03.02 離心泵如何計算揚程和流量?

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泵的特性曲線:

1、Q-H:曲線是一條不規則的曲線,揚程隨流量的增大而下降。

2、Q-η:曲線上有個最高點,即離心泵的最高效率點。是水泵最經濟工作的一個點,在該點左右的一範圍內(一般不低於最高效率點的10%左右)都是屬於效率較高的區域,在水泵選形時,應使泵站設計所要求的流量和揚程能落在高效率段的範圍內。

3、Q-N:曲線上不同的位置表示泵在不同流量時的軸功率值。在選擇與水泵配套的電機輸出功率時,必須根據水泵的工作情況選擇比水泵軸功率稍大的功率,以免在實際運行中,出現小機拖大泵使電機過載、燒燬等事故,同時也避免配過大功率的電機,使電機的容量不能充分利用,從而降低電機的效率和功率因素。

4、水泵特性曲線與水泵所輸送的黏度有關,黏度愈大,泵體內的能量損失愈大,水泵的揚程、流量都要小,效率要下降,而軸功率也隨之增大。

泵的運行狀態

泵的狀態參數

泵的基本參數

泵的狀態參數

水泵並聯工作具有的特點

一、輸水乾管中的總流量等於各臺水泵工作流量之和。

二、可以通過開停水泵的臺數來調節所需要的流量,以適應用水量的變化。達到節能供水的目的。

三、提高了供水的安全性和調整的靈活性。

四、由流量揚程曲線圖看出,兩臺水泵並聯工作時的總流量並不等於單臺泵工作時流量的兩倍。管路特性曲線越陡,增加的流量越少。根據工作中總結:兩臺泵並聯時流量減少5%—10%,三臺泵並聯時流量減少20%左右。

五、水泵並聯工作不僅能增加流量,揚程也有少量增加。

六、一臺水泵單獨工作時的功率要遠遠大於並聯工作時單臺泵的功率,所以選配電動機時應根據一臺水泵單獨工作時的功率來進行選擇。

一、空調閉式水系統的揚程計算公式(對閉式水系統):

∑△h=Hf+Hd+Hm

Hf、Hd——水系統沿程阻力和局部阻力損失Pa。

Hm——設備阻力損失Pa。

二、冷凍水泵揚程估算方法:

這裡所談的是閉式空調冷水系統的阻力組成,因為這種系統是量常用的系統。

1.冷水機組阻力:由機組製造廠提供,一般為60~100kPa。

2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中單位長度的磨擦阻力即比摩組取決於技術經濟比較。若取值大則管徑小,初投資省,但水泵運行能耗大;若取值小則反之。目前設計中冷水管路的比摩組宜控制在150~200Pa/m範圍內,管徑較大時,取值可小些。

3.空調未端裝置阻力:末端裝置的類型有風機盤管機組,組合式空調器等。它們的阻力是根據設計提出的空氣進、出空調盤管的參數、冷量、水溫差等由製造廠經過盤管配置計算後提供的,許多額定工況值在產品樣本上能查到。此項阻力一般在20~50kPa範圍內。

4.調節閥的阻力:空調房間總是要求控制室溫的,通過在空調末端裝置的水路上設置電動二通調節閥是實現室溫控制的一種手段。二通閥的規格由閥門全開時的流通能力與允許壓力降來選擇的。如果此允許壓力降取值大,則閥門的控制性能好;若取值小,則控制性能差。閥門全開時的壓力降佔該支路總壓力降的百分數被稱為閥權度。水系統設計時要求閥權度S>0.3,於是,二通調節閥的允許壓力降一般不小於40kPa。

根據以上所述,可以粗略估計出一幢約100m高的高層建築空調水系統的壓力損失,也即循環水泵所需的揚程:

1.冷水機組阻力:取80 kPa(8m水柱);

2.管路阻力:取冷凍機房內的除汙器、集水器、分水器及管路等的阻力為50 kPa;取輸配側管路長度300m與比摩阻200 Pa/m,則磨擦阻力為300*200=60000 Pa=60 kPa;如考慮輸配側的局部阻力為磨擦阻力的50%,則局部阻力為60 kPa*0.5=30 kPa;系統管路的總阻力為50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱);

3.空調末端裝置阻力:組合式空調器的阻力一般比風機盤管阻力大,故取前者的阻力為45 kPa(4.5水柱);

4.二通調節閥的阻力:取40 kPa(0.4水柱)。

5.於是,水系統的各部分阻力之和為:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa(30.5m水柱);

6.水泵揚程:取10%的安全係數,則揚程H=30.5m*1.1=33.55m。

根據以上估算結果,可以基本掌握類同規模建築物的空調水系統的壓力損失值範圍,尤其應防止因未經過計算,過於保守,而將系統壓力損失估計過大,水泵揚程選得過大,導致能量浪費。

∑△h指的是系統最不利環路沿程阻力和局部阻力的和加上冷水機組阻力和末端裝置的阻力。

三、冷卻水塔的水泵選擇

知道冷卻水系統一般多是開式系統,它裡面有個高差(又叫靜水壓力),這個值是水泵吸入最低點運送到最高點的高差,還是冷卻水塔噴嘴到地面的高差,靜水壓力應該是水泵停止狀態下,冷卻塔靜止液麵到水泵或設備末端得高差。

水泵揚程=管道沿程阻力+局部阻力+設備阻力+冷卻塔布水器壓力+布水器到集水器高差

冷卻塔布水器壓力和噴霧壓力是不是一個稱呼!

水塔揚程確定為,冷凝器60到100KPA,沿程和局部阻力為80到120PA每米,冷卻塔噴霧壓力50KPA,再加上冷卻塔水的提升高度,再X個系K=1.1~1.2,不知道這樣算出的揚程和實際的有多大的誤差?

冷凝器50到80KPA,沿程+局部阻力為300到500PA每米,冷卻塔噴霧壓力50KPA,再加上冷卻塔水的提升高度,再X個系K=1.1~1.2,100KPA阻力的冷凝器,我做設計的時候幾乎沒有見過。

假如是層流的話 ,係數為64/RE,.紊流為0.3164RE(—0.25),(不知道上標不顯示,-0.25是在RE的上角),臨界的RE為2320.動壓的取值在2000到4000PA吧,流速取值一般在2到3之間差不多吧.這樣算出這來的是沿程阻力,Hd/Hf小型住宅建築為1~1.5,大型高層建築為0.5~1,遠距離(集中供冷)0.2~0.6.這樣算出來的應該比較接近吧,如果是小型住宅的話300左右,設計多采用集中供冷,結果在200以下.以上的是閉式系統,開式的要加上靜水壓力。

也不知道這樣與實際的有多的差距?

取300-500PA是考慮到水管上的閥門和管件,,一般設計使用沿程200PA-300PA,靜水壓力應該是水泵停止狀態下,冷卻塔靜止液麵到水泵或設備末端得高差。

水泵揚程=管道沿程阻力+局部阻力+設備阻力+冷卻塔布水器壓力+布水器到集水器高差

同意,還有係數1.1~1.2。

四、冷卻水塔揚程計算公式為:

揚程=管路沿程阻力+管路局部阻力+冷凝器側的阻力+冷卻塔中水的提升高度(從冷卻水塔的底部水池到噴淋器的高差*0.0098MPa)+冷卻塔布水器噴頭的噴霧壓力(引風式玻璃鋼冷卻塔約為0.02---0.05MPa,水噴射冷卻塔約等於0.08--0.15MPa)。

舉例說明如下:

題:生活給水箱在地下室(-4.2米),通過DN65的管帶到30米高的,屋頂水箱

問:

(1)這個生活給水泵楊程怎麼算啊,還有這個流量是怎麼計算?

(2)直接給生活水箱的,DN65管道的流量怎麼計算?

(一)問題一解答過程:簡單概述如下

水泵揚程的組成:揚程=需要提升的高度+管道傳送過程中壓力損失+局部壓力損失+安全餘量

(1)管道傳送過程中壓力損失:

是指水流與管道內壁摩擦產生的壓力降,需要用水力公式計算(結果精確);或者可以在給排水設計手冊中水力損失查詢(結果比較精確);或者依靠經驗公式計算(結果一般,但是如果不是在實驗室要求嚴格的數據分析用,對於工程實際中應用已經足夠滿足要求了),對有一定經驗的設計人員一般都採用經驗公式計算,對於在水流在合理流速內的管道傳送過程中壓力損失一般為管道長度的1/8~1/12,這裡取1/10,即管道損失34*1/10=3.4M,需要提升的高度=30+4.2=34.2M。

(2)局部壓力損失

是指水流通過閥門、彎頭等產生的壓力降,同樣也有數據可查及公式計算,這裡還是採用經驗公式,約等於管道損失的0.5~0.9,因為這裡管道較短,所以取上限0.9,局部壓力損失=3.4*0.9=3M

(3)安全餘量:這裡取3M。

(4)水泵的揚程=34.2M+3.4M+3M+3M=43.4M

(二)、問題二的解答過程

問題二中直接給生活水箱的,那條DN65管道的流量怎麼計算?

其實很簡單,送水管的流量就是水流速度(合理流速)×管路截面積(要注意的是單位要統一,不能出錯)

(1)DN65管路送水的水流合理流速在2.5m/s~3.0m/s(管路越大,允許的流速越高)

(2)取2.5m/s計算流量:L(m^3/h)=πr^2*v*3600

3.14*(0.065/2)^2*2.5*3600=29.8m^3/小時,即流速在2.5m/s時一小時可以輸送30噸的水。

如果3.0m/s,一小時可以輸送36噸的水。


暖通南社


一般銘牌都有標識,最準確的還是廠家給的參數


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