泵选型

水泵知识
常用水泵型号代号:
LG-高层建筑给水泵    DL-多级立式清水泵    BX-消防固定专用水泵
ISG-单级立式管道泵    IS-单级卧式清水泵  DA1-多级卧式清水泵    QJ-潜水电泵
泵型号意义:
例1:40LG12-15
40-进出口直径(mm)  LG-高层建筑给水泵(高速) 12-流量(m3/h) 15-单级扬程(M)
例2:200QJ20-108/8
200-表示机座号200  QJ-潜水电泵  20-流量20m3/h  108-扬程108M  8-级数8级
水泵的基本构成:电机、联轴器、泵头(体)及机座(卧式)。
水泵的主要参数有:
流量,用Q表示,单位是M3/H ,L/S;
扬程,用H表示,单位是M;
对清水泵,必需汽蚀余量(M)参数非常重要,特别是用于吸上式供水设备时;
对潜水泵,额定电流参数(A)非常重要,特别是用于变频供水设备时。
电机的主要参数:电机功率(KW),转速(r/min),额定电压(V),额定电流(A)。
什么叫流量?用什么字母表示?用几种计量单位?如何换算?如何换算成重量及公式?
一个度导航答:单位时间内泵排出液体的体积叫流量,流量用Q表示,计量单位:立方米/小时(m3/h),升/秒(l/s), L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min
G=Qρ  G为重量ρ为液体比重
例:某台泵流量50 m3/h,求抽水时每小时重量?水的比重ρ为1000公斤/立方米。
解:G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h
什么叫扬程?用什么字母表示?用什么计量单位?和压力的换算及公式?
答:单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。
扬程用H表示,单位为米(m)。泵的压力用P表示,单位为Mpa(兆帕),H=P/ρ=(lkg/ cm2)/(1000kg/ m3).如P为1kg/cm2,则H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m
1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力 P1=进口压力)
什么叫泵的效率?公式如何?文具盒生产过程
答:指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P
泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)
ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)
γ:泵输送液体的重度γ=ρg (N/ m3)
g:重力加速度(m/s)
质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
什么叫额定流量,额定转速,额定扬程?
答:根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计,而达到的最佳性能,定为泵的额定性能参数,通常指产品目录或样本上所指定的参数值。
如:50-125 流量12.5 m3/h为额定流量,扬程20m为额定扬程,转速2900转/分为额定转速。
什么叫汽蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位表示字母?
答:
就目前的研究结果,简单叙述气蚀的机理:
当液体在机器中流动,例如在水泵中流动,在流道内各处的压强是不相等的,当液体流到压强很低的地方,如压强低于某一临界值(液体汽化压强)时,则液体就开始汽化,汽化的结果就是在液体中产
生很多气泡,气泡中充满了液体蒸汽以及少量的溶解于液体中的气体,气体中大部分是氧气,因为氧气比氮气等其它气体易溶于水。被汽化液体中所含的氧气以及被汽化液体周围液体中的氧气从液体中析出,混入汽泡内的蒸汽之中。汽泡随液体流动到压强高的地方,蒸汽又重新凝结成液体,汽泡就消失掉。在汽泡中有一部分气泡是附着在金属表面上凝结成液体而消失掉的,这部分消失掉的汽泡对金属表面有破坏作用。
从汽泡的产生到消失,时间极短,消失时汽泡内的蒸汽压强应当始终为汽化压强,而汽泡外界的液体压强则比汽化压强大,所以汽蚀外层的每一个液体质点均在向金属表面冲去,最后汽泡消失时产生一个很强的水锤压强,局部压强达到200MPa以上,这样高的冲击压强作用在金属表面上足够使表面上微观裂缝处产生破坏。
此外,汽泡中的氧气在极短的时间巨大的压强作用下,氧气被压缩,产生很高的温度,在高温高压的氧气的作用下,金属表面会氧化剥落,产生化学破坏。同时,在高温下金属和氧化物之间形成热电偶,点解水而析出强烈氧化作用的初生氧,参加氧化腐蚀作用。
在叶轮金属表面,有很多微小的裂纹,或先前由于汽蚀而留下的小坑,凡有这类不平的地方,更易诱发汽蚀破坏。
汽蚀会产生以下的现象及结果:
1、对水泵过流部件产生破坏作用
2、噪声及振动
3、特性曲线的改变,扬程、功率和效率均会迅速下降
汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)
标准大气压能压管路真空高度10.33米。
例如:某泵必需汽蚀余量为4.0米,求吸程Δh?
解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
什么是泵的特性曲线?包括几方面?有何作用?
答:通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线,实质上,离心泵性
能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-效率曲线(Q-η),流量-功率曲线(Q-N),流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r),性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上出一组与其相对的扬程,功率,效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行,即节能,又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。
什么是泵的全性能测试台?
答:能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。国家标准精度为B级。流量用精密蜗轮流量计测定,扬程用精密压力表测定。吸程用精密真空表测定。功率用精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值:n=rQ102计算。
水泵的选型计算
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
暖通水泵的选择:通常选用比转数n s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5mH
2O,水泵扬程(mH
2
O):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)
△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各个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
这是我在某篇文章中摘抄下来的。在实际应用中也经常使用这个公式,我个人认为这是一个很好的公式,所以值得推广。不知道大家对这个公式有何高见,愿闻其详。
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阻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
H p =h
f
+h
d
+h
m
椰子剥壳机+h
s
(10-12)
闭式水系统
H p =h
f
+h
d
+h
m
(10-13)
式中 h
f 、h
d
——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,Pa;
h
m
——设备阻力损失,Pa;
h
s
激光测长仪——开式水系统的静水压力,Pa。
h d / h
f
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
Q= cm(t
w1-t
w2
)
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· o C),常温时c=4.1868 kJ/(kg·o C);
t w1-t
w2
——冷却塔的进出水温差,o C;压缩式制冷机,取4~5o C;吸收式制冷机,去6~9
o C。
2)水泵扬程
冷却水泵所需扬程
H p =h
f
+h
d
+h
m
+h
s
+h
o
式中h
f ,h
d
——冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力,mH
2
O;
h m ——冷凝器阻力,mH
2
O;
h s ——冷却塔中水的提升高度(从冷却盛水池到喷嘴的高差),mH
2
O;
h
o ——冷却塔喷嘴喷雾压力,mH
2
O,约等于5 mH无胆饮水机
2
O。
1 循环水泵容量过大的问题
循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题,其容量常常达到实际需要的2-4倍,造成工程投资和运行费用的严重浪费。其主要原因如下:
1.1 设计冷负荷偏大
设计冷负荷是选择设备的主要依据,所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前,教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷,还是门窗负荷,其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而,空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同,往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此,建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加,导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视,使设计负荷的确定更加合理正确。
1.2 系统循环阻力偏大
在计算系统循环阻力时,由于设计人员经验不足,使得一些计算参数取值过于保守,造成循环阻力计算值偏大,更有甚者,在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力,致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。
1.3 系统静压问题
空调系统充满水才能运行,水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此,所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而,有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内,这当然会使循环水泵的容量增大很多。
1.4 系统水力平衡问题
由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算,工程竣工后又未按要求进行全面调试,往往造成系统水力失调,系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小,结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之,自然也就使水泵容量增大。
2 水泵特性曲线及最佳工作点
金玻璃2.1 水泵的流量——扬程特性曲线
水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型:平坦型、陡降型、驼峰型(如图 2.1所示)。用于空调水循环系统的水泵应具有平坦特性,其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%;陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大,故不宜选用;驼峰特性的水泵也不可采用,因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化,而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”,而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。
2.2 最佳工作点
如图2.2所示:循环水泵的最佳工作点是水泵特性曲线与系统管网特性曲线的交点A。但是,由于种种原因,系统的实际流量总是大于设计计算流量,其结果是设计水泵工作点沿水泵特性曲线向右偏移(如图2.2 B点)。
在水泵工作点向右偏移时,循环水泵所产生的扬程降低,这对系统的正常运行是极其不利的,尤其是系统中最不利环路,将促使该环路的流量进一步减少,影响正常使用功能。
造成工作点右移的原因主要有两个方面:首先是设计中水力计算采用过大的安全系数及不实际的压降计算方法,其次是设计的系统未进行认真的水力平衡计算,而施工后又未进行严格的系统调试。因此,为使系统按设计工况运行,除应认真仔细地进行相关计算外,还应在选择水泵时将水泵的工作点选择在最佳工作点左侧适当的位置,以防水泵实际工作点超出一定范围处于不经济的运行状况,影响系统正常运行。
3 循环水泵的技术经济分析
3.1 循环水泵的台数选择
《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87,2001年版)第6.1.11条规定:冷水泵(一次泵)的台数及流量,应与制冷机的台数及设计工况下的流量相对应。二次泵的设置,应根据冷水系统的大小、各并联环路压力损失的差异程度、使用条件和调节要求等通过技术经济比较确定。然而在实际工作中,设计人员往往未对空调系统各种设备的综合配置进行全面的技术经济分析,结果造成工程初投资增加及“大马拉小车”等浪费资源的现象。为避免发生该现象,广大设计人员在方案设计阶段应依据使用功能、高低峰负荷时间、系统特征以

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