空調(diào)水泵選型設計方法及案例

1、空調(diào)水泵選型設計方法及案例一，水泵選型原則及注意事項（1）首先要滿足最大運行工況的流量和揚程，并使水泵的工作狀態(tài)點處于高效率范圍；（2）水泵的流量和揚程應有10%-20%的富裕量；（3）當流量較大時，宜考慮多臺并聯(lián)運行，并聯(lián)臺數(shù)不宜超過三臺；（4）多臺泵并聯(lián)運行時，應盡可能選擇同型號水泵；（5）選泵時必須考慮系統(tǒng)壓力對泵體的作用，注意水泵殼體和填料的承壓能力以及軸向推力對密封環(huán)和軸封的影響；特別對于閉式循環(huán)系統(tǒng)，在選擇水泵時應確保水泵所能承受的靜壓值滿足要求；（6）開式系統(tǒng)總揚程和閉式系統(tǒng)不同，開式系統(tǒng)總揚程包括管道損失揚程和設備損失揚程；閉式系統(tǒng)除管道損失揚程和設備損失揚程外，還包括系統(tǒng)的實

2、際揚程（水泵吸入揚程和輸出揚程）。1.17.1.3 水泵選型步驟（1）水泵流量的確定 水泵的流量一般應為系統(tǒng)最大循環(huán)水流量，并取一定的富余量單臺一般取10%，兩臺及以上并聯(lián)取20%。 對于冷熱水系統(tǒng)水流量，水泵流量應按最大負荷計算：式中 W冷熱水總水量（m³/s）； Q各房間設計工況時的負荷總和（kW）c水的比熱容，取4.187k J/（kg·k）； 水的密度，取1000k g/m³； th回水的平均溫度，； tj供水溫度，；富裕系數(shù)，單臺水泵一般取10%，兩臺及以上并聯(lián)取20%。（2）水系統(tǒng)水管管徑的選型計算對于冷熱水系統(tǒng)水管，目前管徑的尺寸規(guī)格有：DN15、D

3、N20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600（DN表示工稱直徑，單位mm）。對于家用熱水系統(tǒng)，還常用到聚丙烯管（PPH、PPB和PPR管），目前管徑的尺寸規(guī)格有：dn16、dn20、dn25、dn32、dn40、dn50、dn63、dn75、dn90、dn110（dn表示工稱外徑，單位mm）。 水管的水流速主要考慮經(jīng)濟和噪聲兩個因素。管內(nèi)的水流速過大，管路阻力過大，噪聲增大、水泵耗工增加；管內(nèi)流速過低，則管徑選擇太大，不經(jīng)濟。根據(jù)經(jīng)驗，大管（

4、總管）流速可以取的大一些，小管（分支管）的流速可以小一點。下表為熱水系統(tǒng)管路允許最大經(jīng)濟流速（m/s）。表1冷熱水系統(tǒng)管路允許最大經(jīng)濟流速（m/s）普通管公稱直徑DN（mm）32327070100125250250400400聚丙烯管公稱外徑dn（mm）323263709090110110流速（m/s）0.51.00.81.51.01.81.22.51.53.02.54.5空氣調(diào)節(jié)設計手冊（第二版）中推薦的管段流速如下表所示。表2 冷熱水管最大流速（m/s）公稱直徑（mm）15202532405050一般管網(wǎng)0.81.01.21.41.72.03.0有特安靜要求的室內(nèi)管網(wǎng)0.50.650.81

5、.01.21.31.5初步確定水流速，根據(jù)機組水流量，采用下述公式計算出管徑，再對照上表進行驗證，直到符合要求為止。式中 d計算管內(nèi)徑（mm）； G通過該段管的水流量（m3/s） u通過該段管的水流速（m/s）注意：一般選擇水泵時，水泵的進出口管徑應比水泵所在管段的管徑小一個型號。例如：水泵所在管段的管徑為DN40，那么所選水泵的進出口管徑應為DN32。1.17.1.4 水泵揚程的確定水系統(tǒng)中水流經(jīng)管子、管件表面時會有一定的摩擦力損失，此損失即是水泵的損失揚程，損失揚程主要跟流速、管徑、水管內(nèi)表面粗糙度、水管長度、管件、管路配件等有關。水系統(tǒng)中的阻力損失主要有沿程阻力損失和局部阻力損失兩部分組

6、成，沿程阻力和局部阻力之和，即為水系統(tǒng)的總阻力損失，也即水泵所需提供的總揚程。水在管道內(nèi)流動的沿程阻力損失：式中 u水流速，m/s； 管段的長度，m；摩擦阻力系數(shù)，無因次量，其值與管內(nèi)流體所處的流態(tài)有關水在管道內(nèi)流動的局部阻力損失：水流動時遇到彎頭、三通及其他配件時，因摩擦及渦流而產(chǎn)生的局部阻力計算公式為： 式中 局部阻力系數(shù)； u水流速，m/s g重力加速度。計算中，熱水系統(tǒng)局部阻力系數(shù)可參考下表。表3 熱水及蒸汽供暖系統(tǒng)局部阻力系數(shù)值具體的計算步驟如下：找出水系統(tǒng)的最不利環(huán)路，一般取供水最遠端所在環(huán)路為最不利環(huán)路；根據(jù)管徑或流速不同將最不利環(huán)路分為幾個管段，計算每一段的沿程損失和局部損失；

7、匯總整個最不利環(huán)路的總阻力損失，即為所需水泵的揚程。特別地，工程上對于水系統(tǒng)有較簡便的估算公式：Hmax=P1+P2+0.05L(1+K)式中 P1最不利環(huán)路中機組換熱器水壓降； P2最不利環(huán)路中末端水壓損失最大一臺的壓損； 0.05在最不利環(huán)路中，大致取每100m管長沿程損失為5mH2O; L最不利環(huán)路的總水管長度； K最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和與直管長度的比值，當最不利環(huán)路較長時K取0.20.3，較短時K取0.40.6。1.17.1.5 水泵的安裝方向?qū)τ谂P式離心泵和立式離心泵，已經(jīng)有明確的安裝方向；對于屏蔽泵，安裝要求旋轉(zhuǎn)軸必須水平，并且水泵出水口不能朝下，見下圖。1.17.2水泵

8、選型驗證以制冷量為16kW的冷水機組應用于北方地區(qū)典型的三室兩廳戶型、安裝四臺風機盤管制冷為例，進行水泵選型驗證（安裝平面圖如圖X所示）。圖X 典型三室兩廳房間及其風機盤管布局各房間選擇的風機盤管機型見表X所示。表X 各房間風機盤管型號房間名稱面積選擇機型制冷量kW水阻力kPa客廳+餐廳29GMV-R65/FP6.536南臥室17GMV-R50/FP526北臥室11GMV-R35/FP3.516書房9GMV-R26/FP2.621選型計算：水流量計算 由上可知，該系統(tǒng)需要一臺流量為3.025m3/h水泵。水管管徑與壓損確定 按照上述計算步驟，計算每一段的管徑與阻力損失，詳見下表：表4 系統(tǒng)管段

9、沿程及局部阻力計算表管段水流量m³/s假定流速m/s計算管徑mm實際管徑mm實際流速m/s管段長度m運動粘度m2/s雷諾數(shù)Re摩擦阻力系數(shù)沿程阻力hf分流三通阻力局部阻力hmqvu1d1duLud/0.3164/Re0.25u2L/2gdu2/(2g)0.000917121.231.2321.143.241.31E-06279552.45E-020.16530.19920.00065658128.92320.820.651.31E-06200142.66E-020.01830.10210.00031787120.12250.653.891.31E-06124023.00E-020.1

10、30.06420.000182380.817.04200.587.51.31E-068894.93.26E-020.210.000260550.820.37200.832.041.31E-06127072.98E-020.1070.00033871120.77201.082.181.31E-06165192.79E-020.1810.000135480.814.69150.773.631.31E-068810.23.27E-020.237風機盤管水阻力值見下表。表5 風盤水阻力大小型號GMV-R26/FPGMV-R35/FPGMV-R50/FPGMV-R65/FP制冷量(kW)2.63.556

11、.5水阻力kPa21162636水阻力m2.141.632.653.67綜上，不同環(huán)路的阻力如下：50風盤：總阻力=0.165+0.107+0.199+2.65=3.122m65風盤：總阻力=0.165+0.018+0.199+0.102+3.67=4.155m35風盤：總阻力=0.165+0.018+0.199+0.21+0.100+0.064+0.21+1.63=2.59m26風盤：總阻力=0.165+0.018+0.199+0.100+0.237+0.102+0.064=3.027m最不利環(huán)路：65風盤，總阻力=（0.165+0.018+0.199+0.102）×2+3.67=4.6