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水泵选型及其管道选择相关计算


水泵选型及其管道选择相关计算
威乐为例

水泵的性能参数
? 1)流量 ? 流量是水泵在单位时间内输送的液体量。体积 流量用Q表示,单位为m3/s, m3/h或L/s. ? (2)扬程 ? 扬程单位是N· m/N=m,即水泵抽送液体的液 柱高度,习惯简称为米。 ? 水泵的扬程表征水泵本身的性能,用符号H表 示。 ? (3)转速 ? 转速是泵轴单位时间的转数,用符号n表示, 单位为r/min。

? (4)汽蚀余量 ? 汽蚀余量NPSH,是表示汽蚀性能的主要参 数。 ? (5)功率和效率 ? 水泵的功率一般指输入功率,即电动机传到 泵轴上的功率,又称轴功率,用符号P表示。 ? 水泵的有效功率又称输出功率Pe,它是单位 时间内从水泵中输送出去的液体在水泵中获 得的有效能量。

? 由于扬程是水泵输出的单位重量液体从水泵中获 得的有效能量,所以扬程和质量流量及重力加速 度的乘积,就是单位时间内从水泵中输出液体所 获得的有效能量—泵的有效功率。 ? Pe = HQmg = 式中 Pe ——水泵输出功率,有效 功率(W) ? H——水泵扬程(m) ? Qm——水泵质量流量(t/s) ? Q——水泵体积流量(m3/s) ? ——液体密度(kg/m3) ? g —— 重力加速度 (m/s2)

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上公式也可转化为: Pe=式中 r ——液体的重度(N/m3) Pe ——水泵有效功率(KW) 若液体重度的单位为kgf/m3,则 Pe=轴功率P和有效功率之差为水泵的损失功 率,其值用水泵的效率来计量,水泵的效率 为有效功率与轴功率之比: ? 式中 ——水泵效率 ? Pe——水泵有效功率(W) ? P——水泵轴功率(W)。

? 3.水泵特性曲线
? 水泵各参数之间存在一定联系,在一定转速 下,扬程与流量关系。用曲线形式表示水泵 性能参数之间的关系,称为水泵性能曲线, 或者水泵特性曲线。一般横坐标表示流量, 纵坐标表示扬程,效率,轴功率和汽蚀余量 等,如下图示例水泵特性曲线:

? 太阳能热水系统中选择水泵的时候遵循下列原则: ? ①在太阳热水系统中,在满足扬程和流量要求的 条件下,应选择功率较小的泵; ? ②在强迫循环系统中,水温≥50℃时宜选用热水泵; ? ③泵与传热工质应有很好的相容性; ? ④水泵选择时,还要注意管径及电源选择(220V 或380V)。 ? 水泵的流量、扬程应根据给水系统所需的流量、 压力确定。由流量、扬程查水泵性能表(工作曲 线)即可确定其型号。根据水泵在系统中的作用, 可分为集热循环泵,水箱间循环泵、补水泵、给 水泵(或增压泵),管道循环泵。因此水泵在系 统中的作用主要有补水、循环、增压。

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一、循环泵的选型 集热循环泵需选用热水泵。(>100℃) 1.集热循环泵参数的确定 流量的确定

? 由于太阳辐照量的不确定性,联集管热水系统的 集热循环流量无法准确计算,一般采用每平方米 集热器的流量为36~72L/h。(国标要求每平方 米集热器的流量为0.01 L/s~0.02L/s)。我们 在设计中一般取值50 L/h,在西藏等太阳辐照较 好的地区,可取70 L/h。 ? 扬程的确定

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Hb≧H1+H2+H3-H0 式中:Hb——水泵扬程,m; H1——引入管与最不利点的高差,m; H2——计算管路的总水头损失,m; H3——最不利点配水点的流出水头,m; H0——给水系统所提供的最小压力,m。 太阳集热系统流量确定之后针对具体的管路可以 计算出该支路的沿程阻力损失和局部阻力损失, 即管路压降。在联集管系统中,若串联台数是6 台单层集热器,管道管径按照标准配置,水泵选 型合适,则热水系统的管道流阻可选择0.03米水 柱/米管。

? 一般分三种情况: ? ⑴集热器和水箱放在同一平面上,水泵扬 程选择集热器最高点加水头损失; ? ⑵水箱比集热器高,水泵提供的扬程能克 服管道流阻即可,不需要太大的扬程,以 免集热器受压太大漏水,集热器所承受的 压力最大不得超过10米水柱,即水箱与集 热器高差和水泵的扬程之和不得大于10米; ? ⑶集热器比水箱高,水泵扬程取水箱与集 热器最高点的静高加水头损失。

? 二、管道循环泵的选型 ? 定时循环就是每天在供应热水之前,将管网中已经变冷了的 存水抽回并补充以热水的循环方式。 ? Qb≥(2~4)V ? Hb≥hp+hx+hj ? Qb——循环水泵流量(L/h) ? V———循环管网的水容积(L) ? Hb——循环水泵扬程(mmH2O) ? hp——循环流量通过配水管路的水头损失(mmH2O) ? hx——循环流量通过回水管路的水头损失(mmH2O) ? hj——加热设备的水头损失 ? 循环泵安装在供水管道的旁通上,扬程取供回水管道的沿程 总损失。

? 三、水箱间循环泵选型
? 扬程:两水箱进出口静高差+管道水头损 失 ? 循环流量:考虑水箱间循环回水管道的流 量确定水泵的流量范围。 ? 部分循环水泵参数及性能曲线

? 二、增压泵 ? 太阳能热水系统中用到的增压泵按控制方式分为: 水流开关式、压力开关式和变频控制。 ? 供水方式有两种:下行上供和上行下供两种。对 于下行上供的系统,增压泵或供水泵只能采用压 力开关式或变频控制;而对于上行下供的系统, 则可采用水流开关式或压力开关式或变频控制的 泵。实现增压和循环的泵为压力开关控制的泵。 对于定时用水的系统可采用定时开关加普通热水 循环泵(如PH=251E) ? 秒流量=0.2 Kn(N· 0.75)1/2 ? N——用水器具个数; ? Kn——小时变化系数, Kn取2.5~5;
? 全日制供应热水(24h)的增压泵流量可按下式计 算:

? 2、定时用水情况 ? 增压泵流量=n(用水器具)×同时使用率 ×9L/min ? 增压泵扬程应根据最不利配水点选取,最 不利配水点的出水压力应不小于3~5米为 宜。如果是下行上给的扬程为最不利点的 静高加水头损失加3~5米的用水压力。上 行下给的扬程保证3~5米。

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同时用水概率表 压力罐式增压泵 气压给水设备选择要点
– – – 气压给水设备采用变压式。 气压水罐内的最小压力,应按最不利处的配水点所 需水压计算确定。 气压给水设备气压水罐的总容积和气压水罐水的调 节容积,应按下列公式计算:

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V2= Vx/(1-аb) Vx=β· C· qb /4nmax 式中V2————气压水管的总容积(m3); Vx————罐内水的调节容积;

? аb————气压水罐最小工作压力与最大工作压 力比(以绝对压力计),宜采用0.65~0.85;在 有特殊要求时,也可在0.5~0.90范围内选用; ? β————容积附加系数,补气式卧式水罐宜采用 1.25;补气式立式水罐宜采用1.10;隔膜式气压 水罐宜采用1.05; ? qb————水泵出水量(m3/h),当罐内为平均 压力时,水泵出水量不应小于管网最大小时流量 的1.2倍; ? nmax————水泵一小时内最多启动次数,宜采 用6~8次; ? C————安全系数,宜采用1.0~1.5。 ? 压力罐的容积一般可为小时供水量的10%~5%, 即若小时供水量10吨,压力罐的容积应为500~ 1000升。



气压给水设备,应装设安全阀、压力表、泄水管和 密闭人孔或手孔。

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气压水罐的工作台数宜选用2~4台并联运行, 使其中一部分水泵连续运行,只有一台水泵经 常启闭。这样可以减少调节水容积。但水泵过 多会增加机电设备费用和泵房面积,因此应通 过技术经济比较确定。 气压给水设备的水泵,应设自动开关装置。 二、气压给水设备的布置要求 气压给水设备的罐顶至建筑结构最低点的距离 不得小于1.0m; 罐与罐之间及罐壁与墙面的净距不宜小于0.7m。

? 变频供水泵 ? 变频供水泵选型注意问题: ? (1)在满足流量的情况下尽量选择两个或 多个水泵,做到一工一变; ? (2)变频供水系统除水泵、变频控制柜外 还需配备压力表,压力开关等配套设备。

? 3.部分增压泵参数及性能曲线

? PB-401SEA型号水泵的压力开关,启停压 力分别为:1.1--1.6公斤

水泵安装注意事项
– – –
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系统管路的张力 正常的环境冷却条件 防护
减震底座。一般为水泥,其重量一般大于 或等于1.5X泵的重量 不同功率的泵的安装

THE END


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