入冷水机组后带走制冷剂一部分热量，而后流向冷却塔将这部分热量释放掉。而冷却水泵就是负责驱动冷却水在机组与冷却塔这个闭合环路中进行循环。外形同冷冻水泵。补水泵：空调补水所用装置，负责将处理后的软化水打入系统中。外形同上水泵。常用的水泵有卧式离心泵和立式离心泵，它们都可以用在冷冻水系统，冷却水系统和补水系统中。对于机房面积大的地方可以用卧式离心泵，对于机房面积较小的地方可以考虑使用立式离心泵。卧式水泵立式水泵水泵型号简介以无锡凯泉水泵为例介绍型号：例：该公司某一系列水泵名称是SSB300-200-375X代表：SSB-双吸空调离心泵300-泵吸入口直径200-泵排出口直径375-叶轮名义直径X-扩展系列水泵并联运行情况水泵台数流量流量的增加值与单台泵运行比较流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故建议：1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5%～10%的裕量.2.水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。3.大中型工程应分别设置冷,热水循环泵.一般，冷冻水泵和冷却水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取，以保证系统可靠的补水。水泵铭牌一般标有额定流量和扬程（见右图）。我们在选择水泵的时候就需要确定水泵的流量和扬程，进而根据安装要求确定相应的水泵。水泵流量的计算（1）冷冻水泵，冷却水泵流量计算公式：L（m3/h）=Q(Kw)×(1.15~1.2)/(5℃×1.163)式中：Q----制冷主机的制冷量，Kw.L----冷冻冷却水泵的流量，m3/h.（2）补给水泵的流量：正常补给水量为系统循环水量的1%～2%，但是选择补给水泵时，补给水泵的流量除应满足上述水系统的正常补水量外，还应考虑发生事故时所增加的补给水量，因此，补给水泵的流量通常不小于正常补水量的4倍。补给水箱的有效容积可按1～1.5h的正常补水量考虑。水泵扬程的确定（1）冷冻水泵扬程的组成：•制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体可参看产品样本）•末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）•回水过滤器，二通调节阀等的阻力，一般为3~5mH2O；•分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；•制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；•综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！（2）冷却水泵扬程的组成:•制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）•冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O;•冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O;•回水过滤器，二通调节阀等的阻力，一般为3~5mH2O；•制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为5~8mH2O；综上所述，冷却水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。（3）补水泵扬程：扬程为定压点与最高点距离+水泵吸水端和出水端阻力+3～5mH2O的富裕扬程。例题：一幢约100m高的高层建筑，安装有海尔水冷螺杆HX300数台，采用闭式空调水系统，试估算冷冻水泵所需的扬程。解答：1.冷水机组蒸发器阻力，查产品样册：60kPa（6m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50kPa；取输配侧管路长度300m与比摩阻300Pa/m，则摩擦阻力为300*300=90000Pa=90kPa；如考虑输配侧的局部阻力为摩擦阻力的50%，则局部阻力为90kPa*0.5=45kPa；系统管路的总阻力为50kPa+90kPa+45kPa=185kPa（18.5m水柱）；3.空调末端装置阻力：空气处理机组的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45kPa（4.5m水柱）（可以参照产品样册确定）；4.二通调节阀，Y型过滤器等的阻力：取40kPa（4.0m水柱）。5.水系统的各部分阻力之和为：60kPa+185kPa+45kPa+40kPa=330kPa（33m水柱）6.水泵扬程：取15%的安全系数，则扬程H=33m*1.15=37.95m。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。水管路阻力计算方法①沿程阻力水在管道内的沿程阻力：Hf＝Rl式中：Hf——水管沿程阻力，Pa；R——单位长度沿程阻力，又称比摩阻，Pa/m；L——水管直管段的长度，m。冷水管采用钢管或镀锌管时，比摩阻R一般为100～400Pa/m，最常用的为250Pa/m。比摩阻是个和水管管径，水流流速以及流量有关的量，可以通过下面的比摩阻计算图查得。水管路比摩阻计算图（1mmH2O=9.80665Pa）局部阻力：水流动时遇到弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力计算公式为：Hd＝ζ×(ρ×V2/2)式中ζ——局部阻力系数，见下面的表格V——水流速，m/s。阀门及管件的局部阻力系数（ζ）表三通局部阻力系数③水管总阻力水流动总阻力H（Pa）包括沿程阻力Hf和局部阻力Hd，即:H=Hf＋Hd例题：如下图所示空调冷冻水系统，安装一台海尔水机，已知机组的冷负荷为21.2kw，蒸发器盘管阻力为5m水柱，各管段长度见下表，求各管段管径及最不利环路总阻力。解答：设冷冻水供水温度为7℃，回水温度为12℃，则每台空调机组冷冻水量为Mw＝21.2×1.15/〔4.19×(12-7)〕＝1.16kg/s=4.19m3/h根据各管段的流量，由下表确定各段管径。由上图可查出比摩阻R，和各管件的局部阻力系数，便可确定各管段的总阻力。例题管路水力计算表最不利环路的总阻力为最远管段（1－2－3－4－5－6）的阻力加上表冷器的阻力，即H=（12.4+3.9+12.9+3.6+4.6）×0.102+5=8.81mH20（其中系数0.102是将单位Pa转换为mH2O）水泵推荐购买的厂家：高档次：丹麦格兰富水泵/德国威乐水泵中档次：上海开利水泵/上海凯泉水泵/山东博山水泵/上海熊猫机械（集团）有限公司低档次：上海连成（集团）有限公司/日照市通用水泵厂膨胀定压装置选型膨胀定压装置的作用：在开式系统中，不存在定压问题，而在闭式水系统中，因为必须保证系统管道和设备内充满水，因此，管道中任何一点的压力都应高于大气压力，否则会吸入空气，所以空调冷冻水系统需要定压。定压点通常选择在水泵的吸入端。膨胀定压装置是对水系统进行定压的装置。空调中常见的膨胀定压装置是膨胀水箱定压和气体定压罐定压。膨胀水箱气体定压罐膨胀水箱的结构及工作原理膨胀水箱定压：在高出采暖系统最高点2-3米处，设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电；缺点是水箱高度受限，当最高建筑物层数较高而且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的架设高度难以满足要求。膨胀水箱是常见的膨胀定压设备，它的优点就是结构简单，造价低廉，对系统的水力稳定性好，控制也非常容易。缺点是水直接与大气接触，水质条件相对会较差，另外它必须放在高出系统的位置。下图为膨胀水箱的构造图：但是，膨胀水箱的应用存在一定的限制，如上所提到的水质问题，位置问题（必须在系统最高点）以及冬天的防冻问题。所以当有以上条件限制时，我们通常采用气体定压罐（落地式膨胀水箱）。气体定压罐的结构及工作原理气体定压罐定压：气体定压分氮气定压和空气定压两种，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持水系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵。气体定压罐通常采用隔膜式，其空气与水完全分开，因此对水质的保证性比较好。另外，它解决了位置问题，不受位置高度的限制，通常可以放在冷冻机房，热交换站和水泵房内，因此也不存在防冻问题。系统原理图如下：膨胀水箱的选择膨胀水箱主要靠有效容积选择：有效容积＝膨胀水量＋调节水量①膨胀水量的确定：方法1：Vp=α·Δt·Vs(m3)式中Vp——膨胀水箱的膨胀水量；α——水的体积膨胀系数，取0.0006/℃;Δt——考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，℃，制冷Δt取15℃，供热Δt取45℃；Vs——系统内的水容量，m3（系统中管道和设备内存水量总和，参看下表）水系统中总容量（L/m2建筑面积）系统形式全空气系统空气-水系统供冷时0.40~0.550.70~1.30供热时1．25~2.001.20~1.90注：供热时的数值是指使用热水锅炉的情况；如使用换热器时可以取供冷时的数值。小心单位变换！应把L换成m3水量方法2：按照机组供冷水或供热水来计算膨胀水量冷水时：按0.1L/KW计算热水时：按0.3L/KW计算②调节水量的确定：调节水量Vt为补水泵3min的流量，且保持水箱调节水位不小于200mm。估算时一般取膨胀水量的一半。③膨胀水箱的有效容积：V＝Vp+Vt,一般V取1.5Vp例题:某建筑面积2万平米的高层建筑，空调水系统选用数台LSQWRF33A和两台LSQWRF65A的模块，总冷负荷为2500KW。夏季供冷，冬季利用热交换器供热，试估算其膨胀水箱的型号。解答：膨胀水箱的计算，按以上公式最大值计算（冷热工况）：Vp＝0.0006×（20000×1.3）×45=702LV=1.5Vp=1.5×702＝1053L＝1.053m3膨胀水箱的实际容积还要考虑上部膨胀水位上溢流管和该水箱顶的距离；故该项目选1100×1100×1100的膨胀水箱即可。见下页膨胀水箱规格及配管公称直径一览表：气体定压罐的选择（1）总容积:V=Vt/(1-β)Vt-调节水量(m3),为补水泵3min的流量,且保持水箱调节水位不小于200mm。估算时取膨胀水量的一半。β-系数,一般β=0.65~0.85,当P2允许时,尽可能取小值.（2）工作压力:a)补水泵启动压力P1(mH2O),大于系统最高点0.5m.b)补水泵停止压力P2(mH2O),P2=(P1+10)/β-10P2取值应保证系统不超压.c)电磁阀开启压力P3=P2+(2~4)md)安全阀开启压力即膨胀罐最大工作压力P4=P3+(1~2)m,且不超过系统中设备的允许工作压力.冷却塔的选型冷却塔的简介冷却塔是一个重要的设备，对于水冷式空调系统，其为必须设备，它是通过冷却水与空气的直接接触将冷却水中的热量带走。通常水被冷却塔的喷头雾化喷出，通过风机使空气在冷却塔中流动，带走水珠的热量。冷却塔的种类很多,下图为常用的冷却塔的形式及特点：圆形冷却塔方形冷却塔常用冷却塔的工作原理1．横流式冷却塔横流式冷却塔的热交换效率不如逆流塔.进风与出风口的高差也比逆流塔小得多,如果出风口处受到某种气流或其他物体的影响和阻碍,会使进风与出风出现短流现象.另横流塔进水口一半在塔体顶部,因此通常要求塔上方有水平干管,管道布置稍有困难.2．引射式冷却塔取消了冷却风机,而采用高速的水通过喷水口射出,从而引射一定量的空气进入塔内进行热交换而冷却.没有风机等运转设备,可靠性高,稳定性好,噪声比其他类型的冷却塔低.缺点是设备尺寸偏大,造价相对较贵.同时,由于射流流速的要求,它需要较高的进塔水压.3．逆流式冷却塔(1)进风与出风口具有较大的高差,因而进出风不易短流,能保证吸入空气温度较低.(2