常用公式:******
1、蒸发器流量: q 蒸 =Q/5.8 Q :制冷量(单位kw ) 2、冷凝器流量: q
冷 =1.25*Q/5.8
q :水流量(单位m 3/h)○C
3、冷却塔流量: q 塔 =1.3*Q/5.8
选用水泵, 流量和扬程皆考虑10%的余量;
冷冻水泵流量: q 冻泵=1.1* Q/5.8=1.1*q 蒸 冷却水泵流量: q 却泵=1.1*1.3Q/5.8=1.1*q 塔
A 、1Pa(帕)=1N/m2(牛顿/平方米) ,0~350kPa =0.102mmH2O(毫米水柱)
1x104Pa(帕)= 1.02mH2O(米水柱)
B 、1mH 2O(米水柱) =9.8x103 Pa(帕) ≌104 Pa(帕)
r —比重(水或所用液体),1 kg/ L=1x103 kg/ m 3
一、冷冻水泵扬程的计算公式本来就是估算,所以还不如彻底估算
估算方法〈一〉:
1、 暖通水泵的选择:通常选用比转数ns 在130~150的离心式清水泵; 2、 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; 3、 按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O ,
水泵扬程(mH2O ):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1:冷水机组蒸发器的水压降,
△P2:该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降,
L: 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;
估算方法〈二〉:
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(查资料冷水机组蒸发器的水压降一般为30~60kPa)。
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组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。
Hmax=冷水机组阻力+空调末端装置阻力(最大的一台的水压降)
+二通调节阀的阻力(40 kPa=4m水柱) +管路阻力
二、 冷却水泵, 流量和扬程
e g :某建筑建筑面积为4000m, 选用冷水机组一台, 制冷量为455KW ,冷凝器侧水阻力为4.9×10 4Pa, 进、出冷凝器的水温分别为32℃和37℃, 水处理器的阻力为2.0×10 4Pa, 冷却水管总长48m, 冷却塔盛水池到喷嘴的高差为2.5m, 确定各管段的管径和水泵的选择参数.
冷却水循环管路:由于管径没有沿程变化, 认为是一个计算管段, 则 计算管段的冷却水流量为: (1) q=Q/(c*(t2-t1))
=1.3*455/(4.1868*1000*(37-32))=28.25Kg/s=102.3m3/h, 1.3是安全系数, 简化公式 水流量q=Q/5.8 (m3/h)
水泵安全流量q/ =1.3*Q/5.8 (m3/h)
根据冷却水流量102.3m3/h,查表[流量与管径关系]
可以按水流速推荐值或根据流量来选择管径(其实是同样的数据:不过是把推荐流速算成流量而已),
选用管道:公称直径DN150mm(开式系统), 管道水流速为: v=q/(π(d/2)*(d/2))
=102.3/3600/(3.14*(0.15/2)*(0.15/2))=1.61m/s,
查表[冷却水]可得到管道比摩阻为187Pa/m左右, (2)则沿程阻力损失为:q 沿=187×48=9×10 3Pa,
弯头、止回阀、闸阀等管件等的局部阻力系数总和为12.46
(3)则总局部阻力为:q 局=12.46*(ρv2/2)
=12.46*(994.1*1.612/2)=1.61*10 4Pa, ρ是水密度,
(4)设备总阻力损失包括冷凝器阻力损失和水处理器阻力损失, 为
P 设备=4.9*10 4+2.0*10 4=6.9*10 4Pa (题目中有数据),
(5)冷却塔喷雾所需压力
△ p0=4.9×10 4Pa (可参考样本)
(6)冷却水提升高度为2.5m, 所需的提升压力为,
△ph=ρg h=2.5m×9807N/m3=2.45×10 4Pa,
故冷却水泵的扬程为P= q沿+ q局+ P设备+△p0+△ph
=16.76×10 4Pa=17.1m水柱,
1mmH2O=9.8Pa 1mH2O=9.8kPa 10 kPa =1.02 mH2O
水泵选择
一般情况下,二十层以下的建筑物,冷水系统的冷冻水泵扬程多在16~28m水柱之间。冷却水泵的扬程则在14~25m水柱之间。最好按水力计算乘以1.1的安全系数来选泵的扬程。
(1)空调的集中冷源,不论冷冻水还是冷却水系统常用多台泵并联。而在实际运行时,大部分时间常为部分负荷运行,有时只需开一台水泵。这时系统摩阻大大下降,水量上涨常会导致泵的电动机过载。轻则跳闸,重则烧坏电机,影响制冷系统正常运行。例如:当两台泵并联工作时,如果一台泵停止运行,另一台泵流量会超过总流量50%,有时可达80%。因此,建议在设计并联泵时应在每台泵的出水口上配备流量的限定装置,通常采用流量控制阀,可自动稳定流量。 (2)为了降低度噪声:一般应用转速为1450r/min的水泵。而且在水泵的进出口处均应装金属软管。泵的基础应有减振。
选用水泵时应注意水泵的耐压强度。将系统的静水压力提给水泵厂。
这是我常用的一个选冷冻水泵的估算方法,仅供参考:
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。
制冷机冷却水量估算表:
活塞式制冷机(t/kw)0.215离心式制冷机(t/kw)0.258吸收式制冷机(t/kw)0.3螺杆式制冷机(t/kw)0.193~0.322 水泵扬程估算: H1=R(L+L`) H1---管网水头损失
R---单位长度水头损失KPa/m,可按R=0.1~0.15KPa/m估算 L--供水管长度,L`--回水管长度
水泵扬程: Hb=1.1H1只是估算, 不是很准, 还需校正!
常用公式:******
1、蒸发器流量: q 蒸 =Q/5.8 Q :制冷量(单位kw ) 2、冷凝器流量: q
冷 =1.25*Q/5.8
q :水流量(单位m 3/h)○C
3、冷却塔流量: q 塔 =1.3*Q/5.8
选用水泵, 流量和扬程皆考虑10%的余量;
冷冻水泵流量: q 冻泵=1.1* Q/5.8=1.1*q 蒸 冷却水泵流量: q 却泵=1.1*1.3Q/5.8=1.1*q 塔
A 、1Pa(帕)=1N/m2(牛顿/平方米) ,0~350kPa =0.102mmH2O(毫米水柱)
1x104Pa(帕)= 1.02mH2O(米水柱)
B 、1mH 2O(米水柱) =9.8x103 Pa(帕) ≌104 Pa(帕)
r —比重(水或所用液体),1 kg/ L=1x103 kg/ m 3
一、冷冻水泵扬程的计算公式本来就是估算,所以还不如彻底估算
估算方法〈一〉:
1、 暖通水泵的选择:通常选用比转数ns 在130~150的离心式清水泵; 2、 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; 3、 按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O ,
水泵扬程(mH2O ):
Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1:冷水机组蒸发器的水压降,
△P2:该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降,
L: 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;
估算方法〈二〉:
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(查资料冷水机组蒸发器的水压降一般为30~60kPa)。
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组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。
Hmax=冷水机组阻力+空调末端装置阻力(最大的一台的水压降)
+二通调节阀的阻力(40 kPa=4m水柱) +管路阻力
二、 冷却水泵, 流量和扬程
e g :某建筑建筑面积为4000m, 选用冷水机组一台, 制冷量为455KW ,冷凝器侧水阻力为4.9×10 4Pa, 进、出冷凝器的水温分别为32℃和37℃, 水处理器的阻力为2.0×10 4Pa, 冷却水管总长48m, 冷却塔盛水池到喷嘴的高差为2.5m, 确定各管段的管径和水泵的选择参数.
冷却水循环管路:由于管径没有沿程变化, 认为是一个计算管段, 则 计算管段的冷却水流量为: (1) q=Q/(c*(t2-t1))
=1.3*455/(4.1868*1000*(37-32))=28.25Kg/s=102.3m3/h, 1.3是安全系数, 简化公式 水流量q=Q/5.8 (m3/h)
水泵安全流量q/ =1.3*Q/5.8 (m3/h)
根据冷却水流量102.3m3/h,查表[流量与管径关系]
可以按水流速推荐值或根据流量来选择管径(其实是同样的数据:不过是把推荐流速算成流量而已),
选用管道:公称直径DN150mm(开式系统), 管道水流速为: v=q/(π(d/2)*(d/2))
=102.3/3600/(3.14*(0.15/2)*(0.15/2))=1.61m/s,
查表[冷却水]可得到管道比摩阻为187Pa/m左右, (2)则沿程阻力损失为:q 沿=187×48=9×10 3Pa,
弯头、止回阀、闸阀等管件等的局部阻力系数总和为12.46
(3)则总局部阻力为:q 局=12.46*(ρv2/2)
=12.46*(994.1*1.612/2)=1.61*10 4Pa, ρ是水密度,
(4)设备总阻力损失包括冷凝器阻力损失和水处理器阻力损失, 为
P 设备=4.9*10 4+2.0*10 4=6.9*10 4Pa (题目中有数据),
(5)冷却塔喷雾所需压力
△ p0=4.9×10 4Pa (可参考样本)
(6)冷却水提升高度为2.5m, 所需的提升压力为,
△ph=ρg h=2.5m×9807N/m3=2.45×10 4Pa,
故冷却水泵的扬程为P= q沿+ q局+ P设备+△p0+△ph
=16.76×10 4Pa=17.1m水柱,
1mmH2O=9.8Pa 1mH2O=9.8kPa 10 kPa =1.02 mH2O
水泵选择
一般情况下,二十层以下的建筑物,冷水系统的冷冻水泵扬程多在16~28m水柱之间。冷却水泵的扬程则在14~25m水柱之间。最好按水力计算乘以1.1的安全系数来选泵的扬程。
(1)空调的集中冷源,不论冷冻水还是冷却水系统常用多台泵并联。而在实际运行时,大部分时间常为部分负荷运行,有时只需开一台水泵。这时系统摩阻大大下降,水量上涨常会导致泵的电动机过载。轻则跳闸,重则烧坏电机,影响制冷系统正常运行。例如:当两台泵并联工作时,如果一台泵停止运行,另一台泵流量会超过总流量50%,有时可达80%。因此,建议在设计并联泵时应在每台泵的出水口上配备流量的限定装置,通常采用流量控制阀,可自动稳定流量。 (2)为了降低度噪声:一般应用转速为1450r/min的水泵。而且在水泵的进出口处均应装金属软管。泵的基础应有减振。
选用水泵时应注意水泵的耐压强度。将系统的静水压力提给水泵厂。
这是我常用的一个选冷冻水泵的估算方法,仅供参考:
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。
制冷机冷却水量估算表:
活塞式制冷机(t/kw)0.215离心式制冷机(t/kw)0.258吸收式制冷机(t/kw)0.3螺杆式制冷机(t/kw)0.193~0.322 水泵扬程估算: H1=R(L+L`) H1---管网水头损失
R---单位长度水头损失KPa/m,可按R=0.1~0.15KPa/m估算 L--供水管长度,L`--回水管长度
水泵扬程: Hb=1.1H1只是估算, 不是很准, 还需校正!